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专利号: 2019109401857
申请人: 闽南师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种实现晶格阻断的零气泡Ge/Si异质混合集成方法,其特征在于:包括以下步骤:

1)将经表面处理后的Si片用涂胶机甩干后,放入磁控溅射系统中,待溅射室本底真空‑4度小于1×10  Pa时,向溅射室内充入纯度为5N的Ar气体,使溅射室内压强为0.4 Pa;

2)室温下,在Si片表面溅射一层a‑Si薄膜;

3)调节Ar气流量,使溅射室内压强为0.5 Pa,继续在a‑Si薄膜上溅射一层a‑Ge薄膜;

4)将步骤3)溅射完a‑Ge薄膜的Si片取出,对a‑Ge薄膜进行手动化学机械抛光;

5)将步骤4)抛光后的Si片采用丙酮、乙醇和去离子水分别依次超声清洗10 15 min,去~离子水冲洗10 15次,去除a‑Ge薄膜表面吸附的颗粒物;

~

6)将步骤5)清洗完的Si片与经表面处理的Ge片分别用体积比为1:20的HF/H2O溶液浸泡

2 4 min,去离子水冲洗10 15次;

~ ~

7)将步骤6)处理完的Ge片和Si片采用涂胶机甩干后,将Ge片与Si片具a‑Ge薄膜的一侧贴合在一起;

8)将步骤7)获得的Ge/Si贴合片放入退火炉中,于300℃低温热退火20 h,以实现Ge/Si的高强度键合。

2.根据权利要求1所述的一种实现晶格阻断的零气泡Ge/Si异质混合集成方法,其特征在于:步骤1)中Si片的表面处理方法步骤为:a)将Si片用丙酮、乙醇和去离子水分别依次超声清洗10 15 min,以去除基底表面吸附~的颗粒物和有机物;

b)将步骤a)清洗完的Si片先用体积比为4:1的H2SO4/H2O2溶液煮沸10~15 min,去离子水冲洗10~15次,再用体积比为1:20的HF/H2O溶液浸泡2~4 min,去离子水冲洗10~15次;

c)将步骤b)处理完的Si片先用体积比为1:1:4的NH4OH/H2O2/H2O溶液煮沸10~15 min,去离子水冲洗10~15次,再用体积比为1:20的HF/H2O溶液浸泡2~4 min,去离子水冲洗10~15次;

d)将步骤c)处理完的Si片先用体积比为1:1:4的HCl/H2O2/H2O溶液煮沸10~15 min,去离子水冲洗10~15次,再用体积比为1:20的HF/H2O溶液浸泡2~4 min,去离子水冲洗10~15次。

3.根据权利要求1所述的一种实现晶格阻断的零气泡Ge/Si异质混合集成方法,其特征在于:步骤4)中所述手动化学机械抛光是采用体积比为1:3的compol‑80/H2O溶液作为抛光液。

4. 根据权利要求1所述的一种实现晶格阻断的零气泡Ge/Si异质混合集成方法,其特征在于:步骤6)中Ge片的表面处理方法是用丙酮、乙醇和去离子水分别依次超声清洗10 15 ~min,以去除基底表面吸附的颗粒物和有机物。