Reactive Bonding and Low Temperature Bonding of Heterogeneous Materials

Abstract

This paper describes alternative low-temperature bonding procedures in Microsytems Technology. On the one hand reactive bonding is introduced, which is a relatively new joining technique for the mounting of microelectric components and the hermetic sealing of microelectronic packages. The usage of commercially available Ni/Al foils is demonstrated for room-temperature bonding an IR-emitter onto a covar socket. Furthermore integrated nano scale multilayer films of aluminum and titanium as well as titanium and amorphous silicon were magnetron sputter deposited and characterized. On the other hand surface activating procedures prior to bonding, like low- and atmospheric-pressure plasma, are presented. The wafer level bonding was examined for silicon to lithium tantalate (LiTaO3) and Foturan{copyright, serif} by using CMP-processes and plasma activation. The bond strength was characterized by micro chevron test to evaluate the different bonding, plasma and annealing conditions. The results showed that with the surface activation the bond strength can be dramatically enhanced.

Моделирование Взаимодействия Двудольных Биметаллических Кластеров С Низкоэнергетическими Кластерами Аргона

“…В случае кластера Cu−Au температура стабилизируется за первые 5−10 ps существенно ниже точек плавления макроскопических образцов Cu и Au, тогда как для кластера Ni−Al стаби-лизация наступает после 40−50 ps и температура уста-навливается незначительно ниже точки плавления Ni, но существенно выше точки плавления Al. При этом, процесс массопереноса на границе раздела компонентов, а также в глубине долей кластера на более поздних стадиях, продолжается в течение всего времени моде-лирования, хотя его интенсивность существенно ниже, чем в случае бомбардировки кластерами Ar 13 .…”

“…Повышение температуры кластера за счет экзотерми-ческого перемешивания в случае бомбардировки класте-рами Ar 13 …”

“…Как видно из рис. 5, для слу-чаев бомбардировки ионами Ar и Ar 13 , а также следует из отсутствующих на рисунке данных для Ar 2 , выходы распыления возрастают с увеличением размера бомбар-дирующего кластера при высоких энергиях. Это каче-ственно согласуется с синергетическим эффектом увели-чения выхода распыления из поверхностных кластеров меди при бомбардировке одноименными атомными ди-мерами по сравнению с удвоенным выходом распыления, инициированным единичными одноименными атомами с половинными начальными энергиями [49].…”

“…Выходы распыления представлены в расчете на один атом Ar, т. е. полный выход распыления для случая Ar 13 вычисляется путем умножения значения выхода распыления на графике на 13. По оси абсцисс отложены начальные энергии бомбардирующих частиц Ar и Ar 13 .…”

“…Биметалличе-ские нанокластеры имеют практическое значение для формирования токовых и потенциальных контактов в элементах электроники в связи с тем, что работа вы-хода электронов сильно зависит от реальной структуры нанокластеров. Кроме того, тонкие покрытия Cu−Au и Ni−Al активно используются для реактивного хи-мического сращивания (бондинга) полупроводниковых структур в многослойные интегральные схемы с целью повышения плотности упаковки отдельных элементов за счет реализации трехмерной архитектуры [12][13][14].…”