寬禁帶半導(dǎo)體材料與工藝-在線瀏覽
2024-09-15 05:08本頁面
【正文】 Ⅲ族氮化物中的基本材料，也是目前研究最多的Ⅲ族氮化物材料。目前GaN的電子室溫遷移率可以達(dá)到900cm178。GaN材料所具有的禁帶寬度大、擊穿電場高、電子飽和速度高是制作高溫、大功率器件的最佳材料。GaN材料系列具有低的熱產(chǎn)生率和高的擊穿電場，是研制高溫大功率電子器件和高頻微波器件的重要材料。用GaN材料制備出了金屬場效應(yīng)晶體管（MESFET）、異質(zhì)結(jié)場效應(yīng)晶體管(HFET)、調(diào)制摻雜場效應(yīng)晶體管（MODFET）等新型器件。s)、高的飽和速度(1107cm/s)、較低的介電常數(shù)，是制作微波器件的優(yōu)先材料；GaN較寬的禁帶寬度() 及藍(lán)寶石等材料作襯底，散熱性能好，有利于器件在大功率條件下工作。InGaN系合金的生成，InGaN/AlGaN 雙質(zhì)結(jié)LED，InGaN單量子阱LED，InGaN多量子阱LED等相繼開發(fā)成功。這樣三原色混成的白色光光源也打開新的應(yīng)用領(lǐng)域,以高可靠、長壽命LED為特征的時代就會到來。LED將成為主導(dǎo)產(chǎn)品，GaN晶體管也將隨材料生長和器件工藝的發(fā)展而迅猛發(fā)展，成為新一代高溫度頻大功率器件。外延生長前的氧化過程還可以除去SiC襯底上的拋光損傷。實現(xiàn)熱氧化不需要特殊的不同于在硅上獲得SiO2時所利用的工藝設(shè)備，它們的區(qū)別僅僅是碳化硅的氧化速度明顯減少，采用干氧氧化和濕氧氧化進(jìn)行熱氧化，還可以在N2O中獲得SiO2，可使用氮化物或氮氧化物絕緣體應(yīng)用于高溫器件。高質(zhì)量SiO2薄膜如MOS柵氧化層一般都采用此法制備。氧化速度介于干氧和水汽氧化之間，具體與氧氣流量、水汽含量等有關(guān)也可用惰性氣體（氮氣或氬氣）攜帶水汽進(jìn)行氧化熱氧化的優(yōu)點：質(zhì)量好，表面態(tài)密度小，可很好控制界面陷阱和固定電荷，性質(zhì)不太受濕度和中等熱處理溫度的影響，因此是集成電路中最重要的制備SiO2方法。它的概念是將掩模版上的圖形（電路結(jié)構(gòu)）“臨時”（嵌套式）轉(zhuǎn)移到硅片上的過程。光刻工藝的成本在整個IC芯片加工成本中幾乎占三分之一，IC集成度的提高，主要歸功用于光刻技術(shù)的進(jìn)步。通常把線寬作為光刻水平的標(biāo)志，也用加工圖形線寬的能力來代表IC的工藝水平。為了提高IC產(chǎn)量，希望曝光時間越短越好。在光刻中引入的缺陷的影響比其它工藝更嚴(yán)重，比如重復(fù)導(dǎo)致多數(shù)片子都變壞。允許的套刻誤差為線寬的10%。在大尺寸硅片上滿足上述光刻要求的難度更大。之前需要脫水烘焙，并且涂上HMDS或TMSDEA用以增加光刻膠與硅片表面的附著能力（2）前烘：去溶劑，減少灰塵污染，保持曝光精確度，減少顯影溶解致厚度損失，減輕高速旋轉(zhuǎn)致薄膜應(yīng)力。圖形檢查，不合格的返工，用丙酮去膠（5）堅膜：高溫處理過程，除去光刻膠中的剩余溶液，增加附著力，提高抗蝕能力。干法去膠就是用等離子體（如氧等離子體）將光刻膠剝除。干法去膠和濕法去膠經(jīng)常搭配進(jìn)行。將少量液態(tài)光刻膠滴在硅片上，再經(jīng)過高速旋轉(zhuǎn)后，則在硅片表面形成一層均勻的光刻膠薄膜。硬化后的光刻膠與照像所使用的感光膠相似。掩模版是預(yù)先制備的玻璃或石英版，其上復(fù)制有需要轉(zhuǎn)移到SiO2薄膜上的圖形。曝光區(qū)域中的光刻膠會發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)的類型與光刻膠的種類有關(guān)。浸入顯影劑之后，曝光區(qū)域發(fā)生聚合反應(yīng)的負(fù)膠保留下來，而沒有曝光的區(qū)域的負(fù)膠被分解掉，溶于顯影液中。正性光刻膠中含有大量的感光劑，可以顯著地抑制正膠在堿性顯影液中的溶解速度。從應(yīng)用的過程來看，負(fù)膠在早期的IC工藝中廣泛應(yīng)用。對準(zhǔn)方法：（1）預(yù)對準(zhǔn)，通過硅片上的notch或者flat進(jìn)行激光自動對準(zhǔn)；（2）通過對準(zhǔn)標(biāo)志（AlignLine）上。曝光中最重要的兩個參數(shù)是：曝光能量（Energy）和焦距（Focus）。表現(xiàn)為圖形的關(guān)鍵尺寸超出要求的范圍。Printing）。曝光出來的圖形與掩膜板上的圖形分辨率相當(dāng)，設(shè)備簡單。Prin
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