[發(fā)明專利]一種耐超高溫氣密封裝方法

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• 申請日: 2021-11-17
• 公開（公告）號: CN114121693A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發(fā)明（設計）人: 王俊強;張海坤;李孟委
• 申請（專利權）人: 中北大學南通智能光機電研究院;中北大學
• 主分類號: H01L21/60
• 分類號: H01L21/60;H01L21/603;B82Y40/00
• 代理公司: 太原榮信德知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14119
• 代理人: 連慧敏;楊凱

1.一種耐超高溫氣密封裝方法，其特征在于：包括下列步驟：

S1、鍵合采用金屬鉑作為鍵合連接材料，且鍵合材料不混合其他金屬材料；

S2、先將襯底底片清洗，然后用氣相沉積法制備介質層；

S3、經過光刻、濺射、剝離制備底電極；

S4、利用沉積法在鍵合凸點鉑金屬表面制作納米鉑柱陣列；

S5、再將基板浸入己烷硫醇溶液中自主裝一層防止鉑金屬表面氧化的阻隔膜，最后采用激光劃片的方式將單個微結構分開；

S6、將兩個帶有密封環(huán)，鍵合凸點的結構放入倒裝焊機，經焊機自動對準、加熱，加壓開始鍵合，最終使兩個結構結合到一起。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種耐超高溫氣密封裝方法，其特征在于：所述襯底采用藍寶石Al₂O₃、硅或二氧化硅；所述介質層材料包含10—100nm的SiN_X、SiO₂材料制備的絕緣層。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種耐超高溫氣密封裝方法，其特征在于：所述底電極的制備采用掩膜板圖樣、含有微電子結構的密封環(huán)或用于石墨烯高溫傳感器。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種耐超高溫氣密封裝方法，其特征在于：所述底電極制備濺射的粘附層包含Cr、Ti兩種金屬材料、鍍膜厚度為50-100nm，功率為1kW。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種耐超高溫氣密封裝方法，其特征在于：所述濺射的層厚度300-500nm之間。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種耐超高溫氣密封裝方法，其特征在于：所述鍵合表面納米工藝采用柱體陣列、球形，顆?；蚩谞罟に?。

7.根據(jù)權利要求1所述的一種耐超高溫氣密封裝方法，其特征在于：所述襯底表面自組裝一層烷烴硫醇，所述組裝一層烷烴硫醇的方法采用濕法或氣相沉積法。

8.根據(jù)權利要求1所述的一種耐超高溫氣密封裝方法，其特征在于：所述鍵合的方法采用直接熱壓鍵合，所述直接熱壓鍵合包括表面活化處理、加熱、加壓，所述直接熱壓鍵合采用倒裝焊機。

9.根據(jù)權利要求8所述的一種耐超高溫氣密封裝方法，其特征在于：所述表面活化處理方式為干法，所述干法為用一定功率的Ar₂或H₂氣體，處理鍵合表面的氧化膜，達到活化的目的。

10.根據(jù)權利要求8所述的一種耐超高溫氣密封裝方法，其特征在于：所述表面活化處理的氣體功率在200W—400W，所述表面活化處理的時間在10s-600s之內均屬于權利要求范圍之內；所述直接熱壓鍵合的退火溫度為200-700℃，所述直接熱壓鍵合的退火時間為10min-60min；所述直接熱壓鍵合在退火時施加壓力范圍在20-120Mpa之間，所述退火時施加壓力的時間為10min-60min之間。