[发明专利]一种硼硅玻璃亲水性键合方法

权利要求书

1.一种硼硅玻璃的亲水性键合方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)清洗：采通过去离子水、丙酮、乙醇和按照体积比HCl:H₂O₂:H₂O＝1:1:6的比例配置的RCA2溶液对基片进行清洗，之后乙醇脱水并吹干基片；

(2)等离子活化：采用射频等离子体对基片进行活化；

(3)亲水处理：将碱性活化液滴加于基片待键合面上之后，将两基片贴合，在高湿度环境下保湿一段时间；所述碱性活化液是先按体积比H₂O₂：H₂O＝1:9的比例稀释H₂O₂，之后按照0.02-0.06g/ml的浓度将NaOH溶解于H₂O₂稀释液中制备得到的；

(4)二次清洗及贴合：将完成亲水处理后的基片置于去离子水中分开，用去离子水冲洗和超声清洗，之后于水中再次进行贴合；

(5)高温烘烤：将二次贴合后的基片置于高温真空环境中烘烤，烘烤后自然冷却至室温，完成键合。

2.根据权利要求1所述的亲水性键合方法，其特征在于：

所述步骤(1)中，先用流动的去离子水中冲洗基片3～5min,之后将基片先后置于丙酮和乙醇中超声清洗3～5min，然后将基片置于所述RCA2溶液中超声3～5min，最后将基片置于乙醇中超声清洗3min以上，取出后用氮气枪吹干基片。

3.根据权利要求1所述的亲水性键合方法，其特征在于：

所述步骤(2)中，形成等离子的气体为氩气、氧气和氮气中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的亲水性键合方法，其特征在于：

所述步骤(2)中，等离子活化过程中放电时的气体压力为15～50Pa；形成等离子体的放电功率为500～800W；放电时间为30s～3min。

5.根据权利要求1所述的亲水性键合方法，其特征在于：

所述步骤(3)中，将待键合的基片之一的键合面朝上，于键合面上滴加碱性活化液，之后将另一片基片待键合面朝下贴合在第一片基片上，最后将贴合好的基片置于相对湿度70％～90％的环境中，于常温下静置20～24h。

6.根据权利要求1所述的亲水性键合方法，其特征在于：

所述步骤(4)中，将完成亲水处理并保持贴合的两基片直接置于去离子水中，在水中将二者分开，之后用流动的去离子水中冲洗基片5min以上，再用去离子水超声清洗5min以上，完成二次清洗，在去离子水中将两基片待键合面再次贴合在一起。

7.根据权利要求1-6任一项所述的亲水性键合方法，其特征在于：

所述步骤(5)中，将完成二次清洗并保持贴合的两基片置于真空烘箱内，保持烘箱真空度为100～200mbar，之后按1～5℃/min的升温速率升温至60℃保温1h以上。

8.根据权利要求7所述的亲水性键合方法，其特征在于：再以1～5℃/min的升温速率升温至100℃保温2h以上。

9.根据权利要求8所述的亲水性键合方法，其特征在于：再以1～5℃/min的升温速率升温至180℃保温4h以上，最后自然冷却至室温，破除烘箱内真空之后取出基片，完成键合。