2. Waferbonden

2. Waferbonden
smart cut-Technologie sogar bis auf weniger als 1 m), entsteht die in Abbildung 2.9 dargestellte
Substratstruktur, die in der Mikroelektronik zur Herstellung neuartiger, verbesserter
elektronischer Bauelemente Verwendung findet. Gegenwärtig werden derartige SOI-Wafer
mit unterschiedlichen spezifischen Eigenschaften von verschiedenen internationalen Firmen
serienmäßig produziert und weltweit kommerziell angeboten.
Oxid
Siliziumschicht
Siliziumwafer
Abbildung 2.9.: Schematische Darstellung eines SOI-Wafers (dünne Siliziumschicht auf
isolierender Oxidschicht eines Silizium-Substratwafers)
In letzter Zeit sind enorme Anstrengungen unternommen worden, um das Waferbonden
verschiedener Materialien voranzutreiben. Speziell im optoelektronischen Bereich ergeben
sich dabei eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten. So gelang es beispielsweise,
eine epitaktisch gewachsene AlGaInP-Leuchtdiodenstruktur (light emitting diode - LED)
großflächig auf ein im entsprechenden Wellenlängenintervall transparentes GaP-Substrat zu
bonden und auf diese Weise eine der leistungsfähigsten und gleichzeitig energiesparenden
LED im rot-gelben Spektralbereich herzustellen [48].
Entsprechend groß ist auch das Interesse im Bereich der vertikalen Oberflächenhohlraumlaser
(vertical cavity surface emitting laser - VCSEL). Zur Herstellung dieser
leistungsfähigen und in ihrer Produktion kostensparenden Form des Lasers findet das
Waferbonden, beispielsweise beim Verbinden der verschiedenen Schichtsysteme, welche
aus quantenaktiven InGaAsP-Schichten und Al(Ga)As/GaAs-Reflektorschichten bestehen,
ebenfalls Verwendung [49, 50].
Ebenso bietet die Waferbondtechnologie eine alternative Methode zum Schutz empfindlicher
Siliziumoberflächen. Einmal gebondet, können die Wafer über einen langen Zeitraum
bei Raumtemperatur bis zu etwa 100 Æ C gelagert oder auch transportiert werden, ohne
chemische Reaktionsprozesse (etwa Oxidation) oder Verunreinigungen durch organische
und metallische Substanzen aus der Umgebungsatmosphäre der Oberfläche befürchten
zu müssen. Nach Bedarf können die Oberflächen durch eine dünne Klinge oder einen
Stickstoff-Luftstrom wieder separiert und ihren eigentlichen Bestimmungen zugeführt
werden [51, 52].
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