[發(fā)明專(zhuān)利]一種自對(duì)準(zhǔn)異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810352890.0
• 申請(qǐng)日: 2018-04-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108400163B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-12-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉洪剛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蘇州聞頌智能科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L29/737
• 分類(lèi)號(hào): H01L29/737;H01L21/331
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛(wèi);李萍

1.一種自對(duì)準(zhǔn)異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管，包括：

基區(qū)層；

第一發(fā)射區(qū)層，形成于所述基區(qū)層上表面；

發(fā)射極結(jié)構(gòu)，形成于所述第一發(fā)射區(qū)層上表面，所述發(fā)射極結(jié)構(gòu)包括發(fā)射極接觸層及設(shè)置于所述發(fā)射極接觸層上的發(fā)射極阻擋層；及

基極金屬層；

其特征在于，所述自對(duì)準(zhǔn)異質(zhì)結(jié)雙極型 晶體管還包括：

發(fā)射極鈍化邊沿結(jié)構(gòu)，形成于所述第一發(fā)射區(qū)層的與所述基區(qū)層的外基區(qū)相對(duì)應(yīng)的區(qū)域上，所述發(fā)射極鈍化邊沿結(jié)構(gòu)位于所述發(fā)射極結(jié)構(gòu)側(cè)部及所述第一發(fā)射區(qū)層的上表面，所述發(fā)射極鈍化邊沿結(jié)構(gòu)環(huán)繞所述發(fā)射極結(jié)構(gòu)設(shè)置；

所述基極金屬層包括形成于所述基區(qū)層上表面的第一基極金屬層和形成于所述發(fā)射極結(jié)構(gòu)上表面的第二基極金屬層，所述第一基極金屬層設(shè)于所述發(fā)射極鈍化邊沿結(jié)構(gòu)的側(cè)方以通過(guò)所述發(fā)射極鈍化邊沿結(jié)構(gòu)將所述發(fā)射極接觸層和所述第一基極金屬層間隔；

所述發(fā)射極結(jié)構(gòu)還包括設(shè)于所述第一發(fā)射區(qū)層和所述發(fā)射極接觸層之間的第二發(fā)射區(qū)層；

所述發(fā)射極鈍化邊沿結(jié)構(gòu)包括第一側(cè)墻及第二側(cè)墻，所述第一側(cè)墻覆蓋形成在所述發(fā)射極接觸層的側(cè)表面，所述第二側(cè)墻形成于所述發(fā)射極阻擋層側(cè)表面、所述第一側(cè)墻與所述第二發(fā)射區(qū)層側(cè)表面及所述第一發(fā)射區(qū)層上表面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自對(duì)準(zhǔn)異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管，其特征在于：所述第二發(fā)射區(qū)層下部的側(cè)表面自上至下逐漸向內(nèi)傾斜。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自對(duì)準(zhǔn)異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管，其特征在于：所述第二發(fā)射區(qū)層的下表面與所述第一基極金屬層的下表面的水平間距為0.1-1微米。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自對(duì)準(zhǔn)異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管，其特征在于：所述發(fā)射極阻擋層的寬度大于所述發(fā)射極接觸層及所述第二發(fā)射區(qū)層的寬度。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自對(duì)準(zhǔn)異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管，其特征在于：所述第一側(cè)墻和/或所述第二側(cè)墻的材料為氧化硅、氮化硅或氧化鋁。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自對(duì)準(zhǔn)異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管，其特征在于：所述發(fā)射極接觸層的材料為鎢、鉬、鈦、鎢硅合金、鉬硅合金、鎢鈦合金、鉬鈦合金、鉬銅合金中的一種或多種的組合；和/或，所述發(fā)射極阻擋層的材料為鉻、鋁、金、鉑、氧化硅、氮化硅、氧化鋁中的一種或多種的組合。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自對(duì)準(zhǔn)異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管，其特征在于：所述發(fā)射極結(jié)構(gòu)上部的寬度大于下部的寬度。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自對(duì)準(zhǔn)異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管，其特征在于：所述自對(duì)準(zhǔn)異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管為InGaP/GaAs、InGaP/GaAsSb、InGaP/InGaAsSb、InP/InGaAs、InP/GaAsSb或InP/InGaAsSb異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管。

9.一種如權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的自對(duì)準(zhǔn)異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管的制造方法，其特征在于，包括如下步驟：

提供自下至上層疊的基區(qū)層、第一發(fā)射區(qū)層及第二發(fā)射區(qū)層；

在第二發(fā)射區(qū)層上沉積發(fā)射極接觸層；

將圖形化的發(fā)射極阻擋層形成于發(fā)射極接觸層上；

以所述發(fā)射極阻擋層為掩膜對(duì)所述發(fā)射極接觸層進(jìn)行刻蝕，使發(fā)射極接觸層的寬度小于發(fā)射極阻擋層的寬度；

在所述發(fā)射極接觸層的側(cè)表面沉積并刻蝕形成第一側(cè)墻；

選擇性去除第二發(fā)射區(qū)層的部分半導(dǎo)體材料，露出所述第一發(fā)射區(qū)；

沉積第二側(cè)墻介質(zhì)材料，采用光刻工藝形成對(duì)應(yīng)基極金屬層的圖形區(qū)域；

刻蝕形成所述第二側(cè)墻，選擇性去除所述對(duì)應(yīng)基極金屬層的圖形區(qū)域中的第二發(fā)射區(qū)層材料以形成暴露出所述基區(qū)層的窗口；

沉積基極金屬，形成位于所述發(fā)射極阻擋層上和所述窗口上的基極金屬層。