GaN芯片的制备工艺

GaN作为第三代半导体的典范正在被广泛使用，就连电梯间也能看到快充品牌直接拿GaN做广告语了。

GaN做激光或者LED可以发出蓝光，也是被广泛研究和量产的产品。

GaN器件目前被称为HEMT (High Electron Mobility Transistors)，这种高电子迁移率的晶体管用于许多电子设备中，例如全控型电力开关，高频的放大器或振荡器。

本文聊一下GaN芯片的制备工艺。

GaN一般都是用外延技术制备出来。GaN的外延工艺大家可以看看中村修二的书。

以下以GaN HEMT工艺为例，介绍工艺过程

第一步：清洗

外延出来的GaN需要保证表面原子级别的洁净度，去除表面氧化层和脏污。

有机物的去除包括：醋酸、丙酮、乙醇。

氧化物和非有机物的清洗主要使用：氨水、硫化铵、氢氧化钠

HF和HCL尽管不能完全去除GaN表面的氧化物，但是HCL容易能够有效去除氧化物并降低氧元素的残余量，HF容易能够有效去除碳和碳氢化合物引起的脏污。

第二步，光刻，和常用光刻技术类似，省略。

第三，刻蚀。干法刻蚀 用ICP/RIE/ECR的都有。

量产中，目前使用ICP工艺的较多，一般采用Cl基气体。但是也可以采用CH3+H2，刻蚀产物Ga(CH3)3，产物挥发性好，刻蚀速率低。

第四步 肖特基金属半导体接触

在栅极形成整流特性的肖特基接触。在源和漏极形成欧姆接触。LED和LD产品也是形成欧姆接触。

而肖特基栅的质量好坏是HEMT特性的决定性因素之一，栅漏电是低频噪音的主要来源，栅反向击穿电压决定了器件的工作电压和功率容限。

今天先写到这吧。后面谢谢金属层设计和退火，电性能测试等。

审核编辑：汤梓红