用248 nm光刻機(jī)制作150 nm GaAs PHEMT器件性能及可靠性評估

郭　嘯，章軍云，林　罡

（南京電子器件研究所，南京210016）

用248 nm光刻機(jī)制作150 nm GaAs PHEMT器件性能及可靠性評估

郭嘯，章軍云，林罡

（南京電子器件研究所，南京210016）

介紹了基于光刻機(jī)的150 nm T型柵GaAs PHEMT工藝，其中重點(diǎn)介紹了使用的shrink關(guān)鍵工藝步驟。利用新工藝在某100 mm GaAs工藝線上進(jìn)行流片，并通過直流測試、loadpull測試、微波小信號測試以及環(huán)境試驗(yàn)、極限電壓測試、高溫步進(jìn)試驗(yàn)，獲得新工藝下制作的GaAs PHEMT的各項(xiàng)性能指標(biāo)及可靠性。最后制作得到的器件在性能和通過直接光刻得到的PHEMT在性能和可靠性上基本在一個水平上，但是想要通過shrink工藝得到線寬更細(xì)的柵長需要進(jìn)一步努力。

砷化鎵；贗配高電子遷移率晶體管；可靠性；T型柵

1　引言

近年來，毫米波有源器件的市場需求越來越大，發(fā)展越來越迅速，而GaAs PHEMT因其比較優(yōu)越的性能、較低的成本和比較成熟的制造工藝成為8 mm波段有源器件的首選。傳統(tǒng)的基于電子束直寫技術(shù)制造的毫米波器件工藝由于其固有的低效率、低產(chǎn)能的缺點(diǎn)，已經(jīng)滿足不了量產(chǎn)的需要，而基于光刻機(jī)的工藝相對于電子束直寫具有高效率、高成品率和高成熟度的優(yōu)點(diǎn)，因此我們開發(fā)了基于248 nm光刻機(jī)的150 nm T型柵GaAs PHMET工藝。此工藝相較于更高精度光刻機(jī)制作的150 nm柵長器件，在器件性能和可靠性上處在同一水平，但是就光刻機(jī)設(shè)備成本而言，248 nm光刻機(jī)更加廉價，光刻機(jī)設(shè)備采購成本可降低70%～75%。

2　關(guān)鍵工藝設(shè)計

2.1Shrink工藝

Shrink工藝是指在通過曝光顯影光刻出圖形窗口之后，在圓片表面再涂一層shrink材料，這種材料可以溶于指定的溶劑?！?br>