研究：接合

Schematic of Surface activated bonding based on fast atom beam

III-V/Si wafer bonded by
Surface activated bonding
based on fast atom beam

レーザーや増幅器などのアクティブデバイスで構成される光集積回路 (Photonic integrated circuit: PIC) の実現に向けたソリューションの一つに、Silicon-on-insulator (SOI)上のⅢ-Ⅴ族化合物半導体のハイブリッド集積化が挙げられます。通常、このようなハイブリッドウェーハ接合には、親水性接合またはプラズマ活性化接合 (Plasma activated bonding: PAB) が使用されます。ただし、高い接合強度を得るには150°C以上のアニール温度と長い冷却時間が必要であり、接合されたウェハーの熱膨張係数の違いによって熱応力が発生してしまいます。そこで近年提案された方法として、高速原子ビーム (Fast atom beam: FAB) に基づく表面活性化接合(Surface activated bonding: SAB) があります。これにより、室温でのウェハー接合や熱膨張応力の影響の低減が期待でき、ハイブリッド高機能レーザーの作製が可能となります。 また、小片をSOI基板上に接合するchip-on-wafer方式と呼ばれる接合技術もあります。

school emblem　by chip-on-wafer bonding technique

List of reports

• 1. Yuning Wang, Kumi Nagasaka, Takuya Mitarai, Yoshitaka Ohiso, Tomohiro Amemiya and Nobuhiko Nishiyama, “High-quality InP/SOI heterogeneous material integration by room temperature surface-activated bonding for hybrid photonic devices”, Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 59, No.5, p. 052004, April 2020