[发明专利]一种无界面气泡绝缘层上锗键合方法

权利要求书

1.一种无界面气泡绝缘层上锗键合方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将基底材料Ge片、SiO₂/Si片分别超声清洗，去除基底表面吸附颗粒物和有机物；

2)将步骤1)超声清洗后的SiO₂/Si片用H₂SO₄和H₂O₂的混合溶液煮沸后冲洗，再用NH₄OH、H₂O₂和H₂O的混合溶液煮沸后冲洗，然后用HCl、H₂O₂和H₂O的混合溶液煮沸后冲洗；所述H₂SO₄和H₂O₂的混合溶液中H₂SO₄与H₂O₂的体积比为4︰1；所述NH₄OH、H₂O₂和H₂O的混合溶液中NH₄OH、H₂O₂、H₂O的体积比为1︰1︰4；所述HCl、H₂O₂和H₂O的混合溶液中HCl、H₂O₂、H₂O的体积比为1︰1︰4；

3)将步骤1)超声清洗后的Ge片用盐酸溶液浸泡，漂洗；所述盐酸溶液中HCl与H₂O的体积比为1︰4；所述浸泡的时间为30s，所述漂洗是在去离子水中漂洗30s；

4)重复步骤3)，然后将处理后Ge片放入氢氟酸溶液中浸泡，冲洗，甩干后放入磁控溅射系统，溅射生长一层a-Si过渡层；所述重复步骤3)是重复5次；所述氢氟酸溶液中HF与H₂O的体积比为1︰(19～21)；所述浸泡的时间为2min；所述冲洗是用去离子水冲洗15次；所述甩干是用甩干机甩干；

5)将步骤2)冲洗后的SiO₂/Si片与步骤4)溅射后的Ge片置于氨水溶液中处理，以增强基片表面亲水性，再甩干后进行贴合，得Ge/SiO₂/Si贴合片；所述氨水溶液中NH₄OH与H₂O的体积比为1︰10；

6)将步骤5)得到的Ge/SiO₂/Si贴合片热压键合，即完成无界面气泡绝缘层上锗键合。

2.如权利要求1所述一种无界面气泡绝缘层上锗键合方法，其特征在于在步骤1)中，所述超声清洗采用丙酮、乙醇和去离子水依次超声清洗8～10min。

3.如权利要求1所述一种无界面气泡绝缘层上锗键合方法，其特征在于在步骤2)中，所述煮沸的时间均为8～12min；所述冲洗均采用去离子水冲洗10～15次。

4.如权利要求1所述一种无界面气泡绝缘层上锗键合方法，其特征在于在步骤4)中，所述溅射生长一层a-Si过渡层的具体方法为：待溅射室本底真空度小于1×10^-4Pa，向溅射室内充入纯度为5N的Ar气体，通过控制气压和转盘转速调控溅射a-Si表面的速率和平整度，通过直流磁控溅射生长一层2～5nm的a-Si过渡层。

5.如权利要求1所述一种无界面气泡绝缘层上锗键合方法，其特征在于在步骤5)中，所述甩干后进行贴合是采用甩干机甩干；所述处理的时间为30s。

6.如权利要求1所述一种无界面气泡绝缘层上锗键合方法，其特征在于在步骤6)中，所述热压键合是放入晶片键合机中对样品进行热压键合。