[发明专利]一种自对准异质结双极型晶体管及其制造方法

说明书

本发明公开了一种自对准异质结双极型晶体管及其制造方法，能够避免E‑B短路，提升射频特性。一种自对准异质结双极型晶体管，包括：基区层；第一发射区层，形成于基区层上表面；发射极结构，形成于第一发射区层上表面，发射极结构包括上下设置的发射极阻挡层及发射极接触层；及基极金属层；自对准异质结双极性晶体管还包括：发射极钝化边沿结构，形成于发射极结构侧部及第一发射区层的上表面，发射极钝化边沿结构环绕发射极结构设置；基极金属层包括形成于基区层上表面的第一基极金属层和形成于发射极结构上表面的第二基极金属层，第一基极金属层设于发射极钝化边沿结构的侧方以通过发射极钝化边沿结构将发射极接触层和第一基极金属层间隔。

技术领域

本发明属于半导体器件领域，具体涉及一种自对准异质结双极型晶体管及其制造方法。

背景技术

异质结双极型晶体管（Heterojunction Bipolar Transistor, HBT），如砷化镓与磷化铟异质结双极型晶体管等，具有高频率、高效率、高线性度、高功率密度、单电源工作等优点，广泛应用于无线通信、卫星、雷达、电子战等领域。为了提高异质结双极型晶体管的射频特性，发射极金属-基极金属（以下简称E-B）自对准结构通常用来降低基区寄生电阻与集电区寄生电容。传统E-B自对准结构由于发射极金属周边存在毛刺，基极金属的厚度必须控制在非常薄的程度，以防止较厚的基极金属与发射极金属电极间形成短路通道，否则自对准异质结双极型晶体管的制造良率将大幅度下降。然而，功率型砷化镓与磷化铟异质结双极型晶体管需要采用较厚的基极金属来降低基极电阻，从而获得优秀的射频输出功率与转换效率。由于传统方法制造的自对准异质结双极型晶体管存在E-B短路问题，目前商用功率型异质结双极型晶体管主要采用非自对准结构，发射极金属与基极金属的采用较大的间距（通常大于1微米），限制了异质结双极型晶体管射频特性的进一步提升。

发明内容

本发明的目的是解决上述现有技术中存在的不足和问题，提出了一种自对准异质结双极型晶体管及其制造方法，避免E-B短路，提升了射频特性。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种自对准异质结双极型晶体管，包括：

基区层；

第一发射区层，形成于所述基区层上表面；

发射极结构，形成于所述第一发射区层上表面，所述发射极结构包括上下设置的发射极阻挡层及发射极接触层；及

基极金属层；

所述自对准异质结双极性晶体管还包括：

发射极钝化边沿结构，形成于所述第一发射区层的与所述基区层的外基区相对应的区域上，所述发射极钝化边沿结构位于所述发射极结构侧部及所述第一发射区层的上表面，所述发射极钝化边沿结构环绕所述发射极结构设置；

所述基极金属层包括形成于所述基区层上表面的第一基极金属层和形成于所述发射极结构上表面的第二基极金属层，所述第一基极金属层设于所述发射极钝化边沿结构的侧方以通过所述发射极钝化边沿结构将所述发射极接触层和所述第一基极金属层间隔。

在一实施例中，所述发射极结构还包括设于所述第一发射区层和所述发射极接触层之间的第二发射区层；

所述发射极钝化边沿结构包括第一侧墙及第二侧墙，所述第一侧墙覆盖形成在所述发射极接触层的侧表面，所述第二侧墙形成于所述发射极阻挡层侧表面、所述第一侧墙、所述第二发射区层侧表面及所述第一发射区层上表面上。

在一实施例中，所述第二发射区层下部的侧表面自上至下逐渐向内倾斜。

在一实施例总，所述第二发射区层的下表面与所述第一基极金属层的下表面的水平间距（即所述第二发射区侧表面下端到所述基极金属层内沿下端的距离在水平方向上的投影）为0.1-1微米。