衬底硅片质量对SDB工艺的影响研究

硅-硅直接键合技术广泛应用于SOI、MEMS和电力电子器件工艺中,衬底抛光片的质量对键合质量及器件性能起着至关重要的影响。衬底抛光片的质量包含几何尺寸精度及表面状态质量,会影响键合过程中的界面应力,或造成键合界面空洞的产生,从而影响键合质量。     

MEMS封装中的关键技术

简要分析了MEMS(微机电系统)器件封装的难点所在，随后介绍了晶片键合，晶片级密封，倒装芯片技术等主要的MEMS封装技术。     

吡啶菁衍生物键合于单晶硅表面的研究

用化学方法将两种光敏染料２，４－吡啶等衍生物及噻－４’－吡啶等衍生物分别键合于单晶硅表面，对所得键合光敏染料之硅片进行了拉曼光谱及ｘ－射线光电子能谱的测试，结果表明：两种光敏染料都被键合在单晶硅表面。同时，测定了用键合了光敏染料的半导体硅片制成的Ｉｎ／染料／ｎ－Ｓｉ多层结构器件的光谱响应，与无覆盖抗反射膜的硅ｐ－ｎ结光电池的光谱响应曲线相比较，发现除在６５０ｎｍ处出现对应于硅衬底的吸收峰外，在短波范围内出现与光敏染料的最大吸收相对应的吸收峰。由此可见光敏染料的键合可拓宽半导体硅的光谱响应。     

基于PDMS的微流控芯片封装技术研究

提出一种优化的PDMS(聚二甲基硅氧烷)-PDMS键合技术,对PDMS基片与PDMS盖片使用不同的预聚物和固化剂配比进行键合.设置了按不同比例键合、氧气等离子体表面处理键合及涂覆液态PDMS键合这三种方法的对比实验,并将其应用于微流控芯片的封装测试.测试结果表明,不同比例键合后的芯片键合强度适宜,可重复利用,高效节能.键合参数:基片和盖片所用预聚体、固化剂质量比分别为10:1和15:1;盖片的固化温度75℃,固化时间40 min.     

ZnO陶瓷键合Cu电极技术的研究

研究了Ｃｕ－ＺｎＯ陶瓷键合技术，并探讨了其作为电极用在线性ＺｎＯ陶瓷电阻器上对器件性能的影响，运用扫描电镜对Ｃｕ－ＺｎＯ陶瓷的键合结构进行了分析，测量了键合Ｃｕ电极后的接触电阻及器件耐电流冲击的稳定性，并与镀Ｃｕ、喷Ａｌ及烧Ａｇ电极进行了分析对比。同时，研究了键合Ｃｕ电极的工艺对ＺｎＯ陶瓷本体电阻产生的影响。     

埋氧层对SOI/玻璃键合的影响及其键合工艺的改进

运用阳极键合技术,对绝缘体上硅(SOI)/玻璃进行阳极键合实验,发现当埋氧层厚度超过500nm时,键合很难成功.分析了SOI埋氧层厚度对耗尽层电压降及键合静电力的影响,得出由于埋氧层的分压作用,耗尽层的压降减小,键合静电力减弱,导致键合失败.通过设计高压直流和高压脉冲两种输出方式的电源系统,提高氧负离子的迁移速率从而提高键合速度.从平板式阳极引一根探针电极到SOI器件层表面,使键合电压直接加在耗尽层上,避免埋氧层厚度对键合的影响,提高键合静电力.实验表明,通过改进的键合设备能实现不同氧化层厚度的SOI片与玻璃间的键合,该设备还适用于其他异质材料间的阳极键合.     

连接式微摩擦测试机构及设计

为了能够比较真实地模拟微机电器件侧面摩擦副之间的摩擦磨损状况,进而对M EM S器件的摩擦学规律进行研究,设计了一种基于单晶硅材料的片上微摩擦测试机构。利用微机械体硅工艺及键合技术,把系统中的测试机构、加载机构以及力传感器集成在一个单一的芯片上。对结构的临界驱动电压、静态摩擦力及正压力进行了理论推导。最后,在显微镜下对该机构的静态摩擦因数进行了测试。测试结果表明:随着施加在摩擦副上的正压力的增加,摩擦因数相应减小。     

一种新型的微机械电子隧穿加速度计

介绍了一种新型的微机械电子隧穿加速度计,利用体硅微机械加工工艺和硅／玻璃静电键合技术成功研制出了一种三明治结构的隧穿加速度计。为了有效减小低频噪声,在反馈回路里加入了振荡器和解调器。测试结果表明,目前样品的分辨率约为10^-6g/-√Hz,抗冲击能力达到50g。     

采用薄片溶解工艺制造微机械惯性仪表的实验研究

介绍了一种用以制造微机械惯性仪表（包括微陀螺和微加速度计）的微机械体加工方法——体硅溶解薄片法。它包括硅片工艺、玻璃工艺和组合片工艺。整个工艺过程只需单面处理,三次掩膜。硅片工艺包括刻凹槽,深扩散和干法刻蚀三次工艺过程。玻璃上用剥离的方法形成引线和电极的金属层。然后将硅片和玻璃倒接,进行静电键合。最后腐蚀掉硅片背面未掺杂的体硅,从而分离出结构。本文结合微陀螺的具体结构,详细阐述了每一工艺过程的要点,并着重介绍了硅上刻高深宽比槽的技术。该方法形成的结构与衬底不易粘附,成品率高,制造成本低,可形成的结构图形多种多样。     

DSOI,SOI和体硅MOSFET的特性测量比较

严重的自热效应和浮体效应是绝缘体上硅(SOI)器件的主要缺点.绝缘体上漏源(DSOI)结构的提出就是为了抑制SOI器件中的这两种效应.为了实现DSOI器件结构并且研究DSOI器件的特性,和SOI器件与体硅器件进行对比,采用新型的局域注氧工艺成功地在同一管芯上制作了DSOI、体硅和SOI 3种结构的器件.通过对3种结构器件的电学特性和热学特性的测量比较,证明了DSOI器件成功地抑制了浮体效应,并且大大降低了自热效应.由于DSOI器件漏、源区下方埋氧层的存在,在消除了SOI器件严重的自热效应和浮体效应的同时,保持了SOI器件相对体硅器件的电学特性优势.DSOI器件成功地结合了SOI器件和体硅器件的优点,并且克服了两者的缺点,是一种很有希望的高速低功耗新器件.     

浅谈PID技术在波分中的应用

PID（Photonic integeration device,光电集成器件）是将光层器件与电层芯片进行统一的芯片集成,将多个光收发器及合分波器等光器件集成起来,构成单片系统。PID代表了一种理念,即把传统上昂贵且耗能的光处理器件芯片化、集成化,是传统OTN底层技术的进一步发展。     

若丹菁染料键合于单晶锗表面的研究

将两种若丹菁染料直接键合在抛光的单晶锗表面，对键合有若丹菁的锗片进行了激光Ra-man光谱及XPS谱分析，结果表明，两种染料通过锗氧键共价键合于锗表面。键合有染料的n－型锗片的In(Pt)／染料／n-Ge器件具有整流作用。     

无标记生物传感技术以及应用

过去20年当中,生物传感分析技术已经广泛应用于科学研究中,其分析系统在实验室等领域广泛使用。简单说,生物传感可以被定义为一种器件：采用生物或化学受体来检测分析物,就键合的选择性、亲和性以及化学计量比、动力学、热力学等方面给出很多有意义的信息。虽然其作为一种强有力的方法,对于化验生物活性分子,精准表征分子识别过程的信息还很欠缺。无标记生物传感,不需要使用受体（如荧光物质、发光体、放射物质等）就可以达到监测的目的。     

利用凹型电极作用下的硅-玻璃管阳极键合影响因素及力学性能

试验采用阳极键合技术成功实现了硅片与玻璃管的键合,分析了玻璃管长度、温度及电极分别对电流和键合强度的影响。键合过程中电流随着温度升高而增大,但随着玻璃管长度的增加而减小。初始时电流都先迅速增大至峰值电流,然后随着时间的延长而逐渐减小。采用万能材料试验机对试样进行拉伸测试,结果显示键合强度随着玻璃管长度的增加而减小,而随着温度的升高而增大。同条件下,使用凹型电极的硅-玻璃管的强度比使用平行电极得到的强度要高,分析认为:玻璃管长度的增加导致外加电场强度减小和电阻增大,影响离子迁移及界面氧化反应,而凹型电极的使用对键合起到了促进作用。通过SEM扫描分析了硅-玻璃管的键合界面,结果表明键合界面良好。     

双[-6-氧-(-3-间硝基苯磺酰基-丁二酸-1,4-单酯)-4-]-β-环糊精柱HPLC分离硝基苯胺异构体

以2种比表面、孔容、孔径不同;粒径相同的硅珠键合双-[-6-氧-(-3-间硝基苯磺酰基-丁二酸-1,4-单酯)-4-]-β-环糊精作为高效液相色谱固定相,考察硝基苯胺位置异构体的分离.2种固定相正相模式下以不同醇类作为添加剂时硝基苯胺异构体洗脱顺序相同,在孔径30 nm硅珠做键合基体的固定相上达到基线分离;在反相模式下,硝基苯胺异构体在不同硅珠键合相上洗脱顺序则有差异,并对分离机理进行了探讨.     

硅-玻璃管阳极键合影响因素及性能研究

摘 要：试验采用阳极键合技术成功实现了硅片与玻璃管的键合,分析了玻璃管长度、温度及电极分别对电流和键合强度的影响。键合过程中电流随着温度升高而增大,但随着玻璃管长度的增加而减小。初始时电流都先迅速增大至峰值电流,然后随着时间的延长而逐渐减小。采用万能材料试验机对试样进行拉伸测试,结果显示键合强度随着玻璃管长度的增加而减小,而随着温度的升高而增大。同条件下,使用凹型电极的硅-玻璃管的强度比使用平行电极得到的强度要高,分析认为：玻璃管长度的增加导致外加电场强度减小和电阻增大,影响离子迁移及界面氧化反应,而凹型电极的使用对键合起到了促进作用。通过SEM扫描分析了硅-玻璃管的键合界面,结果表明键合界面良好。     

埋氧层及铝层对SOI／玻璃静电键合的影响

介绍了SOI／Pyrex玻璃静电键合的实验过程和实验现象,利用电流表对静电键合电流进行测量。发现埋氧层厚度越厚,键合电流越小,键合波扩散速度越小。提高键合电压,能有效增大键合电流及加快键合速度。实验也表明玻璃表面溅射铝层对键合产生较大影响。理论分析了产生这些现象的原因,得出埋氧层厚度和键合电压与静电力的关系式。还提出从阳极引一探针电极到SOI器件层,提高玻璃耗尽层与器件层之间电压,实现厚埋氧层SOI片与玻璃键合的方法。     

微机械陀螺真空封装玻璃罩子加工工艺的研究

在硅微机械加工中,封装加工是非常重要的一个过程,对微机械器件实现真空封装后可以极大的提高它的灵敏度等各项技术指标,但目前国内对微机械传感器真空封装技术不成熟.本文主要讲述对陀螺采用玻璃封装时,用于封装的玻璃罩子的加工过程以及玻璃罩子在整个结构中所起的作用,同时叙述了玻璃罩子与微机械结构的键合过程.     

功率LED芯片键合材料对器件热特性影响的分析与仿真

针对倒装型功率发光二极管器件,描述了功率LED器件的热阻特性,对不同芯片键合材料的功率LED热阻进行了分析,并运用AN SY S软件对3类典型芯片键合材料封装的功率LED热特性进行了仿真。仿真结果表明:采用功率芯片键合材料提高了功率LED的散热特性、降低器件PN结温,而采用普通热沉粘接胶作为芯片键合材料的功率LED的PN结温则较高,因此普通热沉粘接胶不适合用作功率LED的芯片键合材料。     

聚二甲基硅氧烷中真空氧等离子体表面改性与键合

键合是微流控芯片制作的关键技术之一．目前广泛应用的PDMS微流控芯片一般通过高真空（压力低于10Pa）氧等离子体活化及键合进行制备．需要昂贵的分子泵等设备．通过工艺改进，使用装配普通油泵的等离子体去胶机，在中真空（27Pa）成功进行聚二甲基硅氧烷（PDMS）表面改性及键合．处理后的PDMS表面亲水性得到极大改善．贴合后可永久性密封．制作微流控芯片．使用扫描电镜．红外光谱及接触角测量仪进行了表征．与献报道的高真空氧等离子体处理方法相比．效果基本一致．却大幅度降低了对设备系统的要求．并缩短了操作时间．