[发明专利]一种引出亚微米HBT发射极/HEMT栅的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体器件及集成电路制造技术领域，尤其涉及一种引出亚微米异质结双极型晶体管(Heterojuction Bipolar Transistor，HBT)发射极/高电子迁移率晶体管(High Electronic Mobility Transistor，HEMT)栅的方法。

背景技术

现代半导体器件制作过程中，随着技术的进步，器件尺寸越来越小，集成度越来越高。对于化合物半导体器件，在对亚微米HBT发射极/HEMT栅进行引出时，其寄生的电感和电阻常会造成器件性能的迅速下降。因此亚微米HBT发射极/HEMT栅的引出技术的改善可以带来器件性能的很大提升。

目前HBT发射极的引出方法有多种，主要有：亚微米HBT发射极/HEMT栅直接端引出、亚微米HBT发射极/HEMT栅微空气桥端引出、HBT发射极/HEMT栅刻孔空气桥引出及平坦化后刻蚀引出等方法，其制作方法和特点分别为：

方法1、亚微米HBT发射极/HEMT栅直接端引出方法。该方法是将发射极一端加宽，然后用金属在加宽处通过金属桥引出，如图1所示。该方法制作简单，但是由于加宽的发射极金属下方有较大面积的发射区、基区、集电区重合，因此存在相当的寄生电容，造成器件截止频率的下降。

方法2、亚微米HBT发射极/HEMT栅微空气桥端引出方法。该方法制作的HBT如图2所示。该方法与发射极直接端引出的不同在于发射极用于引出的加宽区域通过一个很短的金属桥与本征HBT相连。这种结构比发射极直接端引出有很大的优势，由于发射极加宽区域下的半导体外延层与本征HBT不直接相连，其寄生的电容都是开路的，因此对器件的性能影响很小，HBT的截止频率有明显提高。但是改种方法需要制作微空气桥，由于受到腐蚀速率的限制，微空气桥宽不能很宽，这就存在较大的寄生电阻和电感，尤其是寄生电感对高频特性影响大。

方法3、HBT发射极/HEMT栅刻孔空气桥引出方法。通过该方法制作的HBT如图3所示。空气桥的制作方法又可以分为复合胶电镀制作空气桥的方法和介质牺牲介质制作空气桥支撑的方法。这两种方法主要是在HBT发射极/HEMT栅金属上制作一个比发射极尺寸小的金属连线区，通过空气桥将HBT发射极/HEMT栅引出。这种引线方法制作的金属互联线质量和成功率受到发射极宽度的制约。由于HBT发射极/HEMT栅金属上的金属连线区尺寸比HBT发射极/HEMT栅小，对光刻要求高，而且光刻对准要求更高。而器件制作过程中，为了提高器件性能，往往将HBT发射极/HEMT栅设计成最小光刻线宽，在这样的条件下制作刻孔金属引线，制作难度大，成功率低，对于采用接触式曝光的工艺，尤其不适合作为亚微米发射极的引出办法。

方法4、平坦化后刻蚀引出的方法。该方法是在需要互联的金属上涂覆平坦化材料，然后利用干法刻蚀的方法逐渐刻蚀平坦化材料，露出金属，然后制作金属互联。该方法可以寄生较小，工艺相对稳定。但是由于在刻蚀介质平坦化材料的过程中，裸露的金属表面往往不洁净，有残留化合物，造成制作的金属连接接触不良，而且在金属侧面与平坦化材料接触的部分，由于金属化效应，刻蚀速率可能很大，制作互联时，连接金属可能与金属下面的其他电路或器件接触，造成互联不正常。在平坦化材料不均匀的情况下，如果刻蚀时间不够长还会出现部分区域金属没有裸露，从而互联建立失败。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种引出亚微米HBT发射极/HEMT栅的方法，以提高引出的可靠性和稳定性，降低工艺的复杂度。

(二)技术方案

为达到上述目的，本发明提供了一种引出亚微米HBT发射极/HEMT栅的方法，该方法包括：

在制作的亚微米HBT发射极/HEMT栅之上制作牺牲介质层，并剥离，形成带有牺牲介质层的HBT发射极/HEMT栅；

在基片具有HBT发射极/HEMT栅的表面之上涂平坦化材料，使基片表面平坦；

刻蚀所述平坦化材料，暴露所述牺牲介质层；

移除牺牲介质层，暴露需要互联的金属；

清洗后，光刻、蒸发，制作金属互联。

上述方案中，所述制作牺牲介质层，并剥离形成带有牺牲介质层的HBT发射极/HEMT栅的步骤包括：通过光刻制作好亚微米HBT发射极/HEMT栅图形后，蒸发HBT发射极/HEMT栅金属，然后继续制作牺牲介质层，并剥离金属，形成带有牺牲介质层的HBT发射极/HEMT栅。