[发明专利]一种对InGaAs与GaAs进行低温金属键合的方法

权利要求书

1.一种对InGaAs与GaAs进行低温金属键合的方法，其特征在于，该方法包括：

清洗单面抛光的InGaAs外延片，去除表面的有机物；

在清洗干净的InGaAs外延片上蒸镀金属层；

对该InGaAs外延片进行光刻腐蚀，得到带窄金属条的InGaAs外延片；

采用等离子体刻蚀去除InGaAs外延片表面的光刻胶；

清洗GaAs外延片，去除表面的有机物；

将清洗干净的GaAs外延片与经过等离子体刻蚀的InGaAs外延片进行贴合，得到贴合后的晶片；

将该贴合后的晶片对置于真空键合机内进行键合，并进行热处理，以驱除键合界面的水气；以及

对键合后的晶片进行减薄，并腐蚀掉键合的晶片的GaAs衬底。

2.根据权利要求1所述的对InGaAs与GaAs进行低温金属键合的方法，其特征在于，所述清洗单面抛光的InGaAs外延片，去除表面的有机物的步骤，包括：

将单面抛光的InGaAs外延片用有机溶剂清洗，去除表面的有机物，再用等离子水冲洗至少5分钟。

3.根据权利要求1所述的对InGaAs与GaAs进行低温金属键合的方法，其特征在于，所述清洗GaAs外延片，去除表面的有机物的步骤，包括：

将GaAs外延片用有机溶剂清洗，去除表面的有机物，再用等离子水冲洗至少5分钟。

4.根据权利要求1所述的对InGaAs与GaAs进行低温金属键合的方法，其特征在于，所述InGaAs外延片包括：

一n型InP衬底(11)；

一p型层GaInP(12)，该p型层(12)制作在n型InP衬底(11)上；

一p型InGaAs层(13)，该p型InGaAs层(13)制作在p型层(12)上；

一n型InGaAs层(14)，该n型InGaAs层(14)制作在p型InGaAs层(13)上；以及

一n型GaInP层(15)，该n型GaInP层(15)制作在n型InGaAs层(14)上。

5.根据权利要求1所述的对InGaAs与GaAs进行低温金属键合的方法，其特征在于，所述GaAs外延片包括：

一n型GaAs衬底(21)；

一n型GaAs缓冲层(22)，该n型GaAs缓冲层(22)制作在n型GaAs衬底(21)上；

一p型GaInP腐蚀阻挡层(23)，该GaInP层(23)制作在GaAs缓冲层(22)上；

一p⁺型GaAs层(24)，该p⁺型GaAs层(24)制作在GaInP层(23)上；

一p⁺型Al_0.9Ga_0.1As层(25)，该p⁺型Al_0.9Ga_0.1As层(25)制作在p型GaAs层(24)上；

一n型GaAs层(26)，该n型GaAs层(26)制作在p⁺型Al_0.9Ga_0.1As层(25)上；

一p型GaAs层(27)，该p型GaAs层(27)制作在n型GaAs层(26)上；以及

一p型Al_0.2Ga_0.8As层(28)，该p型Al_0.2Ga_0.8As层(28)制作在p型GaAs层(27)上。

6.根据权利要求1所述的对InGaAs与GaAs进行低温金属键合的方法，其特征在于，所述将该贴合后的晶片对置于真空键合机内进行键合的步骤中，真空键合的真空度采用10^-4至10^-5Pa。

7.根据权利要求1所述的对InGaAs与GaAs进行低温金属键合的方法，其特征在于，所述在清洗干净的InGaAs外延片上蒸镀金属层的步骤中，金属层采用的金属材料为Ti/Au、AuGeNi/Au、Al或Ni/Au，金属材料的厚度为10nm至50nm。

8.根据权利要求1所述的对InGaAs与GaAs进行低温金属键合的方法，其特征在于，所述进行热处理的步骤中，施加在键合后晶片上的压力为1MPa至5MPa。