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晟鼎RTP快速退火爐如何打造理想歐姆接觸

在半導體器件的制造中,歐姆接觸是實現高性能電路的核心技術之一。

 

RTP技術能夠有效修復晶格損傷,提供更加穩定、均勻的歐姆接觸,確保器件的穩定性和可靠性。

 

一、氮化鎵(GaN)歐姆接觸

氮化鎵(GaN)材料因其寬禁帶和高擊穿場強的特性,在功率電子和射頻器件中備受關注,但其歐姆接觸的形成極具挑戰:

1.高勢壘問題

GaN的寬禁帶性導致金屬與半導體界面存在高勢壘,傳統退火工藝無法有效降低接觸電阻

2.金屬選擇局限

傳統金屬(如Ti/Al/Ni/Au)需通過退火觸發化學反應,形成低勢壘合金(如TiN、AlGaN等)

3.熱敏感性與工藝失衡

GaN在高溫下易分解,而低溫又無法激活金屬/GaN界面反應

 

良好的歐姆接觸圖形邊緣應保持平整,電極之間不應存在導致短路的金屬粘合,退火完成后不會出現金屬的側流。

(左)退火前歐姆接觸形態 (右)退火后歐姆接觸形態 

*(左)退火前歐姆接觸形態 (右)退火后歐姆接觸形態(圖源網絡,侵刪)

 

在對GaN歐姆接觸進行退火處理時,退火溫度的控制尤為重要,溫度精準度差會導致電阻率的增加以及電流的減小。

比接觸電阻率與退火溫度的函數關系 

*比接觸電阻率與退火溫度的函數關系(圖源:知網,侵刪)

其中,退火溫度過高可能導致氮化鎵材料的損傷或金屬電極的熔化;溫度過低時會導致金屬與半導體之間形成較高的勢壘,阻礙載流子的傳輸。

 

二、晟鼎RTP快速退火爐優勢

針對制成GaN歐姆接觸的難點,晟鼎RTP快速退火爐提供以下解決方案:

1.精準的溫度-時間控制:

滿足GaN的熱敏感性,可減少金屬層在高溫下的擴散時長,抑制界面過度反應

2.強大的溫場管理系統:

良好的溫度重現性與溫度均勻性,避免接觸電阻分布不均

3.熱預算低,升溫速率快:

升溫速率可達150℃/s,制程范圍覆蓋200-1250℃,有效節省工藝時間和熱預算成本

4.動態氣體調控:

晟鼎RTP快速退火爐最多可配置6組工藝氣體,實現退火腔室內氣體的快速切換,確保退火處理的穩定性

快速退火爐 


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