基于GaN的高电子迁移率晶体管(GaN-HEMT)是下一代射频应用的关键技术,广泛应用于5G通信、卫星系统、雷达及高效能功率放大器。
相比传统硅器件,这些器件在高频性能、功率密度与热稳定性方面展现出显著优势。
随着亚洲及全球增长市场对GaN-HEMT的需求不断扩大,制造商必须应对新兴的工艺挑战,特别是在量产环境下,确保良率、一致性与器件可靠性显得尤为关键。
GaN-HEMT器件的制造需在多个层次与界面上实现精细工艺控制,主要挑战包括:
GaN与AlGaN层的蚀刻控制:
需高选择性并最小化损伤,避免影响有源层,特别是在复合结构与薄膜处理中。
2DEG通道的保持:
等离子诱导的损伤或应力会削弱二维电子气(2DEG)性能。低损伤工艺对于维持高载流子迁移率至关重要。
表面钝化与绝缘膜形成:
沉积膜需具备良好的均匀性、低应力与热稳定性,以实现RF结构的隔离并提升击穿电压。
高速背面通孔蚀刻:
对于需背面布线或散热通孔的器件,需实现GaN或其他材料的快速、均匀蚀刻。
SPT提供专为GaN HEMT器件设计的蚀刻与PECVD系统,兼顾高精度、可重复性与低损伤处理。
高选择性蚀刻GaN/AlGaN层,避免损伤2DEG
平滑的侧壁与极小的表面粗糙度
精确控制台面、栅极与通孔结构
低离子损伤沉积钝化与绝缘膜(如SiNₓ)
优化热稳定性与击穿电压表现
可调应力控制,适用于高频基板
适用于散热或互连的通孔结构
在大尺寸晶圆上保持一致蚀刻速率与小锥度