专利名称：一种提高霍尔器件抗静电击穿能力的方法
技术领域：
本发明涉及半导体器件的制备工艺，特别是涉及离子注入型砷化镓半导体霍尔器件的制备工艺方法。
背景技术：
离子注入型砷化镓霍尔器件作为一种高性能传感器件具有十分广阔的应用前景。随着微电子技术的发展，对半导体霍尔器件小型化提出越来越高的要求。霍尔器件在使用时常常会遇到来自于外电路的瞬间高脉冲电压的冲击，特别是在电源突然启动或关闭时，容易造成器件被击穿损坏，尤其是当霍尔器件小型化以后，器件被击穿的现象更容易发生，使器件的可靠性下降。产生击穿的机理是由于砷化镓材料固有的特性，在电场下存在有大量的电子/空穴畴，当局部电场强度超过临界值时，将发生畴雪崩效应，出现电击穿。
附图1是常规工艺制备的砷化镓霍尔器件电极部位的示意图，一般电极与有源区的界面正好在器件宽度发生变化的位置。研究发现，在两者相交的界面区域内最容易发生电击穿现象，因此判断该区域是容易产生电场强度超过临界值而发生击穿的最薄弱环节。解决方法可以通过改变该区域离子浓度形成浓度梯度过渡区域来提高抗击穿能力，但是在工艺上很难实现。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种能够提高砷化镓霍尔器件抗脉冲电压的制备工艺方法，使霍尔器件既满足小型化的要求又能够耐受由于外电路突发产生的高脉冲电压的冲击。
本发明所公开的制备工艺方法是用通过改变霍尔器件的图形，有限加宽电极与有源区的接触面积，使在其相互接触的区域形成过渡区，使有源器件在该过渡区域的宽度逐渐改变，从而避免该区域容易发生击穿的缺陷。
从计算机模拟分析知道，砷化镓霍尔器件可以看作是一个Gunn器件，在高脉冲下会形成畴，畴是由积累层和耗尽层形成的，电压主要降低在耗尽层中，如果适当加宽耗尽层，就可以使畴内的峰值电压下降，使霍尔器件在相同强度的电脉冲作用下，不会产生击穿。
本发明的图形如附图2所示，金属电极与有源区的界面不在改变宽度的位置，而是向外扩展了10μm左右，由此在有源区接近电极的位置出现一个宽度渐变的过渡区域，该区域使器件在高脉冲下形成的畴的耗尽层加宽，缓解了瞬间高脉冲电压的冲击，提高器件抗静电击穿的能力。
用本发明所公开的制备工艺制备的霍尔器件，在满足器件小型化的条件下，比以往工艺制备的产品具有更高的抵抗由于外电路突发产生的高脉冲电压的冲击的能力，大大提高了霍尔器件的可靠性。
附图1是以往的常规霍尔器件电极部位的图形。
附图2是本发明霍尔器件电极部位的图形，与附图1的图形相比，电极与有源区界面向外有所扩展。
在上述二图中，1—有源区，2—电极，3—过渡区最佳实施例以下结合实施例对本发明作进一步说明，选择适当的离子注入型砷化镓基片，要求有源区的离子浓度为1017m-3，注入深度为0.35μm。采用常规腐蚀方法在基片上构成十字型图形，图形的外形尺寸.为240×240μm2。然后使用高真空镀膜机，通过图形掩膜蒸镀厚度为3000～4000的AuGeNi电极，电极的图形如图2所示，电极界面比常规图形向外扩展10μm，形成可耐高脉冲电压冲击的霍尔器件芯片。
权利要求
1.一种抗静电脉冲电压的离子注入型砷化镓霍尔器件的制备工艺方法，其特征在于采用特别的电极图形，使电极与有源区的界面不在宽度发生变化的位置，而是向电极方向扩展构成一个过渡区，使有源器件在该过渡区域的宽度逐渐改变。
2.如权利要求1所述的制备工艺， 其特征还在于所述过渡区的宽度为10μm。
全文摘要
一种抗静电脉冲电压的离子注入型砷化镓霍尔器件的制备工艺方法，采用特别的电极图形，使在金属电极与有源区接触的界面区域，形成一个宽度为10μm的过渡区，有源器件在该过渡区域的宽度逐渐改变，从而避免区域容易发生击穿的缺陷，大大提高了器件的可靠性。
文档编号H01L43/06GK1450671SQ0211644
公开日2003年10月22日 申请日期2002年4月5日 优先权日2002年4月5日
发明者郑一阳, 韩海, 景士平, 梁平 申请人:北京华源科半光电子科技有限责任公司