[發明專利]集成異質結雙極晶體管及其制作方法

有效

• 申請號: 202210908826.2
• 申請日: 2022-07-29
• 公開（公告）號: CN114975102B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 何湘陽;魏鴻基;何先良
• 申請（專利權）人: 泉州市三安集成電路有限公司
• 主分類號: H01L21/28
• 分類號: H01L21/28;H01L21/331;H01L21/8252;H01L27/06;H01L29/417;H01L29/737
• 代理公司: 廈門市首創君合專利事務所有限公司 35204
• 代理人: 陳淑嫻

1.一種集成異質結雙極晶體管的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1） 定義出GaAs基HBT外延結構的有源區和無源區，所述HBT外延結構由下至上包括襯底、次集電極層、蝕刻停止層、集電極層、基極層和發射極層，于有源區制作HBT器件結構，HBT器件結構包括發射極接觸層、發射極接觸金屬和基極接觸金屬，并沉積同時覆蓋有源區和無源區的介質層；

步驟2） 對無源區進行離子注入隔離；

步驟3） 遮蔽有源區的HBT器件結構區域和無源區的預設區域，蝕刻未遮蔽區域至集電極層的部分深度形成集電極臺面，所述有源區內的集電極臺面作為電極形成區域；

步驟4） 涂覆負性光阻，于所述電極形成區域和預設區域形成顯開窗口，蝕刻有源區的所述電極形成區域至露出次集電極層；

步驟5） 進行金屬沉積，所述金屬沉積同時于所述次集電極層上形成集電極接觸金屬，于預設區域的介質層上形成金屬電極板；

步驟6） 進行高溫退火，使集電極接觸金屬與次集電極層形成歐姆接觸。

2.根據權利要求1所述的集成異質結雙極晶體管的制作方法，其特征在于：所述介質層的材料是SiN，厚度為50~200 nm。

3.根據權利要求1所述的集成異質結雙極晶體管的制作方法，其特征在于：所述步驟5）中，沉積金屬為AuGe/Ni/Au疊層或Au/Ge/Ni/Au疊層。

4.根據權利要求1所述的集成異質結雙極晶體管的制作方法，其特征在于：所述步驟6）中，高溫退火處理溫度為340~390℃，時間60~120s。

5.根據權利要求1所述的集成異質結雙極晶體管的制作方法，其特征在于：所述步驟4）中，蝕刻采用的蝕刻劑為磷酸：雙氧水：水比例在1:1:20~1:1:10；然后進行所述步驟5）之后再剝離所述負性光阻。

6.根據權利要求1所述的集成異質結雙極晶體管的制作方法，其特征在于：所述次集電極層是n⁺GaAs層，所述集電極層是n^-GaAs層，所述基極層是p⁺ GaAs層，所述發射極層是n^-InGaP層。

7.根據權利要求1所述的集成異質結雙極晶體管的制作方法，其特征在于：所述步驟3）中，蝕刻深度至所述集電極層厚度的50~70%。

8.一種權利要求1~7任一項所述制作方法制作的集成異質結雙極晶體管，其特征在于：包括形成于有源區的HBT器件和位于無源區的被動器件結構；所述被動器件結構由下至上具有與HBT器件相同的襯底、次集電極層、蝕刻停止層、集電極層、基極層、發射極層和介質層，所述介質層上設有金屬電極板，所述金屬電極板與所述HBT器件的集電極接觸金屬具有相同的金屬疊層結構。

9.根據權利要求8所述的集成異質結雙極晶體管，其特征在于：所述介質層為SiN。

10.根據權利要求8所述的集成異質結雙極晶體管，其特征在于：所述被動器件結構為電容，所述金屬電極板作為電容下極板，電容下極板上還按序設有電介質和電容上極板。