100面矽片親水處理

1. 清洗矽片的順序

太陽能矽片表面等離子體清洗工藝

矽片表面殘留顆粒的等離子體清洗方法，它包括以下步驟：首先進行氣體沖洗流程，然後進行該氣體等離子體啟輝。 去除矽片表面顆粒的等離子體清洗方法過程式控制制容易，清洗徹底，無反應物殘留，所霈工藝氣體無毒，成本低，勞動量小，工作效率高。

等離子矽片清洗條件參數：
1、矽片表面殘留顆粒的等離子體清洗方法，它包括以下步驟：首先進行氣體沖洗流程，然後進行該氣體等離子體啟輝；所用氣體選自02、Ar、N2中的任一種；氣體沖洗流程的工藝參數設置為：腔室壓力10-40毫托，工藝氣體流量100-500sccm，時間1-5s;啟輝過程的工藝參數設置為：腔室壓力1040毫托，工藝氣體流量100-500sccm，上電極功率250-400W，時間1-10s。
2、如1所述的等離子體清洗方法，其特徵在於所用氣體為02。
3、等離子體清洗方法，其特徵在於氣體沖洗流程的工藝參數設置為：腔室壓力15毫托，工藝氣體流量300sccm，時間3s;啟輝過程的工藝參數設置為：腔室壓力15毫托，工藝氣體流量300sccm，上電極功率300W，時間Ss。
4、等離子體清洗方法，其特徵在於氣體沖洗流程的工藝參數設置為：腔室壓力10-20毫托，工藝氣體流量100-300sccm，時間1-5s;啟輝過程的工藝參數設置為：腔室壓力10-20毫托，工藝氣體流量100-300sccm，上電極功率250-400W，時閭1-5s。
5、等離子體清洗方法，其特徵在於氣體沖洗流程的工藝參數設置為：腔室壓力15毫托，工藝氣體流量300sccm，時間3s;啟輝過程的工藝參數設置為：腔室壓力15毫托，工藝氣體流量300sccm，上電極功率300W，時間Ss

說 明 書

等離子清洗涉及刻蝕工藝領域，並且完全滿足去除刻蝕工藝後矽片表面殘
留顆粒的清洗。
背景技術
在刻蝕過程中，顆粒的來源很多：刻蝕用氣體如Cl2、HBr、CF4等都具有腐蝕性，刻蝕結束後會在矽片表面產生一定數量的顆粒；反應室的石英蓋也會在等離子體的轟擊作用下產生石英顆粒；反應室內的內襯( liner)也會在較長時間的刻蝕過程中產生金屬顆粒。刻蝕後矽片表面殘留的顆粒會阻礙導電連接，導致器件損壞。因此，在刻蝕工藝過程中對顆粒的控制很重要。
目前，常用的去除矽片表面顆粒的方法有兩種：一種是標准清洗( RCA)清洗技術，另一種是用矽片清洗機進行兆聲清洗。RCA清洗技術所用清洗裝置大多是多槽浸泡式清洗系統。其清洗工序為：一號液( SC-1)(NH40H+H202)—，稀釋的HF(DHF)(HF+H20)—，二號液( SC-2)(HCl+ H202)。其中，SC．1主要是去除顆粒沾污（粒子），也能去除部分金屬雜質。去除顆粒的原理為：矽片表面由於H202氧化作用生成氧化膜（約6nm，呈親水性），該氧化膜又被NH40H腐蝕，腐蝕後立即發生氧他，氧化和腐蝕反復進行，附著在矽片表面的顆粒也隨腐蝕層而落入清洗液內。自然氧化膜約0.6nm厚，與NH40H和H202的濃度及清洗液溫度無關。SC-2是用H202和HCL的酸性溶液，它具有極強的氧化性和絡合性，能與未被氧化的金屬作用生成鹽，並隨去離子水沖洗而被去除，被氧化的金屬離子與CL-作用生成的可溶性絡合物亦隨去離子水沖洗而被去除。RCA清洗技術存在以下缺陷：需要人工操作，勞動量大，操作環境危險；工藝復雜，清洗時間長，生產效率低；清洗溶劑長期浸泡容易對矽片過腐蝕或留下水痕，影響器件性能；清洗劑和超凈水消耗量大，生產成本高；去除
粒子效果較好，但去除金屬雜質Al、Fe效果欠佳。
用矽片清洗機進行兆聲清洗是將矽片吸附在靜電卡盤( chuck)上，清洗過程中矽片不斷旋轉，清洗液噴淋在矽片表面。可以進行不同轉速和噴淋時間的設置，連續完成多步清洗步驟。典型工藝為：兆聲_氨水+雙氧水（可以進行加溫）_水洗_鹽酸+雙氧水-水洗_兆聲一甩干。
用矽片清洗機進行兆聲清洗的缺陷表現為：只能進行單片清洗，單片清洗時間長，導致生產效率較低；清洗劑和超凈水消耗量大，生產成本高。

等離子清洗矽片表面顆粒原理：
等離子體清洗方法的原理為：依靠處於「等離子態」的物質的「活化作用，，達到去除物體表面顆粒的目的。它通常包括以下過程：a．無機氣體被激發到等離子態；b．氣相物質被吸附在固體表面；c．被吸附基團與固體表面分子反應生成產物分子；d．產物分子解析形成氣相；e．反應殘余物脫離表面。
等離子體清洗方法，它包括以下步驟：首先進行氣體沖洗（purge）流程，然後進行該氣體等離子體啟輝。
所用工藝氣體選自02、Ar、N2中的任一種。優選地，所用工藝氣體選
02。
以上所述的等離子體清洗方法，氕體沖洗流程的工藝參數設置為：腔室壓力10-40毫托，工藝氣體流量100-500sccm，時間1-5s；啟輝過程的工藝參數設置為：腔室壓力10-40毫托，工藝氣體流量100-500sccm，上電極功率250-400W，時間1-10s。
優選地，氣體沖洗流程的工藝參數設置為：腔室壓力10-20毫托，工藝氣體流量100-300sccm，時間1-5s;啟輝過程的工藝參數設置為：腔室壓力10-20毫托，工藝氣體流量100-300sccm，上電極功率250-400W，時間1.Ss。
更優選地，氣體沖洗流程的工藝參數設置為：腔室壓力15毫托，工藝氣體流量300sccm，時間3s;啟輝過程的工藝參數設置為：腔室壓力15毫托，工藝氣體流量300sccm，上電極功率300W，時間Ss。
等離子清洗矽片後效果：
本發明所述的去除矽片表面顆粒的等離子體清洗方法過程式控制制容易，清洗徹底，無反應物殘留，所需工藝氣體無毒，成本低，勞動量小，工作效率高。
附圖說明
圖1等離子體清洗前後的CD-SEM（關鍵尺寸量測儀器）圖片；
其中，CD: Criticaldimension關鍵尺寸。
圖2等離子體清洗前後的FE-SEM（場發射顯微鏡）圖片；
其中，FE: field emission場發射。
圖3等離子體清洗前後的particle（粒子）圖片。
在進行完BT（break through自然氧化層去除步驟）、ME（Main Etch主刻步驟）、OE（過刻步驟）的刻蝕過程後，立即在ICP等離子體刻蝕機( PM2)中進行以下氣體等離子體沖洗和啟輝流程：首先，進行02的清洗過程，去除上一步的殘留氣體，腔室壓力設置為15毫托，02流量為300sccm，通氣時間為3s;然後，進行含有02的啟輝過程：腔室壓力設置為15毫托，02流量為300sccm，上RF的功率設置為300W．啟輝時間為Ss。
採用本工藝有效去除了刻蝕工藝後矽片表面殘留的顆粒。
在進行完BT、ME、OE的刻蝕過程後，立即在ICP等離子體刻蝕機( PM2)中進行以下氣體等離子體沖洗和啟輝流程：首先，進行Ar的清洗過程，去除上一步的殘留氣體，腔室壓力設置為10毫托，Ar流量為100sccm，通氣時間為Ss;然後，進行含有Ar的啟輝過程：腔室壓力設置為10毫托，Ar流量為100sccm，上RF的功率設置為400W，啟輝時間為10s。
採用本工藝有效去除了刻蝕工藝後矽片表面殘留的顆粒。
在進行完BT、ME、OE的刻蝕過程後，立即在ICP等離子體刻蝕機( PM2)中進行以下氣體等離子體沖洗和啟輝流程：首先，進行N2的清洗過程，去除上一步的殘留氣體，腔室壓力設置為40毫托，N2流量為500sccm，通氣時間為Ss;然後，進行含有N2的啟輝過程：腔室壓力設置為40毫托，N2流量為500sccm，上RF的功率設置為250W，啟輝時間為10s。
採用本工藝有效去除了刻蝕工藝後矽片表面殘留的顆粒。
南京世鋒科技等離子研究中心 QQ283加5883加29

2. 矽片為什麼可以和異丙醇接觸角這么小

1)親水處理溶液具有氧化作用，使矽片表面生成本徵氧化層形成羥基。
2)親水處理溶液對矽片表面最好沒有腐蝕作用。
3)親水處理溶液對矽片表面去污能力強。矽片鍵合常用的氧化性親水處理溶液有H2SO4/H2..

3. 二次清洗去PSG後的矽片是否具有親水性

1. 去PSG，即是去除表面的含磷（P）二氧化硅（SiO2）層，即磷硅玻璃層

2. 去除後的矽片表面是親水的

3. 去除不幹凈的話，在滴水測試時水滴不會展開成面，這時就會制絨面疏水，另一面相對親水

4. 裸露的矽片表面呈疏水狀態，怎麼改變其親水性能

Si是不用於水的，所以Si是疏水性的。

親水性（hydrophilic）,對水具有親合力的性能.如·：金屬版材如鉻、鋁、鋅及其生成的氫氧化物以及具有毛細現象的物質都有良好的親水效果.在有機物中表現為羥基和羧基等的親水性,即它們使該有機物易溶於水.

疏水性（hydrophobic）,對水具有排斥能力的性能.如：印版圖文的親油成分和印刷油墨都具有良好的疏水性.在有機物中表現為烷基和苯環等的疏水性,即它們使該有機物難溶於水.
Si有無定形硅和晶體硅兩種同素異形體。晶體硅為灰黑色，無定形硅為黑色，
密度2.32-2.34克/立方厘米，熔點1410℃，沸點2355℃，晶體硅屬於原子晶體。不溶於水、硝酸和鹽酸，溶於氫氟酸和鹼液。硬而有金屬光澤。

5. 如何對矽片表面進行疏水處理

使用硅偶聯劑或氟硅偶聯劑。

6. 大陸什麼台看香港跑馬———裸露的矽片表面呈疏水狀態，怎麼改變其親水性能

用一號洗液與二號洗液清洗矽片表面，徹底清除油污，可以改變表面的疏水特性。因為硅表面的原子價互相結合時有疏水性，但是互相結合的原子價經過表面清洗處理可以打開為自由活性基，就使其具有親水性。一號液去除油污，二號液可以使表面性質改變為親水。兩者結合就能很好達到目的要求。

7. 如何清洗矽片

清洗方法
（一）RCA清洗：
RCA 由Werner Kern 於1965年在N.J.Princeton 的RCA 實驗室首創, 並由此得名。RCA 清洗是一種典型的濕式化學清洗。RCA 清洗主要用於清除有機表面膜、粒子和金屬沾污。

1、顆粒的清洗
矽片表面的顆粒去除主要用APM ( 也稱為SC1) 清洗液(NH4OH + H2O2 + H2O) 來清洗。在APM 清洗液中,由於H2O2的作用,矽片表面有一層自然氧化膜(SiO2) , 呈親水性, 矽片表面和粒子之間可用清洗液浸透, 矽片表面的自然氧化膜和硅被NH4OH 腐蝕,矽片表面的粒子便落入清洗液中。粒子的去除率與矽片表面的腐蝕量有關, 為去除粒子,必須進行一定量的腐蝕。在清洗液中, 由於矽片表面的電位為負, 與大部分粒子間都存在排斥力, 防止了粒子向矽片表面吸附。
表2常用的化學清洗溶液
名稱 組成
作用
SPM
H2SO4∶H2O2∶H2O
去除重有機物沾污。但當沾污非常嚴重時, 會使有機物碳化而難以去除
DHF
HF∶(H2O2)∶H2O
腐蝕表面氧化層, 去除金屬沾污

APM(SC1) NH4OH∶H2O2∶H2O 能去除粒子、部分有機物及部分金屬。此溶液會增加矽片表面的粗糙度
HPM(SC2) HCl∶(H2O2)∶H2O 主要用於去除金屬沾污

2、表面金屬的清洗
(1) HPM (SC22) 清洗 (2) DHF清洗
矽片表面的金屬沾污有兩種吸附和脫附機制: (1) 具有比硅的負電性高的金屬如Cu ,Ag , Au , 從硅表面奪取電子在硅表面直接形成化學鍵。具有較高的氧化還原電位的溶液能從這些金屬獲得電子, 從而導致金屬以離子化的形式溶解在溶液中, 使這種類型的金屬從矽片表面移開。(2) 具有比硅的負電性低的金屬, 如Fe , Ni ,Cr , Al , Ca , Na , K能很容易地在溶液中離子化並沉積在矽片表面的自然氧化膜或化學氧化膜上。這些金屬在稀HF 溶液中能隨自然氧化膜或化學氧化膜容易地除去。

3、有機物的清洗
矽片表面有機物的去除常用的清洗液是SPM。SPM 具有很高的氧化能力, 可將金屬氧化後溶於溶液中, 並能把有機物氧化生成CO2 和水。SPM 清洗矽片可去除矽片表面的重有機沾污和部分金屬,但是當有機物沾污較重時會使有機物碳化而難以去除。經SPM 清洗後, 矽片表面會殘留有硫化物,這些硫化物很難用去粒子水沖洗掉。
（二）氣相乾洗
氣相乾洗是在常壓下使用HF 氣體控制系統的濕度。先低速旋轉片子, 再高速使片子乾燥, HF 蒸氣對由清洗引起的化學氧化膜的存在的工藝過程是主要的清洗方法。另一種方法是在負壓下使HF 揮發成霧。低壓對清洗作用控制良好,可揮發反應的副產品, 乾片效果比常壓下好。並且採用兩次負壓過程的揮發, 可用於清洗較深的結構圖形, 如對溝槽的清洗。

MMST工程
主要目標是針對高度柔性的半導體製造業而開發具有快速周期的工藝和控制方法。能夠通過特定化學元素以及成分直接對矽片表面進行清理，避免了液體帶來的成分不均勻和廢液的回收問題，同時節約了成本。
1、氧化物去除：
用氣相HF/水汽去除氧化物，所有的氧化物被轉變為水溶性殘余物, 被水溶性去除。繞開了顆粒清除過程，提高了效率。
2、金屬化後的腐蝕殘余物去除：
氣相HF/氮氣工藝用於去除腐蝕殘余物，且金屬結構沒有被鑽蝕。這個工藝避免了昂貴而危險的溶劑的使用, 對開支、健康、安全和環境等因素都有積極的影響。
3、氮化硅和多晶硅剝離：
在遠離矽片的一個陶瓷管中的微波放電產生活性基, 去除矽片上的氮化硅和多晶硅, 位於陶瓷管和矽片之間的一塊擋板將氣體分散並增強工藝的均勻性, 剝離工藝使用NF3,Cl2,N2和O2的組合分別地去除Si3N4, 然後去除多晶硅。
4、爐前清洗：
用氣相HF/HCl氣體進行爐前清洗並後加一個原位水沖洗過程, 金屬粒子的沾污被去除到了總反射X射線熒光光譜學(XRF)的探測極限范圍之內。
5、金屬化前,等離子腐蝕後和離子注入後膠的殘余物去除:
臭氧工藝以及氣相HF/氮氣工藝還需進一步的改進才能應用。但是有一種微剝離工藝，用SC1/超聲過程去除最後的顆粒。

8. Si是親水性的還是疏水性的

疏水。具體咋樣，偶也不熟悉，希望自己找的文檔對你會有幫助。
非晶碳薄膜潤濕性能的可控性研究

：以甲基三乙氧基硅烷(MTES)替代部分正硅酸乙酯(TEoS)作為前驅物，用溶膠一凝膠法制備了MTES改性二氧化硅溶膠和二氧化硅膜，研究了憎水基團的添加量對溶膠體系的穩定性和對二氧化硅膜潤濕性以及水汽穩定性的影響．結果表明，隨MTES／TEOS摩爾比增大，二氧化硅溶膠的穩定性降低，改性二氧化硅膜的表面自由能顯著減小；表面潤濕性降低，主要是表面張力中極性力的貢獻，FTIR分析表明，這是由於二氧化硅顆粒表面一CH3非極性基團增加所致；在潮濕環境中陳化時，二氧化硅膜接觸角的變化及吸水率隨MTES／TEOS摩爾比增大而減小，疏水性二氧化硅膜的MTES／TEoS宜為0．8一1．0；AFM形貌分析表明陶瓷支撐體上的二氧化硅薄膜連續，膜表面較光滑、平整．關鍵詞：二氧化硅膜；改性；潤濕性；

潤濕性能是固體表面的重要特徵之一，它是由表面的化學組成和微觀幾何結構共同決定的。無論是在工農業生產還是人們的日常生活中，潤濕都是一種非常重要的現象，具有特殊潤濕性和可控潤濕性材料一直是人們關注的熱點，比如超疏水材料(接觸角大於150°)在窗戶和天線的防雪防霜，汽車擋風玻璃的自清潔，以及生物細胞的活動等領域已經或者即將發揮極大的作用。作為一種經濟適用並且環境友好的光電器件材料，非晶碳薄膜因其眾多優良的特性而引起廣泛研究興趣。因此，輔之以特殊的潤濕性能，非晶碳薄膜必將發揮更大的優勢。 本文採用磁控濺射系統在普通玻璃和單晶硅上獲得了具有不同表面形貌特徵的非晶碳薄膜，此外利用等離子體表面處理系統，通過改進工藝方法，優化工藝條件，對非晶碳薄膜表面化學組成進行調控，獲得了潤濕性能從超親水到超疏水范圍變化的表面。系統地研究了工藝參數對非晶碳薄膜的表面結構以及潤濕性能的影響，此外還對非晶碳薄膜潤濕性能的環境穩定性進行了評估。 本論文的主要的研究工作進展如下：1.通過調控濺射工藝成功制備具有顯著差異的表面形貌的非晶碳薄膜，其表面特徵為從光滑平坦過渡到具有豐富的孔隙和極其復雜的皺褶的分形結構。而有趣的是，這種分形結構非常類似於自然界中荷葉的表面微觀結構，這是目前在碳薄膜中首次發現具有這樣特徵的結構。對具有不同表面特徵薄膜的潤濕性能測試表明：僅僅通過工藝的調控，形貌的改變就可以使非晶碳薄膜的表面從非常親水(接觸角為40°)到超疏水(接觸角為152°)大范圍的浮動。 2.通過計盒分維法將不同形貌的薄膜定量描述。隨著分形維數的增大，薄膜的表面具有更加復雜的結構，表面有更多和更精細的具有納米尺度的凹凸、皺褶和缺陷結構，具有更大的吸附和容納氣體的能力，從而提高水滴薄膜表面的接觸角。其中當沉積溫度為400°C的時候，具有類荷葉的表面微細結構的分維達到了2.59，而氣體所佔的分數為0.98。 3.通過對具有特殊形貌的非晶碳薄膜進行CF4等離子體表面處理來調控其表面的潤濕性能，優化處理工藝極大提高非晶碳薄膜表面的疏水性能，原來為弱疏水的表面(接觸角為105°)變為超疏水表面，其接觸角達到了162°。而氟化後的類荷葉狀的表面與純水的接觸角達到168°，其接觸角的變化范圍為165°～171°。且在全pH(0～14)值范圍內均展示了優異的超疏水性能，此外氟化處理後的非晶碳薄膜的超疏水性能表現了良好的熱穩定性和耐久性；通過對非晶碳薄膜Ar、N2、H2等離子處理能夠提高非晶碳薄膜的親水性能，其中通過H2、Ar等離子體處理具有類荷葉表面的非晶碳薄膜時，其表面達到了超親水性能，其接觸角小於10°。

作 者： 周英 學科專業： 材料物理與化學 授予學位： 碩士 學位授予單位： 北京工業大學 導師姓名： 嚴輝 王波 學位年度： 2006 研究方向： 語 種： chi 分類號： TB43 O484 關鍵詞： 潤濕性能 非晶碳薄膜 超疏水 形貌 等離子體 機標分類號： TB43 O484 機標關鍵詞： 非晶碳薄膜 潤濕性能 等離子體表面處理 接觸角 分形結構 超疏水性能 優化工藝條件 薄膜表面 表面特徵 親水性能 化學組成 荷葉 調控 表面形貌特徵 磁控濺射系統 微觀幾何結構 汽車擋風玻璃 等離子體處理 超親水 材料 基金項目： 參考文獻(87條)
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。

9. 半導體矽片工藝中有一個是 RCA cleaning 是什麼意思

RCA cleaning 就是採用RCA方法來清洗的意思。
RCA是一種典型的、普遍使用的濕式化學清洗法，該清洗法主要包括以下幾種清洗液：
（1）SPM：H2SO4 /H2O2 120～150℃ SPM具有很高的氧化能力，可將金屬氧化後溶於清洗液中，並能把有機物氧化生成CO 2和H2O。用SPM清洗矽片可去除矽片表面的重有機沾污和部分金屬，但是當有機物沾污特別嚴重時會使有機物碳化而難以去除。
（2）HF(DHF)：HF(DHF) 20～25℃ DHF可以去除矽片表面的自然氧化膜，因此，附著在自然氧化膜上的金屬將被溶解到清洗液中，同時DHF抑制了氧化膜的形成。因此可以很容易地去除矽片表面的Al，Fe，Zn，Ni等金屬，DHF也可以去除附著在自然氧化膜上的金屬氫氧化物。用DHF清洗時，在自然氧化膜被腐蝕掉時，矽片表面的硅幾乎不被腐蝕。
（3）APM (SC-1）：NH4OH/H2O2 /H2O 30～80℃ 由於H2O2的作用，矽片表面有一層自然氧化膜(SiO2)，呈親水性，矽片表面和粒子之間可被清洗液浸透。由於矽片表面的自然氧化層與矽片表面的Si被NH 4OH腐蝕，因此附著在矽片表面的顆粒便落入清洗液中，從而達到去除粒子的目的。在 NH4OH腐蝕矽片表面的同時，H2O 2又在氧化矽片表面形成新的氧化膜。
（4）HPM (SC-2)：HCl/H2O2/H2 O 65～85℃ 用於去除矽片表面的鈉、鐵、鎂等金屬沾污。在室溫下HPM就能除去Fe和Zn。
清洗的一般思路是首先去除矽片表面的有機沾污，因為有機物會遮蓋部分矽片表面，從而使氧化膜和與之相關的沾污難以去除；然後溶解氧化膜，因為氧化層是「沾污陷阱」，也會引入外延缺陷；最後再去除顆粒、金屬等沾污，同時使矽片表面鈍化。

10. 矽片鍵合技術的鍵合類別

金硅共熔鍵合常用於微電子器件的封裝中，用金硅焊料將管芯燒結在管座上。1979年這一技術用在了壓力變送器上。金硅焊料是金硅二相系（硅含量為19at.%），熔點為363°C，要比純金或純硅的熔點低得多（見圖1）。在工藝上使用時，它一般被用作中間過渡層，置於欲鍵合的兩片之間，將它們加熱到稍高於金硅共熔點的溫度。在這種溫度下，金硅混合物將從與其鍵合的矽片中奪取硅原子以達到硅在金硅二相系中的飽和狀態，冷卻以後就形成了良好的鍵合。利用這種技術可以實現矽片之間的鍵合。
然而，金在硅中是復合中心，能使硅中的少數載流子壽命大大降低。許多微機械加工是在低溫下處理的，一般硅溶解在流動的金中，而金不會滲入到硅中，矽片中不會有金摻雜。這種硅-硅鍵合在退火以後，由於熱不匹配會帶來應力，在鍵合中要控制好溫度。
金硅共熔中的硅-硅鍵合工藝是，先熱氧化P型（100）晶向矽片，後用電子束蒸發法在矽片上蒸鍍一層厚30nm的鈦膜，再蒸鍍一層120nm的金膜。這是因為鈦膜與SiO2層有更高的粘合力。最後，將兩矽片貼合放在加熱器上，加一質量塊壓實，在350~400°C溫度下退火。實驗表明，在退火溫度365°C，時間10分鍾，鍵合面超過90%。鍵合的時間和溫度是至關重要的。
除金之外，Al、Ti、PtSi、TiSi2也可以作為硅-硅鍵合的中間過渡層。 靜電鍵合(electrostatic bonding)又稱場助鍵合或陽極鍵合(anodic bonding)。靜電鍵合技術是Wallis和Pomerantz於1969年提出的。它可以將玻璃與金屬、合金或半導體鍵合在一起而不用任何粘結劑。這種鍵合溫度低、鍵合界面牢固、長期穩定性好。
靜電鍵合裝置如圖2所示。把將要鍵合的矽片接電源正極，玻璃接負極，電壓500~1000V。將玻璃-矽片加熱到300~500°C。在電壓作用時，玻璃中的Na將向負極方向漂移，在緊鄰矽片的玻璃表面形成耗盡層，耗盡層寬度約為幾微米。耗盡層帶有負電荷，矽片帶正電荷，矽片和玻璃之間存在較大的靜電引力，使二者緊密接觸。這樣外加電壓就主要加在耗盡層上。通過電路中電流的變化情況可以反映出靜電鍵合的過程。剛加上電壓時，有一個較大的電流脈沖，後電流減小，最後幾乎為零，說明此時鍵合已經完成。
靜電鍵合中，靜電引力起著非常重要的作用。例如，鍵合完成樣品冷卻到室溫後，耗盡層中的電荷不會完全消失，殘存的電荷在硅中誘生出鏡象正電荷，它們之間的靜電力有1M P a左右。可見較小的殘余電荷仍能產生可觀的鍵合力。另外，在比較高的溫度下，緊密接觸的硅/玻璃界面會發生化學反應，形成牢固的化學鍵，如Si-O-Si鍵等。如果硅接電源負極，則不能形成鍵合，這就是「陽極鍵合」名稱的由來。靜電鍵合後的硅/玻璃界面在高溫、常溫-高溫循環、高溫且受到與鍵合電壓相反的電壓作用等各種情況下進行處理，發現：
（1）硅/玻璃靜電鍵合界面牢固、穩定的關鍵是界面有足夠的Si-O鍵形成；
（2）在高溫或者高溫時施加相反的電壓作用後，硅/玻璃靜電鍵合界面仍然牢固、穩定；
（3）靜電鍵合失敗後的玻璃可施加反向電壓再次用於靜電鍵合。
影響靜電鍵合的因素有很多，主要包括：
（1）兩靜電鍵合材料的熱膨脹系數要近似匹配，否則在鍵合完成冷卻過程中會因內部應力較大而破碎；
（2）陽極的形狀影響鍵合效果。常用的有點接觸電極和平行板電極。點接觸電極，鍵合界面不會產生孔隙，而雙平行板電極，鍵合體界面將有部分孔隙，鍵合的速率比前者快；
（3）表面狀況對鍵合力也有影響。鍵合表面平整度和清潔度越高，鍵合質量越好。表面起伏越大，靜電引力越小。表面相同的起伏幅度，起伏越圓滑的情況靜電引力越大。
靜電鍵合時的電壓上限是玻璃不被擊穿，下限是能夠引起鍵合材料彈性、塑性或粘滯流動而變形，有利於鍵合。硅/玻璃鍵合時，硅上的氧化層厚度一般要小於0.5mm。
靜電鍵合技術還可以應用於金屬與玻璃，FeNiCo合金與玻璃以及金屬與陶瓷等的鍵合。 兩矽片通過高溫處理可以直接鍵合在一起，不需要任何粘結劑和外加電場，工藝簡單。這種鍵合技術稱為硅-硅直接鍵合（SDB—Silicon Direct Bonding）技術。直接鍵合工藝是由Lasky首先提出的。
硅-硅直接鍵合工藝如下：
（1）將兩拋光矽片（氧化或未氧化均可）先經含 的溶液浸泡處理；
（2）在室溫下將兩矽片拋光面貼合在一起；
（3）貼合好的矽片在氧氣或氮氣環境中經數小時的高溫處理，這樣就形成了良好的鍵合。
直接鍵合工藝相當簡單。鍵合的機理可用三個階段的鍵合過程加以描述。
第一階段，從室溫到200°C，兩矽片表面吸附OH團，在相互接觸區產生氫鍵。在200°C時，形成氫鍵的兩矽片的硅醇鍵之間發生聚合反應，產生水及硅氧鍵，即
Si-OH+HO-Si→
Si-O-Si+H2O。
到400°C時，聚合反應基本完成。
第二階段溫度在500~800°C范圍內，在形成硅氧鍵時產生的水向SiO2中的擴散不明顯，而OH團可以破壞橋接氧原子的一個鍵使其轉變為非橋接氧原子，即：
HOH+Si-O-Si=2 +2Si- 。
第三階段，溫度高於800°C後，水向SiO2中擴散變得顯著，而且隨溫度的升高擴散量成指數增大。鍵合界面的空洞和間隙處的水分子可在高溫下擴散進入四周SiO2中，從而產生局部真空，這樣矽片會發生塑性變形使空洞消除。同時，此溫度下的SiO2粘度降低，會發生粘滯流動，從而消除了微間隙。超過1000°C時，鄰近原子間相互反應產生共價鍵，使鍵合得以完成（見圖3）。
在鍵合前，對矽片進行表面處理，使其表面吸附 是至關重要的。對於熱氧化的鏡面拋光的矽片而言，熱氧化的SiO2具有無定型的石英玻璃網格結構。在SiO2膜的表面和體內，有一些氧原子處於不穩定狀態。在一定條件下，它們可得到能量而離開硅原子，使表面產生懸掛鍵。有許多種方法可以增加熱氧化的硅表面的懸掛鍵。等離子體表面活化處理就是一種方法。對於原始拋光矽片，純凈的的矽片表面是疏水性的，若將其浸入在含有氧化劑的溶液中，瞬間會在矽片表面吸附一層單氧層。隨著溶液溫度的提高（75°C~110°C），單氧層會向一氧化物、二氧化物過渡。由化學溶液形成的硅氧化物表面有非橋鍵的羥基存在，所以這有利於矽片的室溫鍵合。常用的親水液有硫酸雙氧水、稀硝酸、氨水等。
鍵合良好的矽片，其鍵合強度可高達12MPa以上，這需要良好的鍵合條件。
首先是溫度，兩矽片的鍵合最終是靠加熱來實現的，因此，溫度在鍵合過程中起著關鍵的作用。
其次是矽片表面的平整度。拋光矽片或熱氧化矽片表面並不是理想的鏡面，而總是有一定的起伏和表面粗糙度。如果矽片有較小的粗糙度，則在鍵合過程中，會由於矽片的彈性形變或者高溫下的粘滯迴流，使兩鍵合片完全結合在一起，界面不存在孔洞。若表面粗糙度很大，鍵合後就會使界面產生孔洞。
最後，就是表面的清潔度。如果鍵合工藝不是在超凈環境中進行的，則矽片表面就會有一些塵埃顆粒，塵埃顆粒是鍵合矽片產生孔洞的主要根源之一。例如，若矽片厚350μm，顆粒直徑1μm，則引起的孔洞直徑為4.2mm。可見，粘污粒子對鍵合的影響程度。此外，室溫下貼合時陷入界面的氣體也會引起孔洞。
硅-硅直接鍵合工藝不僅可以實現Si-Si、Si-SiO2和SiO2-SiO2鍵合，而且還可以實現Si-石英、Si-GaAs或InP、Ti-Ti和Ti-SiO2鍵合。另外，在鍵合矽片之間夾雜一層中間層，如低熔點的硼硅玻璃等，還可以實現較低溫度的鍵合，並且也能達到一定的鍵合強度，這種低溫鍵合可與硅半導體器件常規工藝兼容。 壓力感測器晶元與基座的封接質量是影響感測器性能的重要因素。當前，靜電封接是國內外比較流行的一種工藝，它具有封接強度高、重復性好、氣密性高等優點。但是該方法工藝復雜，條件要求嚴格，生產效率低、成本高。有時還會出現一些反常現象（開裂、自動脫落等）。低溫玻璃焊料封接工藝簡單、封接強度高、密封效果好，尤其適合大批量生產（見圖4普通封接結構）。
所謂燒結，是將顆粒狀陶瓷坯體（或玻璃粉）置於高溫爐中，使其緻密化形成強固體材料的過程。燒結開始後首先排除坯料顆粒間空隙，使相應的相鄰粒子結合成緊密體。燒結過程必須具備兩個基本條件：
（1）應該存在物質遷移的機理；
（2）必須有一種能量（熱能）促進和維持物質遷移。
對於應用玻璃焊料進行封接的材料來說還要求
（1）材料要與焊料玻璃的熱脹系數很接近；
（2）封接溫度要低於被封接材料的耐熱極限溫度。
對於壓力感測器晶元與玻璃基座的封接，封接溫度至少應低於550°C，而Al-Si共熔點577°C，晶元上的鋁引線不會被破壞。有文獻提出，參考ZnO-B2O3-PbO三元系相圖選出一種結晶性焊料玻璃，其屈服溫度為460°C，該焊料與玻璃基座有良好浸潤性。首先進行玻璃焊料配製，然後在900°C高溫爐內熔化，接著玻璃液淬火，研磨得焊料，再用去離子水將焊粉調糊塗於封接處，最後紅外乾燥，530°C燒結30min，自然冷卻。
以上介紹的一些矽片鍵合技術，都有各自的優點和缺點，可以根據情況選擇使用。比如，靜電鍵合大多數用於密封封接，作為感測器晶元的一部分，但這可能會存在電信號干擾；採用硅-硅直接鍵合就不存在靜電問題，也沒有玻璃與矽片熱脹系數不同而帶來的應力問題，並且工藝簡單。但是現在在這方面的應用還不成熟。其實，不論哪種技術，都需要繼續研究探索，需要從實際應用中積累經驗，擴展應用領域，甚至發現其它的矽片鍵合技術。