Gallium nitride chemical mechanical planarization development through tool set-up, process and post cmp cleaning optimization
Galyum nıtrat kimyasal mekanik planarizasyon geliştirme aracı takımı, proses ve post cmp temizleme optimizasyonu
- Tez No: 523825
- Danışmanlar: DOÇ. GÜL BAHAR BAŞIM DOĞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Özyeğin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 132
Özet
Bu tez çalışmasında, yeni bir Kimyasal Mekanik Düzlemleme (CMP) prosesi ve tamamlayıcı bir takım kurulumu, düzlemleme sonrası yüzey pürüzlülüğünü kontrol ederken Galyum Nitrat (GaN) malzeme aşınım oranını arttırmak için tanıtılmıştır. Yeni bir süspansiyon akış metodu ve buna ek olarak yeni bir deney düzeneği, proses kimyasının yakın kontrolü ile yüksek malzeme aşınım oranı ve kabul edilebilir yüzey pürüzlülüğünü sağlayacak şekilde kurulmuştur. CMP sonrası temizleme prosedürleri, parçacık ve kontaminasyon gidermenin etkinliğini belirlemek için camlamlarla da çalışılmıştır. CMP sonrası temizliği için yarı iletken kuponun yüzey kalitesini korumaya yardımcı olabilecek yeni bir parçacık giderme işlemi denenmiştir. GaN CMP, yeni geliştirilen bir çalışma alanıdır ve yeni geliştirilen geniş uygulama yelpazesi sayesinde yüksek güç, yüksek frekans ve yüksek sıcaklıktaki mikro elektronik cihaz imalatında dikkat çekmektedir. Geniş bant genişliği enerjisi ve yüksek elektron hareketliliğinden dolayı, GaN, birçok uygulamada tercih edilir. Bunların arasında, engel katmanı olarak kullanıldığı heterojunction alan etkileri transistorleri (HFET) ve benzerleri, AlGaN/GaN güç geçişi sağlayan yüksek elektron hareketlilik transistorleri (HEMT) tampon olarak kullanılır. Fakat, mekanik özellikleri, GaN yüzeyini düzlemek için karmaşık süreçlere ve sarf malzemelerinin etkisiz kullanımına neden olur. Bu nedenle, bu çalışma, prosesin sürdürülebilir hale gelmesi için malzeme aşınım oranlarının arttırılması yoluyla CMP işlem süresinin azaltılması için GaN yarı iletken kuponlarının düzlemleme sürecinin optimizasyonuna odaklanmalıdır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, a new Chemical Mechanical Planarization (CMP) process and a complementary tool set-up are introduced to enhance Gallium Nitride (GaN) material removal rates while controlling the post planarization surface quality. The key process variables are studied to set them at an optimal level, while a new slurry feeding methodology is introduced in addition to a new tool set up to enable high material removal rates and acceptable surface quality through close control of the process chemistry. Post-CMP cleaning procedures are also studied with glass slides (as a model) to determine the particle and contaminant detachment efficiency by using regular and viscoelastic fluids. A new particle removal procedure is introduced for post CMP cleaning, which can help preserve the surface quality of the wafer. CMP of GaN is a new study area, which is getting attention due to the recently developed wide range of applications of GaN as a material in high power, high frequency and high temperature microelectronic device manufacturing. However, its challenging mechanical properties such as hardness and being prone to fracturing in addition to the chemical correspondence to slurry additives based on crystallographic orientation result in complicated processes and ineffective use of consumables in order to planarize the surface of GaN. Therefore, this study focuses on the optimization of the planarization process of GaN bulk wafers to reduce the CMP processing time through increasing material removal rates and maintaining surface quality so that the process becomes more efficient and sustainable.
Benzer Tezler
- First principles study of 2D gallium nitride and aluminium nitride in square-octagon structure
2B kare-sekizgen yapılı galyum nitrür ve alüminyum nitrür temel prensip hesaplanması
EMEL GÜRBÜZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2017
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SALİM ÇIRACI
- Yüksek güç uygulamaları için galyum nitrür temelli yüksek elektron hareketlilikli transistör tasarımı, fabrikasyonu ve karakterizasyonu
Design, fabrication and characterization of gallium nitride based high electron mobility transistors for high power application
AHMET TOPRAK
Doktora
Türkçe
2020
Bilim ve TeknolojiHacettepe ÜniversitesiNanoteknoloji ve Nanotıp Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞADAN ÖZCAN
- Mavi ışık yayan galyum nitrür esaslı çoklu kuantum çukur içeren diyot yapılarda enerji düzeylerinin belirlenmesi ve lüminesans deneyleri ile irdelenmesi
Investigation of energy levels on gallium nitride based multiple quantum well blue light emitted diode structure through luminescence techniques
SELİN İNCE KAHRAMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN ÖZDEMİR
- Metal organik kimyasal buhar biriktirme tekniğiyle p-i-n yapısında büyütülen galyum nitrit esaslı ışık yayan diyotların incelenmesi
Investigation of gallium nitride based light emitting diodes that grown by metal organic chemical vapour deposition technique in pin structure
HANİFE BAŞ
Doktora
Türkçe
2021
Fizik ve Fizik MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ORHAN ÖZDEMİR
- Comparison of alloyed and non-alloyed ohmic contacts in GaN/algan HEMT for Ka band radar applications
Ka bant radar uygulamaları için GaN / algan HEMT yapılarında alaşımlı ve alaşımsız ohmik kontakların karşılaştırılması
HÜSEYİN ÇAKMAK
Doktora
İngilizce
2020
Fizik ve Fizik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMikro ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHSİNE BİLGE İMER
DOÇ. DR. ALPAN BEK