華林科納研究化合物半導(dǎo)體中離子注入引起的起泡和薄層分裂現(xiàn)象學(xué)

我們?nèi)A林科納討論了在InP、GaAs、GaN、AlN和ZnO等化合物半導(dǎo)體中氫和/或氦注入引起的表面起泡和層分裂。起泡現(xiàn)象取決于許多參數(shù)，例如半導(dǎo)體材料、離子注量、離子能量和注入溫度。給出了化合物半導(dǎo)體的這些參數(shù)的最佳值。在廣泛使用的絕緣體上硅晶片的制造過(guò)程中，對(duì)硅的起泡和分裂過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的研究。因此，還對(duì)硅和化合物半導(dǎo)體的起泡過(guò)程進(jìn)行了比較。這項(xiàng)比較研究在技術(shù)上是相關(guān)的，因?yàn)殡x子注入誘導(dǎo)的層分裂與直接晶片鍵合相結(jié)合，原則上可以將任何類(lèi)型的半導(dǎo)體層轉(zhuǎn)移到任何選擇的外國(guó)襯底上——這項(xiàng)技術(shù)被稱(chēng)為離子切割或智能切割法。對(duì)于上述化合物半導(dǎo)體，使用離子切割方法進(jìn)行的層轉(zhuǎn)移研究仍處于初級(jí)階段。我們?nèi)A林科納報(bào)道了通過(guò)離子切割方法對(duì)一些最重要和廣泛使用的化合物半導(dǎo)體進(jìn)行層轉(zhuǎn)移的可行性研究。討論了晶片彎曲、表面平整度和粗糙度等特征值對(duì)成功接合晶片的重要性，并指出了實(shí)現(xiàn)其中一些值的困難。

在這篇綜述中，我們?nèi)A林科納討論了GaAs、InP、GaN、AlN和ZnO等化合物半導(dǎo)體中的表面起泡和層分裂現(xiàn)象。此外，我們報(bào)告了通過(guò)離子切割方法對(duì)這些半導(dǎo)體進(jìn)行層轉(zhuǎn)移的可行性研究。討論了晶片的彎曲、平坦度和粗糙度等特性對(duì)晶片鍵合過(guò)程的重要性。此外，還指出了獲得這些臨界值的困難。本文的組織結(jié)構(gòu)如下：首先，將簡(jiǎn)要概述半導(dǎo)體中的起泡和分裂，然后分別介紹每種化合物半導(dǎo)體的不同部分。最后，將提出結(jié)論和今后工作的范圍。

與GaAs的情況一樣，InP對(duì)注入溫度也非常敏感，以觀察受控的起泡/分裂。窄溫度窗口背后的一個(gè)原因可能是氫在這些半導(dǎo)體中的高擴(kuò)散率，這可能導(dǎo)致在更高溫度的注入過(guò)程中氫從受損區(qū)域損失。由于在損傷區(qū)域內(nèi)需要最少量的氫來(lái)形成隨后導(dǎo)致表面起泡的微裂紋，因此由于向外擴(kuò)散而從該區(qū)域耗盡的氫導(dǎo)致沒(méi)有起泡/分裂。GaAs和InP中這一過(guò)程的微觀細(xì)節(jié)需要進(jìn)一步研究，以對(duì)這些半導(dǎo)體的注入溫度敏感性做出結(jié)論性評(píng)論。

感謝德國(guó)聯(lián)邦教育和技術(shù)部（BMBF）在CrystalGaN項(xiàng)目框架內(nèi)提供的部分支持。所報(bào)告的部分工作得到了德國(guó)馬克斯·普朗克學(xué)會(huì)（MPS）的財(cái)政支持，根據(jù)馬克斯·普朗克印度合作伙伴小組的印德合作計(jì)劃，并由印度科學(xué)技術(shù)部（DST）共同資助。馬克斯·普朗克學(xué)會(huì)和弗勞恩霍夫?qū)W會(huì)聯(lián)合資助的研究項(xiàng)目“納米應(yīng)力”也得到了部分支持。

為更好的服務(wù)客戶(hù)，華林科納特別成立了監(jiān)理團(tuán)隊(duì)，團(tuán)隊(duì)成員擁有多年半導(dǎo)體行業(yè)項(xiàng)目實(shí)施、監(jiān)督、控制、檢查經(jīng)驗(yàn)，可對(duì)項(xiàng)目建設(shè)全過(guò)程或分階段進(jìn)行專(zhuān)業(yè)化管理與服務(wù)，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量監(jiān)理，降本增效。利用仿真技術(shù)可對(duì)未來(lái)可能發(fā)生的情況進(jìn)行系統(tǒng)的、科學(xué)的、合理的推算，有效避免造成人力、物力的浪費(fèi)，助科研人員和技術(shù)工作者做出正確的決策，助力工程師應(yīng)對(duì)物理機(jī)械設(shè)計(jì)和耐受性制造中遇到的難題。原文轉(zhuǎn)載自化合物半導(dǎo)體中離子注入引起的起泡和薄層分裂現(xiàn)象學(xué)-華林科納半導(dǎo)體

審核編輯黃宇