絕緣層上鍺(GOI)材料的表征測試

廈門市計量檢定測試院 阮育嬌

絕緣層上鍺(GOI)材料的表征測試

廈門市計量檢定測試院 阮育嬌

晶片鍵合技術已成為半導體器件制備中的一項重要工藝，目前廣泛地應用于SOI (Silicon-on-insulator)、GOI (Germanium-oninsulator)結構以及硅基Ш-V族結構的制備，在硅基光電集成方面具有廣闊的應用前景。本文采用鍵合技術結合智能剝離方法制備了絕緣層上鍺(GOI)材料，并通過原子力顯微鏡(AFM)、掃描聲學顯微鏡(SAM)、透射電鏡(TEM)、以及X射線衍射(XRD)等對GOI的微結構進行了表征和分析。非破壞性的檢測方法在鍵合質量檢測上具有重要的應用價值，鍵合材料表征技術的進步，必將推動鍵合技術不斷向前發展。

鍵合技術；GOI材料；表征；測試

1.引言

現代通信和信息技術的迅速發展，促進了集成電路（IC）和光通信技術的發展，同時也促進了半導體科學和技術的研究。目前晶片鍵合技術已成為半導體器件制備中的一項重要工藝[1-3]，相對于化學氣相沉積系統（CVD）、液相外延（LPE）和分子束外延（MBE）等這些常用的外延生長方法[4-7]，其具有獨特的優越性，該技術與鍵合材料的結構、晶向等參數無關。如今隨著鍵合技術的不斷發展和成熟，該技術已越來越多地在微電子和光電集成（OEIC）中得到應用。鍵合工藝條件的不斷改善，多種不同材料的晶片之間已經能夠通過直接鍵合或中間層鍵合來實現異質結合。目前，鍵合技術已經廣泛地應用于SOI、GOI結構以及硅基Ш-V族結構的制備，對硅基光電集成的發展起了極大的推動作用[8-11]。

隨著鍵合技術的逐漸成熟，也需要不斷改進測試技術和手段，以準確評價晶片的鍵合質量，更好地表征鍵合晶片的表面、界面特性等。……