[發明專利]一種多步協同表面活化低溫混合鍵合方法

有效

• 申請號: 202010113428.2
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111243972B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 王晨曦;康秋實;周詩承;魯添;何洪文;李珩;戚曉蕓;胡天麒
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學;華為技術有限公司
• 主分類號: H01L21/603
• 分類號: H01L21/603
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 高媛

1.一種多步協同表面活化低溫混合鍵合方法，其特征在于：所述方法的具體步驟如下：

步驟一：將含有Cu電極和SiO₂絕緣層圖案的混合鍵合樣品室溫下浸泡于甲酸溶液中，而后在去離子水中超聲清洗；

步驟二：采用等離子體對清洗后的Cu/SiO₂混合鍵合樣品進行活化；

步驟三：將經等離子體活化后的Cu/SiO₂混合鍵合樣品對準貼合后進行熱壓鍵合；所述熱壓鍵合過程中，熱壓鍵合設備采用僅上加熱板加熱的方法，升溫速率為4℃/min，所述上加熱板的加熱溫度為200～240℃，保溫時間20～40min，下加熱板通過與上加熱板接觸被動升溫，使下加熱板溫度穩定在130～160℃；

步驟四：對熱壓鍵合后的Cu/SiO₂混合鍵合樣品進行保溫，最終得到混合鍵合樣品對。

2.根據權利要求1所述的一種多步協同表面活化低溫混合鍵合方法，其特征在于：步驟一中，所述甲酸溶液體積濃度為50％，浸泡時間為5～30min。

3.根據權利要求1所述的一種多步協同表面活化低溫混合鍵合方法，其特征在于：步驟一中，所述超聲清洗使用去離子水清洗30～60s，并利用氮氣吹干所述樣品表面。

4.根據權利要求1所述的一種多步協同表面活化低溫混合鍵合方法，其特征在于：步驟一中，超聲清洗頻率為40KHz，超聲清洗功率為80～120W，清洗溫度為25±3℃。

5.根據權利要求1所述的一種多步協同表面活化低溫混合鍵合方法，其特征在于：步驟二中，所述等離子體種類為Ar，活化功率為100～300W，活化時間為30～150s。

6.根據權利要求1所述的一種多步協同表面活化低溫混合鍵合方法，其特征在于：步驟三中，所述熱壓鍵合過程中，對每對樣品施加鍵合壓力為1～4Mpa。

7.根據權利要求1所述的一種多步協同表面活化低溫混合鍵合方法，其特征在于：步驟四中，所述保溫溫度為200℃，時間為2～8h。