在許多電氣和傳感器應用中，SOI(絕緣體上硅)晶片已經取代了傳統的硅晶片，SOI晶片具有不同的掩埋氧化物(BOX)和SOI層厚度，粘合界面的強度通常用裂紋張開法測量，然而，當一種或兩種結合材料是易碎的，例如玻璃或薄晶片時，使用裂紋張開方法是相當困難的，在這些情況下，刀片的插入通常導致晶片之一的破裂，而不是裂紋的形成；另一個限制是刀片需要有插入的地方，例如兩個圓形晶片之間的開口，因此表面能只能從靠近晶片邊緣的區域測量，裂紋張開法在測量強鍵時也有問題，在這項工作中，我們華林科納將提出粘接界面的高頻蝕刻作為評估粘接強度的替代方法。

為了評估這種方法，我們創建了不同的鍵合界面(硅/氧化物、氧化物/氧化物、硅/玻璃、氧化物/玻璃)，在100 ℃- 1100℃下對晶片對進行退火，為了進行蝕刻測試，使用劃片機在鍵合晶片的表面上切割凹槽，隨后樣品在50% HF溶液中蝕刻10分鐘，在SOI結構中，通過使用掃描電子顯微鏡(SEM)測量了從凹槽到氧化物壁的蝕刻距離(圖1)，在硅/玻璃結構中，測量了“肩部”的寬度(圖2)。

為了比較，用裂紋張開法測量了SOI樣品的有效表面能，表面能和蝕刻距離之間的關系如圖3所示，在所有測量的SOI結構中，鍵合界面處的蝕刻發生得比氧化物的其他部分更快，然而在強接合的情況下，蝕刻速率之間的差異相對較小(圖1)，在硅/玻璃鍵合中，發現“肩”的長度隨著退火溫度的升高而減小。

在本文中我們華林科納證明了在裂紋張開法不適用的許多實際情況下，HF腐蝕試驗可用于評估粘結強度。

審核編輯：符乾江