一种基于金硅共晶的低温键合方法技术

本发明专利技术涉及一种基于金硅共晶的低温键合的方法，包括上基板的制备、下基板的制备以及上、下基板对准键合，其特征在于以金和硅为键合材料，通过加温加压的方式实现了键合。由于Ａｕ不易氧化，所以键合界面没有金属氧化层阻碍键合反应。当键合温度大于Ａｕ／Ｓｉ的共晶温度时，反应中会形成液态的ＡｕＳｉ合金，液态的合金不仅会增强硅和金的扩散，还可以消除键合表面粗糙度的影响。同时，非晶硅或多晶硅表面沉积了一层Ｔｉ／Ａｕ层，其中Ｔｉ金属层用于除去硅表面的自然氧化层，使Ａｕ／Ｓｉ反应在键合区域的各个点都发生。更重要的是，该键合方法不仅可以用于硅材料的键合，还可以用于非硅材料的键合。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
一种基于金硅共晶的低温键合的方法，其特征在于包括上基板的制备、下基板的制备、上基板与下基板对准键合，具体步骤是：（１）上基板制备：在抛光的单晶硅片上，先热生长或化学气相沉积一层氧化硅，再在氧化硅层上的待键合处依次蒸发或溅射Ｔｉ膜和Ａｕ膜；（２）下基板制备：在抛光的单晶硅片上，先热生长或化学气相沉积一层氧化硅，再在氧化硅层上的待键合处化学气相沉积一层非晶硅或多晶硅层，然后在非晶硅或多晶硅层上依次蒸发或溅射Ｔｉ膜和Ａｕ膜；（３）将步骤１和２的上基板与下基板的键合面对准并贴合，再送入键合机，升温至３４０－４５０℃，并施加０．２－０．４ＭＰａ的压力，然后撤除压力，冷却到室温，实现低温键合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：熊斌，荆二荣，王跃林，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]