表面活性化：Si-Si接合によるLiNbO3/Si実装
出典: finemems
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異種材料間の接合の際、熱膨張係数差による残留応力の影響が大きな問題となる。本論文では、アルゴンビームによる接合面の活性化後、超高真空中で熱膨張係数が1 桁異なるニオブ酸リチウム(LN)とシリコン(Si)基板の常温接合を行った。引張り試験後の破断面の観察を行ったところ、毋材破壊を行うほど強力な接合強度が得られた。熱処理を行わないため材料に熱応力が発生しない。この手法は熱膨張係数が異なる異種材料間の接合において有効であることがわかる。
図1は従来の加熱が必要なフュージョンボンディングと熱処理を必要としない表面活性化接合法それぞれでLN/Si接合、Si/Si接合を行い、温度と接合強度の測定を行った結果である。LN/Si接合の場合、表面活性化接合法によるでは強固な接合が得られているが150 ℃以上の熱処理を行うと大きな熱膨張係数差による応力の影響でサンプルにクラック・破壊が起こる。そのため、常温プロセスである表面活性化接合法がLN/Si接合に有効である。一方、Si/Si接合の場合、1100 ℃の高温プロセスでも接合が可能であることがわかる。
対象材料
装置
条件
禁則事項
留意事項
文献情報，参考文献
H.Takagi, R. Maeda, N. Hosoda, and T.Suga, "Room-temperature bonding of lithium niobate and silicon wafers by argon-beam surface activation", Appl.Phys,Lett, Vol.74, no.16, pp.2387-2389, 1998
