p-GaN在不同掩膜和刻蚀气体中的ICP刻蚀

• 作者: 俞跃辉 张栋梁 沈玲燕 程新红 郑理 钱茹 顾子悦
• 来源期刊: 半导体技术
• 学科: 工学
• 关键词: GaN 选择性刻蚀 电感耦合等离子体(ICP)刻蚀 AlGaN/GaN HEMT 刻蚀形貌
• 年，卷（期）: 2018,（6）
• 所属期刊栏目: 半导体制造技术
• 页码范围: 449-455
• 页数: 7页
• 分类号: TN305.7
• 语种: 中文
• DOI: 10.13290/j.cnki.bdtjs.2018.06.008

摘要

p-GaN栅沟槽侧壁与AlGaN表面特性直接影响栅注入(GIT)型AlGaN/GaN HEMT器件的输出特性及击穿特性.对比研究了两种刻蚀气体(SF6/BCl3和Cl2/N2/O2)及不同的刻蚀掩膜层(SiO2,Si3N4和光刻胶)对AlGaN上p-GaN的选择性刻蚀结果,利用原子力显微镜(AFM)对刻蚀沟槽的表面形貌进行表征,并通过I-V测试其电学性能.结果显示,以Cl2/N2/O2为刻蚀气体,且体积流量为18,10和2 cm3/min时,p-GaN刻蚀速率稳定且与AlGaN的刻蚀选择比较高(约30),并且可使p-GaN刻蚀自动停止在AlGaN界面处.此外,以Si3N4作为刻蚀掩膜,可以获得表面光滑、无微沟槽且侧壁垂直度较好的沟槽结构.采用上述刻蚀工艺制备的GIT结构器件的漏端关态电流相比肖特基栅降低约2个量级,阈值电压约为0.61 V,峰值跨导为36 mS/mm.