[khach 45]

Вы не путайте литорафию по кремнию по собственнному оксиду с литографией по толстому слою Si4N4 или другого диэлектрика на нитриде. Это как говорится две большие разницы.

Зы. Еще забыли упомянуть установку ионной имплантации, чтобы убить 2DEG электронный газ вокруг активной области транзистора. А то травлением слишком поверхность портится и утечки большие.

Еще очень отдельная тема- вопрос металлических контактов к стоку и истоку

[mepavel 0]

3 hours ago, khach said:

Вы не путайте литорафию по кремнию по собственнному оксиду с литографией по толстому слою Si4N4 или другого диэлектрика на нитриде. Это как говорится две большие разницы.

Зы. Еще забыли упомянуть установку ионной имплантации, чтобы убить 2DEG электронный газ вокруг активной области транзистора. А то травлением слишком поверхность портится и утечки большие.

Еще очень отдельная тема- вопрос металлических контактов к стоку и истоку

Вообще там первый слой нитрида (Si3N4) достаточно тонкий. Никакой там разницы нет. Si3N4 - используется в кремниевой технологии испокон веков. Ионную имплантацию используют для изоляции элементов. Всё стандартно. Надо пролегировать AlGaN n-типа вокруг активной области.

[semigas 1]

1 hour ago, mepavel said:

Вообще там первый слой нитрида (Si3N4) достаточно тонкий. Никакой там разницы нет. Si3N4 - используется в кремниевой технологии испокон веков. Ионную имплантацию используют для изоляции элементов. Всё стандартно. Надо пролегировать AlGaN n-типа вокруг активной области.

Ну не все так просто, к сожалению. Качество ионной имплантации зависит от очень многих факторов и не только от имплантера. Да, сделать можно, нужно и правильно, но не так уж просто и далеко не у всех в России получается. 

По поводу кремниевой технологи для затворов на нитриде: это действительно можно сделать (показано на практике, но не российскими предприятиями), но литография просто так не переносится. И дело не в том что там Si3N4, SiO2 или Al2O3. Ну и самый большой вопрос: люди из GaN в России не обладают мощностями кремниевых заводов, а просто придти в Микрон и сделать литографию отдав ФШ не получится, надо отрабатывать процесс. У кого-то есть такая возможность, а у кого-то нет, зависит от предприятия. 

[mepavel 0]

4 hours ago, semigas said:

Ну не все так просто, к сожалению. Качество ионной имплантации зависит от очень многих факторов и не только от имплантера. Да, сделать можно, нужно и правильно, но не так уж просто и далеко не у всех в России получается. 

Понятно, что не так просто. Это целая наука. Нужно точно попасть с профилем и концентрацией, чтобы получить высокое сопротивление при компенсации примесью или дефектами. Так же существуют различные вариации ионов: азот, инертные газы, хром, железо и т.д. У всех свои преимущества и недостатки. С процессом активации есть нюансы. 

4 hours ago, semigas said:

По поводу кремниевой технологи для затворов на нитриде: это действительно можно сделать (показано на практике, но не российскими предприятиями), но литография просто так не переносится. И дело не в том что там Si3N4, SiO2 или Al2O3. 

В России (союзе) с давних пор A3B5 занимаются несколько предприятий. Поэтому там с самого начала затворы делали при помощи электронной литографии. Фотолитография ещё не была тогда сильно развита в субмикронных размерах.  

4 hours ago, semigas said:

Ну и самый большой вопрос: люди из GaN в России не обладают мощностями кремниевых заводов, а просто придти в Микрон и сделать литографию отдав ФШ не получится, надо отрабатывать процесс. У кого-то есть такая возможность, а у кого-то нет, зависит от предприятия. 

Тут больше зависит от желания и денег. Так то Микрон идёт на сотрудничество, но не всегда получается сделать работы по первому требованию. Поэтому мы и строим новый цех с более ли менее актуальной фотолитографией. Сейчас наша старая "проекционка" в типовом режиме позволяет работать по нормам 2 мкм. Иногда ужимаемся до 1,4 мкм, но со всякими ухищрениями.  

[khach 45]

13 hours ago, mepavel said:

Поэтому мы и строим новый цех с более ли менее актуальной фотолитографией. Сейчас наша старая "проекционка" в типовом режиме позволяет работать по нормам 2 мкм. Иногда ужимаемся до 1,4 мкм, но со всякими ухищрениями.  

Если вы сейчас перестраивает литографию, то подумайте на счет прямого засвета фоторезиста ( direct laser writing) на базе недавно появившихся ( несколько лет всего) DPSS лазеров 320нм.  Они непрерывные, хороший модовый состав луча. Самое интересное что у них накачка тоже нитридным полупроводниковым лазером 443нм и основная гармоника излучения 640нм с удвоением внутри резонатора. При таком источнике можно рисовать литографию с проектными нормами в 200 нм без особого напряга.  Готовых установок с таким источникм встерчать пока не прихродилось.

 

[mepavel 0]

23 hours ago, khach said:

Если вы сейчас перестраивает литографию, то подумайте на счет прямого засвета фоторезиста ( direct laser writing) на базе недавно появившихся ( несколько лет всего) DPSS лазеров 320нм. 

В проекте заложен именно такой генератор изображений. Но пока приходится заказывать фотошаблоны на стороне.

 

[K0nstantin 5]

30.03.2021 в 12:44, khach сказал:

Вы не путайте литорафию по кремнию по собственнному оксиду с литографией по толстому слою Si4N4 или другого диэлектрика на нитриде. Это как говорится две большие разницы.

Зы. Еще забыли упомянуть установку ионной имплантации, чтобы убить 2DEG электронный газ вокруг активной области транзистора. А то травлением слишком поверхность портится и утечки большие.

Еще очень отдельная тема- вопрос металлических контактов к стоку и истоку

Про омические контакты уже упоминали. Там качество больше определяется самой гетероструктурой.

Если не ошибаюсь, где-то читал, что омические нитрида галлия подлегируют ионной имплантацией для их улучшения.
Не технолог, но про какое травление идёт речь? Селективности маски не хватает разве? Одной ионной имплантацией хорошей изоляции на GaN не добиться.

 

До кучи ещё утонялка пластины нужна.

[semigas 1]

1 hour ago, K0nstantin said:

Про омические контакты уже упоминали. Там качество больше определяется самой гетероструктурой.

Если не ошибаюсь, где-то читал, что омические нитрида галлия подлегируют ионной имплантацией для их улучшения.
Не технолог, но про какое травление идёт речь? Селективности маски не хватает разве? Одной ионной имплантацией хорошей изоляции на GaN не добиться.

 

До кучи ещё утонялка пластины нужна.

Область, которая не должна проводить, может быть забомбардирована ионами, а может быть просто вытравлена, удалена физически. Но способ олдскул. Не то чтобы не работает, но надо извращаться.

Про оммические контакты: все зависит от требований и технологических возможностей. Кто-то легирует, кто-то травит, у кого-то все прямо так получается на ГС без особых трудностей.  

[khach 45]

28 minutes ago, semigas said:

Область, которая не должна проводить, может быть забомбардирована ионами, а может быть просто вытравлена, удалена физически. Но способ олдскул. Не то чтобы не работает, но надо извращаться.

Вот именно извращаться приходится. Извращаться с концами электродов затвора- они  же должны выйти из области 2-Д газа, чтобы надежно выключать транзистор. А если электроды проходят по границе травления то там их или порвет, или пробой по затвору будет.  При имплантации этого эффекта нет. Но надо кроме того что забомбардировать, еще и прогреть правильно чтобы примесь в решетку встроилась а сама структура не испортилась. К сожалению нитрид диффузионного не легируется от слова совсем в отличии от кремния.

А вот специалистов по изготовленю сквозных виасов в подложке я бы и сам с интересом выслушал. Как лучше всего делать эти овальные отверстия и забивать их металлом?

 

[K0nstantin 5]

Чего порвёт? Вот не помню, есть ли возможность вытравить AlGaN с покатыми стенками вдоль направления ширины затвора, но вот на картинке сверху металл затвора идёт как раз с уклоном, хотя стенка структуры нарисована вертикальной. Не отрицательный профиль стенки - уже хорошо. А толщина металлизации намного больше высоты меза-структуры: ~0,4мкм против десятков нм изоляции.

[khach 45]

Я не нашел хорошего фото с электронного микроскопа чтобы показать проблему в реале, поэтому прицепил эскизы для понятности. С покатыми стенками травиться в обычной плазменной RIE  травилке вы будете иметь секас с поверхностыми состояниями. Т.е проблема на самом деле решаема и такое травление используется при создании fin-fet нитридных транзисторов, но это заморочки для миллиметровых волн и терагерц. Так что не будем пока усложнять.

[mepavel 0]

On 4/5/2021 at 12:15 PM, semigas said:

Область, которая не должна проводить, может быть забомбардирована ионами, а может быть просто вытравлена, удалена физически. Но способ олдскул. Не то чтобы не работает, но надо извращаться.

Чаще всего изоляцию делают ионной имплантацией. Хотя RFMD+Triquint=Qorvo рисуют в учебниках (может только для наглядности), что изоляция выполнена удалением участков проводящего слоя GaN For Dummies. Хотя у них очень специфический техпроцесс, так что вполне может быть и старый способ.

On 4/5/2021 at 12:15 PM, semigas said:

Про оммические контакты: все зависит от требований и технологических возможностей. Кто-то легирует, кто-то травит, у кого-то все прямо так получается на ГС без особых трудностей.  

Обычно при нормальной эпи-структуре никто не легирует и не травит. Тем не менее, операция вжигания омических контактов обязательна.

On 4/5/2021 at 12:27 PM, khach said:

К сожалению нитрид диффузионного не легируется от слова совсем в отличии от кремния.

Я смотрю, что уже не первый раз Вы так сожалеете об этом. Не понимаю правда из-за чего. Диффузионная загонка примеси уже и на кремнии давно не используется (лет 20-30+), т.к. крайне малоэффективная, неточная, трудоёмкая и не позволяет получить нужный концентрационный профиль примеси по глубине. Разгонку примести иногда делают в диффузионных печах, предварительно загнав нужную дозу в подложку ионной имплантацией (но это только в специальных задачах).

GaN можно диффузионно пролегировать, но только после таких температур вся эпи-структура расплывётся и азот начнёт улетучиваться)

On 4/5/2021 at 12:27 PM, khach said:

А вот специалистов по изготовленю сквозных виасов в подложке я бы и сам с интересом выслушал. Как лучше всего делать эти овальные отверстия и забивать их металлом?

Лучше всего отверстия делать реактивным ионным травлением - статья, кроме того можно ещё лазером и даже сверлением. 

Анизотропное травление происходит обычно до металлического стоп слоя.

[khach 45]

Вот про возможность диффузионной разгонки примеси и переживаю. Было бы намного проще если бы процесс работал, но природа против.

Ионным травлением виасы делаются, но есть проблема- плазма сжирает маску быстрее чем отверстия протравятся. А процедура утоньшения подложки полировкой не спосбствует повышению выхода годных. Вот и пытаемся подобрать процесс или лазерной абляцией с фемтосекундынми импульсами ( они меньше дают разбрызгивания материала из кратера) или лазерно-стумулированным мокрым травлением, или еще как.