双异质结双极晶体管及其制备方法与流程

本发明涉及半导体，尤其涉及一种双异质结双极晶体管及其制备方法。

背景技术：

1、磷化铟(inp)是一种性能优良的半导体材料，inp双异质结双极型晶体管(doubleheterojunction bipolar transistor，dhbt)在高频段的单片放大器和振荡器应用中均有明显的优势。

2、现有的inp dhbt通常采用干法刻蚀和湿法腐蚀相结合的方法进行制备或者仅采用湿法腐蚀的方法进行制备。其中，干法刻蚀容易对inp dhbt产生损伤，并且干法刻蚀相比于湿法刻蚀较为昂贵；仅采用湿法腐蚀的方式不会对inp dhbt造成损伤。但是本申请发明人发现，当仅采用湿法腐蚀的方式进行小尺寸的inp dhbt时，inp dhbt会出现不充分隔离的情况，限制inp dhbt的最小间距，难以保证inp dhbt的性能和隔离度。

3、因此，亟需一种能够提高inp dhbt的性能和隔离度的制备方法。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种双异质结双极晶体管及其制备方法，以提高器件的性能和隔离度。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种双异质结双极晶体管制备方法，包括：

3、在待制备的圆片上制作发射区电极，并基于发射区电极对圆片中的发射区进行湿法腐蚀，以使圆片中发射区和基区之间的第一分界层暴露；

4、在第一分界层的上表面制作基区电极，并基于基区电极，依次对第一分界层和基区进行湿法腐蚀，以使圆片中基区和集电区之间的第二分界层暴露；

5、在第二分界层的上表面制作集电区电极，并基于集电区电极，依次对第二分界层和集电区进行湿法腐蚀，以使圆片中集电区和腐蚀终止层之间的第三分界层暴露；

6、依次对第三分界层、腐蚀终止层和圆片的inp衬底进行湿法腐蚀，得到双异质结双极晶体管。

7、在一种可能的实现方式中，发射区包括发射区台面帽层和发射区台面inp层；

8、基于发射区电极，依次对圆片中的发射区进行湿法腐蚀，以使圆片中发射区和基区之间的第一分界层暴露，包括：

9、以发射区电极作为掩膜层，采用第一腐蚀液对发射区台面帽层进行湿法腐蚀；

10、采用第二腐蚀液对发射区台面inp层进行湿法腐蚀，并在腐蚀深度达到发射区台面inp层的深度时，进行预设时长的过腐蚀处理，以使圆片中发射区和基区之间的第一分界层暴露。

11、在一种可能的实现方式中，基区包括基区台面帽层和基区台面inp层；

12、基于基区电极，依次对第一分界层和基区进行湿法腐蚀，以使圆片中基区和集电区之间的第二分界层暴露，包括：

13、基于基区电极涂敷光刻胶，得到第一光刻胶层；

14、以第一光刻胶层作为掩膜层，采用第三腐蚀液对第一分界层进行湿法腐蚀，并继续腐蚀基区台面帽层至预设深度；

15、采用第一腐蚀液对基区台面帽层的剩余部分进行湿法腐蚀；

16、采用第二腐蚀液对基区台面inp层进行湿法腐蚀，并在腐蚀深度达到基区台面inp层的深度时，进行预设时长的过腐蚀处理，以使圆片中基区和集电区之间的第二分界层暴露；

17、去除第一光刻胶层。

18、在一种可能的实现方式中，集电区包括集电区台面帽层和集电区台面inp层；

19、基于集电区电极，依次对第二分界层和集电区进行湿法腐蚀，以使圆片中集电区和腐蚀终止层之间的第三分界层暴露，包括：

20、基于集电区电极涂敷光刻胶，得到第二光刻胶层；

21、以第二光刻胶层作为掩膜层，采用第三腐蚀液对第二分界层和集电区台面帽层进行湿法腐蚀；

22、采用第二腐蚀液对集电区台面inp层进行湿法腐蚀，并在腐蚀深度达到集电区台面inp层的深度时，进行预设时长的过腐蚀处理，以使圆片中集电区和腐蚀终止层之间的第三分界层暴露。

23、在一种可能的实现方式中，依次对第三分界层、腐蚀终止层和圆片的inp衬底进行湿法腐蚀，得到双异质结双极晶体管，包括：

24、采用第三腐蚀液，依次对第三分界层和腐蚀终止层进行湿法腐蚀；

25、采用第二腐蚀液对圆片的inp衬底进行湿法腐蚀；

26、去除第二光刻胶层，得到双异质结双极晶体管。

27、在一种可能的实现方式中，其特征在于，第一分界层、第二分界层和第三分界层的材料为ingaasp。

28、在一种可能的实现方式中，第三腐蚀液为硫酸、过氧化氢和水构成的混合溶液，其中硫酸、过氧化氢和水的比例为1：1：20。

29、在一种可能的实现方式中，第一腐蚀液为磷酸基腐蚀液。

30、在一种可能的实现方式中，第二腐蚀液为盐酸基腐蚀液。

31、第二方面，本发明实施例提供了一种双异质结双极晶体管，该双异质结双极晶体管采用如上述第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式的方法制备得到。

32、本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：

33、本发明实施例通过先对圆片中的发射区、基区和集电区依次进行湿法腐蚀，使对应第一分界层、第二分界层和第三分界层充分暴露，再对各个分界层依次进行湿法腐蚀，能够有效去除各个分界层，提高双异质结双极晶体管的隔离精度，进而提高器件的性能；通过仅使用湿法腐蚀的方式进行双异质结双极晶体管的制备，无需进行干法刻蚀，能够避免干法刻蚀对器件的损伤，保障器件的性能和隔离度；并且相比于干法刻蚀和湿法刻蚀相结合的制备方法，仅通过湿法腐蚀进行制备还可以降低工艺成本。

技术特征：

1.一种双异质结双极晶体管制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的双异质结双极晶体管制备方法，其特征在于，所述发射区包括发射区台面帽层和发射区台面inp层；

3.根据权利要求1所述的双异质结双极晶体管制备方法，其特征在于，所述基区包括基区台面帽层和基区台面inp层；

4.根据权利要求1所述的双异质结双极晶体管制备方法，其特征在于，所述集电区包括集电区台面帽层和集电区台面inp层；

5.根据权利要求4所述的双异质结双极晶体管制备方法，其特征在于，依次对所述第三分界层、所述腐蚀终止层和所述圆片的inp衬底进行湿法腐蚀，得到双异质结双极晶体管，包括：

6.根据权利要求1-5中任一项所述的双异质结双极晶体管制备方法，其特征在于，所述第一分界层、所述第二分界层和所述第三分界层的材料为ingaasp。

7.根据权利要求3-5中任一项所述的双异质结双极晶体管制备方法，其特征在于，所述第三腐蚀液为硫酸、过氧化氢和水构成的混合溶液，其中硫酸、过氧化氢和水的比例为1：1：20。

8.根据权利要求2或3所述的双异质结双极晶体管制备方法，其特征在于，所述第一腐蚀液为磷酸基腐蚀液。

9.根据权利要求2-5中任一项所述的双异质结双极晶体管制备方法，其特征在于，所述第二腐蚀液为盐酸基腐蚀液。

10.一种双异质结双极晶体管，其特征在于，所述双异质结双极晶体管采用如上述权利要求1至9中任一项所述的双异质结双极晶体管制备方法制备得到。

技术总结
本发明提供一种双异质结双极晶体管及其制备方法。该方法包括：在待制备的圆片上制作发射区电极，并基于发射区电极对圆片中的发射区进行湿法腐蚀，以使圆片中发射区和基区之间的第一分界层暴露；在第一分界层的上表面制作基区电极，并基于基区电极，依次对第一分界层和基区进行湿法腐蚀，以使圆片中基区和集电区之间的第二分界层暴露；在第二分界层的上表面制作集电区电极，并基于集电区电极，依次对第二分界层和集电区进行湿法腐蚀，以使圆片中集电区和腐蚀终止层之间的第三分界层暴露；依次对第三分界层、腐蚀终止层和圆片的InP衬底进行湿法腐蚀，得到双异质结双极晶体管。本发明能够提高器件的性能和隔离度。

技术研发人员：付兴中,陈卓,周国,崔雍,孙虎,胡多凯,高三磊,高昶,王国清,张力江
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第十三研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15