Plasma Assisted Low Temperature Semiconductor Wafer Bonding pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:Coronet Books Inc

作者:Pasquariello, Donato

出品人:

页数:37

译者:

出版时间:

价格:19.5

装帧:Pap

isbn号码:9789155449933

丛书系列:

图书标签:

• 半导体材料
• 晶圆键合
• 低温键合
• 等离子体
• 表面处理
• 材料科学
• 微电子
• 半导体器件
• 键合技术
• 薄膜技术

好的，下面为您提供一份关于《等离子体辅助低温半导体晶圆键合》一书的图书简介。请注意，这份简介将侧重于描述该领域的核心技术、挑战与应用，但不会直接提及该书的具体章节内容，而是从宏观角度介绍该主题的重要性与前沿动态。 --- 图书简介：《等离子体辅助低温半导体晶圆键合》 聚焦前沿：开启微纳制造新纪元 在微电子、光电子以及MEMS（微机电系统）器件的集成制造领域，晶圆键合技术是实现复杂三维结构和异质材料集成不可或缺的关键步骤。传统的键合技术往往依赖于高温热处理，这对于含有敏感材料或预置有热敏器件的晶圆来说是难以逾越的障碍。因此，开发适用于低温环境下的精密键合工艺，一直是半导体制造领域追求的核心目标之一。 本书深入探讨了等离子体辅助低温半导体晶圆键合这一前沿技术。该技术通过利用特定等离子体的能量和活性物种，在相对较低的温度（通常低于200°C，甚至在室温下）实现高可靠性、高精度的晶圆表面结合。它不仅是解决现有制造瓶颈的有效途径，更是推动下一代异质集成技术发展的核心驱动力。 核心技术解析：等离子体在键合中的作用机制 低温键合的实现，其核心在于如何有效地活化晶圆表面，使其在接触时能形成强健的化学键或物理联系，而无需依赖高温带来的热扩散效应。本领域的研究重点之一便是等离子体表面处理。 等离子体，作为物质的第四态，包含大量的离子、电子、自由基和中性激发态粒子。当晶圆表面暴露于特定气体（如氧气、氩气、氮气或含氟气体）的等离子体中时，这些活性物种会对表面造成精确的调控： 1. 表面粗糙度优化与清洁： 等离子体刻蚀作用能够有效地去除表面吸附的污染物（如有机物、水分子），并使原本光滑的表面获得适度的纳米级粗糙度。这种受控的粗糙度对于增加机械接触面积、促进后续键合至关重要。 2. 表面官能团的引入与改性： 通过氧等离子体处理，可以在硅、二氧化硅或氮化硅表面引入高密度的羟基（-OH）或含氧官能团。这些官能团在后续的亲水性键合中起到至关重要的作用，它们在界面处形成氢键网络，随后在轻微的压力下或低温固化过程中演变为稳定的硅氧键（Si-O-Si）。对于聚合物或金属表面，等离子体还能调控表面能和极性，促进键合的均匀性。 3. 残余应力的最小化： 传统的键合过程可能因温度梯度或材料热膨胀系数（CTE）不匹配而在键合界面引入残余应力。低温键合技术，尤其是在等离子体辅助下进行的键合，由于热历史短，极大地降低了这些应力的积累，从而提高了器件的长期可靠性。 键合工艺的精细调控与挑战 实现高质量的低温键合并非易事，它要求对工艺参数进行极其精细的控制。键合的质量主要由以下几个关键环节决定： 1. 键合前的界面准备： 晶圆表面在进入等离子体反应腔之前，其清洁度和环境控制至关重要。任何微小的颗粒污染或水汽残留都会成为键合缺陷的“种子”。等离子体处理的时间、功率、气体组分和工作压力，都必须根据待键合材料的性质进行精确匹配，以实现最佳的表面活化度。 2. 键合接触阶段： 键合过程通常分为两步：首先是低温下的初始接触与对准（Alignment），这要求极高的机械精度；随后是施加压力和可能的短期热回火（Annealing）。在低温环境下，如何保证键合界面的键合率（Bonding Yield）和键合强度（Bond Strength）达到工业要求，是该技术面临的主要工程挑战。 3. 缺陷的表征与控制： 键合界面的质量需要通过先进的表征技术进行评估，包括扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）以及拉伸测试和超声波成像技术。关键的缺陷形态，如空洞（Voids）和键合不连续区域，必须被识别和系统性地抑制。本领域的研究正致力于理解等离子体处理如何影响这些缺陷的形成机制。 广阔的应用前景：驱动异质集成与微系统发展 等离子体辅助低温键合技术，因其对热敏感材料的兼容性，正在多个高科技领域展现出巨大的应用潜力： 3D 集成与芯片堆叠： 在先进制程中，芯片堆叠已成为提升系统性能和密度（More Than Moore）的关键路径。低温键合允许在不损坏底层电路的情况下，可靠地堆叠多层芯片，实现垂直互连（3D IC）。 异质材料集成： 将不同材料体系（如硅、III-V族半导体、氧化物、聚合物）进行精密键合，是制造新型光电器件、传感器和能量收集设备的基础。低温处理确保了不同材料在键合过程中保持其原有的物理化学特性。 MEMS/NEMS 器件制造： 许多高精度的微纳机电设备（如压力传感器、陀螺仪、微镜阵列）对热量极其敏感。低温键合是制造高真空封装和精细结构的关键技术，有效防止了因热应力导致的结构变形或失效。 先进封装技术（Fan-Out Wafer Level Packaging, FOWLP）： 在晶圆级封装中，低温键合提供了一种高效、高精度的重构和封装解决方案，降低了成本并提高了制程良率。 总之，等离子体辅助低温半导体晶圆键合代表了微纳制造技术向更高集成度、更复杂异构集成迈进的关键一步。本书旨在系统性地梳理该领域的基础理论、实验方法、工程挑战以及未来的发展方向，为相关领域的科研人员、工程师及研究生提供一份详尽的参考资料。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆