5 Test der optimalen Parameterwerte
Das Screening Experiment hat gezeigt, dass die Reduktion der Bondparameter zu einer geringeren Wahrscheinlichkeit eines Gatedurchbruchs führt. Die Ultraschallleistung zeigte dabei den größten Effekt. Dies stimmt mit den Messungen am Al-Bonder überein, wobei die Parameterwerte am Goldbonder generell niedriger gewählt werden können.
Um die Messergebnisse abschließend zu prüfen, wurden Proben mit “falschen” Hallbars versehen (siehe Abbildung 5.1): Acht Bondpads wurden mittels Leiterbahnen kurzgeschlossen. Dadurch spiegeln die Messungen eine reale Anwendung besser wieder, da alle Bonds eine Spannung von bis zu 200 Volt ohne Gatedurchbruch überstehen müssen. Kommt es an einem Bond zu einem Durchschlag der Backgatespannung, ist die gesamte Probe zerstört.
Abbildung 5.1: Lithographie-Muster zum Testen der optimalen Parameterwerte.
An den Proben wurden mit einem Keithley 2450 SourceMeter jeweils drei Spannungssweeps von 0 bis 200 Volt durchgeführt. Zusätzlich wurden Blindmessungen aufgenommen, um eventuelle Störungen im Messaufbau von tatsächlichen Gatedurchbrüchen unterscheiden zu können.
Es wurden zwei Typen von Bondpads hergestellt und untersucht:
- Cr/Au: Bondpads aus 40 nm Gold auf 2 nm Chrom.
- Cr/Pd/Au : Bondpads aus 40 nm Gold auf 15 nm Palladium auf 10 nm Chrom.
Die verwendeten Parameterwerte waren:
| US | T | F | AU | PD | CR | Temp |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 110 | 150 | 200 | 40 nm | 0 nm | 2 nm | 100 °C |
| 110 | 150 | 200 | 40 nm | 15 nm | 10 nm | 100 °C |
| 130 | 150 | 200 | 40 nm | 0 nm | 2 nm | 100 °C |
| 130 | 150 | 200 | 40 nm | 15 nm | 10 nm | 100 °C |
5.1 Cr/Au
- ??.
- Leckstrom.
- Gatedurchbruch.
Abbildung 5.2: Kennlinien der Messungen an 8 Bonds gleichzeitig. Die Kennlinie der ersten Messung an Probe 1 weißt einen Gate-Durchbruch auf.