ウェーハボンディングを理解する:MEMS、NEMS、マイクロエレクトロニクスの中核プロセス
ウェーハボンディングは、微小電気機械システム (MEMS)、ナノ電気機械システム (NEMS)、または光または超小型電子物体用のデバイスを作成するプロセスです。 「ウェーハ」は、回路やその他の電子デバイスの製造に使用される、シリコンなどの半導体材料の小さなスライスです。ボンディングのプロセス中に、機械的または電気的デバイスがウェーハ自体に融合され、最終的なチップが作成されます。ウェーハの接合は環境に依存するため、慎重に制御された一連の厳密な条件下でのみ行われます。
ウェーハ接合プロセスを完了するには、3 つのことが必要です。 1 つ目は、基板の表面 (ウェーハ自体) に問題があってはなりません。これは、接合が正常に行われるためには、平らで滑らかで清潔でなければならないことを意味します。それに加えて、接着される電気材料または機械材料には欠陥や欠陥があってはなりません。第 2 に、使用する特定の接着方法に応じて、環境の温度を正確に設定する必要があります。第三に、接着中に使用される圧力と加えられる力は正確でなければならず、重要な電子部品や機械部品に亀裂や損傷を与える可能性なしに融合できるようにする必要があります。
特定の状況や接合される材料の種類に応じて、さまざまなウェーハ接合技術が存在します。直接接合とは、電子機器と基板の間に中間層を使用せずに接合することです。一方、プラズマ活性化結合は、親水性表面を含む材料、つまり表面が水に引き寄せられ溶解する材料に使用される直接結合プロセスです。熱圧着では、力と熱刺激を加えて 2 つの金属を接合し、本質的にそれらを「接着」します。他の接合方法には、接着接合、反応性接合、ガラス フリット接合などがあります。
ウェーハが接合されたら、プロセスが成功したかどうかを確認するために接合面をテストする必要があります。通常、バッチ中に生成される収量の一部は、破壊試験方法と非破壊試験方法の両方のために確保されます。破壊試験方法は、完成品の全体的なせん断強度を試験するために使用されます。接合工程での亀裂や異常の有無を非破壊で評価し、完成品に欠陥がないことを保証します。
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