采用约束性逐级低温退火实现碳化硅与硅的低应力异质键合

基于直接键合方法,通过约束性逐级低温退火实现了碳化硅与硅的低应力异质键合,得到了翘曲度小于5μm、平均应力约32 MPa、键合完整性极高的6英寸(1英寸=2.54 cm)晶圆。通过水接触角测试、红外图像检测、翘曲度和应力测试、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱仪(EDS)等分析了键合结果,并采用“刀片法”测试其键合面的键合能。键合完成的晶圆具有键合完整性高、键合强度强、晶圆应力小等特点。通过对比晶圆表面材料、退火温度、退火方式等相关的实验结果,对该低应力异质键合技术的工艺原理进行了解释。该技术路线对Si和SiC的三维集成有重要意义,且该方法可以推广用于更多种类材料的低应力异质键合。