1.一种超高质量SOI基键合Ge薄膜的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)将Ge片和SOI片分别进行表面处理后,用涂胶机甩干,然后放入磁控溅射系统中,待‑4
溅射室本底真空度小于1×10 Pa时,向溅射室内充入纯度为5N的Ar气,使溅射室内气压达
0.3 Pa;
2)室温下,在Ge片和SOI片上溅射一层厚2 nm的a‑Ge薄膜;
3)将溅射完a‑Ge薄膜的Ge片和SOI片迅速取出,将两者在大气中以溅射有a‑Ge薄膜的一侧进行贴合;
4)将步骤3)获得的Ge/SOI贴合片放入管式退火炉中,于300℃低温热退火20 h,以实现高强度Ge/SOI的键合;
5)对获得的Ge/SOI键合片采用H3PO4/H2O2/H2O溶液对键合的Ge片进行初步腐蚀,使Ge薄膜厚度降至20 μm;
6)将步骤5)经初步腐蚀后的Ge/SOI键合片采用化学机械抛光进行进一步减薄抛光,直至Ge薄膜厚度为1 μm,制得所述超高质量SOI基键合Ge薄膜;
步骤5)所述H3PO4/H2O2/H2O溶液是将H3PO4、H2O2、H2O按体积比1:6:3混合制成;
步骤6)所述化学机械抛光是采用体积比为1:3:0.2的compol‑80/H2O/H2O2溶液作为抛光液。
2. 根据权利要求1所述的一种超高质量SOI基键合Ge薄膜的制备方法,其特征在于:步骤1)中Ge片的表面处理方法为:先将Ge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,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。
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3.根据权利要求1所述的一种超高质量SOI基键合Ge薄膜的制备方法,其特征在于:步骤1)中SOI片的表面处理步骤为:a)将SOI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)清洗后的SOI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)处理后的SOI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2~4min,去离子水冲洗10~15次;
d)将步骤c)处理后的SOI片用体积比为1:1:4的HCl/H2O2/H2O溶液煮沸10~15 min,去离子水冲洗10 15次;
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e)将步骤d)处理后的SOI片用体积比为1:20的HF/H2O溶液浸泡2~4 min,去离子水冲洗
10 15次。
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