如果硅片键合工艺不是在超净环境中进行的,则硅片表面会被尘埃、硅或硅的氧化物颗粒等沾污,沾污的颗粒是键合硅片产生空洞的主要根源之一。在室温预键合过程中,在键合硅片的表面,硅片围绕颗粒发生变形,留下圆形的未键合区或空洞,如图2.6所示。根据颗粒尺寸的大小,又分两种情况讨论。 (1):如图2.6(a)的情况,颗粒尺寸(半径h或高度H=2h)远大于硅片的厚度tw(h<<tw),并且未键合区半径R大于硅片的厚度tw(2tw<R)。另外,假设颗粒是刚性的,利用薄板的弹性小位移变形理论得出未键合区半径R的近似表达式[15, 16]: (2.16) 其中,γ是单个硅片的表面能
