静电键合影响因素
MEMS键合工艺简介课件
• 晶片制备 • 光刻 • 淀积 • 掺杂 • 键合 • 刻蚀
MEMS键合工艺简介
键合
MEMS键合工艺简介
ห้องสมุดไป่ตู้合
MEMS键合工艺简介
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界作用将多个基片“粘接” 不同的键合方式，键合原理不同
MEMS键合工艺简介
静电键合
静电键合：Wallis和Pomerantz于1969年提出，静电键合可把金属、 合金、半导体与玻璃键合
MEMS键合工艺简介
原理：三个阶段
• 室温~200度：表面吸附的OH根在接触区产生氢键，随温 度增高，OH根得到热能增大迁移率，氢键增多，硅片产 生弹性形变，键合强度增加。在200~400度间，形成氢键 的两硅片的硅醇键聚合反应，产生水合硅氢键，键合强度 迅速增大 Si-OH+HO-Si——Si-O-Si+H2O
MEMS键合工艺简介
静电键合
工艺及工艺参数的影响 •温度： 低温：没有导电电流，键合无法进行 高温：玻璃软化，无法键合 一般：180~500度 •电压： 低压；静电力减弱，
无法键合 高压：击穿玻璃 一般：200~1000伏
MEMS键合工艺简介
静电键合
• 键合产生的应力：热膨胀系数相近、热匹配 • 电极形状：点接触、平行板电极 • 非导电绝缘层的影响；减弱静电力，460nm后，键合失效 • 表面粗糙度的影响 • 极化区中残余电荷的作用；键合完成后在极化区内残余的
• 表面平整度： • 沾污粒子：1微米粒子产生4.2mm孔洞
足够清洗、超净环境、平整表面、高温处理、
低温键合：在小于500度下完成键合
MEMS键合工艺简介
复合键合
埋氧层及铝层对SOI／玻璃静电键合的影响
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｘ ｅｉ ｎａ ｒபைடு நூலகம் ｓ ｎ ｈ ｎ ｍｅ ａ ｆ Ｓ ａ ｄ Ｐ ｒｘ ｇａｓ ｂ ｎ ｉｇ ｗｅｅ ｐ ｅｅ ｔｄ Ａｎ ｓ ｒ ｃ ： ｈ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔｌｐ ｏ ｅ ｓ ａ ｄ ｐ ｅ ｏ ｎ ｏ ＯＩ ｎ ｙｅ ｌｓ ｏ ｄｎ ｒ ｒｓｎｅ ．
ｔｅ ｏ ｈ ｂ ｎｄｉ ｃ ｒ ｎｔ ｎ ｂｏ ｉ ｗａ ｅ ｐｒ ａ ｉ ｗｅ ｅ Ｂｏ ｉ ｇ ｕ ｒ ｎ ｎｄ ｏｎ ｎ ｒ ｔ ｗ ｏ ｌ ｂ ｉ ｒａｓ ｄ ｎｇ ｕｒｅ ａ ｄ ｎｄｎｇ ｖ ｓ ｅ ｄｎｇ ｒ． ｎｄ ｎ ｃ ｒｅ ｔ ａ ｂ ｄｉｇ ａ ｅ ｕ ｄ ｅ ｎｃ ｅ ｅ
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， 出埋 氧层厚度 和键合 电 得
压 与静 电力 的 关 系式 。 还提 出从 阳极 引一探 针 电极 到 Ｓ 器件 层 ， 高玻 璃耗 尽 层 与 器件 层之 间 电 压 ， ＯＩ 提 实现 厚 埋
氧 层 Ｓ 片 与玻 璃 键 合 的 方 法 。 ０Ｉ
应用在 Ｃ ＭＯＳ等 Ｉ 工业 ， Ｃ 特别在 微 处理 器 （ Ｐ Ｃ Ｕ） 中的 应用 ， 其技 术含 量 高 ， 加值 大ｆ 。厚器 件 层 附 州 Ｓ １ 圆则 主要 应 用在 ＭＥ Ｏ 晶 ＭＳ、电 力组件 、传 感 器 、 电组件 等方 面＿ Ｏ１ 光 ７ Ｊ 。Ｓ 器件 层与 玻璃键 合 ， 可 以 制备 均 匀 、 密 、 整 、 应 力 的硅薄 膜 【， 用 致 平 低 ８应 ＿
摘 要 ： 介绍 了 Ｓ Ｉ ｙ ｘ Ｏ／ ｒ 玻璃静电键合 的实验过程和实验现 象， Ｐｅ 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 ， 合 电流越 小 ， 合 波 扩散 速 度 越 小。 高键 合 电 压 ， 有 效增 大键 合 电流 及 加 快键 合 速 度 。 键 键 提 能 实
静电键合影响因素
提高温度和提高电压对键合质量的提高的影响却不一样，不同学者的研究结果都表明键合温度对键合质量的影响更大。
1.温度影响（200~450℃）a）在350--360℃之间进行键合时，键合速度和键合引起的应力和变形是最好的折中。
（9.16cm，525um厚）。
b）温度超过200℃时，在直流电场的作用下钠离子能摆脱玻璃内部晶格的束缚，向阴极移动。
c）膨胀系数:PYREX 7740玻璃在3.3xl0-6/℃左右，硅2.33×10-6/℃左右。
第一个交点20℃左右；第二个相交点在280℃左右；第三个相交点在540℃左右。
在20~280 ℃时，玻璃比硅的膨胀系数大，而在280~540℃时，硅比玻璃的热膨胀系数大一些。
PYREX 7740玻璃软化点820℃短期使用<10h 550℃长期使用≧10h 450℃2.电压影响（200~1000V）键合电压的上限是玻璃不发生击穿，下限则要保证静电吸引力能够引起键合材料的弹性或塑性变形，使键合界面发生紧密接触，从而产生键合。
3.电极影响a).采用点电极进行键合，键合质量好但速度慢。
键合区域由电极处向外扩展，可以避免键合界面空洞的产生，提高键合质量，但时间较长。
b).板电极进行键合，速度快。
键合界面处容易产生的空洞等缺陷。
4.实例a).10mm*10mm*0.5mm薄片。
温度：400℃，电压：750V，键合压力：0.1MPa。
b).15 mm×15 mm×400um硅片,15 mm×15 mm×350um pyrex7740#玻璃。
采用平板阴极方式键合，温度：350℃，电压：400V。
c).20mm×20 mm×2mm薄片。
温度：250～450℃，电压为200～750V，压力为0．05～l MPa。
时间5～10min。
d).直径9.16cm，厚度525um。
温度：350--360℃；电压：200~1000V；压力：3*10-3Kpa~100Kpa。
静电干扰的耦合机制及对策
静电干扰的耦合机制及对策措施摘要：静电放电产生的电磁干扰会通过不同的耦合途径耦合到电子设备中，可能会导致设备运行异常甚至损坏。
本文首先介绍了静电干扰的来源以及静电干扰对电子设备、电子元器件的影响，本文接着指出了静电干扰的几种主要耦合机制，并总结出了一些针对静电干扰的对策措施，本文最后简要说明了对电子设备模拟静电放电的测试方法。
一、静电干扰的来源“摩擦起电”是人所共知的。
当不同材料的物体（主要是非金属）相互接触摩擦时，物体间的电荷分布就有可能改变，其中一些物体倾向于释放电子，而另一些物体则会倾向于吸引电子，当这些物体分开时，这些物体会因为电子的转移而形成一定的电位，我们将这一客观存在的电位称之为静电。
物体也可能通过感应等方式带上静电。
当两个存在电位差的物体相互靠近到一定距离时，其间的电位差将感应出电流，并传送相应的电量以抵消电位差，我们将这一过程称之为静电放电，英文缩写为ESD（Electrostatic discharge）。
人体是电子设备最常碰到的静电放电的来源之一。
人体所带的静电量的多少主要与人体所接触的环境及人体本身的一些因素有关，特别是与环境中的相对湿度有关，越是干燥的环境，人体所带的静电就会越多，人体所带的静电量最高可达30KV左右，一般不会高于此值，这是由电晕效应所决定的。
二、静电干扰的影响静电放电过程中，将会产生潜在的具有破坏性的大电流、高电压以及电磁场，可能会使在附近运行的电子设备工作异常，甚至可能会导致设备的损伤或损坏。
静电放电对电子设备硬件的破坏机理与浪涌信号对电子设备硬件的破坏机理差不多，主要有两种机制：一种是由于大电流导致设备硬件过热，从而使元件热失效；另一种是由于高电压导致设备绝缘击穿，这两种都是直接的破坏方式。
当然静电放电也可能对设备硬件产生间接的损坏，例如静电干扰有可能使不能同时导通的晶体管同时导通从而造成二次破坏，其结果往往也是硬件的损伤或损坏。
在实际情况中，这几种破坏机制也有可能在同一设备中同时发生。
MEMS工艺(12键合与封装)
暴露的表面能够抵抗外部杂质的污染
使封装内部避免潮湿，环境的湿度可以导 致精细的微型光机械元件的粘附
机械接口
机械接口涉及到MEMS中可动部分的设
计问题，需同它们的驱动机构连接起来； 不恰当的处理接口会造成微元器件的故障 和损坏
电机械接口
电的绝缘、接地和屏蔽是这类MEMS微系统的
典型问题。这些问题在低电压级的系统中表 现的更为明显
静电键合中，静电引力起着非常重要的作用。例 如，键合完成样品冷却到室温后，耗尽层中的电 荷不会完全消失，残存的电荷在硅中诱生出镜象 正电荷，它们之间的静电力有1M P a左右。可见 较小的残余电荷仍能产生可观的键合力。 另外，在比较高的温度下，紧密接触的硅/玻璃 界面会发生化学反应，形成牢固的化学键，如 Si-O-Si键等。如果硅接电源负极，则不能形成 键合，这就是“阳极键合”名称的由来。
Si-Si或SiO2-SiO2直接键合的关键是 在硅表面的活化处理、表面光洁度、 平整度以及在工艺过程中的清洁度。
硅硅键合表面
缺点：
Si-Si和SiO2-SiO2直接键合需在高温 （700～1100C）下才能完成，而高温处理 过程难以控制，且不便操作；
因此，能否在较低温度或常温下实现Si-Si 直接键合，就成为人们关注的一项工艺。 这项工艺的关键是，选用何种物质对被键合 的表面进行活化处理。
与主要的信号处理电路封装 ； 需要对电路进行电磁屏蔽、恰当的力和热 隔离； 系统级封装的接口问题主要是安装不同尺 寸的元件
微系统封装中的接口问题
接口问题使得为器件和信号处理电 路以及考虑密封工作介质和电磁场 问题而选择合适的封装材料成为微 系统成功设计中的一个关键问题
生物医学接口 光学接口 机械接口 电机械接口 微流体学接口
静电对电子IC封装的影响
静电对电子IC封装的影响随着我国国民经济的持续稳定增长和生产技术的不断创新发展，生产工艺对生产环境的要求越来越高。
大规模和超大规模Ic生产中的前后道各工序对生产环境提出了更高要求，不仅仅要保持一定的温、湿度、洁净度，还需要对静电防护引起足够的重视。
众所周知，封装业属于整个IC生产中的后道生产过程，在该过程中，对于塑封IC、混合IC 或单片IC，主要有晶圆减薄(磨片)、晶圆切割(划片)、上芯(粘片)、压焊(键合)、封装(包封)、前固化、电镀、打印、后固化、切筋、装管、封后测试等等工序。
各工序对不同的工艺环境都有不同的要求。
静电因素对IC封装的影响首先，静电产生的原因是随处可见的。
在科技飞速发展和工业生产高度自动化的今天，静电在工业生产中的危害已是显而易见的，它可以造成各种障碍，限制自动化水平的提高和影响产品质量。
这里结合我厂在集成电路封装、生产过程的实际情况来说明之所以有静电的产生，主要有以下几个方面的原因。
3．1 生产车间建筑装修材料多采用高阻材料IC生产工艺要求使用洁净车间或超净车间。
要求除尘微粒粒径从以往的0．3μm变到0．1μm拟下，尘粒密度约为353个／m3。
为此，除了安装各吸尘设备之外，还要采用无机和有机不发尘材料，以防起尘。
但对于建材的电性能没有作为一项指标考虑进去。
工业企业洁净厂房设计规范中也未作规定。
IC工厂的洁净厂房主要采用的室内装修材料有：聚氨酯弹性地面、尼纶、硬塑料、聚乙烯、塑料壁纸、树脂、木材、白瓷板、瓷漆、石膏等等。
上述材料中，大部分是高分子化合物或绝缘体。
例如，有机玻璃体电阻率为1012~1014Ωcm，聚乙烯体电阻率为1013~1015ncm，因而导电性能比较差，某种原因产生静电不容易通过它们向大地泄漏，从而造成静电的积聚。
3．2人体静电洁净厂房操作人员的不同动作和来回走动，鞋底和地面不断的紧密接触和分离，人体各部分也有活动和磨擦，不论是快走、慢走，小跑都会产生静电，即所谓步行带电；人体活动后起立，人体穿的工作服与椅子面接触后又分离也会产生静电。
化学键的强度与稳定性的因素
化学键的强度与稳定性的因素化学键是化学中的一种重要的物质结构，它决定了物质的性质和稳定性。
化学键的强度和稳定性受到多种因素的影响，包括原子间的距离、原子的电负性、配位数、晶体结构等。
本文将详细讨论这些因素对化学键强度和稳定性的影响。
1. 原子间的距离原子间的距离对化学键的强度和稳定性有重要影响。
当两个原子距离适中时，它们的电子云能够重叠并形成较强的化学键。
如果原子间距离太远，则电子云重叠不足，化学键强度减弱。
相反，如果原子间距离太近，则电子云的排斥力过大，也会导致化学键的不稳定性。
2. 原子的电负性原子的电负性是描述原子吸引电子能力的物理量。
在共价键中，原子的电负性差异决定了电子密度分布的不均衡，从而产生极性共价键。
极性共价键较非极性共价键更强，因为电负性较高的原子更强烈地吸引电子。
这导致共价键的极性越大，其强度和稳定性越高。
3. 配位数在离子键和金属键中，配位数是影响化学键强度和稳定性的重要因素之一。
配位数指的是一个离子或金属离子周围被其配位的阴离子或配体的个数。
一般来说，配位数越高，化学键的强度和稳定性越大。
这是因为更多的配位能够提供更多的静电相互作用和范德华力，增强了化学键的稳定性。
4. 晶体结构在晶体中，分子间的化学键主要是通过范德华力相互作用而形成的。
晶体结构对这些非共价键的强度和稳定性有显著影响。
例如，离子晶体中，正负离子通过离子键结合，在晶体中形成稳定的结构。
另一方面，分子晶体中，分子通过范德华力相互作用在晶体中紧密排列。
晶体结构的稳定性直接影响了化学键的强度和稳定性。
总结起来，化学键的强度和稳定性受到多种因素的影响，包括原子间的距离、原子的电负性、配位数和晶体结构。
了解这些因素对化学键的影响，有助于深入理解物质的性质和反应特点。
进一步研究和应用这些知识，可以在新材料的设计和合成中发挥重要作用，促进科学技术的进步。
键合工艺
键合工艺
热键合：高温处理后，硅片直接键合在一起。Lasky提出 硅直接键合（SDB） 硅熔融键合（SFB） 直接样品键合（DWB） 工艺： • OH-浸泡处理 • 表面帖合 • 高温处理
原理：三个阶段 • 室温~200度：表面吸附的OH根在接触区产生氢键，随温 度增高，OH根得到热能增大迁移率，氢键增多，硅片产 生弹性形变，键合强度增加。在200~400度间，形成氢键 的两硅片的硅醇键聚合反应，产生水合硅氢键，键合强度 迅速增大 Si-OH+HO-Si——Si-O-Si+H2O • 500~800度：水基本不扩散，OH根破坏桥接氧原子的一个 键，使之转换为非桥接氧原子，使键合面带负电荷 HOH+ Si-O-Si——2H++2Si-O• 800度以上：水扩散显著，间隙和空洞中的水扩散到氧化 硅中，产生局部真空空洞，硅片发生塑性形变消除空洞。 SiO2产生粘滞流动，消除微间隙。大于1000度后，临近 原子相互反应产生共价键，键合完成
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界作用将多个基片“粘接”
不同的键合方式，键合原理不同
键合工艺
静电键合：Wallis和Pomerantz于1969年提出，静电键合 可把金属、合金、半导体与玻璃键合 原理： • 硼硅玻璃、磷硅玻璃在一定温度下软化，行为类似 电解质，外加电压下，正离子（Na）向阴极漂移， 在阳极形成空间电荷区，外加电压落于空间电荷区， 漂移停止 • 如硅接阳极，玻璃接阴极，硅玻璃接触，在界面形 成的负空间电荷区与硅发生化学反应，形成化学键 Si-O-Si，完成键合 • 可通过检测电流监测键合是否完成
键合工艺
工艺及参数影响 • 表面处理的作用：吸附OH根很关键 NH4OH、H2SO4、等离子体处理 • 温度的影响； • 与温度有关的孔洞；沾污碳氢化合物随温度生高 （200~800度）释放产生孔洞，大于1100高温退 火或先800度退火处理可消除 • 键合强度：随温度生高增加 • 界面氧化层的稳定：三种机制解释 • 表面平整度： • 沾污粒子：1微米粒子产生4。2mm孔洞 足够清洗、超净环境、平整表面、高温处理、
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提高温度和提高电压对键合质量的提高的影响却不一样，不同学者的研究结果都表明键合温度对键合质量的影响更大。
1.温度影响（200~450℃）a）在350--360℃之间进行键合时，键合速度和键合引起的应力和变形是最好的折中。
（9.16cm，525um厚）。
b）温度超过200℃时，在直流电场的作用下钠离子能摆脱玻璃内部晶格的束缚，向阴极移动。
c）膨胀系数:PYREX 7740玻璃在3.3xl0-6/℃左右，硅2.33×10-6/℃左右。
第一个交点20℃左右；第二个相交点在280℃左右；第三个相交点在540℃左右。
在20~280 ℃时，玻璃比硅的膨胀系数大，而在280~540℃时，硅比玻璃的热膨胀系数大一些。
PYREX 7740玻璃软化点820℃短期使用<10h 550℃长期使用≧10h 450℃2.电压影响（200~1000V）键合电压的上限是玻璃不发生击穿，下限则要保证静电吸引力能够引起键合材料的弹性或塑性变形，使键合界面发生紧密接触，从而产生键合。
3.电极影响a).采用点电极进行键合，键合质量好但速度慢。
键合区域由电极处向外扩展，可以避免键合界面空洞的产生，提高键合质量，但时间较长。
b).板电极进行键合，速度快。
键合界面处容易产生的空洞等缺陷。
4.实例a).10mm*10mm*0.5mm薄片。
温度：400℃，电压：750V，键合压力：0.1MPa。
b).15 mm×15 mm×400um硅片,15 mm×15 mm×350um pyrex7740#玻璃。
采用平板阴极方式键合，温度：350℃，电压：400V。
c).20mm×20 mm×2mm薄片。
温度：250～450℃，电压为200～750V，压力为0．05～l MPa。
时间5～10min。
d).直径9.16cm，厚度525um。
温度：350--360℃；电压：200~1000V；压力：3*10-3Kpa~100Kpa。
e)..玻璃环尺寸为外径8 mm，内径6 mm，高2mm。
温度360℃，电压：1 100 V。
国内外主要用Pyrex玻璃及SD-2玻璃作为...Si熔点1410℃2mm PYREX 7740玻璃片BOROFLOAT®33基本参数：肖特耶拿玻璃公司利用微浮法工艺和最新的技术生产而成莫氏硬度：7技术参数：化学成分：密度（25℃） 2.2g/cm2膨胀系数(ISO 7991) 3.25 10-6k-1透光率91%软化点820℃短期使用<10h550℃长期使用≧10h450℃折射率（587.6nm） 1.47140努氏硬度480机械强度高，绝缘性能优良，介电损耗少，介电常数稳定，热膨胀系数可在很大范围调节，耐化学腐蚀，耐磨，热稳定性好，使用温度高。
微晶玻璃具有比一般玻璃更为优良的特性，主要表现为：1、具有更加稳定的化学性能：抗水合，抗水化能力，抗阳离子交换能力；2、具有更高的机械强度；3、具有更优良的电学性能：介电损耗率最低；4、具有良好的热学性能：热膨胀系数低，热振稳定性能好，高温软化的温度点高。
1阳极键合用微晶玻璃的制备及键合影响因素研究曹欣武汉理工大学2007.本实验中采用的仪器具体参数如下:a、高压电源:采用HBF一202一2AC型高压电源，其电压的控制范围为一2000V到OVb、加热板:采用德国肖特生产的SLK一2T型加热板，其温度控制范围为0一500℃。
c、电极:本实验中选用板电极，材质为石墨。
d、超声波清洗机:采用KQ一100KD型数控高功率超声波清洗机。
微晶玻璃有一定的击穿电压，而所选择的微晶玻璃片的击穿电压比较低，在加载电压为SOOV的时候，就已经有击穿现象发生。
玻璃在常温下是一种绝缘体，并不导电，但是如果将玻璃放置于一个强电场中(两端施加电压高于500v)，并且给玻璃加热(使其表面温度高于200℃)，玻璃中间的碱金属离子(Na+，K+)就会具有很强的移动性，并向阴极迁移，然后聚集在玻璃一硅表面，玻璃的下表面呈负电性。
现在多选用Pyrex玻璃，其原因有二:(l)该种玻璃中含有足够的碱金属离子，能够保证键合过程的顺利完成;(2)此种玻璃的热膨胀系数在33xl0-7/℃左右，（石英玻璃=5.98x 10’7/℃(o一400℃)）与硅的热膨胀系数2.62×10^(－6)／℃2.33×10^(－6)／℃(材料教材)相近，这使两者之间在键合时产生的热应力比较小，能够达到比较好的键合效果硅片与微晶玻璃的键合与传统的玻璃相比，微晶玻璃具有机械强度高，硬度大，耐磨性好;具有良好的化学稳定性和热稳定性，能适应恶劣的使用环境;电绝缘性能优良，介电损耗小，介电常数稳定等优点。
另外微晶玻璃的热膨胀系数可调整范围大，可以适合与很多材料的键合。
目前已经有日本学者成功实现了Li20一A12O3一5102型微晶玻璃与硅片的键合[28]玻璃与金属的键合在MEMS系统中所应用的基片材料很多为金属，所以用金属与玻璃进行键合也成为研究的热点之一。
现在国外已经有学者成功地运用硼硅酸盐玻璃与可伐(kover)铁镍钻合金在键合温度613K，键合电压500v下进行了键合[29]。
但是并没有见到玻璃与其他金属(如玻璃与不锈钢)之间成功键合现在也有学者考虑用微晶玻璃代替传统的玻璃与硅片[30，31和金属[3z]进行键合。
1、提高键合温度及电压但是提高温度和提高电压对键合质量的提高的影响却不一样，不同学者的研究结果都表明键合温度对键合质量的影响更大，有时仅需把键合温度提高30℃，其键合强度就会相差一倍左右[32]。
但是键合温度的提高不仅会增加基片材料的变形程度，不利于大规模的生产和应用，也会使键合后基片材料间的热应力增加，并且会增加键合过程中的能耗，增加键合成本。
因此在降低键合温度的同时提高键合强度就成为了现在研究的又一热点问题。
2表面处理(i)控制两基片材料表面的粗糙程度，选取相应的精密磨片仪器即可完成(ii)对基片材料表面进行清洗，使其表面具有亲水性，则其界面的电化学反应更易于发生，从而达到提高键合强度的作用。
例如将基片材料置于120℃时放入表面活性H2504:HZOZ=10:l的溶液中巧min，然后用去离子水清洗后用N:烘干，其键合面积将达到总面积的95%以上，并且键合时间大大缩短，键合强度得到提高[33]3、合理选用电极传统的阳极键合电极一般选用点电极和板电极。
如果采用点电极进行键合，键合区域由电极处向外扩展，可以避免键合界面空洞的产生，提高键合质量，但时间较长。
如果运用板电极进行键合由于其表面的起伏不平导致其基片材料各部分的键合质量会现较大不同。
因此如果能合理的选用电极对提高键合质量、缩短键合时间是十分有利的。
现在国内外也有不少学者对此方面展开研究。
例如就有吴登峰等[34]提出采用线阴极能够提高键合的速度，并且键合样品中也没有看到明显的空洞。
与此同时，Jung一TangHuang等也提出将点电极进行螺旋型的排列将大大提高样品的键合质量[35〕。
1.2.5键合强度评价方法4.4.1选择合适的键合电压击穿电压还于其表面积有一定的关系。
不同的微晶玻璃系统，会有不同的击穿电压，所以应该找到适合于本系统微晶玻璃的键合电压，然后进行键合实验。
4.4.2提高键合温度能够使粒子的活性加大，有助于在提高在键合过程中的粒子交换程度，提高两者的键合质量，有文献表明，在温度相差10℃时，其键合强度有可能相差3倍左右。
在常温下的键合实现中，温度是一个存在很大的问题。
其一:往往在上下两个基片之间就会有20一30℃的温差，使得基片受热不均。
当其受热不均时，两者会因为处于不同的温度段而使得热膨胀系数不相匹配，影响两者的键合效果。
其二:现使用的实验设备的最高加热温度最高只有400℃左右，并且还受外界的影响较大，难以实现在一个较长的时间段内保持一个比较稳定的温度。
目前的实验表明，加载在微晶玻璃样品上的电压不能够太大，否则微晶玻璃样品会被击穿。
这时温度的影响将变的尤其重要。
可以设想，如果基片能够在较高的温度下进行键合，其也就能够在使用低于击穿电压的情况下达到良好的效果。
4.4.3适当改变键合时所采用电极的形状采用的是石墨材质的板电极。
板电极的键合速度较慢，但是键合的质量会比较高4.4.4改善键合样品的表面的状态表面就必须要干净与平整。
可以在键合时在基片上加载一个比较大的机械荷载，以帮助其接触。
4.4.5改善样品的键合环境[4]张生才,赵毅强,刘艳艳.半导体高温压力传感器的静电键合技术[J].传感技术学报.2002,(2):150-151.铜电极（板）玻璃接电源负极,硅片接电源正极.并加温等待电流稳定.这个过程中,透过玻璃表面,能看到空气隙中常出现的牛顿环逐渐消失.当硅-玻璃界面变成同体硅一样的灰黑色,说明键合完成.而在给玻璃加热(键合时温度在370~420℃),加高直流电压(键合时直流电压控制在1 000~1 500 V)时,玻璃中的正离子(如钠、钾、钙离子)就会在强电场的作用下向负极运动,同时玻璃中的偶极子在强电场作用下,产生极化取向(如图3).在界面形成电子的积聚过程中,玻璃也显现导电性.即使在玻璃熔融的高温下(高于500℃),Si-O键也不会被破坏,因此静电封接用于多晶硅高温压力传感器的芯片封接是完全可行的.可见在键合中电压越高,耗尽区越窄,键合强度越大.多晶硅高温压力传感器芯片的静电封接实验.选取芯片封接面积约为23 mm2,玻璃环尺寸为外径8 mm,内径6 mm,高2mm.玻璃环经精抛,光洁度达到50 nm.选取外加电压1 100 V,加热温度360℃下进行静电封接,成品率已经达到95%以上.一般在2 min之后.随后,由于界面处Si-O 键的形成,耗尽区的电压降逐步加大,使键合电流逐渐下降,并最终趋于一稳定值采用线阴极的快速阳极键合方法吴登峰1,邬玉亭1,褚家如1,张淑珍2采用厚400μm电阻率为8~12Ω·cm的P型(100)硅片,厚350μm的pyrex7740#玻璃。
另外通过在一块pyrex7740#玻璃上镀了一层蒸发铝,然后用掩模、光刻、显影等工艺,制作出覆盖铝膜十字电极。
样品1(15 mm×15 mm)采用平板阴极方式键合,温度约350℃,键合电压为400V。
键合1080s 后,电路中的电流下降为17.8μA结束键合。
观察发现,在键合界面出现空气孔洞样品2采用点阴极方式键合,键合时的峰值电流为400μA,峰值电流在35s后下降为100μA,以后逐渐衰减,630s时的电流为15μA,键合区在630s时扩展到整个样品。
样品3采用十字线阴极方式键合,键合时的峰值电流为10mA,5s后衰减为4mA,84s后键合区扩展到整个样品,键合电流随之大幅度下降,从50s到80s仅30s时间内,从电路电流1.5 mA衰减到130μA平板阴极键合方式,由于硅片、玻璃键表面存在凸凹不平,键合时会在键合界面处容易产生的空洞等缺陷。