Исследование и разработка технологического процесса изготовления субмикронных затворов гетероструктурных СВЧ транзисторов методом контактной фотолитографии

• Автор: Великовский, Илья Эдуардович
• Шифр специальности: 05.11.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 165 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1 Современные материалы и приборы СВЧ диапазона и области их применения

1.1 Общие характеристики и понятие приборы СВЧ

диапазона

1.1.1 Конструкция типичного СВЧ транзистора и принципы его работы '

1.1.2 Основные СВЧ характеристики транзистора

1.2 Конструкции различных приборов СВЧ диапазона

1.2.1 МДП транзисторы

1.2.2 Полевые транзисторы с затвором Шоттки

1.2.3 Изоморфные транзисторы с двумерным

электронным газом
1.2.4 Псевдоморфные транзисторы с двумерным электронным газом и односторонним легированием
1.2.5 Псевдоморфные транзисторы с двумерным электронным газом и двухсторонним легированием
1.2.6 Метаморфные транзисторы с двумерным электронным газом на подложках СаАз и транзисторы на подложках 1пР
1.2.7 Метаморфные гетероструктуры на подложке ОаАэ
1.2.8 Транзисторы на нитриде галлия с поляризационно-наведенным каналом
1.2.9 Сравнение мощностных и высокочастотных характеристик СВЧ транзисторов
1.3 Выводы
Глава 2 Современные методы формирования затвора и контактной группы СВЧ транзисторов

2.1 Гетероструктурная технология формирования СВЧ-приборов
2.1.2 Особенности технологического процесса изготовления транзисторов
2.2 Сравнительный анализ существующих литографических систем и их применимости для изготовления затворов транзисторов
2.2.1 Электронно-лучевая литография
2.2.2 Проекционная литография
2.2.3 Импринтная литография
2.2.4 Рентгеновская литография
2.2.5 Ионно-лучевая литография
2.2.6 Контактная фотолитография
2.3 Классификация основных схем технологических
маршрутов изготовления субмикронных затворов транзисторов
2.3.1 Изготовление субмикронного затвора
прямоугольной формы, с использованием двухслойной резистивной маски
2.3.2 Использование трехслойной резистивной маски
2.3.3 Альтернативные методы формирования затвора
2.3.4 Изготовление субмикронного затвора
грибообразной формы
2.3.5 Изготовление затвора грибообразной формы с использованием двухслойной резистивной маски
2.3.6 Процесс изготовления грибообразного затвора с использованием трехслойной резистивной маски - одна литография
2.3.7 Процесс изготовления грибообразного затвора с использованием многослойной резистивной маски

2.3.8 Методы изготовления затвора грибообразной формы с использованием нескольких литографий с многослойными резистивными масками
2.3.9 Косвенные методы формирования затвора
2.4. Выводы
Глава 3 Технологический процесс контактной
фотолитографии с использованием двухслойной резистивной маски. Выбор материалов и оборудования использованного в работе
3.1 Обработка подложек перед нанесением фоторезиста
3.2 Нанесение резиста
3.3 Сушка резиста
3.4 Совмещение и экспонирование резистов
3.5 Проявление резистов
3.6 Вакуумное напыление
3.7 Допроявление пластин
3.8 Операция «взрыва»
3.9 Контроль в УФ микроскопе
3.10 Анализ материалов, используемых в технологическом процессе контактной фотолитографии в глубоком ультрафиолете с использованием двухслойной системы резистов
3.10.1 Выбор резиста для верхнего слоя маски
3.10.2 Выбор резиста для нижнего слоя маски
3.11 Выводы 115 Глава 4 Экспериментальные исследования получения
субмикронных затворов гетероструктурных СВЧ транзисторов методом контактной ультрафиолетовой фотолитографии
4.1 Выбор пары резист - проявитель для формирования субмикронных размеров элементов топологии

Частота.ГТи
Рисунок 1.15 — Сравнение выходной мощности и высокочастотных свойств СаАэ и 1пР биполярных и гетероструктурных транзисторов [69].
На основании приведенных данных можно сделать вывод о том, что разработки в области рНЕМТ транзисторов наиболее актуальны и позволяют создавать современные приборы в частотном диапазоне до 60ГГц.
Поэтому в работе ставится цель разработать технологию, позволяющую без использования косвенных методов уменьшения длины затвора получить затворы 0,3-Н),4 мкм, что позволяет изготавливать широкий спектр устройств для работы в частотном диапазоне до ЗОГГц. В качестве материалов для таких устройств могут быть использованы, прежде всего, рНЕМТ гетероструктуры и гетероструктуры на ОаЛ. Поэтому в работе были использованы гетероструктуры с двухсторонним легированием для рНЕМТ транзистора на основе ОаАэ, изготовленные методом молекулярно-лучевой эпитаксии (конструкция данной гетероструктуры показана на рис. 1.16 и гетероструктуры на основе АЮа14Лла1Ч гетеробарьера, конструкция показана нарис. 1.13).