La technologie de liaison de tranches de silicium fait référence à la méthode consistant à combiner étroitement des tranches de silicium avec des tranches de silicium, des tranches de silicium avec du verre ou d'autres matériaux par le biais d'interactions chimiques et physiques. La liaison de tranches de silicium est souvent combinée au traitement de surface du silicium et au traitement de silicium en vrac, et est utilisée dans les processus d'usinage MEMS.PAM-XIAMENpeut fournir des plaquettes de silicium pour les applications de liaison de plaquettes avec les spécifications suivantes, par exemple :

1. Spécifications des plaquettes de silicium

PAM210721 – SI

Plaquettes de silicium, par SEMI Prime, P/E 6″ (150,0±0,2mm)Ø×625±15µm,
Si de type p : B[100]±0,5°, Ro=(1-100)Ohmcm,
Poli d'un côté, gravé au dos,
2 SEMI-Appartements :
Plat primaire : 57,5 ​​± 2,5 mm à 111 ± 1 °,
Secondaire : 37,5 ± 2,5 mm à 90 ± 5° CW depuis PF,
Particules <20@0,2µm,
Scellé en Empak ou cassette équivalente,
CtQ : Particules <20@0,2µm,
TTV <10, arc <30, distorsion <30

2. Techniques de liaison de plaquettes de silicium

Les technologies courantes de liaison de plaquettes de silicium comprennent la liaison eutectique or-silicium, la liaison électrostatique silicium/verre, la liaison directe silicium/silicium, le frittage de soudure de verre, etc. Nous présentons ici brièvement les trois premières techniques comme suit :

2.1 Liaison eutectique or-silicium

La liaison eutectique or-silicium est souvent utilisée dans l’emballage de dispositifs microélectroniques. Le processus de liaison de tranches Si-Si dans l'eutectique or-silicium implique l'oxydation thermique de tranches de silicium cristallin de type p (100), suivie de l'évaporation d'un film de titane de 30 nm d'épaisseur sur les tranches à l'aide d'une évaporation par faisceau d'électrons, suivie de l'évaporation d'un film d'or de 120 nm. film. En effet, le film de titane présente une adhérence plus élevée à la couche de SiO2. Enfin, placez les deux tranches de silicium ensemble sur le radiateur, ajoutez un bloc de masse pour compacter et recuiez à une température de 350 à 400 ℃. L'expérience montre qu'à une température de recuit de 365℃ et une durée de 10 minutes, la surface de liaison dépasse 90 %. Le temps et la température de liaison des plaquettes de silicium sont cruciaux.
En plus de l'or, Al, Ti, PtSi et TiSi2 peuvent également servir de couches de transition intermédiaires pour la liaison silicium-silicium.

2.2 Liaison électrostatique

Liaison électrostatique, également connue sous le nom de liaison assistée par champ ou liaison anodique. La technologie de liaison électrostatique permet de lier le verre à des métaux, des alliages ou des semi-conducteurs sans aucun adhésif. Ce type de liaison présente une interface de liaison ferme à basse température et une bonne stabilité à long terme.
De nombreux facteurs affectent la liaison électrostatique, notamment :
1) Les coefficients de dilatation thermique de deux matériaux de liaison électrostatique doivent être approximativement adaptés, sinon ils se briseront en raison de contraintes internes élevées pendant le processus de refroidissement après la liaison ;
2) La forme de l'anode affecte l'effet de liaison. Les électrodes de contact et les électrodes à plaques parallèles sont couramment utilisées. Électrode de contact ponctuelle, l'interface de liaison ne générera pas de pores, tandis que l'électrode à double plaque parallèle, l'interface de liaison aura des pores et le taux de liaison sera plus rapide ;
3) L'état de la surface de la plaquette affecte également la force de liaison. La planéité et la propreté plus élevées de la surface de collage obtiendront une meilleure qualité de collage. Une plus grande ondulation de la surface réduira l’attraction électrostatique. La même amplitude de fluctuation sur la surface, plus la fluctuation est douce, plus l'attraction électrostatique est grande.

2.3 Liaison directe de plaquettes de silicium

Deux tranches de silicium peuvent être directement liées ensemble par un traitement à haute température, sans avoir recours à un adhésif ou à un champ électrique externe, et le processus est simple. Cette technologie de liaison est appelée liaison directe au silicium (SDB).
Le processus de collage direct de tranches de silicium est le suivant :
1) Trempez d'abord deux plaquettes de silicium polies (oxydées et non oxydées) dans une solution ;
2) Fixez ensemble deux tranches de silicium sur les côtés polis à température ambiante ;
3) La plaquette de silicium liée subit plusieurs heures de traitement à haute température dans un environnement d'oxygène ou d'azote, formant une bonne liaison du silicium.

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