KCI등재
선형가열기를 이용한 SillSiO<sub>2</sub>/Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>llSi 이종기판쌍의 직접접합 = Direct Bonding of SillSiO<sub>2</sub>/Si<sub>3</sub>N<sub>4</sub>llSi Wafer Fairs with a Fast Linear Annealing
저자
발행기관
학술지명
전기전자재료학회논문지(Journal of the Korean institute of electrical and electronic material engineers)
권호사항
발행연도
2002
작성언어
Korean
주제어
등재정보
KCI등재
자료형태
학술저널
수록면
301-307(7쪽)
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제공처
소장기관
Direct bonded SOI wafer pairs with $Si ll SiO_2/Si_3N_4 ll Si$ the heterogeneous insulating layers of SiO$_2$-Si$_3$N$_4$are able to apply to the micropumps and MEMS applications. Direct bonding should be executed at low temperature to avoid the warpage of the wafer pairs and inter-diffusion of materials at the interface. 10 cm diameter 2000 ${\AA}-SiO_2/Si(100}$ and 560 $\AA$- ${\AA}-Si_3N_4/Si(100}$ wafers were prepared, and wet cleaned to activate the surface as hydrophilic and hydrophobic states, respectively. Cleaned wafers were pre- mated with facing the mirror planes by a specially designed aligner in class-100 clean room immediately. We employed a heat treatment equipment so called fast linear annealing(FLA) with a halogen lamp to enhance the bonding of pre mated wafers We kept the scan velocity of 0.08 mm/sec, which implied bonding process time of 125 sec/wafer pairs, by varying the heat input at the range of 320~550 W. We measured the bonding area by using the infrared camera and the bonding strength by the razor blade clack opening method, respective1y. It was confirmed that the bonding area was between 80% and to 95% as FLA heat input increased. The bonding strength became the equal of $1000^{\circ}C$ heat treated $Si ll SiO_2/Si_3N_4 ll Si$ pair by an electric furnace. Bonding strength increased to 2500 mJ/$\textrm{m}^2$as heat input increased, which is identical value of annealing at $1000^{\circ}C$-2 hr with an electric furnace. Our results implies that we obtained the enough bonding strength using the FLA, in less process time of 125 seconds and at lowed annealing temperature of $400^{\circ}C$, comparing with the conventional electric furnace annealing.
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