实验材料为4英寸高阻硅(合肥科晶材料技术有限公司,电阻率10000Ω·cm,1mm厚),4英寸Y36切型单晶铌酸锂晶圆(中电科技德清华莹电子有限公司,1mm厚),分别切成10mm×10mm的小片用于键合, BCB(陶氏化学公司生产,型号3022-46)。
图1为硅基铌酸锂通过BCB键合的具体工艺流程。为保证键合样品表面满足一定洁净度,键合前先要对样品按规范化的流程进行清洗。清洗过后,使用N2在300W的功率下进行等离子体活化60s,在此基础上将用均三甲苯稀释后的BCB胶按照一定的转速旋涂在硅衬底表面。接下来,将旋涂后的硅片在150ºC的恒温加热板上烘5min,蒸发掉BCB中的稀释剂,之后再将旋涂后的硅衬底用同样方式进行等离子体活化。然后将铌酸锂覆盖在旋涂了BCB的硅衬底表面进行预键合,通过定制夹具为预键合后的样品施加100MPa左右的压强,最后以特定温度曲线在真空烘箱(合肥科晶材料技术有限公司生产,型号DZF-6050-HT/500)进行升降温,待BCB完成固化,硅衬底和铌酸锂块材的键合完成。