[发明专利]一种砷化镓基半导体器件的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体工艺，特别是涉及一种砷化镓基半导体器件的制作方法。

背景技术

在半导体器件的制作过程中，常需要在半导体晶片上通过掺杂、离子注入、蚀刻等工艺形成各种功能区，而对异质结双极型晶体管(HBT)的器件制作，功能区之间往往具有较为明显的高度差，这就导致半导体晶片表面的地势较为陡峭并具有高度落差形成的尖角。例如，在制作无线射频功率放大器时，在砷化镓基晶片上形成有多个双极型三极管，每个双极型三极管包括有基极、发射极及集电极，相邻电极之间及电极内部都形成了微米数量级的高度落差和尖角。在晶片上后续形成金属层时，由于晶片表面的不平整，金属层在尖角处极易出现裂痕及剥落的情况，而裂痕具有扩散蔓延的作用，一方面使后续工艺难以进行，废品率高；另一方面极大地影响了金属层的导电性能，使制作的半导体器件稳定性差，使用寿命短。上述问题的存在，极大的影响和限制了半导体器件的良品率和生产效率。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种砷化镓基半导体器件的制作方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种砷化镓基半导体器件的制作方法包括以下步骤：

1)提供一底材，所述底材包括一半导体晶片，晶片形成有至少一基极区、发射极区及集电极区，其中相邻电极区之间具有高度差并于高度落差处形成外凸尖角；

2)于底材上形成一与之形状相匹配或基本匹配的绝缘层，其中所述绝缘层对应所述底材高度落差区域亦配合形成有外凸尖角；

3)通过光蚀刻工艺蚀刻所述绝缘层，以露出所述各电极区；

4)通过光蚀刻工艺蚀刻剩余绝缘层，以平滑所述绝缘层的外凸尖角；

5)于上述结构上方形成一金属层。

作为一种优选，步骤3)与步骤4)中，光蚀刻工艺采用相同的光罩，其中步骤3)中采用正光阻，步骤4)中采用负光阻，步骤(4)相对于步骤(3)其蚀刻临界尺寸(CD)缩小0.1-0.5um。

作为一种优选，所述绝缘层的厚度是1.2-3um，步骤4)中，所述光蚀刻工艺的蚀刻厚度是0.1-0.3um。

作为一种优选，步骤4)中，所述外凸尖角平滑后，所述绝缘层对应所述底材的高度落差区域呈圆弧状过渡。

作为一种优选，步骤4)中，所述外凸尖角平滑后，所述绝缘层对应所述底材的高度落差区域形成倒角结构，外凸最小角度大于110°。

作为一种优选，所述基极区、发射极区及集电极区形成一双极型三极管结构，其中所述基极区位于所述发射极和所述集电极之间，所述晶片表面由所述集电极区向所述发射极区其高度依次递增。

作为一种优选，所述底材还包括形成于所述晶片各电极区上方的导电层；步骤3)中，所述绝缘层经蚀刻后露出所述导电层。

作为一种优选，所述导电层是金属，包括有Ti、Ni、Cu、Al、Pt、W、Mo、Cr、Au中的一种或上述金属的组合层，是通过磁控溅镀、离子蒸镀、电弧离子蒸镀或化学气相沉积的方式形成。

作为一种优选，所述金属层包括有Ti、Ni、Cu、Al、Pt、W、Mo、Cr、Au或上述金属的组合层，是通过磁控溅镀、离子蒸镀、电弧离子蒸镀或化学气相沉积的方式形成。

作为一种优选，所述绝缘层是聚亚酰胺，通过涂覆的方式形成。

本发明的有益效果是：

1、在底材表面形成绝缘层，绝缘层的形状与底材表面形状相匹配或基本匹配以具有均匀的厚度，保证其性能的均一性，再通过光蚀刻的方式平滑绝缘层对应底材高度落差区域的外凸尖角，形成弧形或倒角结构，使其平缓过渡，形成一个较为平缓的表面，再在其上形成金属层，避免了金属层在地势陡峭的尖角处断裂的问题。

2、绝缘层通过正光阻成像进行蚀刻以裸露出各电极区，使用同一张光罩通过负光阻配合黄光能量调整蚀刻尖角处，不增加光罩的成本。

附图说明

图1-图6依次为本发明制作方法各工艺流程的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。本发明的各附图仅为示意以更容易了解本发明，其具体比例可依照设计需求进行调整。文中所描述的图形中相对元件的上下关系，在本领域技术人员应能理解是指构件的相对位置而言，因此皆可以翻转而呈现相同的构件，此皆应同属本说明书所揭露的范围。