兼容CMOS工艺的Ga2O3辅助GaN-to-Si异质键合技术及机理研究

项目名称： 兼容CMOS工艺的Ga2O3辅助GaN-to-Si异质键合技术及机理研究

项目编号： No.61404163

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 无线电电子学、电信技术

项目作者： 王鑫华

作者单位： 中国科学院微电子研究所

项目金额： 25万元

中文摘要： 业界认为化合物半导体的未来不在于代替硅，而在于通过异质集成发挥二者组合优势。基于此共识，国际顶级半导体厂商已着手实施面向下一代高性能微系统技术平台的异质集成项目，其中兼容CMOS工艺的GaN-to-Si异质键合是关键内容之一。当前GaN与Si键合方案面临兼容CMOS工艺的新挑战，其主要难点在于：1、需承受高温工艺（～1000℃），且无污染风险；2、异质材料光刻平面高度差受限（<1.5μm）。本项目拟首次引入Ga2O3作为键合辅助层，通过调控辅助层参数、表面活化和热处理流程，研究键合界面特性与调控参数的相关性，揭示GaN/Ga2O3/Si异质界面键合的微观机理，为实现兼容CMOS工艺的异质键合探索新的思路，进而为新型电路和模块的开发提供共性技术保障及新增长点,这对绕开国外技术壁垒，推动基于完全CMOS工艺线的无缝单片功能集成和打造下一代高性能微系统技术平台具有重要战略意义。

中文关键词： 氮化镓；三氧化二镓；异质键合；粗糙度；CMOS兼容

英文摘要： The industry believes that the future of compound semiconductor electronics depends not on displacing Si, but rather on the heterogeneous integration of compound semiconductor with silicon technology in a way that will allow the combination advantages. Ba

英文关键词： GaN；Ga2O3；Heterogeneous bonding；Roughness；CMOS compatible