硅-硅直接键合技术在MEMS上的进展

对MEMS的研究主要基于硅材料，MEMS机械加工使用广泛的是表面微机械加工和体硅微机械加工工艺。表面微机械加工技术由于与IC平面工艺兼容性好，得到了广泛的应用，但纵向尺寸受到限制。体硅加工技术各个方向都不受限制，具有极大的灵活性，但加工技术与IC工艺不太兼容，克服这个缺点的方法只能是键合技术。1998年，荷兰Twente大学MESA研究所用直接键合的方法制备出纵横比很高的多层衬底（Si－SiO₂－p－Si－SiO₂－Si），该结构表现出了良好的机械性能，器件的结构灵活性增强，仅受RIE ( Reactive ion etching )工艺的限制，与IC工艺完全兼容，且是典型的三维衬底，有利于三维器件的制备^[33]。

瑞典Uppsala大学早制出了用于生物医学的遥控压力检测的无源Si传感器，用各向异性腐蚀出凹坑的硅片和P⁺层硅片薄膜键合制成传感器的敏感元件，形成共振电路的电容。

1998年，D. Goustouridis等将掺硼（扩散厚度0.8µm）且表面热氧化层被腐蚀出图案的硅片与衬底进行直接键合，然后对键合后的整体结构进行机械、化学减薄，使带图案的硅片部分只余氧化层和掺硼的硅膜，制备了面积的超小电容型压力传感器阵列，彼此间用铝连接起来，单个传感器大小仅为130µm ^[34]。

2002年，希腊的S.Chatzandroulis等人将一片表面磷掺杂且表面刻蚀有图案的化学氧化层与另一片表面有一层硼掺杂的Si_1-x-yGe_xB_y外延层的硅片进行直接键合，然后以此为基础制备了湿度感应器^[35]。