Combined Surface-Activated Bonding Technique for Low-Temperature Cu/SiO<sub>2</sub> Hybrid Bonding
Notice bibliographique
Résumé
Low-temperature wafer bonding is one of key enabling technologies for manufacturing silicon-on-insulator (SOI), micro-electromechanical systems (MEMS), and the emerging three-dimensional (3D) integration. Among many other bonding approaches, low-temperature SiO 2 -SiO 2 bonding and Cu-Cu bonding have been extensively studied because of their high bonding quality and CMOS compatibility. As an evolution of SiO 2 -SiO 2 bonding and Cu-Cu bonding, Cu/SiO 2 hybrid bonding provides both ultrafine metal interconnections and enhanced bonding stability during the single bonding process. However, this bonding approach remains difficult because of the challenging simultaneous surface activation of the hybrid surface. For instance, plasma treatment is effective for SiO 2 surface activation, but it may induce formation of Cu 2 O/CuO and increase of surface roughness on Cu surface, which prevents successful hybrid bonding at low temperatures. Therefore, novel bonding techniques with compatibility with hybrid surface are highly desired for low-temperature Cu/SiO 2 h hybrid bonding. This work develops a combined surface-activated bonding (SAB) technique for low-temperature Cu/SiO 2 hybrid bonding at below 200 °C. The technique involves combinations of Ar beam bombardment, Si deposition, and water vapor exposure for prebonding surface activation prior to bonding in vacuum. Homogeneous (i.e., SiO 2 -SiO 2 and Cu-Cu) and heterogeneous (i.e., Cu-SiO 2 ) wafer bonding were carried out with the same bonding technique. Surface properties of the surface-activated wafers have been investigated using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). Bonding strength has been measured by crack-opening method and tensile test. Bonding interfaces have been inspected by transmission electron microscopy (TEM) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS). Mechanisms of prebonding surface activation and bonding interface evolution during low-temperature postbonding annealing are discussed based on our results.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».