用于低噪声MESFET的高厚-长比的0.1微米栅制造工艺

已研究出一种采用光学光刻的新工艺来制作很厚的亚微米栅。用这种工艺已制出了厚-长比(栅厚度/栅长度)大约为19的900A长和1.7μm厚的铝栅。用这种厚-长比大的栅结构已制造出栅长短至0.1μm和栅宽达300μm的GaAsMESFET。对于半微米和1/4微米长的铝栅,已分别测得每毫米栅宽的栅电阻为17Ω和37Ω。     

亚微米GaAsMESFET的跨导压缩

众所周知,GaAsMESFET的跨导压缩现象与栅金属、制作工艺和栅长有关。认为这种现象是由栅和漏之间裸露表面下的耗尽区引起的。基于此假设,提出了一种可以圆满地解释0.25μm栅长器件实验结果的新模型。     

用选择电镀法制作砷化镓场效应晶体管

由于砷化镓场效应晶体管是一种必不可少的微波有源器件,因此为了提高该器件的频率并降低噪声,有必要将其栅长缩短到1微米以下。迄今,实现亚微米栅长的方法既有传统的光刻技术,也提出了自对准等种种方法,我们把电镀法形成微波肖特基势垒二极管的成功经验应用于场效应管的制作上,并对电镀法形成的有源区进行了研究。在此过程中,既考察了选择电镀法对器件制作的适用性,又探索了应用自对准方法制作场效应管的可能性。用选择电镀的优点是片子上面的绝缘膜不用粘附金属,仅在露出砷化镓的窗口粘附金属。其缺点是能镀的金属种类非常有限。     

经改进的亚微米单栅和双栅砷化镓MESFET的低噪声和高增益性能

叙述了亚微米单栅和双栅砷化镓金属—半导体场效应晶体管(GaAsMESFET)的微波性能。也讨论了设计考虑和器件工艺。这些GaAsMESFET 在 x 波段上的低噪声和高增益性能都超过了以往水平,对于0.5微米单栅 MESFET 在12千兆赫下噪声系数为2.9分贝、相应的增益为10.0分贝,1微米双栅 MESFET 在同样频率下噪声系数为3.9分贝、相应的增益为13.2分贝。     

低噪声高电子迁移率晶体管

采用直接描绘电子束刻蚀法制造了用于低噪声极高频(EHF)放大器的亚半微米栅长的高电子迁移率晶体管。调制掺杂的外延结构是用分子束外延法生长的,在10~(12)电子/cm~2的电子浓度时,室温下的霍耳迁移率为8000cm~2/V·sec,液氮温度下为77,600cm~2/V·sec。通过腐蚀通n~+GaAs接触层的凹楷的方法确定了窄达0.28μm的栅长。0.4μm栅长的耗尽型器件的直流跨导超过260mS/mm。对0.37μm栅长的器件,进行了噪声系数和相关增益的测量,在34GHz下,得到了2.7dB的噪声系数和5.9dB的相关增益。还制造了具有240mS/mm跨导的增强型器件,对0.35μm的栅长,在18GHz下,它们的噪声系数为1.5dB,相关增益为10.5dB。这些结果可以和已报导过的最好的0.25μm栅长的GaAsMESFET的噪声系数相匹敌。     

砷化镓场效应晶体管及其应用

自1966年 C·A·Mead 提出肖特基势垒栅砷化镓场效应晶体管(以下称为 GaAsMES-FET)以来,经过精心的研究,其性能已有显著地改进,特别是近年来,随着以通信卫星为主的通信系统的进展,迫切地希望低噪声器件在 S～X 波段上的实用化。然而,过去这多半还是靠参量二极管、变容二极管以及双极晶体管来实现的。其主要原因则是GaAsMESFET 研制时间不长,缺乏关于其应用电路技术和器件可靠性等方面的经验。然而,随着这些问题的逐步明确,预期这种 GaAsMESFET 将在今后各个领域内得到广泛应用。本文将以1微米栅的 GaAsMESFET 为主,叙述 MESFET 的应用。     

分子束外延制备的毫米波GaAsFET

研制了适于毫米波频段工作的GaAsMESFET。这些器件的特点是电子束确定亚半微米栅长,用MBE生长材料。有源层掺杂浓度为6×10~(17)/cm~3,跨导达330mS/mm。75μm栅宽器件在35、44和60GHz下增益分别达到13、9.5和6.5dB。     

光学光刻及其反差增强技术——反差增强技术的价值目前正在各种光刻工艺中得到证明

<正> 由于半导体微制造技术的不断革新,集成电路(IC)密度在过去15年里已取得了惊人的发展。其实际效益是每单元电路功能的成本一直在持续下降(图1),从而使计算机,电视通讯和消费类电器在近几年得到有目共睹的飞速发展。 将集成电路图形刻印在硅片上的微细光刻技术是半导体微制造技术发展的核心,自70年代初以来,微细光刻技术的研究已使图形线宽形成能力从7微米减至1微米。 随着器件设计、生产工程师所进行的“缩减”(例如:减小现存电路设计的面积或用新器件设计增加电路功能),一个硅片上的芯片数及每个硅片的价值也随之增加。器件物理学推测:器件的线宽极限接近0.5微米。目前,     

用10比1缩小投影光刻机制造最小线宽1微米的MOS器件

目前用紫外线光刻机已能制作最小线宽1微米的 LSI 器件。比如,用10∶1缩小投影光刻机,光刻胶用正性 AZ1450,用平行平板电极干式腐蚀装置进行蚀刻。线宽控制性能在20～20%以内。     

砷化镓自对准栅场效应晶体管

本文介绍了砷化镓微波肖特基势垒场效应晶体管源漏接触之间自动对准栅接触的方法。这个方法包括了源漏接触边缘下面砷化镓外延层的腐蚀以及用伸出部分作为栅接触金属的蒸发掩模。用这种方法制造的器件,栅长为4微米。微波测量的结果:在2千兆赫下最大可用增益为16分贝,按6分贝/倍频程下降,截止频率为11千兆赫。     

由电子束技术制造的砷化镓微波场效应晶体管

一、引言近几年来砷化镓材料和器件工艺方面的改进,实现了截止频率进入微波领域的场效应晶体管。肖特基势垒栅器件取代了扩散栅器件,因而使工作频率大大提高。为进一步提高这些器件的工作频率,必须采用栅长非常短的结构,器件要在10千兆赫以上的频率工作,则需制作亚微米的栅长。这在工艺中将产生很大的问题:由于要确定的尺寸接近紫外线辐射曝光的波长,普通的接触光刻掩模技术就不适用了。已提出新的工艺来缩小普通光刻带来的局限性,     

准分子激光刻蚀聚合物微图形制作研究

主要描述了紫外准分子激光刻蚀聚酰亚胺(polyimide,PI)制作微图案实验。通过这种刻蚀方法,成功地在PI上制作了微米量级线宽和亚微米量级深度的图案。     

n阱CMOS工艺

本文总结了n阱CMOS工艺的优点.工艺设计的主要考虑是从VLSI观点出发以达到高性能、高速度和高密度并与NMOS工艺相容.应用全离子注入技术、局部氧化方法、n~+掺杂且不含硼杂质的多晶硅栅、等离子体腐蚀以及70nm的薄栅氧化层,制成4μm沟道长度的CMOS电路.通过进一步改进光刻技术,本工艺可用于制造微米级或亚微米级短沟道器件.制作的器件参数和用SUPREMⅡ程序分析和模拟的结果符合得很好.若增加一块制作耗尽型n沟MOS晶体管的掩模版,本工艺也可很容易地扩展成N-MOS/CMOS工艺.     

1/4μm低噪声GaAsFET

采用普通光学光刻法制造了新的1/4μm栅GaAsMESFET,在12和32GHz之间频率范围,超过了所有已报导的FET而成为当今具有最好噪声系数的器件。     

栅非对称配置的GaAsMESFET击穿电压的研究

本文分析了栅非对称配置的GaAsMESFET的栅-源击穿电压和栅-漏击穿电压,给出了二者关系的简单数学表达式,由此发现了栅-漏击穿电压与器件夹断性能的关系,从实验上证明理论分析是正确的,对器件制造有一定的指导意义.     

声表面波器件叉指换能器的制作技术

声表面波器件的制造关键在于如何制作叉指换能器，特别对于GHz频率以上的器件,亚微米线宽如何控制是声表器件能否制作成功的关键。本文提供了其制作工艺流程及要点。     

超亚微米栅AlGaAs/GaAs HEMT

在分子束外延生长的外延晶片上,用电子束刻蚀技术制作了超亚微米栅AlGaAs/GaAs高电子迁移率晶体管(HEMT),其栅长分布为25～85nm。该器件表明,速度过冲和短栅几何效应对栅长小于100nm的器件起着重要的作用。栅长为30nm的HEMT的最大本征跨导为215mS/mm,有效饱和电子速度可达3×10~7cm/s。     

超深亚微米自对准平面双栅MOSFET假栅的制作

进入超深亚微米领域以后,传统CMOS器件遇到了器件物理、工艺技术等方面难以逾越的障碍.普遍认为,必须引入新结构和新材料来延长摩尔定律的寿命.其中,双栅CMOS被认为是新结构中的首选.在制作平面型双栅MOS器件中,采用自对准假栅结构,利用UHV外延得到有源区(S、D、G),是一种制作自对准双栅MOSFET的有效手段.文章详细研究了一种假栅制作技术.采用电子束曝光,结合胶的灰化技术,得到了线宽为50 nm的胶图形,并用RIE刻蚀五层介质的方法,得到了栅长仅为50 nm的自对准假栅结构.     

20GHz频段单片GaAsFET低噪声放大器

研制出一种20GHz频段单片砷化镓场效应低噪声放大器。通过得到在半绝缘砷化镓衬底上的微带线传输特性来完成设计和制造。研制的羊片放大器由亚微米栅GaAsMESFET和在半绝缘砷化镓衬底上制作输入和输出分布参数匹配电路所构成,尺寸为2.75×1.45mm~2。在21GHz没有任何附加调节情况下得到了6.2dB噪声系数和7.5dB的相应增益。     

自排列栅的平面肖特基势垒场效应晶体管

讨论了串联电阻对伏安特性的影响。用质子轰击制作平面砷化镓场效应晶体管,避免了表面不平整给柯达光致抗蚀剂带来的问题。用自排列栅技术得到5微米栅的器件。由于尚不能控制腐蚀,妨碍了用本工艺制出更小的器件。