基于晶圆键合技术的Ⅲ-Ⅴ/Si异质结构及集成方法

发明专利有效专利

申请号：
CN201910599543.2
IPC分类号：H01L31/0304;H01L31/107;H01L31/109;H01L31/18
申请日期：
2019-07-04
申请人：
上海新微技术研发中心有限公司

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专利名称	基于晶圆键合技术的Ⅲ-Ⅴ/Si异质结构及集成方法
申请号	CN201910599543.2	申请日期	2019-07-04
法律状态	实质审查	申报国家	中国
公开/公告日	2021-01-05	公开/公告号	CN112186050A
优先权	暂无	优先权号	暂无
主分类号	H01L31/0304 ? IPC结构图谱： H 电学 H9 电学 H01 基本电气元件 H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件（使用半导体器件的测量入G01；一般电阻器入H01C；磁体、电感器、变压器入H01F；一般电容器入H01G；电解型器件入H01G 9/00；电池组、蓄电池入H01M；波导管、谐振器或波导型线路入H01P；线路连接器、汇流器入H01R；受激发射器件入H01S；机电谐振器入H03H；扬声器、送话器、留声机拾音器或类似的声机电传感器入H04R；一般电光源入H05B；印刷电路、混合电路、电设备的外壳或结构零部件、电气元件的组件的制造入H05K；在具有特殊应用的电路中半导体器件的使用见该应用的小类）〔2〕 H01L31/00 对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射，或微粒辐射敏感的，并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的，或者专门适用于通过这样的辐射进行电能控制的半导体器件；专门适用于制造或处理这些半导体器件或其部件的方法或设备；其零部件（H01L 51/42优先；由形成在一共用衬底内或其上的多个固态组件，而不是辐射敏感元件与一个或多个电光源的结合所组成的器件入H01L 27/00）〔2，6，8〕 H01L31/0248 以其半导体本体为特征的〔5〕 H01L31/0256 以材料为特征的〔5〕 H01L31/0264 无机材料〔5〕 H01L31/0304 除掺杂或其他杂质外，只包含AⅢBⅤ化合物的〔5〕	IPC分类号	H;0;1;L;3;1;/;0;3;0;4;;;H;0;1;L;3;1;/;1;0;7;;;H;0;1;L;3;1;/;1;0;9;;;H;0;1;L;3;1;/;1;8查看分类表>
申请人	上海新微技术研发中心有限公司	申请人地址	上海市嘉定区菊园新区环城路2222号1幢J2015室变更专利地址、主体等相关变化，请及时变更，防止失效
权利人	上海新微技术研发中心有限公司	当前权利人	上海新微技术研发中心有限公司
发明人	汪巍;方青;涂芝娟;曾友宏;蔡艳;余明斌
代理机构	上海光华专利事务所（普通合伙）	代理人	暂无

摘要

本发明提供一种基于晶圆键合技术的Ⅲ‑Ⅴ/Si异质结构及集成方法，集成方法包括1)于硅波导层上形成介质层，于介质层中形成Ⅲ‑Ⅴ族材料异质集成窗口；2)于集成窗口内及介质层上形成非晶材料层并抛光，非晶材料层为非晶硅层或者非晶Ⅲ‑Ⅴ族材料层；3)键合Ⅲ‑Ⅴ族材料衬底及非晶材料层，并减薄Ⅲ‑Ⅴ族材料衬底；4)采用退火工艺实现非晶材料层的固相外延，形成单晶材料层，单晶材料层为单晶硅层或单晶Ⅲ‑Ⅴ族材料层。本发明通过将具有单晶结构的Ⅲ‑Ⅴ族材料衬底与硅直接键合方式集成，可获得高质量的Ⅲ‑Ⅴ族材料。本发明可有效发挥硅材料与Ⅲ‑Ⅴ族材料优势，形成Ⅲ‑Ⅴ族材料/硅异质结结构，大大提升光电器件的性能。

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