vestifmИзвестия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-математических наукProceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physics and Mathematics Series1561-24302524-2415The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"10.29235/1561-2430-2023-59-3-233-240vestifm-733Research ArticleФИЗИКАPHYSICSСоединение пластин кремния стеклообразным нанокомпозитом, формируемым золь-гель методомSilicon wafer bonding by the glass-like sol-gel formed nanocompositeГайшунВ. Е.GaishunV. E.

Владимир Евгеньевич Гайшун, кандидат физико-математических наук, доцент, заведующий кафедрой

кафедра оптики

246028

ул. Советская, 104

Гомель

Vladimir E. Gaishun, Ph. D. (Physics and Mathematics), Head of the Department

Department of Optics

246028

104, Sovetskaya Str.

Gomel

vgaishun@gsu.byКосенокЯ. А.KosenokYa. A.

Янина Александровна Косенок, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры

кафедра оптики

246028

ул. Советская, 104

Гомель

Yanina A. Kosenok, h. D. (Engineering), Associate Professor, Associate Professor of the Department

Department of Optics

246028

104, Sovetskaya Str.

Gomel

ykosenok@gsu.byВаськевичВ. В.VaskevichV. V.

Василий Васильевич Васькевич, старший преподаватель

кафедра радиофизики и электроники

246028

ул. Советская, 104

Гомель

Vasily V. Vaskevich, Senior Lecturer

Department of Radiophysics and Electronics

246028

104, Sovetskaya Str.

Gomel

vaskevich@gsu.byТюленковаО. И.TyulenkovaO. I.

Ольга Ивановна Тюленкова, старший научный сотрудник

Проблемная НИЛ перспективных материалов

246028

ул. Советская, 104

Гомель

Olga I. Tyulenkova, Senior Researcher

Advanced Materials Research Laboratory

246028

104, Sovetskaya Str.

Gomel

tyulenkova@gsu.byБорисенкоВ. Е.BorisenkoV. E.

Виктор Евгеньевич Борисенко, доктор физико-математических наук, профессор, профессор кафедры

кафедра микро- и наноэлектроники

220013

ул. П. Бровки, 6

Минск

Victor E. Borisenko, Dr. Sc. (Physics and Mathematics), Professor

220013

6, P. Brovka Str.

Minsk

borisenko@bsuir.byКовальчукН. С.KovalchukN. S.

Наталья Станиславовна Ковальчук, кандидат технических наук, доцент, заместитель генерального директора – главный инженер

220108

ул. Казинца, 121а

Минск

Natalia S. Kovalchuk, Ph. D. (Engineering), Assistant professor, Deputy General Director – Chief Engineer

220108

121A, Kazintsa Str.

Minsk

ns.kovalchukkafett@bsuir.byПетлицкийА. Н.PyatlitskiA. N.

Александр Николаевич Петлицкий, кандидат физико-математических наук, директор

Государственный центр «Белмикроанализ»

220108

ул. Казинца, 121а

Минск

Alexandr N. Pyatlitski, Ph. D. (Physics and Mathematics), Director

State Center “Belmicroanalysis”

220108

121A, Kazintsa Str.

Minsk

APetlitsky@integral.byЧумакС. В.ChumakS. V.

Светлана Викторовна Чумак, ведущий инженер

УГТ

220108

ул. Казинца, 121а

Минск

Svetlana V. Chumak, Lead Engineer

UGT

220108

121A, Kazintsa Str.

Minsk

SChumak@integral.byГомельский государственный университет имени Франциска СкориныFrancisk Skorina Gomel State UniversityБелорусский государственный университет информатики и радиоэлектроникиBelarusian State University of Informatics and RadioelectronicsОАО «ИНТЕГРАЛ» – Управляющая компания холдинга «ИНТЕГРАЛ»JSC “INTEGRAL” – manager holding company “INTEGRAL”202303102023593233240Copyright © Гайшун В.Е., Косенок Я.А., Васькевич В.В., Тюленкова О.И., Борисенко В.Е., Ковальчук Н.С., Петлицкий А.Н., Чумак С.В., 20232023Гайшун В.Е., Косенок Я.А., Васькевич В.В., Тюленкова О.И., Борисенко В.Е., Ковальчук Н.С., Петлицкий А.Н., Чумак С.В.Gaishun V.E., Kosenok Y.A., Vaskevich V.V., Tyulenkova O.I., Borisenko V.E., Kovalchuk N.S., Pyatlitski A.N., Chumak S.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestifm.belnauka.by/jour/article/view/733

   Разработан состав стеклообразующей композиции и лабораторная золь-гель технология соединения с ее помощью пластин монокристаллического кремния для создания структур «кремний – изолятор – кремний». Показана возможность снижения температуры формирования качественного соединительного слоя до 1000–1100 °С. Полученные с применением разработанного золь-гель метода стеклокомпозиции могут быть использованы в технологических процессах, требующих формирования неразъемных соединений кремниевых пластин.

   We have herein developed a glass-forming composition and the related sol-gel technology for bonding monocrystalline silicon wafers to produce «silicon–insulator–silicon» structures. A possibility to fabricate defect-free glass-like bonding layers at the annealing temperature decreased to 1000–1100 °C is demonstrated. The composites obtained by the sol-gel method can be used in technological processes of formation of the solid compound of silicon wafers.

золь-гель методсоединение пластин кремниякремний – изолятор – кремнийsol-gel methodsilicon wafers bondingsilicon–insulator–siliconReferencesFaudzi, A. A. M. Application of Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) as Sensors: A Review / A. A. M. Faudzi, Y. Sabzehmeidani, K. Suzumori // J. Robot. Mechatron. – 2020. – Vol. 32, № 2. – P. 281–288. doi: 10.20965/jrm.2020.p0281Faudzi A. A. M., Sabzehmeidani Y., Suzumori K. Application of Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) as Sensors: A Review. Journal of Robotics and Mechatronics, 2020, vol. 32, no. 2, pp. 281–288. doi: 10.20965/jrm.2020.p0281Тимошенков, С. П. Методы сборки и монтажа макетных образцов микроэлектромеханических систем / С. П. Тимошенков, А. Н. Бойко, Б. М. Симонов // Изв. вузов. Электроника. – 2010. – Т. 84, № 4. – С. 58–63.Timoshenkov S. P., Bojko A. N., Simonov B. M. Methods for assembling and mounting prototype samples of microelectromechanical systems. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedenii. Elektronika = Proceedings of Universities. Electronics, 2010, vol. 84, no. 4, pp. 58–63 (in Russian).Неразъемные соединения в конструкциях микроэлектронных датчиков. Особенности материалов и технологий формирования / П. Г. Михайлов [и др.] // Вестн. Пенз. гос. ун-та. – 2016. – Т. 16, № 4. – C. 78–85.Mihajlov P. G., Fadeev E. D., Mihajlov A. P., Sokolov A. V., Sazonova V. P. Permanent connections in designs of microelectronic sensors. Features of materials and forming technologies. Vestnik Penzenskogo gosudarstvennogo universiteta [Bulletin of the Penza State University], 2016, vol. 16, no. 4. pp. 78–85 (in Russian).Косенок, Я. А. Исследование приповерхностного нарушенного слоя в пластинах монокристаллического кремния после ХМП / Я. А. Косенок, В. Е. Гайшун, О. И. Тюленкова // Проблемы физики, математики и техники. – 2018. – № 4 (37). – С. 25–29.Kosenok Y. A., Gajshun V. E., Tyulenkova O. I. Investigation of the near-surface damaged layer in single-crystal silicon wafers after CMT. Problemy fiziki, matematiki i tekhniki = Problems of Physics, Mathematics and Technics, 2018, vol. 37, no. 4. pp. 25–29 (in Russian).Suni, T. Direct wafer bonding for MEMS and microelectronics / T. Suni. – Helsinki: Espoo, 2006. – 89 p.Suni T. Direct Wafer Bonding for MEMS and Microelectronics. Helsinki, Espoo, 2006. 89 p.Ojovan, M. I. Immobilisation of Radioactive Waste in Glass. An Introduction to Nuclear Waste Immobilisation / M. I. Ojovan, W. E. Lee. – Elsevier, 2014. – 362 р. doi: 10.1016/b978-0-08-099392-8.00017-6Ojovan M. I., Lee W. E. Immobilisation of Radioactive Waste in Glass. An Introduction to Nuclear Waste Immobilisation. Elsevier, 2014. 362 р. doi: 10.1016/b978-0-08-099392-8.00017-6

The authors declare that there are no conflicts of interest present.