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【24h】

Plasma-activated direct bonding of diamond-on-insulator wafers to thermal oxide grown silicon wafers

机译：绝缘体上金刚石晶片与热氧化物生长的硅晶片的等离子体激活直接键合

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Diamond-on-insulator (DOI) wafers featuring ultrananocrystalline diamond are studied via atomic force microscopy, profilometer and wafer bow measurements. Plasma-activated direct bonding of DOI wafers to thermal oxide grown silicon wafers is investigated under vacuum. DOI wafer with chemical mechanical polishing (CMP) on the diamond surface makes a poor bonding to silicon wafers with thermal oxide. Our results show that plasma enhanced chemical vapor deposition of silicon dioxide on top of the DOI wafer, CMP of the oxide layer and annealing are essential to achieve very high quality direct bonding to thermal oxide grown on silicon wafers. Plasma activation results in the formation of high quality bonds without exceeding 550℃ in the direct wafer bonding process.
机译：通过原子力显微镜，轮廓仪和晶片弯曲测量研究了具有超纳米晶金刚石的绝缘体上金刚石（DOI）晶片。在真空下研究了DOI晶片与热氧化物生长的硅晶片的等离子体活化直接键合。在金刚石表面上进行化学机械抛光（CMP）的DOI晶圆与具有热氧化物的硅晶圆的粘合性较差。我们的结果表明，等离子体增强了DOI晶片顶部的二氧化硅化学气相沉积，氧化物层的CMP和退火对于实现与硅晶片上生长的热氧化物的高质量直接结合至关重要。在直接晶圆键合工艺中，等离子体活化导致形成高质量的键合，而温度不超过550℃。

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