嘉兆科技 CORAD 1 / 6 5 种 主 流 射 频 半 导 体 制 造 工 艺 嘉 兆 科 技 1、 GaAs 半 导 体 材 料 可 以 分 为 元 素 半 导 体 和 化 合 物 半 导 体 两 大 类 , 元 素 半 导 体 指 硅 、锗单一元 素 形成的半 导 体 , 化 合 物 指 砷化 镓、磷化 铟等化 合 物 形成的半 导 体 。砷化 镓的电子迁移速率比硅 高 5.7 倍, 非常适合 用于高频电路。砷化 镓组件在高频、高功率、高效率、低噪声指 数的电气特性均远超过硅 组件, 空乏型砷化 镓场效晶体 管(MESFET)或高电子迁移率晶体 管(HEMT/PHEMT), 在 3 V 电压操作下可 以 有 80 %的功率增加效率(PAE: power addedefficiency), 非常的适用于高层(high tier)的无线通讯中长距离、长通信时间的需求。 砷化 镓元 件因电子迁移率比硅 高很多, 因此采用特殊的工艺, 早期为 MESFET 金属半 导体 场效应晶体 管, 后演变为 HEMT ( 高速电子迁移率晶体 管), pHEMT( 介面应变式高电子迁移电晶体 )目前则为 HBT ( 异质 接面双载子晶体 管)。异质双极晶体 管(HBT)是无需负电源的砷化 镓组件,其功率密度(power density)、电流 推 动 能 力 (current drive capability)与 线性度(linearity)均超过 FET, 适合 设 计 高功率、高效率、高线性度的微 波 放 大 器 , HBT 为 最 佳 组件的选 择 。而 HBT 组件在相 位 噪声, 高 gm、高功率密度、崩 溃 电压与 线性度上 占 优 势 , 另 外 它 可 以 单电源操作, 因而 简 化 电路设 计 及 次 系 统 实 现 的难 度, 十 分 适合 于射 频及 中频收 发 模 块 的研 制 , 特别 是微 波 信号 源与 高线性放 大 器 等电路。 砷化 镓生 产 方 式和 传 统 的硅 晶圆 生 产 方 式大 不 相 同 , 砷化 镓需要 采用磊 晶技 术 制 造 , 这 种磊 晶圆 的直 径 通常为 4-6 英 寸 , 比硅 晶圆 的 12 英 寸 要 小 得 多。磊 晶圆 需要 特殊的机 台 ,嘉兆科技 CORAD 2 / 6 同 时 砷 化 镓 原 材 料 成 本 高 出 硅 很 多 , 最 终 导 致 砷 化 镓 成 品 IC 成 本 比 较 高 。 磊 晶 目 前 有 两种 , 一 种 是 化 学 的 MOCVD, 一 种 是 物 ...