两个表面平整洁净的硅片在一定条件下可以通过表面的化学键互相连接起来,这就是硅硅直接键合技术。它由于其灵活性和半导体工艺的兼容性己经引起了广泛的重视。但由于随着键合面积增大,界面空洞的消除问题还未得到有效的解决,从而得不到较强的键合强度,因此要将这种技术实用化还需继续进行研究。键合技术用于电子器件的制造已经被证实有独特的优点,但界面过渡区的控制还是一个难点,其工艺还有待研究。本文系统地论述了硅硅直接键合的工艺机理、工艺过程及其各种检测方法。首先对SDB的工艺机理进行了说明,并分析了引起键合界面空洞的原因,提出了增强键合强度及控制键合界面电学特性的措施。键合的工艺过程包括:表面清洗处理、预键合和高温退火。根据课题目标,改进了键合工艺,得到了键合强度与体硅相当的键合片。介绍了衡量键合片质量的各种检测方法原理,并开发了相关检测设备为实验服务。硅键合片的缺陷主要集中在键合界面,键合强度受到很大影响。通过Weibull分析理论来研究键合片界面缺陷的分布情况。而且对键合强度分析具有实际的指导意义。本文理论推导分析出了键合片的缺陷分布与Weibull模数m之间的关系。此关系与实验相符,并利用此关系很好的解释了硅片键合强度随退火温度变化关系。