[发明专利]一种磷化铟异质结晶体管侧墙保护发射极制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种磷化铟异质结晶体管侧墙保护发射极的制作方法，属于半导体晶体管技术领域。

背景技术

磷化铟异质结双极型晶体管（InP HBT）具有十分优异的高频特性，在超高速数模混合电路、亚毫米波电路以及光电集成电路中具有广泛的用途。InP HBT按照集电区材料的不同分为磷化铟单异质结双极型晶体管（InP SHBT）和磷化铟双异质结双极型晶体管（InP DHBT）。InP SHBT的集电区为铟镓砷（InGaAs），而InP DHBT的集电区为磷化铟（InP）。InP DHBT相对InP SHBT而言，具有更高的击穿电压和更好的散热特性，因此应用范围更为广阔，是目前国内外研究及应用的热点。对于InP HBT而言，高频参数主要有两个，一是电流增益截止频率（f_t）；二是最高振荡频率（f_max）。为使器件高频参数增加至γ倍，发射极线宽需缩短至原来的γ^-1/2倍，为获得HBT器件更好的高频特性，必须进一步减小发射极线宽。更窄的发射极线宽对发射极成品率、可靠性提出了严峻挑战。

目前常用的发射极制备工艺在腐蚀或刻蚀发射区外延材料时直接用发射极金属作为掩膜，发射极金属侧壁将不可避免的受到腐蚀或刻蚀，在制作亚微米线宽发射极时，可能导致发射极金属断裂、剥落的。此外，为提高磷化铟异质结双极型晶体管高频特性，发射区材料厚度降低成为常用的设计方法，然而薄发射区易导致基极接触金属自对准工艺中发射极与基极断路。因此，传统的用于制作发射极的方法在用于制作InP HBT亚微米发射极金属时，存在一定的缺点。

发明内容

本发明提出的是一种磷化铟异质结晶体管侧墙保护发射极的制作方法，其目的旨在克服传统发射极制备中遇到的发射极金属脱落，以及自对准工艺中遇到的基极与发射极断路等问题，采用SiN侧墙为发射极提供化学保护、电隔离、机械固定，提高磷化铟基异质结晶体管发射极成品率与可靠性。

本发明的技术解决方案：磷化铟异质结晶体管侧墙保护发射极的制作方法，包括以下步骤：

1）在磷化铟异质结晶体管外延材料上通过蒸发剥离方法或者刻蚀方法制作发射极金属条形；

2）在晶片正面淀积第一层SiN薄膜，厚度范围为5纳米到1微米；

3）利用刻蚀设备，刻蚀发射极顶部以及外延材料上的SiN，留下发射极金属侧壁SiN薄膜，形成SiN侧墙；

4）以发射极金属为腐蚀掩模，采用湿法腐蚀去除发射区外延材料；

5）采用自对准方法制备基极接触金属，完成磷化铟基异质结晶体管侧墙保护发射极制作。

本发明的优点：本发明最大的特点在于采用SiN侧墙为发射极金属提供钝化保护，避免在湿法腐蚀或干法刻蚀发射区材料时腐蚀液对发射极金属造成腐蚀或刻蚀；为发射极提供机械固定，避免条形脱落；为自对准工艺提供发射极与基极之间的电隔离，从而提高磷化铟基异质结晶体管发射极成品率与可靠性。

附图说明

图1是制作发射极金属条形之后的器件剖面图。

图2是淀积SiN薄膜之后的器件剖面图。

图3是完成SiN侧墙之后的器件剖面图。

图4是去除发射区外延材料之后的器件剖面图。

图5是通过自对准方法制作基极接触金属之后的器件剖面图。

具体实施方式

一种磷化铟异质结晶体管侧墙保护发射极的制作方法，包括以下步骤：

1）在磷化铟异质结晶体管外延材料上通过蒸发剥离方法或者刻蚀方法制作发射极金属条形；

2）在晶片正面淀积一层SiN薄膜，厚度范围为5纳米到1微米；

3）利用刻蚀设备，刻蚀发射极顶部以及外延材料上的SiN，留下发射极金属侧壁SiN薄膜，形成一层SiN侧墙；

4）以发射极金属为腐蚀掩模，采用湿法腐蚀去除发射区外延材料；

5）采用自对准方法制备基极接触金属，完成磷化铟基异质结晶体管侧墙保护发射极制作。

所述在完成发射极金属条形制作后制作一层SiN侧墙为发射极金属提供钝化保护，避免在湿法腐蚀或干法刻蚀发射区材料时腐蚀液对发射极金属造成腐蚀或刻蚀；为发射极提供机械固定，避免条形脱落；为自对准工艺提供发射极与基极之间的电隔离。    

下面结合附图进一步描述本发明的技术方案；

具体方法如下：