[发明专利]等离子体辅助的玻璃或石英芯片的微结构对准及预键合方法

权利要求书

1.等离子体辅助的玻璃或石英芯片的微结构对准及预键合方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)经湿法刻蚀后，去除玻璃或石英芯片基片及盖片上的光胶层及铬层；

2)利用洗洁精清洗基片及盖片，使用大量的超纯水进行清洗，去除表面的有机物、固体颗粒及尘埃；

3)使用气体吹干大部分水分后，利用等离子清洗器进行基片及盖片表面的清洗及活化，使其表面具有高亲水性；

4)取出经等离子体清洗及活化后的基片及盖片，将二者贴合，快速完成粗略对准；

5)无水条件下，在显微镜下将两片合并后的芯片进行精准对准，对准后沿着边缘缝隙滴入极少量的超纯水，等离子体清洗后的高亲水的表面使得基片和盖片表面迅速形成水化层，从而使基片与盖片紧密贴合；

6)对贴合后的玻璃或石英芯片施压，挤出通道内多余的水分，并利用气体吹干边缘的水分；

7)利用等离子体清洗器的真空功能，对玻璃或石英芯片进行真空处理，完全去除通道内的水分，完成预键合步骤。

2.按照权利要求1的等离子体辅助的玻璃或石英芯片的微结构对准及预键合方法，其特征在于，步骤1)中使用的玻璃或石英片基片替换为包括但不限于各种材质玻璃或石英。

3.按照权利要求1的等离子体辅助的玻璃或石英芯片的微结构对准及预键合方法，其特征在于，步骤3)利用等离子体清洗器对基片及盖片表面进行清洗及活化的时间是3-10min，激发等离子体的气体包括但不限于为空气、氮气、氧气。

4.按照权利要求1的等离子体辅助的玻璃或石英芯片的微结构对准及预键合方法，其特征在于，步骤4)对基片及盖片进行灵活移动，利用肉眼观察，实现粗略对准；步骤5)在显微镜下，通过固定基片移动盖片完成芯片的精确对准。

5.按照权利要求1的等离子体辅助的玻璃或石英芯片的微结构对准及预键合方法，其特征在于，步骤5)完成对准后，在边缘缝隙滴入超纯水的量为2-7μL，经过等离子体处理的基片及盖片内表面具有高亲水性，水滴毛细渗透进芯片间实现紧密贴合。

6.按照权利要求1的等离子体辅助的玻璃或石英芯片的微结构对准及预键合方法，其特征在于，气体吹干采用高压气枪。

7.按照权利要求1的等离子体辅助的玻璃或石英芯片的微结构对准及预键合方法，其特征在于，步骤7)利用等离子体清洗器的真空功能，对玻璃基质芯片进行真空处理的时间为5-20min。

8.按照权利要求1-7的任一项方法，其特征在于，完成对准及预键合全部操作的时间为20-35min。

9.按照权利要求1-7的任一方法制得的玻璃或石英芯片的微结构进行热键合方法，其特征在于：对经过预键合的玻璃或石英芯片按照设定的升温程序，在马弗炉中进行高温热键合，实现芯片的永久键合。

10.按照权利要求9的热键合方法，其特征在于，程序升温速率为1-3℃/min；初始温度：室温；高温热键合温度：550℃-1200℃；保温时间：1-3h；降温速率：0.5-5.5℃/min；终点温度：室温。