提供了一種制作壓力傳感器集成器件的方法，在制作該壓力傳感器集成器件的過程中，首先制作該HBT外延片，在襯底101上由下而上形成A1N成核層102、GaN過渡層103、N-GaN集電區(qū)層104、P-GaN基區(qū)層105、N型發(fā)射區(qū)層107和N+_GaN帽層109。如圖2所示。
[0036]在具體的實施方式中，該襯底可以采用S1、SiC、GaN、藍寶石、Diamond中的任意一種，主要采用支撐材料，起支撐的作用。該A1N成核層102厚度在10nm?500nm之間，且該A1N成核層102利于GaN的生長，接著，A1N成核層102上生長的GaN過渡層103是N型GaN，其中摻雜濃度小于或等于1 X 1018cm 3，厚度在500nm?3000nm之間，該N_GaN集電區(qū)104層為N型GaN，摻雜濃度小于或等于5X1017cm3，厚度在0.5μπι?3μπι。接著，P_GaN基區(qū)層105具體是P型GaN，摻雜濃度小于或等于5 X 1017cm 3，厚度在20nm?500nm之間。N型發(fā)射區(qū)107具體為N型N-AlyG&1 yN，其中y為0?0.3，該N型發(fā)射區(qū)107的摻雜濃度大于或等于1 X 1017cm 3，厚度為10nm?500nm之間，基于晶格匹配的問題，因此，該A1含量一般不能超過0.3。該N+-GaN帽層109具體為N型GaN，其中摻雜濃度大于或小于1 X 1018cm 3，厚度在10nm?500nm之間。
[0037]上述步驟為制作HBT外延片，在制備好HBT外延片之后，在該HBT外延片上沉積介質(zhì)層111，并在所述介質(zhì)層111上刻蝕出GaN HBT區(qū)域，以露出所述N+_GaN帽層，具體是采用光刻和PECVD (等離子體增強化學(xué)氣相沉積法)等薄膜沉積技術(shù)在該HBT外延片上沉積介質(zhì)層111。該介質(zhì)層111的材料可以采用Si02或者SiNx，該介質(zhì)層111用作器件隔離，將該TaN傳感器與GaNHBT器件分開。
[0038]因此，接著在該介質(zhì)層111上制作TaN傳輸線112，具體的，在介質(zhì)層111上沉積TaN傳輸線112。如圖3所示。
[0039]在具體的實施方式中，具體是在Si02或者SiNx上沉積TaN，具體有兩種方式，第一，采用掩膜工藝在隊下反應(yīng)濺射沉積TaN傳輸線112，形成TaN配線，該采用的沉積方式采用高溫沉積，該高溫沉積溫度的范圍是150?330°C，而且，根據(jù)該溫度范圍，在不同的溫度值時，對應(yīng)調(diào)節(jié)TaN的電阻率；第二，采用在隊下反應(yīng)濺射工藝，先濺射TaN，再曝光和刻蝕形成TaN薄膜。最后形成的TaN薄膜的形狀和長度可任意設(shè)定，比如，該TaN薄膜的形狀可以是蛇形等等，在本發(fā)明實施例中就不再詳細贅述了。
[0040]接著在該GaN HBT區(qū)域?qū)υ揘+_GaN帽層109、N型發(fā)射區(qū)層107和P_GaN基區(qū)層105依次進行刻蝕，以在該N型發(fā)射區(qū)層107的兩側(cè)露出部分P-GaN基區(qū)層105并在該P_GaN基區(qū)層105的兩側(cè)露出N-GaN集電區(qū)層104的部分表面。如圖4所示。
[0041]在具體的實施方式中，在該GaN HBT區(qū)域進行刻蝕，首先保留N+_GaN帽層的中間區(qū)域E1，刻蝕N+-GaN帽層兩側(cè)的區(qū)域E2，從而在該區(qū)域E2的正下方露出P_GaN基區(qū)層，接著，在該P-GaN基區(qū)層保留靠近該N+-GaN帽層109和正下方的N型發(fā)射區(qū)層107的部分區(qū)域，然后在該部分區(qū)域兩側(cè)的區(qū)域進行刻蝕，從而在該區(qū)域正下方露出N-GaN集電區(qū)層104，這樣，由N-GaN集電區(qū)層104、P-GaN基區(qū)層105保留的部分區(qū)域以及N+_GaN帽層109形成階梯形。
[0042]然后在形成階梯形之后，在該N+_GaN帽層109上沉積發(fā)射極E，在該N型發(fā)射區(qū)層107的兩側(cè)的P-GaN基區(qū)層105上沉積基極B，在該P_GaN基區(qū)層105的兩側(cè)的N_GaN集電區(qū)層104表面沉積集電極C，如圖1所示。
[0043]在具體的實施方式中是采用光刻、金屬沉積、剝離工藝，在該階梯形上分別沉積發(fā)射極E、基極B、集電極C的金屬電極。
[0044]最后采用高溫退火使得上述這些電極形成歐姆接觸，從而完成該壓力傳感器集成器件。
[0045]由上述獲得的壓力傳感集成器件，提高了集成度，有效降低器件的體積，從而在能夠使得該器件在極限環(huán)境下正常工作。
[0046]盡管已描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員一旦得知了基本創(chuàng)造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更和修改。所以，所附權(quán)利要求意欲解釋為包括優(yōu)選實施例以及落入本發(fā)明范圍的所有變更和修改。
[0047]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本發(fā)明進行各種改動和變型而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動和變型在內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種壓力傳感器集成器件，其特征在于，包括由下而上依次形成的襯底、A1N成核層、GaN過渡層、N-GaN集電區(qū)層，在所述N-GaN集電區(qū)層具有器件區(qū)域和位于所述器件區(qū)域兩側(cè)的傳感區(qū)域，在所述器件區(qū)域的N-GaN集電區(qū)層上形成有P-GaN基區(qū)層和集電極，在所述P-GaN基區(qū)層上形成有N型發(fā)射區(qū)層和基極，在所述N型發(fā)射區(qū)層上形成有N+_GaN帽層，在所述N+-GaN帽層上形成有發(fā)射極，在所述傳感區(qū)域的N-GaN集電區(qū)層上由下而上依次形成有P-GaN基區(qū)層、N型發(fā)射區(qū)層和N+-GaN帽層、介質(zhì)層、TaN傳輸線。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力傳感器集成器件，其特征在于，所述集電極和所述基極的數(shù)量均為兩個，所述兩個集電極分別位于所述P-GaN基區(qū)層兩側(cè)，所述兩個基極分別位于所述N型發(fā)射區(qū)層兩側(cè)。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的壓力傳感器集成器件，其特征在于，所述基極、發(fā)射極、集電極均通過高溫退火形成歐姆接觸。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力傳感器集成器件，其特征在于，所述襯底材料為S1、SiC、GaN、藍寶石、Diamond中的任意一種；所述A1N成核層的厚度為10nm?500nm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力傳感器集成器件，其特征在于，所述GaN過渡層的摻雜濃度小于或等于1 X 1018cm 3，厚度為500nm?3000nm ;所述N_GaN集電區(qū)層的摻雜濃度小于或等于5 X 1017cm 3，厚度為0.5 μ m?3 μ m。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力傳感器集成器件，其特征在于，P-GaN基區(qū)層的摻雜濃度小于或等于5X 1017cm 3，厚度為20nm?500nm ;所述N+_GaN帽層的摻雜濃度大于或小于1 X 1018cm 3，厚度為 10nm ?500nm。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力傳感器集成器件，其特征在于，所述N型發(fā)射區(qū)層的材料為N型N-AlyGa: yN，其中y為0?0.3，所述N型發(fā)射區(qū)層的摻雜濃度大于或等于1 X 1017cm 3，厚度為10nm?500nm。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力傳感器集成器件，其特征在于，所述介質(zhì)層材料為Si02或者SiNxo9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的壓力傳感器集成器件，其特征在于，所述TaN傳輸線的形狀為蛇形。10.一種根據(jù)權(quán)利1-9任一項所述的壓力傳感器集成器件的制作方法，其特征在于，包括如下內(nèi)容: 在襯底上由下而上依次形成A1N成核層、GaN過渡層、N-GaN集電區(qū)層、P-GaN基區(qū)層、N型發(fā)射區(qū)層和N+-GaN帽層，以得到HBT外延片； 在所述HBT外延片上沉積介質(zhì)層，并在所述介質(zhì)層上刻蝕出GaN HBT區(qū)域，以露出所述N+-GaN 帽層; 在所述介質(zhì)層上沉積TaN傳輸線； 在所述GaN HBT區(qū)域?qū)λ鯪+_GaN帽層、所述N型發(fā)射區(qū)層和所述P_GaN基區(qū)層進行刻蝕，以在所述N型發(fā)射區(qū)層的兩側(cè)露出部分所述P-GaN基區(qū)層并在所述P-GaN基區(qū)層的兩側(cè)露出所述N-GaN集電區(qū)層的部分表面； 在所述N+-GaN帽層上沉積發(fā)射極，在所述N型發(fā)射區(qū)層的兩側(cè)的P-GaN基區(qū)層上沉積基極，在所述P-GaN基區(qū)層的兩側(cè)的N-GaN集電區(qū)層表面沉積集電極。
【專利摘要】本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，解決現(xiàn)有傳感器集成度不高，體積較大，在極限環(huán)境下容易受到影響的技術(shù)問題，通過提供一種壓力傳感器集成器件，包括由下而上依次形成的襯底、AlN成核層、GaN過渡層、N-GaN集電區(qū)層，在所述N-GaN集電區(qū)層具有器件區(qū)域和位于所述器件區(qū)域兩側(cè)的傳感區(qū)域，在所述器件區(qū)域的N-GaN集電區(qū)層上形成有P-GaN基區(qū)層和集電極，在所述P-GaN基區(qū)層上形成有N型發(fā)射區(qū)層和基極，在所述N型發(fā)射區(qū)層上形成有N+-GaN帽層，在所述N+-GaN帽層上形成有發(fā)射極，在所述傳感區(qū)域的N-GaN集電區(qū)層上由下而上依次形成有P-GaN基區(qū)層、N型發(fā)射區(qū)層和N+-GaN帽層、介質(zhì)層、TaN傳輸線，進而提高了傳感器的集成度。
【IPC分類】H01L27/06, G01L1/16, H01L21/8252
【公開號】CN105424234
【申請?zhí)枴緾N201510866802
【發(fā)明人】陳一峰, 陳汝欽
【申請人】成都嘉石科技有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年12月1日