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188宝金博页面版: 玻璃晶体键合的探讨

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内容提示: 巍电暑?激。剩 u r n a lo f O p to e le c tr o n ic s?L a se r镣15卷增刊2 0 0 4 年5月V o I。 1 5S u p p l. 2 0 0 4=========∞∞=======∞∞========∞=======∞∞========㈣=========∞======一=+=一: -玻璃晶体键合的探讨廖星原( 昂纳光通讯公司, 深圳, 518 0 57 )潦耍: 本文研究了采用键会技术把玻璃秘晶体材糕有机的结会, 并应鼹予光学器件的制作。 特别霹突了预处理、 退火簿工序对键合工艺的影响。 结果表溺: 预处理、 逐火等工序都是必不可少的步骤。 随着退火时间的增加, 结合强度鼹著提高。奖键词: 键合; 预处理; 邋火1引言2 理论基础键合技术酶产生綦予这样一稀物理事变: 在室滏条件下, 两块表面平整干净的晶片可以通过表面原子势能吸附在一起, 如果将甄抛光礁片经过化学清...

文档格式:PDF | 页数:3 | 浏览次数:122 | 上传日期:2015-03-17 16:49:03 | 文档星级:
巍电暑?激。剩 u r n a lo f O p to e le c tr o n ic s?L a se r镣15卷增刊2 0 0 4 年5月V o I。 1 5S u p p l. 2 0 0 4=========∞∞=======∞∞========∞=======∞∞========㈣=========∞======一=+=一: -玻璃晶体键合的探讨廖星原( 昂纳光通讯公司, 深圳, 518 0 57 )潦耍: 本文研究了采用键会技术把玻璃秘晶体材糕有机的结会, 并应鼹予光学器件的制作。 特别霹突了预处理、 退火簿工序对键合工艺的影响。 结果表溺: 预处理、 逐火等工序都是必不可少的步骤。 随着退火时间的增加, 结合强度鼹著提高。奖键词: 键合; 预处理; 邋火1引言2 理论基础键合技术酶产生綦予这样一稀物理事变: 在室滏条件下, 两块表面平整干净的晶片可以通过表面原子势能吸附在一起, 如果将甄抛光礁片经过化学清洗后精赔在一越, 再经退火处理, 那么在接触界面上会发生物理化学反应, 形成共价键的连接。 这种硅片直接键合( S ilico nD ir e c tB o n d in g , S D B )技术是瞧IB M 公镯的I。 a sk y 在19 8 6 年首先提擦酶H ]。 S D B 技术不需要任何粘合剂, 键合后的界面可承受磨片、 抛光、 化学萋爨高温处理, 不受魂材料晶格、 晶向的限制。 由于剽用键合技术具有投大的自由度, 所以它被广泛地应用于微电子电路、 传感器、 功率器件、 微机械加工、 光电子器件等领域l, 引。 图1就是一铡采用键合技术的复合材料封装‘3j。A d d 制l M lt制r iMIb rB o q n d in gW a f 。 r L e v e lP a c k a g in g壅1鉴于硅片直接键合技术在半导体和光学器件制作领域的广阔发展前爨, 本文从理论上分辑了光学玻璃与晶俸实现键合的可能和实验结果, 比较了不同的材料之间键合的行为。 本文试阌通过相关的试验探讨玻璃与龋体键合的凝方法。热键合技术主要分为掰步:( 1)首先将两块抛光的晶片( 鼹有S iO 。 表面层)先经过化学溶液处理后, 在室瀑下将晶片抛光露面对蕊赔合起来, 两块品片就通过表蕊吸附的分子膜建立越氢键, 这被称为预键合, 如式( 1一1),S i一( )- S i+ H O H —* 2S i一( )H ~( 1一1)( 2)然后对预键合的鑫片高濑退火处理, 使界面原子的排列发生重组和相互熔合, 界面形成牢固的共价键联结, 这个过程就是热键合, 如式( 1—2)。S i—o }{ 十H o —S i—S i—o —S i+ }{ 20( 卜一2)其中, 晶片表面的平整度、 粗糙度和化学吸附状态是影响键合震量的内在因素, 丽键合湿度和时间是键合强度的外猩因素。 经过10 0 0 ℃、 两个小时的高温退火处理后, 键合界面可以获得足够的结合强度,再不可能完整地分舞它们睇, 。商接键合的工艺虽然可以用于S i- S i、 S i- 石英和S iO 。 一S iO : 等多种材料之间的键合, 但是它的缺点和限铡是, 高的键合强度是依赣高温寒实现的, 然焉高温退火不可避免地引入热应力以及空洞和缺陷的产生, 而且高温退火与半导体制造、 传感器和微机械结拣的蔡些工艺题不能兼容酶, 医越热键合技术鬟要解决的主要问题是降低退火温度[ 5一。静电键合也是一个很好的方法, 但一般情况下只麓焉予玻璃纛疆片卷键合, 如图2所示。 经过精密抛光的硅片和玻璃在良好接触条件下, 玻璃、 硅片之间接入50 0 ~1 0 0 0V 的电腰, 在30 0 ~50 0 ℃ 温度下,硅片秘玻璃的接囊垒赛瑟可泼实现良好键合引。  万方数据

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