华林科纳研究化合物半导体中离子注入引起的起泡和薄层分裂现象学

我们华林科纳讨论了在InP、GaAs、GaN、AlN和ZnO等化合物半导体中氢和/或氦注入引起的表面起泡和层分裂。起泡现象取决于许多参数，例如半导体材料、离子注量、离子能量和注入温度。给出了化合物半导体的这些参数的最佳值。在广泛使用的绝缘体上硅晶片的制造过程中，对硅的起泡和分裂过程进行了详细的研究。因此，还对硅和化合物半导体的起泡过程进行了比较。这项比较研究在技术上是相关的，因为离子注入诱导的层分裂与直接晶片键合相结合，原则上可以将任何类型的半导体层转移到任何选择的外国衬底上——这项技术被称为离子切割或智能切割法。对于上述化合物半导体，使用离子切割方法进行的层转移研究仍处于初级阶段。我们华林科纳报道了通过离子切割方法对一些最重要和广泛使用的化合物半导体进行层转移的可行性研究。讨论了晶片弯曲、表面平整度和粗糙度等特征值对成功接合晶片的重要性，并指出了实现其中一些值的困难。

在这篇综述中，我们华林科纳讨论了GaAs、InP、GaN、AlN和ZnO等化合物半导体中的表面起泡和层分裂现象。此外，我们报告了通过离子切割方法对这些半导体进行层转移的可行性研究。讨论了晶片的弯曲、平坦度和粗糙度等特性对晶片键合过程的重要性。此外，还指出了获得这些临界值的困难。本文的组织结构如下：首先，将简要概述半导体中的起泡和分裂，然后分别介绍每种化合物半导体的不同部分。最后，将提出结论和今后工作的范围。

与GaAs的情况一样，InP对注入温度也非常敏感，以观察受控的起泡/分裂。窄温度窗口背后的一个原因可能是氢在这些半导体中的高扩散率，这可能导致在更高温度的注入过程中氢从受损区域损失。由于在损伤区域内需要最少量的氢来形成随后导致表面起泡的微裂纹，因此由于向外扩散而从该区域耗尽的氢导致没有起泡/分裂。GaAs和InP中这一过程的微观细节需要进一步研究，以对这些半导体的注入温度敏感性做出结论性评论。

感谢德国联邦教育和技术部（BMBF）在CrystalGaN项目框架内提供的部分支持。所报告的部分工作得到了德国马克斯·普朗克学会（MPS）的财政支持，根据马克斯·普朗克印度合作伙伴小组的印德合作计划，并由印度科学技术部（DST）共同资助。马克斯·普朗克学会和弗劳恩霍夫学会联合资助的研究项目“纳米应力”也得到了部分支持。

为更好的服务客户，华林科纳特别成立了监理团队，团队成员拥有多年半导体行业项目实施、监督、控制、检查经验，可对项目建设全过程或分阶段进行专业化管理与服务，实现高质量监理，降本增效。利用仿真技术可对未来可能发生的情况进行系统的、科学的、合理的推算，有效避免造成人力、物力的浪费，助科研人员和技术工作者做出正确的决策，助力工程师应对物理机械设计和耐受性制造中遇到的难题。原文转载自化合物半导体中离子注入引起的起泡和薄层分裂现象学-华林科纳半导体

审核编辑 黄宇