研制单位：电子部

所在地区：北京市

成果水平：国内领先

   1．SZ591型1000门GaAs超高速门阵列集成电路每个门阵列芯片面积为5.0mm×5.0mm，内含1176个等效门，共集成14136个元器件，栅长1.0微米，3层金属化；68条引线脚，50个I／O双向信号道引线，I/O电平与 Si ECL电路信号电平兼容 ；单门延迟时间＜200 ps，其典型值为每门150-170Ps，单门功耗<2mW；门阵列芯片上所布的用户电路为1：8数据分配器（DMUX），门利用率>60%。该产品通过《Q/AT601340-95》企业标准考核。

   2.  SZ581型GaAs超高速分频器 分频器芯片面积为1.1mmX0.65mm， 模数为除以2，最高分频工作频率 fc=5GHz，交流隔直输入和输出。输出信号可驱动50Ω负载，与 Si ECL电路信号电平兼容。该产品已经通过《Q／AT601299-94》企业标准考核。

   3．SPU-4型GaAs专用处理器 处理器芯片面积为1.6mm×1.7mm，工作频率≥500 MHz，功耗为0.8 W。 I/O电平与 SiTTL、GaAs SDFL电路信号电平兼容。

   4．WD43型GaAs单片高速取样保持电路 其运算放大器电路在 DC-1GHZ频率范围内增益大于20 dB，取样保持电路的采样时钟频率≥2.5 GHz。

   5．自对准难熔金属氮化物栅技术的研究 难熔金属氮化物ZrN、WN膜及其双层结构 TiW／ZrN，N、Mo／ZrN的电阻率分别为262，160，24和18.5μΩcm；WNx和 Mo／ZrN与n-GaAs接触的肖特基势垒高度分别为0．79eV和0.66 eV，理想因子n=1.19和1.32；ZrN对 SiON、SiO2的刻蚀选择比很大，约1：150，则把 ZrN作为栅的刻蚀掩膜，可形成侧墙氧化隔离。同样，也可在氟基等离子刻蚀系统中作为硅刻蚀掩膜，实现多晶硅发射极超高速双极集成电路的深槽及隔离工艺(已获国家专利) ；优选出 AIN膜作为离子注入GaAs的退火保护膜和钝化膜；Si离子注入自对准Mo／ZrN栅GaAs MESFET，栅长为1微米，栅宽5微米，跨导160ms／mm，源漏击穿电压5 V。

  6.  φ50毫米GaAs工艺技术优化技术研究 包括难熔金属栅(WN，WSiN-Au等)和常规金属栅(TiPtAu)技术离子注入与退火技术、阈值电压及其均匀性控制技术、平坦化多层布线技术、光刻及其图形完整性技术、全面质量管理技术以及门阵列电路 CAD技术、可测性技术和封装技术等系统研究。建立了以进口设备为主，生产、研究兼顾的φ50毫米GaAs工艺加工线，实现投片加工能力40片／周。

 二、经济、社会、环境效益及推广应用前景

   1000门GaAs超高速门阵列属半定制电路，可根据用户的具体需要的短时间内布成用户所需的各种超高速实用电路，灵活方便而深受用户欢迎；而GaAs分频器、专用处理器和取样保持电路等属于定制的超高速专用集成电路，具有工作频率高、响应速度快和大容量信号处理能力强等优点。以上这些超高速集成电路可广泛地应用于光纤通信、卫星通信、数字通信、高速仪器仪表、战略计算机、巨型计算机、雷达、电子战、电子情报、C3I、制导等民用和军用领域，应用前景十分广阔。正因为如此，以美国为首的西方国家对我国实行禁运。所以用我国自己的技术力量实现GaAs超高速集成电路的国产化、商品化，必将具有显著的经济效益和社会效益。 三、成果转化的可行性 通过“六五’、“七五”、“八五”的联合攻关，我国已具有研制和生产集成度为1000门GaAs超高速集成电路的技术水平。该专题任务的完成，加速了我国GaAs超高速集成电路的发展，4种电路已用于光纤通讯及电子对抗整机系统中，取得了初步的经济效益，并具备了根据用户需要而开发用户实用电路的能力。通过“八五”期间的努力，已在电子部13所和55所分别建立和开通了2条φ50毫米GaAs集成电路工艺线，具备了初步的生产能力，为“八五”攻关成果的中小批量生产，以及“九五”期间开发更多品种奠定了一定基础。为了把成果转化为生产力，“九五”期间还应做好GaAs集成电路的品种配套开发和推广应用工作。