用于GaN基HEMT栅极金属TiN的ICP刻蚀工艺

作     者：高阳 周燕萍 王鹤鸣 左超 上村隆一郎 杨秉君 Gao Yang;Zhou Yanping;Wang Heming;Zuo Chao;Ryuuichirou Kamimura;Yang Bingjun

作者机构：爱发科(苏州)技术研究开发有限公司江苏苏州215026 株式会社アルバック神奈川县茅崎市253-8543 

出 版 物：《微纳电子技术》 (Micronanoelectronic Technology)

年 卷 期：2024年第61卷第3期

页      面：136-143页

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

主　　题：氮化镓(GaN) 高电子迁移率晶体管(HEMT) 电感耦合等离子体(ICP)刻蚀 TiN Cl2和BCl3混合气体 栅极结构 新能源汽车 

摘      要：GaN基高电子迁移率晶体管(HEMT)在射频(RF)通信及新能源汽车领域有着巨大的应用潜力。TiN材料因其良好的热稳定性、化学稳定性及工艺兼容性,可用作GaN基HEMT的栅极材料。采用ULVAC公司生产的NE-550型电感耦合等离子体(ICP)刻蚀设备对TiN材料进行了干法刻蚀工艺的研究。采用光刻胶作为刻蚀掩膜,Cl_(2)和BCl_(3)混合气体作为工艺气体,通过调整工艺参数,研究了ICP源功率、射频(RF)偏压功率、腔体压力、气体体积流量以及载台温度对TiN刻蚀速率和侧壁角度的影响。最后通过优化工艺参数,得到了TiN刻蚀速率为333 nm/min,底部平整且侧壁角度为81°的栅极结构。