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1
几种主要的键合方法
1
）低温直接键合方法（
1993
）
硅片直接键合技术
(Silicon
Direct
Bonding)(
简
称
SDB)
就是把一片抛光硅片经表面清洁处理，
在室温下预键合，再经高温键合而成为一个整体的技术。
低温键合对环境要求较高，
要求键合片的表面非常平整光滑，
在键合前要对键合片表面
进行活化处理。
2
）二
步直接键合法（
1986
）
通常，
键合前先对硅片表面进行亲水性预处理，接着在室温下对硅片进行键合，然
后对键合硅片
经
1000
℃左右高温退火，以达到最终的键合强度。
3
）阳极键合技术（
Anodic
Bonding
）
阳极键合技术是由
美国等人提出，又称静电键合
Wallis
或场助键合。
是一种将硅芯片或圆片与玻璃衬底相封接的封装方法
键合时，将对准好的样品放在加热板上，硅芯片或圆片与阳极相接，玻璃与阴极相接。
当温度升高后，玻璃中
Na
离子的迁移率提高，在电场作用下，
Na
向阴极迁移，并在阴极
被中性化，然而，在玻璃中固定的束缚负离子
O 2 -
保持不动，并在硅的表面感应形成一层
空间正电荷层，使得硅片和玻璃之间产生静电力完成键合。
4)
外延
Liftoff
方法
(ELO)
（
1987
）
其基本原理是器件层结构先生长在晶格匹配的衬底上，中间
有牺牲层（
lift-off
）
，用选择性湿法刻蚀技术除掉牺牲层，这样器件层就可以剥离、键合、转
移到另一个衬底上，
2
键合的基本原理
< br>第一阶段，从室温到
110
℃，
Si-O-Si
键逐渐被界面水分解
Si-O-Si+ HOH
Si-
OH+ OH-Si
增大界面区
-O
H
基团，在键合片间形成更多的氢键
第二阶段，温度在
110~150
℃，界面处
Si-OH
基团合成化形成
氢键的两硅片的硅醇键之间
发生聚合反应，产生水及硅氧键，即
Si-
OH+ HO-Si
Si-O-Si+ H2O
第三阶段，
150~800
℃，由于受键合面积的限制，键合强度不再增强。
150
℃时，几乎所有的硅醇键都变为硅氧键，从而达到键合
。
温度大于
800
℃时，由于氧化层的
粘滞流动和界面处物质的扩散，可消除所有非键合区，
达到完全键合。
< br>
3
低温直接键合方法机理
硅片直接键合技术
(Silicon
Direct
Bonding)(
简
称
SDB)
就是把一片抛光硅片经表面清洁处理，
在室温下预键合，再经高温键合而成为一个整体的技术。
4
静电键合的基本原理
抛光的硅片表面与抛光的玻璃表面相接触，
这个结构被放在一块加热板上，<
/p>
两端接有静电电
压，负极接玻璃，正极接硅片。
< br>负极采用点电极以便透过玻璃表面观察键合过程。
玻璃是绝
缘体
,
在常温下不导电
< br>,
然而在给玻璃加热
(
键合时温
度在
370
～
420
℃
)
,
加高
直流电压
(
键
编辑版
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