紫外光輔助低溫硅片直接鍵合研究
Lead author：馬滄海
Publishing agency：華中科技大學
publication date：2008-6-30
location：華中科技大學
SBN：http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10487-2009227485.htm年
brief introduction：低溫直接鍵合技術由于鍵合溫度低,鍵合質量好,鍵合材料限制少等優點,在絕緣體上硅(SOI)制備、微機電系統(MEMS)器件封裝等眾多領域逐步得到應用,并日益受到重視。本論文在已有的低溫硅片直接鍵合研究基礎上,引入了UV光照,開展UV輔助的低溫硅片直接鍵合試驗研究,討論了UV輔助活化硅片表面的機理,并對鍵合質量及鍵合可靠性進行了多方面的研究。主要工作如下: 1、研究了UV光的特點及其在清洗與活化中的物理、化學作用,討論了短波長UV光清洗及光活化改質的機理,為硅片直接鍵合工藝研究提供了理論基礎; 2、從粗糙度及承載率出發,研究了不同UV光照時間對硅片表面質量及硅硅直接鍵合強度的影響,獲得了不同UV光照對硅片表面粗糙度與鍵合強度的影響,結果表明,采用合適的UV光照時間如3分鐘輔助活化,可以得到最高的硅硅鍵合強度; 3、系統地研究了退火溫度與退火時間對鍵合強度的影響,結果表明,在不超過350℃的退火溫度范圍內,退火溫度越高,鍵合強度越大;在一定的退火時間范圍內(≤20小時),退火時間越長,鍵合強度越大; 4、從高低溫循環、恒溫恒濕、振動和沖擊環境應力試驗出發,研究了UV輔助低溫硅片直接鍵合的質量及可靠性。結果表明,經歷環境試驗后,硅片鍵合強度有所下降,但仍保持有較高的鍵合強度,具有較高的可靠性。