Требования к качеству сращиваемых поверхностей

Твердофазное прямое сращивание предъявляет очень жесткие требования к качеству поверхностей сращиваемых пластин, поскольку для нормального проведения процесса необходимо обеспечить полный контакт и хорошую адгезию междуними.

	Рис.8. Зависимость поверхностной энергии от температуры отжига при сращивании гидрофильных и гидрофобных поверхностей кремния.

Для успешного проведения процесса прямого сращивания пластины должны быть чистыми, плоскими и гладкими. Несовершенство поверхности пластин, включающее слабые повреждения, загрязнения и шероховатость, накладывает серьезные ограничения на формирование непрерывной границы раздела.

Наличие органических загрязнений или воды способствует появлению пузырей в процессе высокотемпературного отжига. Металлические ионы, не препятствуя адгезии поверхностей друг к другу, тем не менее, могут ухудшить электрические свойства полученных прямым сращиванием структур. Для того чтобы исключить появление малейших поверхностных загрязнений, хранение и процедура соединения подготовленных к сращиванию пластин должны осуществляться в особо чистой среде – класс чистоты желателен не хуже 10.

Чрезвычайно важна качественная отмывка пластин. Обычно проводятся аммиачно-перекисная и соляно-перекисная отмывки. Поскольку естественный окисел действует как ловушка для металлических ионов и органических загрязнений, его часто после первой отмывки убирают травлением в разбавленной плавиковой кислоте, а затем проводят новую отмывку для формирования чистого, свободного от захваченных примесей слоя.

Помимо высокой чистоты поверхности важнейшие требования при ТПС предъявляются к морфологии пластин. Морфология пластин характеризуется двумя параметрами: макропараметром – плоскостностью и микропараметром – гладкостью пластин.

Рис.9.

Схематическое изображение взаимной деформации пластин при сращивании

a) Поверхность пластин перед сращиванием;

b) Контраст изображения рентгено-дифракционного исследования

структуры после сращивания при комнатной температуре;

Дата добавления: 2014-10-15