2.2.1 Ein GaAs MESFET Prozeß

Um einen Überblick über die typischen Prozeßschritte und die Komplexität der Herstellung von GaAs MESFETs zu geben, soll hier der Prozeßablauf bei der Herstellung einer integrierten digitalen Logikschaltung beschrieben werden. Die Darstellung und Beschreibung folgen dem in [90] gegebenen Beispiel. Als Substrat wird semi-isolierendes GaAs angenommen. Die einzelnen Schritte werden für einen einzelnen MESFET angeführt, der aber Teil einer komplexeren Schaltung sein soll. Folgende Prozeßschritte sind für die Herstellung der Schaltung notwendig:

• Herstellung der aktiven Schicht:
  • Reinigung des Wafers
  • Aufbringen des Fotolacks
  • Belichten und Entwickeln der Maske für die Kanalimplantation
  • Kanalimplantation (Abb. 2.10 a)
  • Ablösen des Fotolacks
• Herstellung des Schottky-Gates:
  • Reinigung des Wafers
  • Aufbringen des Gate-Metalls
  • Reinigung des Wafers
  • Aufbringen des Fotolacks
  • Belichten und Entwickeln der Maske für die Gate-Metallisierung
  • Wegätzen der Fenster für die Kontaktimplantation
• Kontaktimplantation (selbstjustierend):
  • Implantation in die freigeätzten Bereiche, wobei dieselbe Maske wie für die Gate-Metallisierung verwendet wird (Abb. 2.10 b)
  • Ablösen des Fotolacks
• Ausheilung der Implantationen und Entfernung des restlichen Gate-Metalls:
  • Reinigung des Wafers
  • Aufbringen des Fotolacks
  • Belichten und Entwickeln der Maske zum Schutz des Gatekontakts
  • Wegätzen des restlichen Gatemetalls
  • Ablösen des Fotolacks
  • Ausheilen der Implantationen
• Herstellung des Source- und Drainkontakts:
  • Reinigung des Wafers und Aufbringen des Fotolacks
  • Aufdampfen des Metalls für die ohmschen Kontakte
  • Abheben des Metalls
  • Legieren des Metalls (Abb. 2.10 c)
• Herstellung der Isolation zwischen den verschiedenen Metallisierungsebenen und den Kontaktlöchern:
  • Reinigung des Wafers
  • Aufbringen der Isolation SiO oder SiN
  • Aufbringen des Fotolacks
  • Belichten und Entwickeln der Maske für die Kontaktlöcher
  • Ätzen des Isolators
  • Ablösen des Fotolacks
• Herstellung der zweiten Metallisierungsebene:
  • Reinigung des Wafers und Aufbringen des Fotolacks
  • Belichten und Entwickeln der Maske für die Verbindungen der zweiten Metallisierungsebene (Abb. 2.10 d)
  • Aufdampfen der zweiten Metallisierung
  • Abheben des Metalls (Abb. 2.10 e)
• Behandlung der Waferrückseite:
  • Schleifen und Polieren bis zur gewünschten Dicke
  • Metallisierung der Rückseite

  
Abbildung 2.10: Prozeßschritte bei der Herstellung eines GaAs IC