在半导体器件的制造中,欧姆接触是实现高性能电路的核心技术之一。
RTP技术能够有效修复晶格损伤,提供更加稳定、均匀的欧姆接触,确保器件的稳定性和可靠性。
一、氮化镓(GaN)欧姆接触
氮化镓(GaN)材料因其宽禁带和高击穿场强的特性,在功率电子和射频器件中备受关注,但其欧姆接触的形成极具挑战:
1.高势垒问题
GaN的宽禁带性导致金属与半导体界面存在高势垒,传统退火工艺无法有效降低接触电阻
2.金属选择局限
传统金属(如Ti/Al/Ni/Au)需通过退火触发化学反应,形成低势垒合金(如TiN、AlGaN等)
3.热敏感性与工艺失衡
GaN在高温下易分解,而低温又无法激活金属/GaN界面反应
良好的欧姆接触图形边缘应保持平整,电极之间不应存在导致短路的金属粘合,退火完成后不会出现金属的侧流。
*(左)退火前欧姆接触形态 (右)退火后欧姆接触形态(图源网络,侵删)
在对GaN欧姆接触进行退火处理时,退火温度的控制尤为重要,温度精准度差会导致电阻率的增加以及电流的减小。
*比接触电阻率与退火温度的函数关系(图源:知网,侵删)
其中,退火温度过高可能导致氮化镓材料的损伤或金属电极的熔化;温度过低时会导致金属与半导体之间形成较高的势垒,阻碍载流子的传输。
二、晟鼎RTP快速退火炉优势
针对制成GaN欧姆接触的难点,晟鼎RTP快速退火炉提供以下解决方案:
1.精准的温度-时间控制:
满足GaN的热敏感性,可减少金属层在高温下的扩散时长,抑制界面过度反应
2.强大的温场管理系统:
良好的温度重现性与温度均匀性,避免接触电阻分布不均
3.热预算低,升温速率快:
升温速率可达150℃/s,制程范围覆盖200-1250℃,有效节省工艺时间和热预算成本
4.动态气体调控:
晟鼎RTP快速退火炉最多可配置6组工艺气体,实现退火腔室内气体的快速切换,确保退火处理的稳定性