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不同氮化镓蚀刻技术的比较

浏览: 作者: 时间:2023-12-04

引言

GaN作为宽禁带III-V族化合物半导体最近被深入研究。为了实现GaN基器件的良好性能,GaN处理技术至关重要。目前英思特已经尝试了许多GaN蚀刻方法大部分GaN刻蚀是通过等离子体刻蚀来完成的,等离子体刻蚀的缺点是容易产生离子诱导损伤,难以获得光滑的刻蚀侧壁。为了更好地控制表面粗糙度,英思特采用了一种称为数字蚀刻的技术来进行研究。【兆生清洗设备】【湿法刻蚀设备】【晶圆清洗设备】【晶圆清洗设备制造】【晶圆清洗设备制造厂家】

实验与讨论

 我们通过选择PEC二元GaN刻蚀方法来进行实验。利用二元蚀刻不需要复杂的设备,可实现更好的控制和精度同时利用二元蚀刻不需要外部刺激以及任何的电极,可以在室温或更高的温度下进行实验

所有的GaN膜通过LED掩模图案化,然后使用电子束沉积在GaN膜上沉积200 nm的Ni层,在Ni剥离之后,图案化的GaN膜留下Ni和GaN膜。【rca清洗设备】【马兰戈尼干燥设备】【兆生清洗设备】

1显示了本征GaN、n-GaN和p- GaN膜的蚀刻速率(单位为nm/周期)与从室温25℃到75℃的温度的关系。循环总共需要大约2分钟(30秒的5% K2S2O8,30秒的KOH和60秒的去离子水)。我们通过数字化的方式完成了实验,并且没有使用可以明显提高化学反应速率的紫外线光源,因此,基本上我们有意降低GaN蚀刻速率,以实现更好的表面粗糙度控制。【湿法刻蚀设备】【晶圆清洗设备】【KOH腐殖清洗机】

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1:氮化镓K2S2O8/KOH二元蚀刻速率与温度的关系

75℃下由于更高的掺杂浓度和更多的缺陷,这使得初始蚀刻更容易开始因此n-GaN具有最高的蚀刻速。我们还使用AFM进行表面拓扑和粗糙度测量。GaN二元蚀刻前后的GaN表面的AFM图像如图2所示。【全自动晶圆清洗机】【RCA清洁设备】

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2

上面的AFM图像是通过接触式AFM扫描拍摄的,X和Y方向是扫描区域,Z方向显示表面粗糙度。AFM图像显示在GaN蚀刻之前GaN表面是光滑的,这证明了我们的MOCVD生长技术。【英思特】【半导体】【英思特半导体

结论

英思特分别在室温和高温下通过蓝宝石上的本征GaN、n掺杂GaN和p掺杂GaN膜上成功地进行了K2S2O8/KOH二元蚀刻我们通过实验发现蚀刻速率相对较低,但是可以高精度地控制表面粗糙度。

江苏英思特半导体科技有限公司主要从事湿法制程设备,晶圆清洁设备,RCA清洗机,KOH腐殖清洗机等设备的设计、生产和维护,联系人吴经理,联系电话18014374656(微信同号)