GOI < gX c l ù p § ü” X ¢ ø p ©Å k Ä  ˜ m× DT c lÊ Ý PECVD  ˜ m× DT c l; c 6 ” X ¢ ÷ m Ç] M öX ì Ä w Š² o

GOI < gX c l ù p §  ü” X ¢ ø p ©Å k Ä  ˜ m× DT c lÊ Ý PECVD  ˜ m× DT c l; c 6 ” X ¢ ÷ m Ç] M öX ì Ä w Š²  o

_ 

@* å ?  ^∗ · b 9 * å * > ·  ™ »` 9 ‡ Ú

ô 

Dz D G õ † < Æl Õ ü tƒ  ½ ¨" é ¶ F  g l Õ ü tƒ  ½ ¨G ' p , " fÖ  ¦ 136-791 (2005¸   8 Z 4 9{ 9  ~ à Î6 £ §)

Smart-cut l Õ ü t`  ¦ 6 £ x6   x # Œ GOI J ?s (  ] j Œ •\  € 9 כ ¹ô  Ç í ß – o} Œ •s  _ þ vd ”  í ß – o (wet oxidation) l

Z O õ  PECVD / B N& ñ `  ¦ s 6   x # Œ ƒ  ½ ¨÷ &% 3  . í ß – o} Œ •_  ¿ ºa ü < X <s '  ì  r Ÿ í (range)  H
” ¸Û ¼& 7 ˜ (NANOSPEC)`  ¦ s 6   x # Œ 8 £ ¤& ñ ÷ &% 3  . PECVD í ß – o} Œ •_   } 9 l \  ¦ ×  ¦ s l  0 AK  PECVD í ß – o} Œ •“ É r _

þ vd ” í ß – o l Z O `  ¦ s 6   x # Œ í ß – o÷ &% 3  . \ P % ƒo   ) a í ß – o} Œ •_  X <s '  ì  r Ÿ í  H \ P í ß – o} Œ •_  ° ú כ(12 ˚ A) Ü ¼– Ð y

Œ ™™ è÷ &% 3  . ¢ ¸ô  Ç, í ß – o} Œ • ³ ð€  \  ß ¼Ï þ ˜s  + þ A$ í ÷ &t  · ú §  H í ß – o“ : r • ¸ü < í ß – o} Œ •_  ¿ ºa  › ¸ ÷ &% 3  . Õ ª

 

õ  í ß – o“ : r • ¸ 650 - 800

^◦

C{ 9  M : 5000 ˚ A s  _  í ß – o} Œ • ¿ ºa \  @ /K " f ß ¼Ï þ ˜s  + þ A$ í ÷ &t  · ú §  H  

 כ

`  ¦ · ú ˜€ Œ ¤ .

PACS numbers: 81

Keywords: GaAs-on-insulator (GOI), \ P í ß – o} Œ •, PECVD í ß – o} Œ •, \ P Ø Ÿ ‚ ½ Ó > à º

I. " e  ] Ø

SOI (Silicon-on-insulator)  H SiO

2

ü < ° ú  “ É r ] X ƒ  ^ ‰ 0 A\  z 

´o – B H (Si) ~ à Ì} Œ •8 £ x s  Z  ~ # Œe ”   H ½ ¨› ¸– Ð" f „   
 F  g ™ è  [

þ

t s  z  ´o – B H ~ à Ì} Œ •8 £ x 0 A\  ë ß –[ þ t # Q”    [1]. SOI_  l ‘ : r& h 

“

  Ò q ty Œ •“ É r l Ò q t & ñ „  6   x| ¾ Ó (parasitic capacitance)`  ¦ y Œ ™™ è r

( ” Ü ¼– Ð+ ‹ ™ è _  Û ¼0 Ag A 5 Å q • ¸\  ¦  8  Ø Ô>    H  כ s 



. SOI J ?s ( \  ¦ s 6   x # Œ ] j Œ • ) a „   ™ è   H “ ¦“ : r \ 

"

f 1 l x Œ •s  î ß –& ñ | ¨ c ÷  rë ß –  m   œ í“ ¦5 Å q 1 l x Œ •s  0 p x “ ¦,



6   x ™ èq „  § 4 s  ± ú “ ¦, é ß –0 A ™ è _  | 9 & h  ´ òÖ  ¦ s  Ä ºÃ ºK 

 Ö

¸µ 1 Ïô  Ç ƒ  ½ ¨ s À Ò# Qt “ ¦ e ”  . þ j  H \  œ í“ ¦5 Å q F  g ™ è  ü

< é ß –0 A F  g ™ è [ þ t_  | 9 & h `  ¦ 0 AK  z  ´o – B H s ü @_  GaAs [2], InP [3], SiC [4] 1 p x_  ì ø ͕ ¸^ ‰ ~ à Ì} Œ •`  ¦ ] X ƒ  8 £ x 0 A\  ë ß –

×

¼  H ƒ  ½ ¨ ´ ú §s  ”  ' Ÿ ÷ &“ ¦ e ”  .   " f œ íl \  ] X ƒ  ^ ‰ 0 A\  z  ´o – B H ~ à Ì} Œ •`  ¦ + þ A$ í   H Silicon-on-insulator (SOI) l

Õ ü t“ É r  € ª œô  Ç 7 á x À Ó_  ì ø ͕ ¸^ ‰ ~ à Ì} Œ •`  ¦ ] X ƒ  ^ ‰ 0 A\  + þ A$ í

  H Semiconductor-on-insulator – Ð SOI_  _ p  S X ‰ © œ

÷

&“ ¦ e ”  .

#

Œ Q 7 á x À Ó_   o½ + ËÓ ü t ì ø ͕ ¸^ ‰ ×  æ \ " f GaAs ~ à Ì} Œ •s  SiO

2

] X

ƒ  8 £ x 0 A\  + þ A$ í  ) a GOI (GaAs-on-insulator) J ?s ( \  ¦ s

6   x # Œ ] j Œ • ) a F  g ™ è   H ] X ƒ  8 £ x M :ë  H \  Si l ó ø Í\  _  K

  l ÷ &  H % ò † ¾ Ó („  À Óü < • ¸i ç Ó ü t| 9  (dopant)_     o)[ þ t

`

 ¦  _  ~ à Ît  · ú §  H  . Õ ªo “ ¦ J ?s (  f ” ] X  ] X ½ + Ë (wafer direct bonding)`  ¦ s 6   x €   # Œ Q 7 á x À Ó_  é ß –0 A F  g ™ è [ þ t

∗

E-mail: [email protected]

s

 é ß –{ 9  } 9  (chip)  © œ\  | 9 & h | ¨ c M : B Ä º ´ òÖ  ¦& h s  . GOI J ?s ( \  ¦ ] j Œ • l  0 AK " f  H \ P \  _ K  z  ´o – B H l ó ø Í`  ¦ { 9

& ñ ô  Ç ¿ ºa – Ð í ß – or v   H \ P í ß – o (thermal oxidation) /

B

N& ñ , PECVD\  ¦ s 6   x # Œ GaAs l ó ø Í_   © œ8 £ x  Ò\  { 9 & ñ ô 

Ç ¿ ºa _  í ß – o} Œ •`  ¦ + þ A$ í   H 7 £ x‚ Ã Ì (deposition) / B N& ñ , { 9 

&

ñ ô  Ç ¿ ºa _  GaAs ~ à Ì} Œ •`  ¦ ì  r o  l  0 AK  € ª œ$ í  \  ¦ í ß – o }

Œ • ¿ ºa ˜ Ð  U  ·s  Å Ò{ 9    H s “ : r Å Ò{ 9  (ion implantation) /

B

N& ñ , s “ : r Å Ò{ 9  ) a J ?s ( \  ¦   É r z  ´o – B H l ó ø Í\  · ¡ ­ s   H wafer bonding / B N& ñ , ] X ½ + ˝ ) a J ?s ( \  ¦ “ ¦“ : r \ " f \ P % ƒo 

† <

ÊÜ ¼– Ð+ ‹ € ª œ$ í   s “ : r s  Å Ò{ 9  ) a 8 £ x s  ì  r o ÷ &  H \ P % ƒo  /

B

N& ñ , ì  r o   ) a ~ à Ì} Œ • ³ ð€  `  ¦ ƒ      H / B N& ñ `  ¦  5 g  ô  Ç .



© œl  / B N& ñ l Õ ü t“ É r Smart-cut l Õ ü t [5]`  ¦ 6 £ x6   xô  Ç  כ s  .

‘

: r  7 Hë  H \ " f  H GaAs ü < Si J ?s (   s _  SiO

2

-SiO

2

f ”

] X  ] X ½ + Ë`  ¦ 0 AK  GOI J ?s ( _  ] j› ¸ / B N& ñ l Õ ü t î  r X

< z  ´o – B H l ó ø Íõ  GaAs l ó ø Í 0 A\  í ß – o} Œ •s  + þ A$ í ÷ &



 H ] j Œ •/ B N& ñ õ  í ß – o} Œ •_  ¿ ºa  x 9  X <s '  ì  r Ÿ í (range), PECVD í ß – o} Œ •_  \ P % ƒo  „  Ê ê : £ ¤$ í , Õ ªo “ ¦ í ß – o} Œ •\  ß

¼Ï þ ˜ (crack)s  + þ A$ í ÷ &t  · ú §  H › ¸| [ þ t s  ƒ  ½ ¨÷ &% 3  .

II. ÷ m Ç ] M ö

‘

: r  7 Hë  H \ " f  6   x ) a GaAs ü < Si l ó ø ͓ É r ] X é ß – (cleav- ing)`  ¦ ~ 1 >  l  0 AK " f  © œ6   x o ) a 2 “  u  ß ¼l – Ð ‚  × þ ˜

÷

&% 3  . GOI J ?s (  ] j Œ • ) a Ê ê GaAs ~ à Ì} Œ •“ É r F  g ™ è 

\

" f y n C`  ¦ „   r v   H F  g • ¸ – Ж Ð s 6   x ÷ &# Q  l  M :

-254-

ë

 H \  F  g’ < Hz  ´s   Œ •   ô  Ç .   " f p-+ þ As 
 n-+ þ A GaAs

@

/’  \  Wafer Technology  _  ì ø Í] X ƒ   (semi insulating) GaAs J ?s (  ‚  × þ ˜÷ &% 3  . ì ø Í] X ƒ   GaAs J ?s ( _    

&

ñ ~ ½ ӆ ¾ Óõ  q $ † ½ Ó (resistivity), Õ ªo “ ¦ ¿ ºa   H y Œ •y Œ • (100)

± 0.1

^◦

õ  1 × 10

⁷

Ω · cm, Õ ªo “ ¦ 350 µm s % 3  .

ô 

Ǽ #  é ß –  & ñ Si J ?s ( _    & ñ ~ ½ ӆ ¾ Óõ  „  l $ † ½ ӓ É r y Œ •y Œ • (100) õ  12 ± 18 Ω · cm s % 3  . Õ ªo “ ¦ borons  • ¸i ç  ) a p-+ þ A z  ´o – B H J ?s (   H f ”  â s  50.8 mms “ ¦, ¿ ºa  €  • 330 µm s l  M :ë  H \  q “ §& h  ] X é ß –s  / ' ° ?  [6].

1. Si ƒ » ì Å; c ° ‚ Ǎ ˜ m× DT c l V R ËX ê s

€ 

$  2“  u _  Si J ?s (   H \ P í ß – o} Œ •s  $ í  © œ÷ &l  „  \  Ä

»l Ó ü t õ  Á ºl Ó ü t s  — ¸¿ º ] j ÷ &  H [ j& ñ / B N& ñ `  ¦  5 g 

 )

a  . { 9 ì ø Í& h Ü ¼– Ð Si J ?s (  ³ ð€  _  …  ;ƒ   í ß – o} Œ • (native oxide)_  ¿ ºa   H €  • 10 - 100 ˚ A s “ ¦ [7] í ß – o} Œ •s  + þ A$ í ÷ &



 H í ß – oõ & ñ “ É r Si õ  SiO

2

 â > €  \ " f { 9 # Q
  H  כ Ü ¼– Ð

·

ú ˜ 94 R e ” l  M :ë  H \  í ß – o} Œ • $ í  © œ z  ´+ « >\ " f  H …  ;ƒ   í ß – o }

Œ •s  : £ ¤Z > y  ] j  | ¨ c € 9 כ ¹ \ O  .   " f ‘ : r  7 Hë  H“ É r RCA [

j& ñ ~ ½ ÓZ O  @ /’  \  z  ´o – B H ³ ð€  _  Á ºl Ó ü t õ  Ä »l Ó ü t`  ¦ ] j



   H [ j& ñ õ & ñ s  [6] ‚  × þ ˜÷ &% 3  .

SOI J ?s ( \  ¦ ] j Œ • l  0 AK " f  H z  ´o – B H ³ ð€  `  ¦ { 9 & ñ ô 

Ç U  ·s – Ð í ß – or &  SiO

2

\ P í ß – o} Œ •`  ¦ + þ A$ í   H l Õ ü t s 

€ 9

à º& h s  . \ P í ß – o} Œ •`  ¦ $ í  © œr v   H ~ ½ ÓZ O Ü ¼– Ð | d ” í ß – o (dry oxidation) ü < _ þ vd ” í ß – o (wet oxidation) ~ ½ Ód ” s  ´ ú § s

 s 6   x ÷ &“ ¦ e ”   H X < 1 l x{ 9 ô  Ç \ P % ƒo  › ¸| \ " f _ þ vd ” í ß – o

 | d ” í ß – o˜ Ð  í ß – o} Œ •_  ¿ ºa   8  H  כ Ü ¼– Ð · ú ˜ 94 R e ”

 .   " f ‘ : r ƒ  ½ ¨\ " f  H _ þ vd ” í ß – o ~ ½ Ód ” `  ¦ s 6   x # Œ Si J ?s (  ³ ð€  \  \ P í ß – o} Œ •s  $ í  © œ÷ &% 3  . “ ¦“ : r6   x \ P í ß –

 o– Ð (thermal oxidation furnace)\  ¦ s 6   x # Œ \ P í ß – o} Œ • s

 $ í  © œ÷ &l  0 Aô  Ç › ¸| [ þ t“ É r s p   © œ[ j >  µ 1 ϳ ð  ) a   e ” 



 [6].

$ í

 © œ ) a \ P í ß – o} Œ •_  ¿ ºa   H Ellipsometer\  ¦ s 6   x   H

~

½ ÓZ O õ  SiO

2

í ß – o} Œ •`  ¦ d ” y Œ •ô  Ç Ê ê Stylus depth profiler\  ¦ s

6   x   H ~ ½ ÓZ O Ü ¼– Ð 8 £ ¤& ñ ÷ &  H X < ¿ º ~ ½ ÓZ O “ É r š ¸ # 3 0 A ? /

\

" f í ß – o} Œ • ¿ ºa  ° ú    [8]. ‚ à Г ¦ë  H‰  ³ [6]\ " f  H Ê ê _ 

~

½ ÓZ O `  ¦ s 6   x # Œ í ß – o} Œ •_  ¿ ºa  8 £ ¤& ñ ÷ &% 3 Ü ¼
 s   â Ä

º Ÿ íž Ðo ™ èÕ ª x  ~ ½ ÓZ O  [9]õ  í ß – o} Œ •_  d ” y Œ •/ B N& ñ `  ¦   5

g í ß – o} Œ • {  (oxide strip) ] j Œ •÷ &# Q  l  M :ë  H \  í ß –



o} Œ •_  ¿ ºa \  ¦ 8 £ ¤& ñ l  0 Aô  Ç ï  r q õ & ñ s  4 Ÿ ¤¸ ú š “ ¦ r ç ß – õ

 q 6   x s  ´ ú §s  × ¼  H é ß –& h s  e ” % 3  . / B N& ñ r ç ß –õ  q 6   x`  ¦

×

 ¦ s l  0 AK " f ‘ : r ƒ  ½ ¨\ " f  H
” ¸Û ¼& 7 ˜ (NANOSPEC)

`

 ¦ s 6   x # Œ í ß – o} Œ •_  ¿ ºa  8 £ ¤& ñ ÷ &% 3  .
” ¸Û ¼& 7 ˜  © œ q

  H  ü @‚  -r  F  g‚   % ò % i _  F  g`  ¦ 8 £ ¤& ñ @ / © œ\  › ¸  

“

¦ 8 £ ¤& ñ @ / © œ\ " f ì ø Í ÷ &  H y n C`  ¦ s 6   x # Œ ~ à Ì} Œ •_  ¿ ºa 

\

 ¦ 8 £ ¤& ñ l  M :ë  H \  q ] X 8 ú ¤d ” s “ ¦ q  õ d ” Ü ¼– Ð r « Ñ\ 

’

< H © œ`  ¦ Å Òt  · ú §Ü ¼€  " f ’  5 Å q “ ¦ & ñ S X ‰ >  ~ à Ì} Œ • ¿ ºa ü <

F 

g† < Æ © œÃ º (nõ  k) 8 £ ¤& ñ ÷ &  H  © œ& h s  e ”  . s   © œq   H Ä »

„ 

^ ‰ ~ à Ì} Œ •`  ¦ ƒ  ½ ¨ > hµ 1 Ï  
 Ò q tí ß –   H ‰ & ³ © œ\ " f ŠҖ Ð



6   x ÷ & 9, : £ ¤ y  ì ø ͕ ¸^ ‰ x 9  n Û ¼e  ¦ Y Us  › ' aº    \ O  © œ\ " f in-line monitoring l l – Ð  Ö ¸6   x ÷ &“ ¦ e ”  .

2. GaAs ƒ » ì Å; c  ˜ m× DT c l ” Ö «Y c l

2“  u _  GaAs J ?s (   H Si J ?s ( % ƒ! 3  \ P í ß – o} Œ •s  $ í



© œ÷ &t  3 l w l  M :ë  H \  “ ¦“ : r6   x \ P S X ‰í ß –– Ð @ /’  \  PECVD (plasma-enhanced chemical vapor deposition)  © œq \  ¦ s  6

 

x # Œ í ß – o} Œ • (SiO

x

) s  7 £ x‚ à Ì÷ &% 3  . ”  / B N Ÿ í © œ ) a GaAs J ?s (   H 9 þ t 2 ;µ ¡ § \ " f  ? /”   Ê ê  – Ð PECVD Õ þ ›! Q\   © œ

‚

à Ì÷ &% 3  . í ß – o} Œ •“ É r 250

^◦

C \ " f 7.14 ˚ A/sec_  7 £ x‚ à ÌÒ  ¦ – Ð 7

£

x‚ à Ì÷ &% 3  .

III. ÷ m Ç] M ö + s ÇÊ Ý õ m Í À X Ø8 ý

1. ° ‚ Ǎ ˜ m× DT c l8 ý V R ËX ê s

\ P

í ß – o} Œ •s  $ í  © œ| ¨ c M : í ß – o} Œ • ¿ ºa   H í ß – o“ : r • ¸\  ‚   + þ

AÜ ¼– Ð q Y V “ ¦, í ß –™ èÄ »| ¾ Ó\     7 £ x  t ë ß – 100 sccm s

 © œ\ " f  H  H    o \ O % 3   [6].   " f “ ¦“ : r \ P S X ‰í ß –– Ð

\

 ¦ s 6   x # Œ 2“  u  Si J ?s (  ³ ð€  \  1100

^◦

C \ " f \ P í ß –



o} Œ • (thermal oxide)s  $ í  © œ÷ &% 3  . í ß – o} Œ •s  $ í  © œ| ¨ c M : í

ß – o– Ð_  ì  r0 Al   H 110 sccm_  í ß –™ èl ^ ‰ 95

^◦

C – Ð 

\ P

 ) a à º› ¸\  ¦ : Ÿ x õ † < ÊÜ ¼– Ð+ ‹ à º7 £ x l ü < í ß –™ è ™ D ¥½ + ˝ ) a  © œ I

s Ù ¼– Ð _ þ vd ”  í ß – o / B N& ñ s  s 6   x ÷ &% 3  . y Œ •y Œ •_  í ß – or  ç

ß –s  = å Qè ß – Ê ê Í ‰ ty Œ •õ & ñ \ " f í ß –™ è  H í ß – o– Ð\   8 s  © œ Å Ò { 9

÷ &t  · ú §€ Œ ¤ .

í

ß – or ç ß –s  3r ç ß –, 5r ç ß –, Õ ªo “ ¦ 10r ç ß –Ü ¼– Ð 7 £ x  | ¨ c M

: 3> h_  Si J ?s (  ³ ð€  \  í ß – o} Œ •s  $ í  © œ÷ &% 3 “ ¦ í ß – o} Œ • _  ¿ ºa   H
” ¸Û ¼& 7 ˜`  ¦ s 6   x # Œ 8 £ ¤& ñ ÷ &% 3  . í ß – o} Œ •_ 

¿

ºa \  ¦ 8 £ ¤& ñ l  0 AK  2“  u  Si J ?s (   H à º¨ î ~ ½ ӆ ¾ Óõ  à º f ”

~ ½ ӆ ¾ ÓÜ ¼– Ð J ?s (  ×  æd ” `  ¦ t 
  H ‚   © œ\ " f ç  H{ 9 ô  Ç ç ß –

 

Ü ¼– Ð 10> h_  8 £ ¤& ñ 0 Au \ " f ¿ ºa  8 £ ¤& ñ ÷ &% 3  . Fig.

1“ É r à º¨ î ~ ½ ӆ ¾ ÓÜ ¼– Ð 8 £ ¤& ñ  ) a 10 > h_  0 Au \ " f 3> h_    É r í

ß – or ç ß – 1 l xî ß – $ í  © œ ) a í ß – o} Œ •_  ¿ ºa \  ¦ ˜ Ð# Œï  r  . í ß – o r

ç ß –s  3r ç ß –{ 9  M : 8 £ ¤& ñ  ) a í ß – o} Œ •_  ¨ î ç  H ¿ ºa  3587 ˚ A s

“ ¦ X <s '  ì  r Ÿ í (range=þ j@ / ¿ ºa -þ j™ è ¿ ºa )  H 12 ˚ A

?

/_  e ”  . Õ ªo “ ¦ í ß – or ç ß –s  5r ç ß –õ  10r ç ß –{ 9  M : í ß –

Fig. 1. Thickness of thermal oxides grown at 1100

^◦

C as a function of measured sample point



o} Œ •_  ¨ î ç  H ¿ ºa   H y Œ •y Œ • 5666 ˚ A ü < 7164 ˚ A s “ ¦, X <s '  _

 ì  r Ÿ í  H y Œ •y Œ • 29 ˚ A õ  70 ˚ A ? /\  e ”  .   " f Fig. 1– Ð Â

Ò'  í ß – o} Œ •_  $ í  © œÒ  ¦“ É r í ß – or ç ß –s  7 £ x † < Ê\     y Œ ™

™

è÷ &“ ¦, X <s '  ì  r Ÿ í  H í ß – or ç ß –s  7 £ x † < Ê\     7 £ x 

  H  כ `  ¦ · ú ˜ à º e ”  . 7 £ ¤ í ß – or ç ß –s   Œ •`  ¦ à º2 Ÿ ¤ ³ ðï  r¼ # 

 (σ)  Œ •l  M :ë  H \  í ß – o} Œ •_  ¼ # ¨ î • ¸ (flatness) † ¾ Ó © œ

÷

&# Q ³ ð€  ƒ    / B N& ñ s  € 9 כ ¹ t  · ú §“ É r  © œ& h s  e ”  . Õ ª Q Ù

¼– Ð 95

^◦

C \ " f í ß –™ è Ä »| ¾ Ós  110 sccm { 9  M : 1100

^◦

C_  í

ß – o“ : r • ¸\ " f 5r ç ß – s  – Ð $ í  © œ ) a í ß – o} Œ •s  J ?s (  ] X 

½ +

Ë\  Ä »o ½ + É  כ Ü ¼– Ð \ V © œ ) a  .

2. GaAs ƒ » ì Å; c  ˜ m× DT c l ” Ö «Y c l

SiO

₂

-SiO

₂

  ½ + Ë\  _ K  GaAsü < Si J ?s ( \  ¦ f ” ] X  ] X 

½ +

Ë l  0 AK " f  H GaAs ³ ð€  \  ] X ½ + Ë8 £ x (bonding layer) Ü ¼

–

Ð s 6   x| ¨ c SiO

2

8 £ x s  ] j Œ •÷ &# Q  ô  Ç . ‘ : r ƒ  ½ ¨\ " f  H PECVD  © œq \  ¦ s 6   x # Œ l ó ø Í_  “ : r • ¸ 250

^◦

C{ 9  M : SiO

x

8 £ x s  7 £ x‚ à Ì÷ &% 3  . s  M : GaAs ³ ð€  õ  SiO

x

 s _ 

 

½ + ˧ 4 `  ¦ † ¾ Ó © œr v l  0 AK  500 ˚ A_  Si

3

N

4

8 £ x s  €  $  7

£

x‚ à ̝ ) a Ê ê ¿ ºa    É r SiO

x

8 £ x[ þ t s  7 £ x‚ à Ì÷ &% 3  . Fig.

2  H 2“  u  GaAs J ?s (  ³ ð€  \  SiO

^x

8 £ x s  €  • 5000, 10000, 20000 ˚ A ¿ ºa – Ð 7 £ x‚ à Ì÷ &% 3 `  ¦ M : à º¨ î ~ ½ ӆ ¾ ÓÜ ¼– Ð 8> h _

 0 Au \ " f 8 £ ¤& ñ  ) a ¨ î ç  H í ß – o} Œ •_  ¿ ºa ü < X <s '  ì  r

Ÿ

í (range)\  ¦ ˜ Ð# Œï  r  . ¨ î ç  H ¿ ºa  5325 ˚ A, 10,649 ˚ A, 21,421 ˚ A{ 9  M : X <s ' _  ì  r Ÿ í  H y Œ •y Œ • 176 ˚ A, 422 ˚ A, 561 ˚ A s  . s    õ   H \ P í ß – o} Œ • $ í  © œ\ " f % 3 “ É r   õ % ƒ

!

3  PECVD– Ð 7 £ x‚ à ̝ ) a SiO

_x

8 £ x_  ¿ ºa  · û ª`  ¦ à º2 Ÿ ¤ ~ à Ì} Œ •

¿

ºa _     o  Œ •“ ¦ Õ ª   õ  ¼ # ¨ î • ¸ † ¾ Ó © œ ) a    H  כ `  ¦ _ p ô  Ç . Õ ª Q
 Fig. 1\ " f 5r ç ß – 1 l xî ß – $ í  © œ ) a í ß – o} Œ •

Fig. 2. Oxide thickness deposited using a PECVD pro- cess at 250

^◦

C as a function of measured sample point.

_

 ¨ î ç  H ¿ ºa  5666 ˚ A{ 9  M : X <s ' _  ì  r Ÿ í 29 ˚ A“   ì ø Í

€ 

\ , Fig. 2\ " f í ß – o} Œ •_  ¨ î ç  H ¿ ºa  5354 ˚ A{ 9  M : X <

s

'  ì  r Ÿ í 176 ˚ A Ü ¼– Ð €  • 6C  s  © œ ß ¼ .   õ & h Ü ¼– Ð PECVD SiO

_x

~ à Ì} Œ •s  \ P í ß – o ~ ½ ÓZ O Ü ¼– Ð $ í  © œ ) a SiO

₂

~ Ã Ì }

Œ •˜ Ð  › ¸x 9  t  3 l wô  Ç  כ `  ¦ · ú ˜ à º e ”  .   " f X <s '  ì

 r Ÿ í\  ¦ ×  ¦ s l  0 AK  PECVD í ß – o} Œ •s  \ P í ß – o} Œ • à ºï  r Ü ¼

–

Ð › ¸x 9 K 4 R  ô  Ç .

ô 

Ǽ #  Si \ P í ß – o} Œ •_  Ï ã J] X Ò  ¦“ É r bulk silica_  Ï ã J] X Ò  ¦ (0.633 nm   © œ\ " f n = 1.46)õ   _  ° ú  l  M :ë  H \  \ P  í

ß – o} Œ •“ É r SiO

2

e ” s  ì  r" î  . Õ ª Q
 PECVD í ß – o} Œ •“ É r SiO

₂

  m   SiO

x

(1 < x < 2)   ) a  . Õ ªo “ ¦ SiO

x

 SiO

2

~ à Ì} Œ •Ü ¼– Ð    o÷ &l  0 AK " f  H _ þ vd ” í ß – o ~ ½ ÓZ O `  ¦ s  6

 

xô  Ç í ß – oõ & ñ s  € 9 כ ¹ “ ¦ í ß – oõ & ñ Ê ê_  Ï ã J] X Ò  ¦“ É r bulk silica_  ° ú כÜ ¼– Ð ×  ¦ # Q[ þ t >   ) a  . ¢ ¸ô  Ç \ P í ß – o} Œ • (SiO

2

) õ  PECVD í ß – o} Œ • (SiO

_x

)  s _   • 2 ;  â > €   (rough inter- face) s  y Œ ™™ è÷ &# Q $ ’ < Hz  ´ F  g • ¸ – Ð ë ß –[ þ t # Q & ’  “ ¦ ˜ Ð

“

¦÷ &% 3   [10].   " f ‘ : r  7 Hë  H \ " f  H PECVD í ß – o} Œ •_  X

<s '  ì  r Ÿ í # 3 0 A\  ¦ ×  ¦ s l  0 AK  \ P í ß – o} Œ •_  $ í  © œ z  ´+ « >

`

 ¦ % i  . í ß –™ èÄ »| ¾ Ós  110 sccmÜ ¼– Ð 95

^◦

C_  Ó ü t`  ¦ : Ÿ x õ  K

" f \ P S X ‰í ß –– Ð\  [ þ t # Q° ú ˜ M : \ P í ß – o “ : r • ¸  H 700

^◦

C s “ ¦,

\ P

í ß – o r ç ß –“ É r 0, 10 r ç ß –, 30r ç ß –, 50 r ç ß –Ü ¼– Ð    o÷ &

€ 

" f \ P í ß – o} Œ •_  ¿ ºa  8 £ ¤& ñ ÷ &% 3  . Fig. 3“ É r PECVD í

ß – o} Œ •s  \ P S X ‰í ß –– Ð\ " f í ß – o ) a Ê ê 8 £ ¤& ñ  ) a í ß – o} Œ •_  ¿ º a

ü < X <s ' _  ì  r Ÿ í\  ¦ ˜ Ð# Œï  r  . _ þ vd ”  \ P í ß – o / B N& ñ s  î ß –

÷

&% 3 `  ¦ M : X <s ' _  ì  r Ÿ í  H 176 ˚ A ? /\  e ” l  M :ë  H \  ¨ î ç

 H° ú כ (5354 ˚ A) \ " f ´ ú §s  # Á # Q
 e ”  . Õ ª Q
 í ß – or ç ß – s

 7 £ x ½ + Éà º2 Ÿ ¤ X <s ' _  ì  r Ÿ í # 3 0 A & h   y Œ ™™ è “ ¦ í ß –

 or ç ß –s  50r ç ß –{ 9  M : X <s ' _  ì  r Ÿ í # 3 0 A 29 ˚ A s   ) a



. s  ° ú כ“ É r Fig. 1 \ " f Si ³ ð€  \  3r ç ß – 1 l xî ß – \ P í ß – o} Œ • s

 $ í  © œ÷ &% 3 `  ¦ M :_  X <s '  ì  r Ÿ íü < ° ú   .   " f GaAs

Fig. 3. Thickness of PECVD oxides heat-treated using a wet thermal oxidation technique at 700

^◦

C as a function of measured sample point.

Fig. 4. Range or data distribution measured as a function of oxidation time.

³

ð€  \  7 £ x‚ à ̝ ) a PECVD SiO

x

~ à Ì} Œ •“ É r 700

^◦

C \ " f 50r ç ß – s

 © œ _ þ vd ” í ß – o / B N& ñ `  ¦  g Ë >Ü ¼– Ð" f í ß – o} Œ • ³ ð€  _   } 9  l

 176 ˚ A Ü ¼– Ð Â Ò'  29 ˚ A Ü ¼– Ð y Œ ™™ è # Œ Si ³ ð€  \  $ í



© œ ) a \ P í ß – o} Œ •_   } 9 l  à ºï  r s   ) a  . Õ ª Q
 í ß – o“ : r • ¸

 1100

^◦

C \ " f 700

^◦

C – Ð ± ú  & ’ l  M :ë  H \  ° ú  “ É r X <s '  ì

 r Ÿ í\  ¦ % 3   H X < € 9 כ ¹ô  Ç r ç ß –s  10C  & ñ • ¸ 7 £ x   ) a  כ `  ¦ · ú ˜ Ã

º e ”  . Fig. 3\ " f í ß – or ç ß –s  30 r ç ß –õ  50 r ç ß –{ 9  M

: X <s ' _  ì  r Ÿ í# 3 0 A y Œ •y Œ • 35 ˚ A õ  29 ˚ A s l  M :ë  H \  í

ß – or ç ß –s  50 r ç ß – s  © œÜ ¼– Ð 7 £ x ÷ &  H  כ “ É r r ç ß –õ  q  6

 

x ] X y Œ ™ 8 £ ¤€  \ " f ß ¼>  • ¸¹ ¡ § s  ÷ &t  · ú §  H  . s ü < ° ú  “ É r



z  ´“ É r Fig. 4 \ " f ì  r" î K  ”   . Fig. 4  H í ß – or ç ß –\   



É r PECVD í ß – o} Œ • ¿ ºa _  X <s '  ì  r Ÿ í (range)\  ¦ ˜ Ð# Œ ï

 r  . í ß – or ç ß –s  7 £ x † < Ê\     X <s '  ì  r Ÿ í_  # 3 0 A

&

h   y Œ ™™ è # Œ í ß – or ç ß –s  30 r ç ß – s  © œ“    â Ä º X <s '  ì

 r Ÿ í  _  { 9 & ñ  .   " f PECVD í ß – o} Œ •_  ³ ð€  



} 9 l \  ¦ y Œ ™™ èr v l  0 AK  _ þ vd ”  \ P í ß – o / B N& ñ `  ¦   H  â Ä

º 700

^◦

C \ " f þ j™ è 30r ç ß – s  © œ í ß – or v €    ) a  .

Fig. 5. Optical micrograph of PECVD oxide surfaces heat-treated for 3 hours at 700

^◦

C. (a) 5000 ˚ A-thick PECVD oxide layer, and (b) 10000 ˚ A-thick PECVD ox- ide layer.

s

] j PECVD í ß – oÓ ü t s  \ P í ß – o÷ &# Q ~ à Ì} Œ •½ ¨› ¸ › ¸x 9  K

| 9  M : ×  æ כ ¹ô  Ç ¿ º > h_    p ' [ þ t s  “ ¦ 9÷ &# Q  ô  Ç



. 
  H GaAs \ " f Ass   4 R
š ¸t  3 l w   H  © œ Z  }

“ É

r í ß – o“ : r • ¸s “ ¦,   É r  כ “ É r Õ ª í ß – o“ : r • ¸\ " f í ß – o} Œ •\  ß

¼Ï þ ˜ (crack)s  Ò q tl t  · ú §   ô  Ç . 7 £ ¤, PECVD í ß – o Ó

ü

t_  \ P í ß – o r ç ß –s  é ß –» ¡ ¤ ÷ &l  0 Aô  Ç þ j& h _  › ¸| “ É r í ß –



o} Œ • ³ ð€  \  ß ¼Ï þ ˜s  + þ A$ í ÷ &t  · ú §  H  © œ Z  }“ É r í ß – o“ : r • ¸

\

 ¦ ¹ 1 ԍ  H  כ s  . { 9 ì ø Í& h Ü ¼– Ð GaAs ³ ð€  \ " f  4 R
  H As ’ < Hz  ´`  ¦ ~ ½ Ót   9€   850

^◦

C \ " f 60 Torr_  As · ú š§ 4  s

 € 9 כ ¹  “ ¦ · ú ˜ 94 R e ”   [11]. Õ ªo “ ¦ As · ú š§ 4  @ /’  

\

 PECVD Si

3

N

4

cap`  ¦ s 6   x €   850

^◦

C \ " f 5r ç ß – 1 l x î

ß – \ P % ƒo   ) a Ê ê\ • ¸ î ß –& ñ    H ˜ Г ¦• ¸ e ”   [12]. ô  Ç

¼ #

 GaAsü < sapphire_  \ P Ø Ÿ ‚ ½ Ó > à º  Å Ò q 5 p w l  M : ë

 H \  GaAsü < SOS (silicon-on-sapphire)\  ¦ f ” ] X  ] X ½ + Ë 



 H  â Ä º ] X ½ + ˧ 4 `  ¦ 7 £ x r v l  0 AK  2  \ P % ƒo  / B N& ñ s  850

^◦

C \ " f 20 r ç ß – 1 l xî ß – s À Ò# Q& ’  . s  M : As 7 £ x l _  7

£

xµ 1 Ï`  ¦ ~ ½ Ót  l  0 AK " f r « э  H $ 3 % ò Õ þ ›! Q\  x 9 4 Ÿ x ÷ &# Q 10

⁵

Pa (750 Torr) As · ú š§ 4 \ " f \ P % ƒo  ÷ &% 3   [13]. Õ ª Q

 t F K  t  GaAs ³ ð€  \  PECVD í ß – o} Œ •s  e ” `  ¦ M : í ß –



o“ : r • ¸ü < ß ¼Ï þ ˜_  + þ A$ í › ¸| \  @ /ô  Ç ƒ  ½ ¨   õ   H ˜ Г ¦÷ &

t

 · ú §€ Œ ¤ . ‘ : r  7 Hë  H \ " f í ß – o} Œ • ¿ ºa _  # 3 0 A 3500 ˚ A Â Ò '

 30000 ˚ A  t  | ¨ c M : í ß – o“ : r • ¸_  † < Êà º– Ð í ß – o} Œ • ³ ð€   _  ß ¼Ï þ ˜s  + þ A$ í ÷ &  H › ¸| s  % ƒ6 £ § ƒ  ½ ¨÷ &% 3  . Fig. 5  H PECVD í ß – o} Œ •_  ¿ ºa  5000 ˚ A õ  10000 ˚ A“   r « Ñ

700

^◦

C \ " f 3r ç ß – 1 l xî ß – _ þ vd ”  \ P í ß – o ~ ½ ÓZ O Ü ¼– Ð \ P % ƒo 

 )

a Ê ê 400 C _  ‰ & ³p  â `  ¦ s 6   x # Œ 8 £ ¤& ñ  ) a  ”  s  . \ P 

%

ƒo  „  \  ¿ º r « э  H — ¸¿ º í ß – o} Œ • ³ ð€  \  ß ¼Ï þ ˜s  ” > r F   t

 · ú §€ Œ ¤ . \ P % ƒo  Ê ê Fig. 5(a)  H ß ¼Ï þ ˜s  + þ A$ í ÷ &t  · ú §“ É r ì

ø ̀  \  Fig. 5(b)  H SiO

2

~ à Ì} Œ •\  ß ¼Ï þ ˜s  ˜ Г   . s  ß ¼ Ï þ

˜_  " é ¶ “   ×  æ 
  H 700

^◦

C \ " f 3r ç ß – 1 l xî ß – í ß – o÷ &  H õ

& ñ \ " f GaAs– Ð Â Ò'  As ’ < Hz  ´\  _ ô  Ç í ß – o} Œ •_  ç  H\ P  { 9

 à º e ”  . Õ ª Q
 700

^◦

C \ " f \ P % ƒo  | ¨ c M : GaAs\ " f

As s   _   4 R
š ¸t  3 l w   H  כ Ü ¼– Ð · ú ˜ 94 R e ” `  ¦ ÷  rë ß –

Fig. 6. Formation conditions of PECVD oxide crack in- vestigated by the thickness of PECVD oxide layer and annealing temperature.



m   [14],  8¹ ¡ ¤ s  GaAs ³ ð€  “ É r 500 ˚ A_  Si

₃

N

₄

ü < 5000

˚ A s  © œ_  SiO

_x

– Ð 7 £ x‚ à Ì÷ &# Q e ” # Q" f As ’ < Hz  ´\  _ K  ß ¼Ï þ ˜ s

 Ò q tU  ´ 0 p x$ í “ É r B Ä º  B~ Ã Ì   [12].   " f ß ¼Ï þ ˜_  " é ¶

“

 “ É r GaAs ü < ¿ º î  r í ß – o} Œ • (SiO

_x

)  s _  \ P Ø Ÿ ‚ ½ Ó > à º (thermal expansion coefficient; TEC)_  \  _ ô  Ç  כ Ü ¼

–

Ð K $ 3  ) a  . z  ´] j– Ð GaAs, Si

³

N

4

, Õ ªo “ ¦ SiO

²

_  TEC



 H y Œ •y Œ • 6.9 × 10

⁻⁶

/

^◦

C, 2.44 × 10

⁻⁶

/

^◦

C, 0.6 × 10

⁻⁶

/

^◦

C s

l  M :ë  H \  GaAsü < SiO

₂

 s _  TEC s   H 11 C  s 



© œ  ) a  . s  \ P Ø Ÿ ‚ ½ Ó > à º_  s \  ¦ ¢ - a o l  0 Aô  Ç Ã ºé ß –Ü ¼

–

Ð Si

³

N

4

~ à Ì} Œ •s  ¢ - aØ  æ8 £ x (buffer layer) Ü ¼– Ð s 6   x ÷ &% 3  .

Õ

ªo “ ¦ \ P |   © œ \  -t  (thermal strain energy)  H “ : r • ¸

Z

 }`  ¦ à º2 Ÿ ¤ ß ¼“ ¦ 1 l x{ 9 ô  Ç “ : r • ¸\ " f  H Ó ü t| 9 _  ¿ ºa  7 £ x 

½ +

Éà º2 Ÿ ¤  8 & ”    [15]. Õ ª QÙ ¼– Ð 1 l x{ 9 ô  Ç \ P % ƒo  › ¸| \ 

"

f SiO

2

_  ¿ ºa  ¿ º C “   Fig. 5(b)_  r « Ñ \ P |   © œ \ 



-t   8 ß ¼l  M :ë  H \  í ß – o} Œ • ³ ð€  \  ß ¼Ï þ ˜s  Ò q t|    כ Ü ¼

–

Ð K $ 3  ) a  . Fig. 6“ É r \ P % ƒo  r ç ß –s  3r ç ß –{ 9  M : \ P % ƒo 

“

: r • ¸ü < í ß – o} Œ • ¿ ºa \     ß ¼Ï þ ˜s  + þ A$ í ÷ &  H › ¸| `  ¦ ˜ Ð

#

Œï  r  . GaAs ³ ð€  \  7 £ x‚ à ̝ ) a í ß – o} Œ •_  ¿ ºa  5000 ˚ A s 

s €   \ P % ƒo  “ : r • ¸ 650 ∼ 800

^◦

C% ò % i \  e ” `  ¦ M : ß ¼ Ï þ

˜s  + þ A$ í ÷ &t  · ú §  H  . Õ ªo “ ¦ y Œ •y Œ •_  “ : r • ¸\ " f í ß – o} Œ • _  ¿ ºa  7 £ x  €  " f ß ¼Ï þ ˜s 
 
  H X < s   H \ P |   © œ

\

 -t  7 £ x  l  M :ë  H Ü ¼– Ð K $ 3  ) a  .

 

õ & h Ü ¼– Ð GOI J ?s ( \  ¦ ë ß –[ þ t l  0 AK " f  H GaAs ³ ð

€ 

\  7 £ x‚ à ̝ ) a PECVD í ß – o} Œ • ³ ð€  \  ß ¼Ï þ ˜s  \ O # Q  ] X 

½ +

˧ 4 s  ß ¼l  M :ë  H \  \ P % ƒo  “ : r • ¸ % ò % i s  650 ∼ 800

^◦

C

\

 e ” `  ¦ M : í ß – o} Œ •_  ¿ ºa   H 5000 ˚ A s   ÷ &  H  כ s  Ä

»o   . : £ ¤ y , í ß – o“ : r • ¸ 700

^◦

C{ 9  M : GaAs/500-˚ A- SiN

4

/5000-˚ A-SiO

2

r « э  H 50 r ç ß – t  í ß – o÷ &# Q• ¸ r « Ñ

³

ð€  \ " f # Q‹ "  ß ¼Ï þ ˜[ þ t • ¸ µ 1 Ï| ÷ &t  · ú §€ Œ ¤ . s  r « э  H í ß –

 o÷ &  H 1 l xî ß –_  As 7 £ xµ 1 Ï`  ¦ } Œ •l  0 AK  J ?s (  z ´ »€  • ¸ 500-

˚ A-Si

3

N

4

ü < 3500-˚ A-SiO

2

– Ð 7 £ x‚ à Ì÷ &# Q e ” % 3  .

IV. + s Ç Â ] Ø

Smart-cut l Õ ü t`  ¦ 6 £ x6   x # Œ GOI J ?s (  ] j› ¸\  ¦ 0 AK  Si l ó ø Í\  _ þ vd ”  \ P í ß – o (wet thermal oxidation) ~ ½ ÓZ O Ü ¼

–

Ð $ í  © œ ) a í ß – o} Œ • ¿ ºa _  X <s '  ì  r Ÿ í í ß – or ç ß –_  † < Ê Ã

º– Ð ƒ  ½ ¨÷ &% 3  . í ß – or ç ß –s   ú ª`  ¦ à º2 Ÿ ¤ í ß – o} Œ •_  ¿ ºa 

 · û ª“ ¦ X <s '  ì  r Ÿ í  Œ • & ’   : £ ¤ y , 95

^◦

C \ " f í ß –™ è Ä

»| ¾ Ós  110 sccm { 9  M : 1100

^◦

C_  í ß – o“ : r • ¸\ " f 3r ç ß – 1

l

xî ß – \ P í ß – o ) a í ß – o} Œ •_  ¨ î ç  H ¿ ºa   H 5666 ˚ A s “ ¦ ¿ ºa _  X

<s '  ì  r Ÿ í (range)  H 12 ˚ A ? /\  e ” Ü ¼Ù ¼– Ð B Ä º ç  H{ 9  



.

ô 

Ǽ #  SiO

2

/Si J ?s ( ü < f ” ] X  ] X ½ + Ë| ¨ c SiO

2

/GaAs J ?s  (

\  ¦ ] j Œ • l  0 AK " f 2“  u  GaAs J ?s (  0 A\  PECVD í

ß – o} Œ • (SiO

x

) s  7 £ x‚ à Ì÷ &% 3  . PECVD í ß – o} Œ • ¨ î ç  H ¿ ºa 

 5325 ˚ A { 9  M : ¿ ºa _  X <s '  ì  r Ÿ í 176 ˚ A Ü ¼– Ð \ P í ß –



o} Œ • ˜ Ð  €  • 6C  s  © œ ß ¼ . Õ ª QÙ ¼– Ð PECVD í ß – o} Œ •s 

\ P

í ß – o} Œ •˜ Ð  ³ ð€  s   } 9 “ ¦ ½ ¨› ¸ › ¸x 9  t  3 l w† < Ê`  ¦ · ú ˜

>

 ÷ &% 3  . s    ë  H ] j& h `  ¦ K    l  0 AK " f PECVD í ß –



o} Œ •“ É r _ þ vd ”  \ P í ß – o ~ ½ ÓZ O `  ¦ s 6   x # Œ í ß – o ÷ &% 3  . \ P  í

ß – o õ & ñ 1 l xî ß –\  GaAs– РÒ'  Ass  7 £ xµ 1 Ï÷ &  H  כ `  ¦ ~ ½ Ó t

 l  0 AK  \ P í ß – o “ : r • ¸  H 700

^◦

C s “ ¦ GaAs  H 500-˚ A- Si

3

N

4

ü < 5000-˚ A-SiO

2

– Ð 7 £ x‚ à Ì÷ &% 3  . 50r ç ß – & ñ • ¸ \ P % ƒ o

 ÷ &% 3 `  ¦ M : PECVD í ß – o} Œ •_  ¿ ºa   H €  • 300 ˚ A y Œ ™™ è÷ &

“

¦, X <s '  ì  r Ÿ í  H 29 ˚ A Ü ¼– Ð y Œ ™™ è÷ &# Q \ P í ß – o} Œ •_  ° ú כõ 

°

ú   & ’  .  t } Œ •Ü ¼– Ð PECVD í ß – o} Œ • ¿ ºa ü < í ß – o“ : r • ¸

\

    í ß – o} Œ • ³ ð€  \  ß ¼Ï þ ˜s  + þ A$ í ÷ &  H › ¸| s  › ¸ ÷ &

%

3  . PECVD í ß – o} Œ •_  ¿ ºa  5000 ˚ A s  s €   í ß – o“ : r

•

¸ 650 ∼ 800

^◦

C \  e ” `  ¦ M : í ß – o} Œ • ³ ð€  \  ß ¼Ï þ ˜s  + þ A

$ í

÷ &t  · ú §  SiO

²

/Si ü < SiO

2

/GaAs J ?s (  SiO

²

-SiO

2

f ”

] X  ] X ½ + Ë (direct bonding)| ¨ c à º e ”  .

Y c

p w Š à U Ø ”  ô

[1] J. L. Pelloie, C. Raynaud, O. Faynot, A. Groullet and J. Du Port de Pontcharra, Microelectron. Eng.

48, 327 (1999).

[2] E. Jalaguier, B. Aspar, S. Pocas, J. F. Michaud, M.

Zussy, A. M. Papon and M. Bruel, Electron. Lett.

34, 408 (1998).

[3] E. Jalaguier, B. Aspar, S. Pocas, J. F. Michaud, A.

M. Papon and M. Bruel, in Proceedings of the 11th

International Conference on Indium Phosphide and

Related Materials (Davos, Switzerland, 1999), p. 26.

[4] L. Di Cioccio, Y. Letiec, F. Letertre, C. Jaussaud and M. Bruel, Electron. Lett. 32, 1144 (1996).

[5] M. Bruel, Electron. Lett., 31, 1201 (1995).

[6] Young Tae Byun and Hyoung Kwon Kim, Sae Muli 46, 297 (2003).

[7] F. Li, M. K. Balazs and B. E. Deal, Solid State Technol. 43, 87 (2000).

[8] P. J. McMarr, B. J. Mrstik, R. K. Lawrence and G.

G. Jernigan, IEEE Trans. Nucl. Sci. 44, 2115 (1997).

[9] Young Tae Byun, Kyung Hyun Park, Sun Ho Kim, Sang Sam Choi, Jong Chang Yi and Tong Kun Lim, Appl. Opt. 37, 496 (1998).

[10] Q. Lai, P. Pliska, J. Schmid, W. Hunziker and H.

Melchior, Electron. Lett. 29, 714 (1993).

[11] C. H. Kong, K. Kondo, J. Lagowski and H. C. Gatos, J. Electrochem. Soc. 134, 1261 (1987).

[12] Y. S. Wu, R. S. Feigelson, R. K. Route, D. Zheng, L. A. Gordon, M. M. Fejer and R. L. Byer, J. Appl.

Phys. 83, 5552 (1998).

[13] P. Kopperschmidt, S. Senz, G. K¨ astner, D. Hesse and U. M. G¨ osele, Appl. Phys. Lett. 72, 3181 (1998).

[14] J. M. London, A. H. Loomis, J. F. Ahadian and C.

G. Fonstad, Jr. IEEE Photon. Technol. Lett. 11, 958 (1999).

[15] Shinpei Ogawa, Masahiro Imada and Susumu Nodab, Appl. Phys. Lett. 82, 3406 (2003).

Experimental Study on Wet Thermal and PECVD Oxides for GOI Fabrication

Young Tae Byun,

^∗

Young Min Jhon and Sun Ho Kim

Photonics Research Center Korea Institute of Science and Technology, Seoul 136-791 (Received 9 August 2005)

Oxides necessary for GOI (GaAs-on-insulator) fabrication with the application of Smart-cut tech- nology were studied by using a wet oxidation technique and a PECVD process. A NANOSPEC was used to measure the thickness and the data distribution (range) of oxides. In order to reduce the roughness of PECVD oxides, we used a wet oxidation technique to oxide the PECVD oxides. The data distribution of heat-treated oxides was reduced to the same value (12 ˚ A) that was obtained in the thermal oxides. In addition, both the oxidation temperature and the oxide thickness, when cracks were not formed for oxide surfaces, were investigated. As a result, we found that cracks were not formed for oxide thickness of less than 5000 ˚ A when the oxidation temperatures were in the range of 650 - 800

^◦

C.

PACS numbers: 81

Keywords: GaAs-on-insulator (GOI), Thermal oxide, PECVD oxide, Thermal expansion coefficient

∗

E-mail: [email protected]