键合过程引入的应力主要是室温下两硅片面贴合时因表面起伏引起的弹性应力、高温退火阶段由于两个硅片的热膨胀系数不同引起的热应力、以及由于界面的本征氧化层或与二氧化硅键合时二氧化硅发生粘滞流动引起的粘滞应力。另外，键合界面的气泡、微粒和带图形的硅片键合都会引入附加的应力。在贴合工艺中引起的界面应力主要是弹性应力，在高温退火工艺中引起的主要是热应力和塑性应力。   

SOI衬底材料用于制备高速、高抗辐射和低功耗器件和大规模集成电路（IC），与其它材料相比它具有速度高、抗辐射性强、功耗小等优点，应用于军事和航天等特殊领域，但是SOI衬底材料制备困难，成本高[8]。目前，制备SOI材料常用的技术有三种[9]：在蓝宝石衬底上的异质外延技术（SOS）、氧离子注入隔离技术（SMIOS）、硅-硅直接键合技术（SDB）。异质外延工艺是在与硅材料晶格结构相近的绝缘材料蓝宝石上面外延一层单晶硅。由于蓝宝石和硅的晶格结构的不完全相同导致硅外延层中缺陷密度高，在外延的界面处产生应

硅-硅直接键合制备SOI材料的主要工艺过程是: (1)键合，将两个硅抛光片（其中一个或两个硅片的表面有热氧化层)进行清洗和活化处理，然后在室温下贴合在一起，通过表面分子或原子间的作用力直接连在一起, 最后把预键合好的硅片在干氧气氛中热处理, 使键合界面发生复杂的物理化学反应，生成键合强度很大的共价键使键合的硅片成为一个整体；(2)减薄，减薄器件有源区硅层到微米甚至亚微米厚度, 这样就得到了所需的SOI材料。硅片表面平整度、粗糙度及表面颗粒可影响键合的质量, 会在界面产生空洞和应力。实验证明, 亲

硅直接键合技术广泛应用于压力传感器和加速度计，是一种制备密封腔的重要的工艺手段。硅-硅直接键合技术制备压力传感器具有很大的优势：成本低，应力小，性能高，可以大规模生产。压力传感器分为两种，一种是基于压阻的变化，一种是基于电容的改变。压阻式压力传感器是在密封腔上面悬空的硅层上制备压敏电阻，随着压力的变化，硅膜的应力变化，相应的压阻发生变化，键合压阻式压力传感器如图1.19所示。主要的工艺工艺步骤为：（1）衬底硅片进行腐蚀，腐蚀出要求的密封腔；（2）把衬底和另外一个硅片键合，并经过1000~1200