[发明专利]一种无损检测磷化铟与砷化镓基材料直接键合质量的方法

摘要

本发明提供了一种无损检测III－V族化合物半导体InP与GaAs基材料的直接键合结构质量的方法。对InP－GaAs直接键合结构减薄为100－250μm，进行红外吸收光谱特性的二维扫描探测发现，某些区域在波长3.51μm附近出现吸收峰，表明该区域出现了类似InAs微结构物质的中间层，而吸收谱上3.51μm附近不出现吸收峰的区域则不存在中间层，利用该波长位置是否出现吸收峰可区分键合较好与较差的界面结构区域；作出其吸收强度等值线图可得到整个键合界面质量均匀性的分布图，为键合装置及键合条件的改进提供了方向；此外，描绘其它吸收波段(1.0μm～4.0μm)如器件工作波长处的强度等值线图可以描述键合界面引起该波段光损耗的分布情况，从而为器件研制提供重要信息。

主权项

1.一种用于无损检测磷化铟与砷化镓基材料直接键合质量的方法，具体测试步骤如下：(a)将直接键合后的InP-GaAs试样减薄成InP侧为100～250μm，GaAs侧为100～250μm；同时各选一片InP和GaAs衬底，分别减薄成100～250μm以作为红外吸收光谱的背景信号扣除的对比试样；(b)将减薄后的试样进行红外吸收光谱测试，测试时在试样前放置一开有≤1mm孔径的黑屏，以使一次吸收光谱仅表征＜1mm2的区域；同时将减薄后的InP和GaAs衬底相互叠合进行背景样品吸收光谱测试，吸收光谱是由测得的键合试样的信号，扣除对比试样的背景信号后获得；吸收光谱波长范围为1.0μm到4.0μm；(c)在保持试样前黑屏位置不变情况下，即入射光束位置不变的情况下，利用机械装置在垂直光束入射方向的平面内等间距二维扫描试样位置，每改变一个位置即重复步骤(b)的测试，从而得到键合试样上不同位置处的吸收光谱；(d)利用步骤(c)得到的一系列吸收光谱曲线作3.51μm波长处吸收强度等值线图，用以表征InP-GaAs基材料键合结构的均匀性；1.30μm处不存在吸收峰，表征键合界面引起的光损耗分布。