基于低温键合技术制备SOI材料

通过N+等离子体对Si片以及SiO2片表面活化，进行直接键合，研究了键合强度与退火温度的关系.研究结果表明退火温度从100℃升高到300℃的过程中，键合强度明显加强；高于300℃，键合强度略有增加，但不明显. 结合N+等离子体处理技术和Smart-Cut技术制备出SOI结构，顶层硅缺陷密度表征表明在500℃退火后可得到较好的缺陷密度. 该研究结果提供了一种SOI低温技术.     

基于低温键合技术制备SOI材料

通过N 等离子体对Si片以及SiO2片表面活化,进行直接键合,研究了键合强度与退火温度的关系.研究结果表明退火温度从100℃升高到300℃的过程中,键合强度明显加强;高于300℃,键合强度略有增加,但不明显.结合N 等离子体处理技术和Smart-Cut技术制备出SOI结构,顶层硅缺陷密度表征表明在500℃退火后可得到较好的缺陷密度.该研究结果提供了一种SOI低温技术.     

硅／硅键合界面的正电子湮没分析

硅/硅键合是硅功率器件,功率集成电路以及集成传感器衬底制备新技术之一。键合界面的缺陷直接影响器件性能。我们采用正电子湮没技术对N/N~+硅键合片界面缺陷进行了研究。由正电子湮没谱可知:键合引入了界面缺陷,但其缺陷密度小于热扩散形成的N~-/N~+片而引入的缺陷。界面缺陷主要是一些复杂的空位团和微型空洞组成。而且在不同的退火温度下,缺陷状态不同,在高于键合温度下退火。可使键合片具有与原始硅片相近的特性。     

CF4等离子处理在低温硅片直接键合中的应用

键合前用CF4等离子体对硅片表面进行处理,经亲水处理后,完成对硅片的预键合.再在N2保护下进行40h 300℃退火,获得硅片的低温直接键合.硅片键合强度达到了体硅的强度.实验表明,CF4对硅片的处理不仅可以激活表面,而且可以对硅片表面进行有效的抛光,大大加强了预键合的效果.     

Ni-Co合金+Au镀覆陶瓷外壳的引线键合可靠性研究

为了提高陶瓷外壳镀层耐高温变色、耐腐蚀以及长期贮存的能力,带金属零件的陶瓷外壳需采用Co含量在20%~40%的Ni-Co+Au镀覆结构,镀层经退火处理。研究分析了Ni+Au镀覆和NiCo+Au镀覆结构对铝丝楔焊和金丝球焊可靠性的影响,通过常温、300℃高温贮存1 h、300℃高温贮存24 h后引线键合强度变化、键合面的元素面分布进行量化比较。试验表明Ni+Au和Ni-Co+Au镀覆结构对引线键合强度和可靠性无明显影响;两种镀覆结构的外壳在键合时,键合工艺参数也不需要进行较大的调整;铝丝在Ni-Co+Au镀覆结构与Ni+Au镀覆结构上键合,在键合界面均会生成金铝金属间化合物,但只要金层厚度受控,均不会产生"Kirkendall"失效,相对来讲Ni-Co+Au镀覆结构的缺陷密度较低,生成金铝金属间化合物进程会慢些。     

基于Al2O3中间层的InP/SOI晶片键合技术研究

研究了基于Al2O3中间层的InP/SOI晶片键合技术.该方案利用原子层沉积技术在SOI晶片表面形成Al2O3作为InP/SOI键合中间层,同时采用氧等离子体工艺对晶片表面进行活化处理.原子力显微镜和接触角测试结果表明,氧等离子体处理使得晶片的表面特性更适于实现键合.透射电子显微镜和X射线能谱仪测试结果证实,采用Al2O3中间层可以实现InP晶片与SOI晶片的可靠键合.     

硅片键合制备超稳高温压力传感器

一种可在极宽温区(-40℃至250℃)工作,并重复性和再生产性在全程范围好于±0.1%的高精度压阻式压力传感器研制成功.该芯片的制作基于为硅的微机械加工而开发的硅片键合形成SOI的技术.一可去除的N型硅片中注入P~+电阻图形并以退火处理.采用文献     

硅片键合界面缺陷分布与Weibull模数的关系

从理论推导分析了键合片的缺陷分布与Weibull模数m之间的关系。此关系与实验相符,并利用此关系很好地解释了硅片键合强度随退火温度变化的关系。     

退火对Ar~+激光再结晶多晶硅/二氧化硅界面性质的影响

本文对CW Ar~+激光再结晶SOI结构材料进行了氢等离子体退火和CW CO_2激光退少.结果表明,两种退火方法都可以明显地降低背界面的界面态陷阱密度.氢等离子体处理对晶粒间界引入的界面态退火效果更显著,而CO_2激光辐照对应力引入的界面态退火作用更明显.     

利用金属过渡层低温键合硅晶片

在Si/Si之间采用Ti/Au金属过渡层,实现了Si/Si低温键合,键合温度可低至414 ℃.采用拉伸强度测试对Si/Si键合结构的界面特性进行测试,结果表明,键合强度高于1.27MPa;I-V测试表明,Si/Ti/Au/Ti/Si键合界面基本为欧姆接触;X射线光电子能谱(XPS)测试结果进一步表明,界面主要为Si-Au共晶合金.不同温度的变温退火实验表明,键合温度越高,键合强度越大,且渐变退火有利于提高键合强度.