一种化合物半导体基片与硅基片进行键合的方法技术

本发明专利技术公开了一种化合物半导体和硅基半导体进行键合的方法，其包括如下步骤：（1）对硅基半导体材料进行清洗，之后在其键合面沉积二氧化硅;(2)对化合物半导体进行清洗，之后在其上涂覆BCB，不烘干；（3）在未烘干的BCB表面滴满光刻胶PMMA，用沉积了二氧化硅的硅片正对该面，按压、排挤光刻胶PMMA，再将粘合到一起的硅片和化合物半导体基片放置在100度热板进行烘烤；（4）将两种半导体在250度条件下进行热键合。本发明专利技术所述的化合物半导体与硅基半导体键合方法，温度低于250度，且采用BCB和二氧化硅等材料进行键合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种化合物半导体与硅基半导体进行键合的方法，属于半导体制造的
技术背景化合物半导体材料以其可裁剪的能带结构、高电子迁移率等物理特性在众多
得到广泛应用，但是硅基CMOS技术是现代微电子产业的基础，将应用于微波、光电等领域的化合物半导体器件和电路与硅基CMOS技术进行异质集成一直以来都是产业界与科研领域非常关注的重大技术难题。现有的直接键合技术存在着表面处理温度高，键合层容易产生空洞和非键合区，键合率低，键合效果差，从而影响器件制备和器件性能。因此，提高键合效率已经成为实现良好的化合物半导体与硅基半导体键合急需解决的问题。
技术实现思路
（一）要解决的技术问题本专利技术提出的是一种化合物半导体材料与硅基半导体材料进行BCB键合的方法，其目的旨在解决直接键合键合温度高、键合效果差的问题。（二）技术方案为了解决以上技术问题，本专利技术提供了一种硅基半导体与化合物半导体键合的方法：其包括如下步骤：（1）对硅基半导体材料进行丙酮、乙醇、去离子水各2分钟的超声清洗，之后在其键合面采用PECVD沉积系统生长二氧化硅薄膜30纳米;（2）对化合物半导体进行丙酮、乙醇、去离子水各2分钟的超声清洗，，之后在其上涂覆BCB，转速为2000转每分钟，不烘干；（3）在沉积了二氧化硅的硅片正面滴光刻胶PMMA，将化合物半导体基片BCB面向下，按压、排挤光刻胶PMMA，充分排挤掉键合面处的气泡，再将粘合到一起的硅片和化合物半导体基片放置在100度热板进行烘烤；r>（4）将两种半导体材料在250度条件下进行热键合。（三）有益效果从上述技术方案可以看出，本专利技术有以下有益效果：本专利技术采用的键合温度低，两种材料表面生长二氧化硅的温度不超过300度；而且本专利技术主要键合物为BCB介质，在最初黏合时采用光刻胶溶液，挤掉键合面处的气泡，在热键合过程中，通过BCB自身的固化使得键合效果更加突出；最后本专利技术沉积的介质都在50纳米以内，BCB键合操作更加简单，需要的设备简单，更容易实现化合物半导体表面集成电路工艺与硅基半导体表面集成电路工艺的集成。附图说明：图1为硅片结构示意图图2为化合物半导体片结构示意图图3为硅片与化合物半导体片键合过程示意图图4为硅片与化合物半导体片键合后结构示意图附图中标记表示为：1-硅片，2-二氧化硅，3-化合物半导体片，4-BCB，5-PMMA电子束胶。具体实施方式本实施例提供一种化合物半导体磷化铟和硅片进行键合的方法，包括如下步骤：准备一个4英寸(100)晶向的圆形硅片，进行标准的RCA清洗，具体步骤如下配置RCA清洗所用清洗溶液I、溶液II和溶液III;溶液I为氨水(质量浓度27%)：双氧水（质量浓度30%）：去离子水=1：1：5体积比配置；溶液II为氢氟酸（质量浓度50%）：去离子水=1：50体积比配置；溶液III为盐酸(质量浓度37%)：双氧水(质量浓度30%)：去离子水=1：1：6体积比配置。将硅片依次进行如下清洗：在溶液I中，在80℃浸泡10分钟后，放入去离子水清洗1分钟，之后将硅片浸泡在溶液II中，常温浸泡1分钟后，放入去离子水冲洗1分钟，最后放入溶液III中，在80℃浸泡10分钟，再放入去离子水清洗1分钟。将清洗过的硅片从甩干机甩干后，放入PECVD腔体内沉积二氧化硅30纳米，生长温度为250度。对2英寸的化合物半导体磷化铟片进行如下清洗：将所述化合物半导体浸入丙酮、乙醇、去离子水中依次进行超声清洗5分钟，最后放在盐酸（质量浓度37%）:去离子水=1：10体积比的溶液中，清洗5分钟，最后用去离子水冲洗，超声清洗1分钟。将清洗后的磷化铟片放入匀胶台涂BCB粘附剂,转速为2000rpm，时间1分钟。在硅基半导体片中央滴PMMA电子束胶，比磷化铟片面积稍小，将磷化铟片BCB面朝下，倒扣按压在PMMA电子束胶位置上，转动并调整晶向位置，最后用滤纸将多余的PMMA电子束胶吸走。再将粘合到一起的硅片和化合物半导体基片放置在100度热板进行烘烤；将处理好的硅片和磷化铟片迅速放入键合机内进行键合，硅片在下，磷化铟片在上，键合温度为250℃，键合腔体内充满氮气。以上所述的具体实施例，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施例而已，并不用于限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化合物半导体与硅基半导体进行键合的方法，其包括如下步骤：（1）对硅基半导体材料进行丙酮、乙醇、去离子水各2分钟的超声清洗，之后在其键合面采用PECVD沉积系统生长二氧化硅薄膜30纳米;（2）对化合物半导体进行丙酮、乙醇、去离子水各2分钟的超声清洗，，之后在其上涂覆BCB，转速为2000转每分钟，不烘干；（3）在沉积了二氧化硅的硅片正面滴光刻胶PMMA，将化合物半导体基片BCB面向下，按压、排挤光刻胶PMMA，充分排挤掉键合面处的气泡，再将粘合到一起的硅片和化合物半导体基片放置在100度热板进行烘烤；（4）将两种半导体材料在250度条件下进行热键合。

【技术特征摘要】
1.一种化合物半导体与硅基半导体进行键合的方法，其包括如下步骤：
（1）对硅基半导体材料进行丙酮、乙醇、去离子水各2分钟的超声清洗，之后在其键合面采用PECVD沉积系统生长二氧化硅薄膜30纳米;
（2）对化合物半导体进行丙酮、乙醇、去离子水各2分钟的超声清洗，，之后在其上涂覆BCB，转速为2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘丽蓉，
申请(专利权)人：东莞市青麦田数码科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44