[发明专利]一种化合物半导体HBT器件的补偿式制作方法

说明书

本发明公开了一种化合物半导体HBT器件的补偿式制作方法，将光罩图形设计为与预设基极台阶图形匹配的预设部分以及由预设部分的顶角向外延伸形成的补偿部分，然后以此光罩对已完成部分器件制程的晶圆结构进行曝光、显影形成相应的遮蔽层，进行湿法蚀刻以形成基极台阶，借由补偿部分的补偿作用可以得到与预设基极台阶图形一致的基极台阶，避免过度腐蚀而造成的图形异常的问题。在实现可靠性的前提下可将基极台阶边缘与基极金属边缘的距离缩小至0.3μm，实现了器件小型化。

技术领域

本发明涉及三五族化合物半导体器件的制作工艺技术领域，尤其涉及一种化合物半导体HBT器件的补偿式制作方法。

背景技术

对于三五族化合物半导体异质结双极晶体管(HBT)中发射极平台Emitter Mesa(EM)和基极台阶BP pedestal(BP)的制程，全球90％的制造厂使用化学腐蚀。但是由于化学腐蚀对于晶向有选择性，所以器件的设计将受到金属联线方向性的局限；并且化学腐蚀，侧向腐蚀过多，不易控制制程的稳定性，进而也影响了器件的电学性能及其稳定性，以及器件的可靠性。

尤其，在湿法腐蚀工艺制造BP台阶时，参考图1，由于化学药剂的各向同性的特性在图形尖角的蚀刻率较快，会导致尖角处过蚀刻，位于BP台阶上的基极金属(BC)裸露在下表面，在后续的酸清洗和等离子刻蚀中会使BC下的基极层受到伤害，从而导致可靠性失效。现有的方式是通过增大BP边缘到BC边缘距离(通常为0.6～1.5微米)来解决这个问题，然而这会导致BP台阶的面积变大，整个芯片的版图变大，不利于成本上的考量，也不符合当前器件小型化的要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种化合物半导体HBT器件的补偿式制作方法。

为了实现以上目的，本发明的技术方案为：

一种化合物半导体HBT器件的补偿式制作方法包括以下步骤：

1)提供已完成部分器件制程的晶圆结构，所述晶圆结构包括基极外延、发射极平台和基极金属，所述发射极平台和基极金属设于基极外延上且基极金属绕设于发射极平台外侧；

2)提供光罩，光罩图形包括与预设基极台阶图形匹配的预设部分以及由预设部分的顶角向外延伸形成的补偿部分；

3)于所述晶圆结构表面形成光阻层，采用所述光罩曝光、显影后形成与光罩图形对应的遮蔽层；

4)对所述基极外延进行湿法蚀刻以形成基极台阶。

可选的，所述基极台阶边缘与所述基极金属边缘的距离为0.3～0.5μm。

可选的，所述基极台阶边缘与所述基极金属边缘的距离为0.3～0.35μm。

可选的，所述基极外延包括层叠的n型收集极层和p型基极层，所述发射极平台和基极金属设于p型基极层上。

可选的，所述预设基极台阶图形为第一方形，所述补偿部分为与第一方形的顶角部分重合的第二方形。

可选的，所述第一方形的顶角位于第二方形的第一对角线上并不超过第二方形的第二对角线。

可选的，所述n型收集极层为n型GaAs，所述p型基极层为p型GaAs。

可选的，所述湿法蚀刻的蚀刻液为磷酸和过氧化氢的水溶液。

可选的，所述蚀刻液为体积比H₃PO₄:H₂O₂:H₂O＝0.5～1.5:0.5～1.5:10。

可选的，所述基极金属环绕所述发射极平台的三侧，且两末端与所述发射极平台平齐。

本发明的有益效果为：