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文档简介
1、b，1，内容，典型的集成电路制造工艺简介晶片制备光刻沉积掺杂键合刻蚀，b，2，键合，b，3，键合，b，4，键合工艺，键合：静电键合，热键合，“复合”键合，键合的目的是通过外部作用“键合”多个衬底，不同的键合方法和键合原理是不同的。静电粘合：沃利斯和波美兰茨在1969年提出静电粘合可以粘合金属、合金、半导体和玻璃。原理是硼硅酸盐玻璃和磷硅酸盐玻璃在一定温度下软化，表现得像电解质。在外加电压下，正离子(Na)向阴极漂移，在阳极形成空间电荷区，外加电压在空间电荷区下降。漂移停止，如硅阳极，玻璃阴极和硅玻璃接触。在界面处形成的负空间电荷区与硅发生化学反应，形成化学键硅氧硅。可以通过检测电流来监控焊接是
2、否完成。b，6。工艺及工艺参数的影响，温度：低温：无导电电流，高温下不能进行粘接：玻璃软化，粘接一般不能进行：180，500度，电压：低压；静电力减弱，无法粘结高电压：击穿玻璃一般：2001000伏，静电粘结，b，7，粘结产生的应力：相似的热膨胀系数，热匹配电极形状：点接触，平行板电极非导电绝缘层的影响；静电力减弱，460纳米后，键失效表面粗糙度对极化区剩余电荷的影响；键合完成后，极化区中的剩余电荷形成静电力，加强键合，静电键合，b，8，例如b，9，键合工艺，热键合：在高温处理后，硅晶片直接键合在一起。拉斯基提出了硅的直接键合(SDB)，硅的熔融键合(SFB)和直接样品键合(DWB)。工艺：表
3、面处理、表面键合和高温处理，键合表面要求：平整度：无凸起粗糙度：Ra0.6nm洁净度：无污染，b，10，原理：三个阶段，室温200:吸附在表面的羟基在接触区产生氢键，在200-400时，两个硅晶片上形成氢键的硅醇键聚合生成水合硅氢键，键合强度迅速提高。500-800:水基本不扩散，羟基破坏桥氧原子的键，使其转化为非桥氧原子，使键合表面带负电荷的硅氧硅氧硅氧硅80二氧化硅产生粘性流动，消除微隙。当温度高于1000时，相邻原子反应生成共价键，完成成键。b、11、工艺和参数的影响、表面处理的效果：羟基自由基的吸附非常重要，这受NH4OH、H2SO4和等离子体处理温度的影响；温度相关孔；随着温度的升高(200800)，被污染的碳氢化合物被释放出来，产生孔洞。在高于1100的温度下退火或在第一个800的温度下退火会消除结合强度。界面氧化层的稳定性随着温度的升高而增加。三种机制解释表面平整度：污染的颗粒：1微米的颗粒产生4.2毫米的孔，这足以进行清洁，超清洁的环境，平坦的表面，高温处理，和低温结合：结合是在低于500完成12，复合结合，“复合”结合，原理是利用中间层之间的反应完成结合，结合与硅化物：N
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