專(zhuān)利名稱(chēng)：制造異質(zhì)雙極型晶體管的方法和異質(zhì)雙極型晶體管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制造異質(zhì)雙極型晶體管的方法和異質(zhì)雙極型晶體管。
異質(zhì)雙極型晶體管(HBT)，尤其是GaAs基的化合物半導(dǎo)體材料中的，典型性地具有浮雕構(gòu)造，在基極層上有一個(gè)被稱(chēng)作臺(tái)形結(jié)構(gòu)的發(fā)射極形式，其中，控制基極的接點(diǎn)與發(fā)射極一臺(tái)形結(jié)構(gòu)在側(cè)面上間隔開(kāi)。
已經(jīng)知道，通過(guò)在基極接點(diǎn)與發(fā)射極臺(tái)形結(jié)構(gòu)之間以一個(gè)少載流子的半導(dǎo)體材料對(duì)基體層半導(dǎo)體表面進(jìn)行鈍化處理，能夠明顯地改善半導(dǎo)體元件的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，尤其是電流放大功能的穩(wěn)定性。這樣的鈍化層(passivierungsschicht)，對(duì)于HBT來(lái)說(shuō)是通用的，并且以下標(biāo)示為凸緣。該凸緣在正常情況下由發(fā)射極半導(dǎo)體材料構(gòu)成，在一個(gè)由多個(gè)半導(dǎo)體層構(gòu)成的發(fā)射極中，至少由直接處于基極層上的發(fā)射極層材料構(gòu)成，并且層厚度典型地很小。
US 5 298 439中給出了一種方法，其中將一個(gè)蝕刻造型的金屬發(fā)射極接點(diǎn)作為掩模，來(lái)完成對(duì)發(fā)射極臺(tái)形結(jié)構(gòu)的各向異性反應(yīng)離子侵蝕。其中，發(fā)射極臺(tái)形結(jié)構(gòu)的側(cè)面上，遺留下一個(gè)薄的發(fā)射極半導(dǎo)體材料InGaP的剩余層，它的厚度大約為70nm，處于由GaAs組成的基極層上面。在后續(xù)的蝕刻處理工序中，在該剩余層中確定凸緣的構(gòu)造，其中，再次使用反應(yīng)離子侵蝕(RIE)方法。
在US 5 668 388中描述了一種對(duì)于GaAs上的一個(gè)HBT的發(fā)射極具有特別優(yōu)勢(shì)的層狀構(gòu)造。它利用了一個(gè)由多層GaAs與多層InGaP構(gòu)成的多層序列中、存在于GaAs與InGaP之間的高度選擇性的侵蝕。尤其是在GaAs基極層上沉積有一個(gè)大約30nm厚的InGaP的第一發(fā)射極層，后者被一個(gè)只有5nm厚的GaAs層所覆蓋，之后再用InGaP層和GaAs層覆蓋。在一個(gè)第一加工步驟中，該臺(tái)形結(jié)構(gòu)通過(guò)使用此前已經(jīng)造型的發(fā)射極金屬接點(diǎn)作為侵蝕掩模，一直侵蝕到這層非常薄的GaAs層，其中，接點(diǎn)金屬層下面的半導(dǎo)體層發(fā)生輕微的側(cè)向侵蝕。隨后，在一個(gè)制備于整面上的光刻膠層中確定凸緣的側(cè)面構(gòu)造，并且將薄的GaAs層和InGaP發(fā)射極層在未被光刻膠保護(hù)的區(qū)域中侵蝕掉。
在第17卷第12期的IEEE Device Letters中，第555至556頁(yè)給出了類(lèi)似的GaAs層和InGaP層交替的多層序列，用來(lái)在金屬的發(fā)射極接觸點(diǎn)下面，通過(guò)交替地使用選擇性侵蝕介質(zhì)，以濕態(tài)化學(xué)方式將發(fā)射極的半導(dǎo)體層側(cè)面反向侵蝕(ZURUECKAETZEN)。其中，在掩模遮蓋起來(lái)的金屬發(fā)射極接點(diǎn)下，形成一個(gè)凸緣和一個(gè)相對(duì)于它繼續(xù)反向侵蝕(ZURUECKAETZEN)出的發(fā)射極臺(tái)形結(jié)構(gòu)。這里，特別充分利用GaAs為所封閉起來(lái)的InGaP層形成一個(gè)側(cè)面侵蝕的阻擋層。在這種方法中，凸緣在無(wú)需額外進(jìn)行蝕刻的條件下自調(diào)節(jié)式地相對(duì)發(fā)射極取向。但是，其中的側(cè)面尺寸調(diào)節(jié)因重復(fù)使用濕態(tài)化學(xué)侵蝕工序而引發(fā)出問(wèn)題。金屬的發(fā)射極接點(diǎn)同時(shí)作為后續(xù)蒸鍍基極接點(diǎn)的接點(diǎn)金屬的掩模。一個(gè)HBT的發(fā)射極接點(diǎn)和基極接點(diǎn)的自調(diào)節(jié)取向，也在EP 0 480 803 B1中給出，在那里，通過(guò)發(fā)射極臺(tái)形結(jié)構(gòu)上的側(cè)面分隔器調(diào)節(jié)出發(fā)射極臺(tái)形結(jié)構(gòu)和基極接點(diǎn)的一個(gè)確定間隔。在分隔層內(nèi)，一個(gè)側(cè)面的縮進(jìn)防止了發(fā)射極接點(diǎn)與基極接點(diǎn)之間發(fā)生短路。
本發(fā)明的目標(biāo)是創(chuàng)造一種制造HBT(或者類(lèi)似構(gòu)造的元件)的方法，以及特別是根據(jù)這樣的方法制造的HBT，元件的性能具有特別好的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
在獨(dú)立權(quán)利要求中描述了本發(fā)明中解決問(wèn)題的方案。相關(guān)的權(quán)利要求中則包含了本發(fā)明的優(yōu)選構(gòu)造及其擴(kuò)展。
本發(fā)明的方法，具有一個(gè)早期沉積的鈍化層，使得元件的性能具有優(yōu)勢(shì)。原因是沉積在凸緣上的鈍化層可靠地保護(hù)了凸緣層及凸緣到基極層的界面在隨后加工步驟中免受損傷。鈍化層進(jìn)行了造型，并以此造型作為對(duì)凸緣進(jìn)行后續(xù)侵蝕的掩模。這里，對(duì)凸緣的侵蝕可以優(yōu)勢(shì)性地通過(guò)一種有利的、各向同性的、尤其是濕態(tài)化學(xué)侵蝕方法完成。因此，能夠徹底排除其中對(duì)裸露的基極層造成損傷的可能。實(shí)際表明，按照這種方式制造的HBT元件，具有非常好的電子元件性能的長(zhǎng)期穩(wěn)定性、及可重復(fù)性。鈍化層最好永久性地留在凸緣上，因此確保后者在隨后的加工步驟中免受損傷。
最好為鈍化層在凸緣層上沉積氮化物，尤其是Si3N4，或者在對(duì)具有特殊優(yōu)勢(shì)的第一發(fā)射極層與一個(gè)半導(dǎo)體侵蝕阻擋層—將其遮蓋起來(lái)、并相對(duì)于它可發(fā)生選擇侵蝕—的組合中，為凸緣區(qū)域在該侵蝕阻擋層上進(jìn)行相應(yīng)的沉積。氮化物非常好地附著于半導(dǎo)體表面上，因此在半導(dǎo)體層與鈍化層之間不會(huì)形成裂縫，否則，后者會(huì)導(dǎo)致在鈍化層下的凸緣發(fā)生無(wú)法控制和/或者不均勻的侵蝕。為了獲得更高的層生長(zhǎng)速度，鈍化層也可以由不同的材料—例如由氮化物和氧化物—構(gòu)成，最好以分層形式先后進(jìn)行沉積。其中，最好先直接在半導(dǎo)體表面上沉積對(duì)于半導(dǎo)體材料具有更好附著性的材料，如氮化物。
最好也將鈍化層沉積于發(fā)射極臺(tái)形結(jié)構(gòu)的垂直壁上，例如通過(guò)諸如氣相沉積CVD這樣的基本上各向同性的過(guò)程實(shí)施。這樣，臺(tái)形結(jié)構(gòu)的造型不會(huì)受到不破壞晶體的、尤其是在濕態(tài)化學(xué)方式對(duì)凸緣層進(jìn)行侵蝕過(guò)程、以及后續(xù)加工步驟的影響。
在一個(gè)第一實(shí)施例中，鈍化層的造型可以通過(guò)使用光蝕刻所產(chǎn)生的掩模來(lái)實(shí)現(xiàn)，后者同時(shí)還能夠作為去除過(guò)程中制造金屬的基極接點(diǎn)的掩模。不過(guò)，最好使用一個(gè)發(fā)射極臺(tái)形結(jié)構(gòu)的遮蓋層作為第二掩模，或者用作為鈍化層進(jìn)行造型的第二掩模的基礎(chǔ)，它還特別作為第一掩模來(lái)在一個(gè)先前的步驟中為發(fā)射極臺(tái)形結(jié)構(gòu)進(jìn)行造型。使用遮蓋層作為第二掩模來(lái)對(duì)鈍化層進(jìn)行造型，后者又遮掩了凸緣的侵蝕，這決定了遮蓋層下面的半導(dǎo)體—發(fā)射極臺(tái)形結(jié)構(gòu)具有側(cè)面縮進(jìn)，后者基本上具有凸緣的側(cè)面尺寸。為第一和第二掩模使用經(jīng)過(guò)造型的遮蓋層，通過(guò)使用基本上各向異性的侵蝕方法中的自調(diào)節(jié)取向，使得凸緣的形狀尺寸特別對(duì)稱(chēng)和/或者均勻、并可精確地調(diào)節(jié)。這使得這種方法制備的元件顯示出性能長(zhǎng)期穩(wěn)定的特殊優(yōu)勢(shì)。由遮蓋層、半導(dǎo)體發(fā)射極臺(tái)形結(jié)構(gòu)和凸緣從多面環(huán)圍起來(lái)的空間，根據(jù)一種優(yōu)勢(shì)性的擴(kuò)展，用一種確定的電介質(zhì)、尤其是一種聚合物、并最好是BCB(苯并環(huán)丁烯benzocyclobuten)永久性填充起來(lái)，以避免在隨后的加工步驟中不可控制地沉積一些材料。
按照現(xiàn)有技術(shù)中已知的方法，可以用一個(gè)金屬發(fā)射極接點(diǎn)作為遮蓋層，尤其是在利用光蝕刻的第二掩模實(shí)施時(shí)。但是，最好不要通過(guò)金屬的發(fā)射極接點(diǎn)構(gòu)成遮蓋層，而是使用一個(gè)沉積于其上的電介質(zhì)層，最好是一種氧化物。在完成了初始的造型后，它基本上不受后續(xù)侵蝕步驟的影響。電介質(zhì)的遮蓋層使人們能夠通過(guò)具有特別高精度的側(cè)向侵蝕，產(chǎn)生一種側(cè)面縮進(jìn)，這是通過(guò)金屬發(fā)射極接觸層的選擇性侵蝕來(lái)實(shí)現(xiàn)的，并使發(fā)射極—半導(dǎo)體層基本上按照金屬接點(diǎn)的側(cè)面構(gòu)造進(jìn)行造型，這里的接點(diǎn)在半導(dǎo)體層內(nèi)則僅發(fā)生少量的側(cè)向侵蝕。這樣，一方面使金屬層的電化學(xué)影響減至最低，它們僅僅提供其側(cè)壁作為與濕態(tài)化學(xué)侵蝕劑的接觸面；另一方面，當(dāng)?shù)竭_(dá)發(fā)射極接點(diǎn)——此前它一直作為發(fā)射極半導(dǎo)體層在其優(yōu)先選用的濕態(tài)化學(xué)侵蝕過(guò)程的侵蝕掩模的側(cè)面造型——時(shí)，發(fā)射極半導(dǎo)體層的侵蝕速度自動(dòng)減緩，這使得金屬接點(diǎn)的側(cè)面造型在發(fā)射極半導(dǎo)體層內(nèi)繼續(xù)受侵蝕的程度很輕微。因此，由于未能足夠好地進(jìn)行控制、尤其是因?yàn)榕c晶體方向有關(guān)的侵蝕速度差異所造成的發(fā)射極半導(dǎo)體層的側(cè)面造型的波動(dòng)，幾乎完全地得到克服，或者能夠被保持在很低的程度上，而通過(guò)電介質(zhì)遮蓋層在金屬接點(diǎn)層內(nèi)的側(cè)向侵蝕所確定下來(lái)的側(cè)面縮進(jìn)、及由此凸緣自發(fā)射極臺(tái)形結(jié)構(gòu)向外的側(cè)面伸展情況，也可以精確地進(jìn)行調(diào)節(jié)。
根據(jù)發(fā)射極的層結(jié)構(gòu)情況，在一個(gè)中間步驟內(nèi)，尤其是在發(fā)射極半導(dǎo)體臺(tái)形結(jié)構(gòu)完全制備好后，沉積一個(gè)保護(hù)層，能夠具有優(yōu)勢(shì)。它保護(hù)已經(jīng)侵蝕好的造型在隨后的步驟中不會(huì)重新與侵蝕劑發(fā)生作用，并能夠在沉積鈍化層之前又被去除掉。在一個(gè)優(yōu)勢(shì)性的實(shí)施例中，能夠在不使用另外的掩護(hù)層的情況下制得這樣的保護(hù)層。
以下借助于優(yōu)選的實(shí)施例及其圖例再對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。圖中所示為

圖1一個(gè)第一優(yōu)勢(shì)性加工順序，圖2一個(gè)優(yōu)選的加工順序，圖3另一個(gè)優(yōu)勢(shì)性加工順序。
下面對(duì)于實(shí)施例的說(shuō)明，從一個(gè)具有特別優(yōu)勢(shì)的層序開(kāi)始，它已經(jīng)在開(kāi)始提到的US 5 668 388中給出。這里，在GaAs襯底1上的半導(dǎo)體層2至10，構(gòu)成一個(gè)HBT的垂直輪廓。其中，2為高摻雜的亞集電極，3為一個(gè)InGaP阻擋層，4是低摻雜的集電極，5為基極，6是InGaP發(fā)射極，7是非常薄的一個(gè)GaAs層阻擋，8為一個(gè)InGaP阻擋層，當(dāng)厚度增加后也可以作為鎮(zhèn)流電阻，9和10是GaAs/InGaAs發(fā)射極接點(diǎn)，后者以一個(gè)高摻雜的InGaAs層終止于10內(nèi)(圖1a)。在經(jīng)過(guò)一道濕態(tài)化學(xué)預(yù)處理后，制備上金屬的接點(diǎn)層11和同樣為金屬的接點(diǎn)強(qiáng)化層12(圖1b)。最好加入濺射的擴(kuò)散阻擋層，如WTiN，WSiN，TaN或WTiSiN。由11和12組成的雙層應(yīng)當(dāng)具有很低的機(jī)械應(yīng)力、對(duì)InGaAs有良好的附著性，并最好可以在氟基等離子體中造型。完成氧化物層13的沉積后，借助于膠掩模14(圖1c，d)在該氧化層中產(chǎn)生出一個(gè)第一掩模造型13a，接下來(lái)由它對(duì)金屬層12和11的侵蝕進(jìn)行遮掩(圖1e，f)。通過(guò)層11至13在不同侵蝕參數(shù)下產(chǎn)生的不同側(cè)面侵蝕速度，以輕微的氧化物13a側(cè)面剝離，生成圖1f中所示的上懸構(gòu)造。金屬層11和12的側(cè)面侵蝕與方向無(wú)關(guān)并可以很好地進(jìn)行控制，因此，側(cè)向侵蝕的程度可以精準(zhǔn)地進(jìn)行調(diào)節(jié)。在去除掉光刻膠后，半導(dǎo)體發(fā)射極臺(tái)形結(jié)構(gòu)在層9和10內(nèi)最好通過(guò)濕態(tài)化學(xué)方法造型(圖1g)。其中，金屬層11a、12a基本上保持不變。這種侵蝕過(guò)程是相對(duì)于保留在整個(gè)面上的InGaP層8選擇性地進(jìn)行的。在對(duì)半導(dǎo)體層9和10的濕態(tài)化學(xué)侵蝕中，最好是按照已知的方式，使垂直于層面方向上的侵蝕速度比層面內(nèi)的高。這里，能夠通過(guò)預(yù)先設(shè)定時(shí)間和/或者對(duì)侵蝕進(jìn)展情況進(jìn)行光學(xué)觀察，來(lái)確保層9和10中未被金屬層11所覆蓋的區(qū)域完全地被侵蝕掉，同時(shí)，保證半導(dǎo)體層9、10僅顯露出相對(duì)于金屬層11的輕微縱深的側(cè)向侵蝕，并基本上跟隨著其可精準(zhǔn)調(diào)節(jié)的側(cè)面構(gòu)造。
通過(guò)圖1h中的一個(gè)光刻膠掩模17，其側(cè)面尺寸并不重要，將發(fā)射極臺(tái)形結(jié)構(gòu)中此時(shí)已經(jīng)被侵蝕出來(lái)的層9a和10a的壁保護(hù)起來(lái)，免受側(cè)面侵蝕影響。隨后，對(duì)InGaP層8進(jìn)行濕態(tài)侵蝕，比如在HCl中，選擇性地相對(duì)于GaAs層7和9a進(jìn)行侵蝕。其中，在對(duì)InGaP的侵蝕中，側(cè)面?zhèn)认蚯治g程度非常高，并且保護(hù)層17也受到強(qiáng)烈的側(cè)向侵蝕。但是，對(duì)層8的側(cè)面剝離，按照已知的方式自動(dòng)終止于GaAs層9a處(圖1i)。在去除掉光刻膠17后，各向同性地、并最好通過(guò)一個(gè)等離子沉積過(guò)程來(lái)制備一個(gè)由SiN和SiO2組成的雙層(15，16)(見(jiàn)圖1j)。在一道各向異性侵蝕工序中，該雙層以通過(guò)鈍化層15、16側(cè)面展寬的遮蓋層結(jié)構(gòu)13b作為掩模進(jìn)行剝離，其中，位于13b的懸簾下面的部分不會(huì)發(fā)生剝離，因此在雙層15、16中，在半導(dǎo)體層6、7的上方，產(chǎn)生了以15a、16a所標(biāo)示的側(cè)面構(gòu)造，其形狀基本上取決于氧化物掩模13a的形狀以及通過(guò)鈍化層15、16形成的展寬。通過(guò)侵蝕過(guò)程接近尾聲時(shí)侵蝕的各向異性程度的減弱，氧化物層16a能夠在位于其下面的氮化物層中發(fā)生輕微的根切(unterschneidung)。GaAs層7作為垂直方向的侵蝕阻擋層。接下來(lái)按照有關(guān)GaAs和InGaP濕態(tài)化學(xué)侵蝕的已知方法從6和7中侵蝕出構(gòu)造7a和6a(圖11)。侵蝕最好通過(guò)兩個(gè)步驟選擇性完成，其中，在一個(gè)第一步驟中去除掉GaAs層7，并通過(guò)其非常小的厚度特征保留少量的掩模15a的根切。對(duì)于InGaP層6的侵蝕，最好還是借助于HCl來(lái)完成，從而使得GaAs層7a重新作為側(cè)面侵蝕阻擋層。在8a區(qū)域中，確定了發(fā)射極，而在此區(qū)域以外則被確定為凸緣。具有半導(dǎo)體層6a、7a的凸緣，通過(guò)相對(duì)于發(fā)射極臺(tái)形結(jié)構(gòu)自調(diào)節(jié)的制備方法，具有相對(duì)于臺(tái)形結(jié)構(gòu)非常均勻的側(cè)面伸展，從根本上它是通過(guò)制備臺(tái)形結(jié)構(gòu)時(shí)氧化物掩模13a開(kāi)始的側(cè)向侵蝕所確定的。
在圖2a中展示了圖1g中加工階段。在圖1h和1i中所示的光刻膠17，在圖2b中被通過(guò)自調(diào)節(jié)產(chǎn)生的光刻膠間隔段21所替代，后者作為保護(hù)層。為此，光刻膠被涂覆于整個(gè)面上，并以聚光照射。氧化物掩模13a對(duì)于這種照射來(lái)說(shuō)是透明的。通過(guò)相對(duì)于半導(dǎo)體層9a和10a懸掛的金屬層11a和12a，使得處于9a和10a的壁上的光刻膠受到保護(hù)而免于被照射。經(jīng)過(guò)顯影后，這些壁上的光刻膠保留下來(lái)作為保護(hù)層(圖2b)。光刻膠間隔段21，在隨后對(duì)InGaP層8進(jìn)行侵蝕時(shí)，保護(hù)InGaAs接點(diǎn)層10a免受高濃度HCl的側(cè)面侵蝕(圖2c)。其它的后續(xù)加工順序與前面的實(shí)施例相同。通過(guò)一個(gè)金屬的接點(diǎn)層，對(duì)于遮蓋住半導(dǎo)體層9a、10a的保護(hù)層——在這里為光刻膠層21——進(jìn)行遮掩，對(duì)于在一個(gè)發(fā)射極臺(tái)形結(jié)構(gòu)的側(cè)壁上產(chǎn)生一個(gè)保護(hù)層來(lái)說(shuō)，一般都具有特殊優(yōu)勢(shì)。
此外，可以在作為鈍化層的雙層15、16沉積之后，對(duì)于由遮掩構(gòu)造13a、臺(tái)形結(jié)構(gòu)層8至12、和基極層及該沉積層從多面環(huán)繞包圍起來(lái)的中空空間，DIFINIERT用一種電介質(zhì)、最好是熱穩(wěn)定的聚合物BCB(苯并環(huán)丁烯benzocyclobuten)永久性地進(jìn)行填充。BCB可以在液態(tài)下進(jìn)行噴灑、在較高溫度下固化、平整(圖2d中18)并在中空空間以外通過(guò)侵蝕再被去除，這樣保留下來(lái)由BCB進(jìn)行的永久性填充18a。通過(guò)能夠在圖1所示的加工順序中加入的對(duì)中空空間的填充，保證在隨后的加工步驟中，不會(huì)有膠或者化學(xué)試劑殘存物遺留在該區(qū)域內(nèi)，否則元件的性能也會(huì)受到它們的影響。
在圖3所示的實(shí)施例中，與前面的實(shí)施例不同之處，在于氧化物層13比所設(shè)計(jì)的發(fā)射極半導(dǎo)體的臺(tái)形結(jié)構(gòu)的側(cè)面尺寸只是稍微大一點(diǎn)而構(gòu)造成13c的形式，并且在金屬層12c、11c以及半導(dǎo)體層10c、9c和8c中，只是以輕微的側(cè)面縮進(jìn)受到側(cè)向侵蝕，如圖3a中所看的那樣。
在該構(gòu)造以及其中裸露的層7上，最好重新整面地沉積由氮化物組成的鈍化層15。一個(gè)光蝕刻產(chǎn)生的光刻膠掩模19，作為具有側(cè)面出超段的第二掩模，包括了發(fā)射極臺(tái)形結(jié)構(gòu)，借助于一種各向異性侵蝕方法作為構(gòu)造15c被轉(zhuǎn)移到鈍化層15上(圖3b)。
鈍化層的構(gòu)造15c，如同在其它的實(shí)施例中一樣，用作在半導(dǎo)體層6和7中產(chǎn)生凸緣6c、7c的掩模。凸緣構(gòu)造在本實(shí)施例中不是相對(duì)于發(fā)射極臺(tái)形結(jié)構(gòu)自調(diào)節(jié)的(圖3c)。
圖3所示的結(jié)構(gòu)中，存在著未變化的光刻膠掩模19，并且基極層5在凸緣以外區(qū)域中裸露著。在該結(jié)構(gòu)上，整面地沉積金屬層20，后者在半導(dǎo)體層5上形成了金屬的基極接點(diǎn)20c(圖3d)?；鶚O接點(diǎn)一直到達(dá)緊靠鈍化層的造型15c處。在一個(gè)去除加工步驟中，除去沉積于光刻膠掩模20上的金屬層(圖3e)。為了實(shí)現(xiàn)干凈利索的去除加工，光刻膠掩模19呈輕微倒懸掛狀、具有向下縮進(jìn)的側(cè)壁。
有利的方式是構(gòu)造15a在鈍化層中輕微地相對(duì)光刻膠掩模的垂直投影往回偏開(kāi)，這一點(diǎn)能夠通過(guò)鈍化層侵蝕時(shí)減弱其各向異性來(lái)實(shí)現(xiàn)。
所有特征，包括上面所述的、在權(quán)利要求中給出的、以及可以從圖例中獲得的，其實(shí)施方式既可以是單獨(dú)的，也可以進(jìn)行不同的組合。本發(fā)明并不局限于所給出的實(shí)施例，而是可以在專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的能力框架范圍內(nèi)按某些方式進(jìn)行演變。尤其可以使用其它材料來(lái)替代在具體例子中所給出的材料。在選用其它材料時(shí)，從功能性出發(fā)可以省略掉其中不必要的層，也可以另設(shè)計(jì)使用其它的層。
權(quán)利要求
1.一種制造異質(zhì)雙極型晶體管的方法，它具有一個(gè)由多個(gè)層構(gòu)成的臺(tái)形結(jié)構(gòu)的發(fā)射極和一個(gè)相對(duì)于該臺(tái)形結(jié)構(gòu)從側(cè)面上伸出的凸緣，后者處于一個(gè)沉積于基極層上的第一發(fā)射極層內(nèi)，由一個(gè)層列的整面沉積的半導(dǎo)體層和至少一個(gè)遮蓋層組成，后者造型為第一掩模，在使用了對(duì)材料有選擇性的侵蝕過(guò)程中通過(guò)遮蓋層的側(cè)向侵蝕來(lái)產(chǎn)生發(fā)射極臺(tái)形結(jié)構(gòu)，其中，第一發(fā)射極層被一個(gè)相對(duì)于它可選擇性被侵蝕的第一阻擋層所遮蓋，其特征為在侵蝕獲得臺(tái)形結(jié)構(gòu)后，一直到第一阻擋層上整面地沉積一個(gè)鈍化層，使用一個(gè)第二掩模對(duì)鈍化層進(jìn)行造型，并用鈍化層作為第三掩模、借助于一種各向同性的侵蝕方法將凸緣侵蝕到基極層。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征為為鈍化層沉積氮化物，尤其是Si3N4。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征為為鈍化層沉積一個(gè)氮化物、尤其是Si3N4的第一分層，隨后沉積一個(gè)與之不同的電介質(zhì)、尤其是SiO2的第二分層。
4.如權(quán)利要求1至3之一所述的方法，其特征為鈍化層也沉積于臺(tái)形結(jié)構(gòu)的垂直壁上。
5.如權(quán)利要求1至4之一所述的方法，其特征為遮蓋層同時(shí)作為對(duì)鈍化層進(jìn)行造型的第二掩模。
6.如權(quán)利要求1至4之一所述的方法，其特征為鈍化層通過(guò)一個(gè)光蝕刻產(chǎn)生的第二掩模進(jìn)行造型。
7.如權(quán)利要求1至6之一所述的方法，其特征為在發(fā)射極的接點(diǎn)金屬上沉積一個(gè)介電層、尤其是SiO2層，來(lái)作為遮蓋層。
8.如權(quán)利要求1至7之一所述的方法，其特征為在對(duì)鈍化層進(jìn)行造型之前，用一種電介質(zhì)、尤其是一種聚合物、最好是BCB(苯并環(huán)丁烯)永久性地將被遮蓋層、發(fā)射極臺(tái)形結(jié)構(gòu)和基極層從多面環(huán)繞起來(lái)的空間進(jìn)行填充。
9.如權(quán)利要求1至8之一所述的方法，其特征為在一個(gè)中間段中，利用部分地受侵蝕的發(fā)射極臺(tái)形結(jié)構(gòu)，將被侵蝕的層在側(cè)面上用一個(gè)保護(hù)層包圍起來(lái)，該保護(hù)層在沉積鈍化層之前被除去。
10.異質(zhì)雙極型晶體管，具有一個(gè)相對(duì)于一個(gè)發(fā)射極遮蓋層側(cè)向侵蝕獲得的發(fā)射極臺(tái)形結(jié)構(gòu)，和一個(gè)位于基極層上、從發(fā)射極臺(tái)形結(jié)構(gòu)的側(cè)面伸展出來(lái)的凸緣，其特征為凸緣通過(guò)一個(gè)基本上以其輪廓終結(jié)的鈍化層所遮蓋。
11.如權(quán)利要求10所述的元件，其特征為鈍化層也將發(fā)射極臺(tái)形結(jié)構(gòu)的垂直壁遮蓋起來(lái)。
12.如權(quán)利要求10或11所述的元件，其特征為鈍化層包含氮化物、尤其是Si3N4。
13.如權(quán)利要求10至12之一所述的元件，其特征為鈍化層由至少兩個(gè)分層組成，并且直接沉積于半導(dǎo)體表面上的分層中包含氮化物、尤其是Si3N4。
14.如權(quán)利要求10至13之一所述的元件，其特征為基極材料包含GaAs，并且凸緣包括一個(gè)沉積于基極層上的InGaP層。
15.如權(quán)利要求10至14之一所述的元件，其特征為由遮蓋層、發(fā)射極臺(tái)形結(jié)構(gòu)和凸緣從多面環(huán)繞起來(lái)的空間，至少用一種電介質(zhì)、尤其是一種聚合物、最好是BCB進(jìn)行填充。
全文摘要
給出了一種異質(zhì)雙極型晶體管、尤其是在GaAs基極上的制造方法及其優(yōu)勢(shì)性的構(gòu)造，它允許低成本地制造出長(zhǎng)期穩(wěn)定的元件。
文檔編號(hào)H01L21/331GK1659693SQ03813330
公開(kāi)日2005年8月24日 申請(qǐng)日期2003年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月10日
發(fā)明者D·貝哈姆爾 申請(qǐng)人:單片集成電路半導(dǎo)體有限公司