Kontrolowane trawienia plazmą BCI₃/Ar cienkich warstw AlGaN dla technologii tranzystorów HEMT AlGaN/GaN

• Autorzy: Kruszka R. , Gołaszewska K. , Taube A. , Sidor Z. , Borysiewicz M. , Żytkiewicz Z. R. , Kamińska E. , Piotrowska A.

Warianty tytułu

EN

Controlled etching of thin AlGaN films using BCI₃/Ar plasma for AlGaN/ GaN HEMT technology

• Konferencja: Krajowa Konferencja Elektroniki. Sesja Specjalna InTechFun POIG.01.03.01-00-159/08 (11. 11-14.06. 2012 ; Darłówko Wschodnie, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono procesy precyzyjnego trawienia cienkiej warstwy AlGaN dla technologii tranzystorów HEMT AlGaN/GaN. Trawienia cienkich warstw AlGaN prowadzono w plazmie dużej gęstości BCI₃/Ar uzyskując szybkości trawienia na poziomie 10 nm/min. Dla metalizacji Ti/Al/Ni/Au najniższą wartość rezystancji kontaktu AI₂₈Ga₇₂N/(Ti/AI/Ni/Au), wynoszące Rc= 1 Ωmm i rc = 2 • 10 ⁻⁵ Ωcm², zaobserwowano dla głębokości wytrawienia ok. 8 nm (nominalnie 15 nm od granicy 2DEG). Badania przewodnictwa elektrycznego techniką C-AFM ujawniły niejednorodności metalizacji kontaktowej w skali nanometrowej z widoczną siecią kanałów dobrego przewodnictwa elektrycznego wokół źle przewodzących ziaren.

EN

Process of recess etching of thin AlGaN films for AlGaN/GaN HEMT technology is reported. The etching was carried out using high density BCI₃/Ar plasma yielding etch rates about 10 nm/min. It is shown, that for Ti/AI/Ni/Au metallization, the minimum contact resistance of a AI₂₈Ga₇₂N/(Ti/AI/Ni/Au) contact, i.e. Rc = 1 Ωmm and rc = 2•10 ⁻⁵ Ωcm² was achieved for the etch depth of 8 nm (corresponding to a nominal distance of 15 nm from the 2DEG). C-AFM conductivity studies revealed nanometer scale inhomo-geneities in the metallization area, with an network of high conductivity channels surrounding large low-conductivity grains.

Słowa kluczowe

PL

AlGaN/GaN; HEMT; trawienie warstwy podkontaktowej; plazma BCI3; kontakty omowe

EN

AlGaN/GaN; HEMT; contact recess etching; BCI3 plasma; ohmic contacts

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 53, nr 9
• Strony: 20--22
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Kruszka R.

autor

Gołaszewska K.

autor

Taube A.

autor

Sidor Z.

autor

Borysiewicz M.

autor

Żytkiewicz Z. R.

autor

Kamińska E.

autor

Piotrowska A.

• Instytut Technologii Elektronowej, Warszawa

Bibliografia

• [1] Gong R., J. Wang, S. Liu, Z. Dong, M. Yu, C. P. Wen, B. Zhang: Analysis of surface roughness in Ti/Al/Ni/Au Ohmic contact to AlGaN/GaN high electron mobility transistors. Appl. Phys. Lett. 97, 062115, 2010.
• [2] Lee H. S., D. S. Lee, T. Palacios: AIGaN/GaN High-Electron-Mobility Transistors Fabricated Through a Au-Free Technology. IEEE Electr. Dev. Lett. 32 (5), 623, 2011.
• [3] Roccaforte F., F. Iucolano, F. Giannazzo, A. Alberti, V. Raineri: Nanoscale carrier transport in Ti/Al/Ni/Au Ohmic contacts on AIGaN epilayers grown on Si (111). Appl. Phys. Lett. 89, 022103, 2006.
• [4] Selvanathan D., F. M. Mohammed, A. Tesfayesus, I. Adesida: Comparative study of Ti/Al/Mo/Au, Mo/Al/Mo/Au, and V/Al/Mo/Au ohmic contacts to AlGaN/GaN Heterostructures. J. Vac. Sci. Technol. B 22(5), 2409, 2004.
• [5] Wang L., D. H. Kim, I. Adesida: Direct contact mechanism of Ohmic metallization to AlGaN/GaN heterostructures via Ohmic area recess etching. Appl. Phys. Lett. 95, 172107, 2009.
• [6] Hadis Morkoc: Handbook of Nitride Semiconductors and Devices. Volume 3, GaN-based Optical and Electronic Devices, Wiley 2009.
• [7] Gonzalez-Posada F., J. A. Bardwell, S. Moisa, S. Haffouuz, H. Tang, A. F. Brana, E. Munoz: Surface cleaning and preparation in AlGaN/GaN-based HEMT processing as assessed by X-ray photoelectron spectroscopy. Applied Surface Science 253, 6185, 2007.
• [8] Chen C. H., S. Keller, E. D. Haberer, L. Zhang, S. P. DenBaars, E. L. Hu, U. K. Mishra, Y. Wu: Cl2 reactive ion etching for gate recessing of AlGaN/GaN field-effect transistors. J.Vac. Sci. Technol. B 17(6), 2755, 1999.
• [9] Basu A., F. M. Mohammed, S. Guo, B. Peres, I. Adesida: Mo/Al/Mo/Au Ohmic contact scheme for AlxGa 1-x N/GaN high electron mobility transistors anneled at 500°C. J. Vac.Sci. Technol. B 24(2), L16, 2006.
• [10] Wang W. K., Y. J. Li, C. K. Lin, Y. J. Chan, G. T. Chen, J. I. Chyi: Low Damage, Cl2-Based Gate Recess Etching for 0,3um Gate-Length AlGaN/GaN HEMT Fabrication. IEEE Electr. Dev. Lett, 25(2), 52, 2004.
• [11] Adesida I., A. Mahajan, E. Andideh, M. A. Khan, D. T. Olsen, J. N. Kuznia: Reactive ion etching of gallium nitride in silicon tetrachloride plasmas. Appl. Phys. Lett. 63(20), 2777, 1993.
• [12] Jacobs B., M. C. J. C. M. Kramer, E. J. Geluk, F. Karouta: Optimisation of the Ti/Al/Ni/Au ohmic contact on AlGaN/GaN FET structures. Journal of Crystal Growth, 241, 15, 2002.