1、 幾種主要的鍵合方法

1）低溫直接鍵合方法

硅片直接鍵合技術(Silicon Direct Bonding)(簡稱SDB)就是把一片拋光硅片經表面清潔處理，在室溫下預鍵合，再經高溫鍵合而成為一個整體的技術。

低溫鍵合對環(huán)境要求較高，要求鍵合片的表面非常平整光滑，在鍵合前要對鍵合片表面進行活化處理。

2）二步直接鍵合法

通常，鍵合前先對硅片表面進行親水性預處理，接著在室溫下對硅片進行鍵合，然后對鍵合硅片經1000℃左右高溫退火，以達到最終的鍵合強度。

3）陽極鍵合技術（Anodic Bonding）

陽極鍵合技術是由美國Wallis等人提出，又稱靜電鍵合或場助鍵合。

是一種將硅芯片或圓片與玻璃襯底相封接的封裝方法

鍵合時，將對準好的樣品放在加熱板上，硅芯片或圓片與陽極相接，玻璃與陰極相接。

當溫度升高后，玻璃中 Na離子的遷移率提高，在電場作用下，Na向陰極遷移，并在陰極被中性化，然而，在玻璃中固定的束縛負離子O 2 -保持不動，并在硅的表面感應形成一層空間正電荷層，使得硅片和玻璃之間產生靜電力完成鍵合。

4)  外延Liftoff方法(ELO)

其基本原理是器件層結構先生長在晶格匹配的襯底上，中間

有犧牲層（lift-off），用選擇性濕法刻蝕技術除掉犧牲層，這樣器件層就可以剝離、鍵合、轉移到另一個襯底上，

2、鍵合的基本原理

第一階段，從室溫到110℃， Si-O-Si鍵逐漸被界面水分解

Si-O-Si+ HOH          Si-OH+ OH-Si

增大界面區(qū)-OH基團，在鍵合片間形成更多的氫鍵

第二階段，溫度在110~150 ℃，界面處Si-OH基團合成化形成氫鍵的兩硅片的硅醇鍵之間發(fā)生聚合反應，產生水及硅氧鍵，即 

              Si-OH+ HO-Si          Si-O-Si+ H2O                                             

第三階段，150~800 ℃，由于受鍵合面積的限制，鍵合強度不再增強。

150 ℃時，幾乎所有的硅醇鍵都變?yōu)楣柩蹑I，從而達到鍵合   。

溫度大于800 ℃時，由于氧化層的粘滯流動和界面處物質的擴散，可消除所有非鍵合區(qū)，達到完全鍵合。

3、低溫直接鍵合方法機理

硅片直接鍵合技術(Silicon Direct Bonding)(簡稱SDB)就是把一片拋光硅片經表面清潔處理，在室溫下預鍵合，再經高溫鍵合而成為一個整體的技術。

4、靜電鍵合的基本原理

拋光的硅片表面與拋光的玻璃表面相接觸，這個結構被放在一塊加熱板上，兩端接有靜電電壓，負極接玻璃，正極接硅片。負極采用點電極以便透過玻璃表面觀察鍵合過程。玻璃是絕緣體 ,在常溫下不導電 ,然而在給玻璃加熱(鍵合時溫度在370 ～420 ℃) ,加高直流電壓(鍵合時直流電壓控制在1000～1500 V)時玻璃中的正離子(如鈉、鉀、鈣離子)就會在強電場的作用下向負極運動,同時玻璃中的偶極子在強電場作用下 ,產生極化取向(如圖 ).在界面形成電子的積聚過程中 ,玻璃也顯現(xiàn)導電性。