氮化鎵工藝制造流程

氮化鎵具有大禁帶寬度、高電子飽和速率、高擊穿電場(chǎng)、較高熱導(dǎo)率、耐腐蝕以及抗輻射性能等優(yōu)點(diǎn)，從而可以采用氮化鎵制作半導(dǎo)體材料，而得到氮化鎵半導(dǎo)體器件。

目前第三代半導(dǎo)體材料主要有三族化合物半導(dǎo)體材料、碳化硅和氧化物半導(dǎo)體材料，其中三族化合物半導(dǎo)體常見(jiàn)的有氮化鎵和氮化鋁；氧化物半導(dǎo)體材料主要有氧化鋅、氧化鎵和鈣鈦礦等。第三代半導(dǎo)體材料禁帶寬度大，具有擊穿電場(chǎng)高、熱導(dǎo)率高、電子飽和速率高、抗輻射能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因此適合制作耐高壓、高頻、高電流的器件，也可以降低器件的功耗。

氮化鎵具有禁帶寬度大、擊穿電壓高、熱導(dǎo)率大、飽和電子漂移速度高和抗輻射能力強(qiáng)等特點(diǎn)，是迄今理論上電光、光電轉(zhuǎn)換效率最高的材料。

現(xiàn)有技術(shù)中，氮化鎵半導(dǎo)體器件的制備方法為：在氮化鎵外延層的表面上形成氮化硅層，在氮化硅層上刻蝕出源極接觸孔和漏極接觸孔，源極接觸孔和漏極接觸孔內(nèi)沉積金屬，從而形成源極和漏極；再刻蝕氮化硅層以及氮化鎵外延層中的氮化鋁鎵層，形成一個(gè)凹槽，在凹槽中沉積金屬層，從而形成柵極；然后沉積二氧化硅層以及場(chǎng)板金屬層，從而形成氮化鎵半導(dǎo)體器件。

GaN晶圓的分步制造：

第一步、MOCVD生長(zhǎng)前襯底的清洗

第二步、掃描電鏡制模與表征

第三步、用MOCVD外延生長(zhǎng)

第四步、用掃描電鏡進(jìn)一步表征

第五步、部件制造和特性測(cè)試

涂覆的方法叫做外延生長(zhǎng)。在該過(guò)程中，氣體和金屬在良好控制的條件和高溫下與基底材料反應(yīng)。這樣，GaN的薄層或納米線可以在晶片上“生長(zhǎng)”。下一代半導(dǎo)體晶片具有GaN材料的元件。

然后將完成的晶片切割成郵票大小的小塊進(jìn)行封裝。在日常語(yǔ)言中，封裝的半導(dǎo)體被稱為微芯片或僅僅是芯片。這些可謂是讓電子產(chǎn)品工作的大腦和內(nèi)存。該芯片包含數(shù)百萬(wàn)個(gè)晶體管。通常一個(gè)器件的晶體管越多，它執(zhí)行任務(wù)的速度就越快。

本文整理自GaN世界、 X技術(shù)、個(gè)人圖書館