↑中央大學(xué)機(jī)械系李天錫教授（中）研究團(tuán)隊(duì)對(duì)晶圓鍵合學(xué)理提出創(chuàng)新觀點(diǎn)，成果刊載於金屬頂尖期刊《材料學(xué)報(bào)》（Acta Materialia）。（圖／中央大學(xué)提供）
中央大學(xué)機(jī)械系李天錫教授研究團(tuán)隊(duì)在合成奈米矽晶實(shí)驗(yàn)中意外發(fā)現(xiàn)，在室溫下甚至在攝氏零下70度，銅與矽的表面鍵合也能產(chǎn)生和數(shù)百度高溫退火後一樣強(qiáng)的效果。這實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)晶圓鍵合學(xué)理提出創(chuàng)新觀點(diǎn)，不是退火溫度，電子才是關(guān)鍵，成果刊載於金屬頂尖期刊《材料學(xué)報(bào)》（Acta Materialia）。
李天錫教授教授說(shuō)，晶圓鍵合技術(shù)是製作先進(jìn)光電材料、奈微機(jī)電系統(tǒng)、半導(dǎo)體材料的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，不用膠，而使用互相接觸表面原子產(chǎn)生鍵結(jié)將材料結(jié)合在一起。傳統(tǒng)的方式，是透過(guò)熱處理，在高溫下進(jìn)行，使接面能產(chǎn)生足夠強(qiáng)度的鍵合能。
↑李天錫教授對(duì)銅與矽超低溫鍵合現(xiàn)象提出的見(jiàn)解，可縮短製程，擴(kuò)大應(yīng)用層面。（圖／中央大學(xué)提供）
銅是金屬鍵，矽是共價(jià)鍵，兩者不易產(chǎn)生中間化合物，不易形成鍵結(jié)，也不能緊密接合一起，也由於矽黏不住銅，因此銅原子很容易在矽中擴(kuò)散。現(xiàn)今使銅與矽結(jié)合常用的技術(shù)是壓縮鍵合法，先在矽晶圓上鍍上一層黏著層，這黏著層可以黏住隨後鍍上的銅薄膜，然後把這銅薄膜表面與另一銅材質(zhì)表面互相緊緊扣壓，經(jīng)熱處理後，隔個(gè)黏著層把銅和矽鍵合在一起。但嚴(yán)格說(shuō)來(lái)，這是銅與銅之間的鍵合。
李天錫教授團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)以「電化學(xué)」方式使銅片表面的銅原子游離化，再與矽晶圓表面上的懸掛鍵進(jìn)行鍵結(jié)。李天錫說(shuō)，可達(dá)到攝氏零下70度，就證明了一件事，銅與矽的鍵合，與熱能沒(méi)多大關(guān)係，是應(yīng)用電子轉(zhuǎn)移產(chǎn)生離子直接鍵合的方式，不再受限於退火溫度，可有更廣泛的應(yīng)用。
↑李天錫教授研室團(tuán)隊(duì)，原本進(jìn)行的是奈米矽晶實(shí)驗(yàn)，對(duì)於銅與矽的鍵合是意外發(fā)現(xiàn)。（圖／中央大學(xué)提供）
鍵合界面雖只有數(shù)個(gè)原子厚，卻有達(dá)到鍵合材料之破裂強(qiáng)度的鍵合能。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果及對(duì)超低溫鍵合現(xiàn)象提出的見(jiàn)解，可縮短製程，擴(kuò)大應(yīng)用層面。成果刊載於2020年底出刊的金屬頂尖期刊《材料學(xué)報(bào)》（Acta Materialia）發(fā)表。
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