CN109616570B - 一种基于phemt的霍尔电阻的制作方法 - Google Patents
一种基于phemt的霍尔电阻的制作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109616570B CN109616570B CN201811155829.3A CN201811155829A CN109616570B CN 109616570 B CN109616570 B CN 109616570B CN 201811155829 A CN201811155829 A CN 201811155829A CN 109616570 B CN109616570 B CN 109616570B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- sin
- metal
- opening
- photoresist
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 36
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910002065 alloy metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 28
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 24
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 238000002513 implantation Methods 0.000 claims description 12
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 11
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims description 7
- 229910018885 Pt—Au Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 3
- 238000001883 metal evaporation Methods 0.000 claims description 3
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims 2
- 238000002161 passivation Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 abstract 1
- 229910000980 Aluminium gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 3
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000530 Gallium indium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005355 Hall effect Effects 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 230000005533 two-dimensional electron gas Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N52/00—Hall-effect devices
- H10N52/01—Manufacture or treatment
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Hall/Mr Elements (AREA)
Abstract
本发明提供了基于PHEMT的霍尔电阻的制作方法:1)准备由层叠设置的基层、沟道层和帽层组成的外延层;2)在帽层上沉积一层SiN;3)在欧姆合金的位置上将光阻打开,对SiN层和帽层进行蚀刻;5)在光阻打开的位置对沟道层注入Si;6)光阻剥离;接着整体再覆盖一层SiN;7)在需要隔断的区域打开光阻,帽进行离子注入,离子注入后光阻剥离;将Si注入区域的光阻打开,蚀刻掉SiSiN,蒸镀欧姆合金金属;蒸镀后剥离光阻;8)整体再覆盖第三SiN层,将欧姆合金顶部的光阻打开;蚀刻合金顶部的SiSiN,形成via孔;9)在Via上蒸镀金属;10)整体沉积SiSiN,作为顶部钝化层,在pad上开孔作为输入/输出端。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于PHEMT的霍尔电阻的制作方法。
背景技术
霍尔效应集成电路广泛应用于自动化、医学,和电子器件中。PHEMT(假晶高电子迁移率晶体管)结构由GaAs buffer、InGaAs channel、AlGaAs spacer、Δ-dopping、AlGaAs沟道,和GaAs帽构成。生成的GaAs-InGaAs-AlGaAs二维电子气,可以在霍尔器件中提供较高的灵敏度、能检测到较低的场强,以及获得较宽的工作频段。其较大的温漂,和较差的片电阻均匀性,是不能量产的主要原因。
先前技术:虽然蒸镀Au-Ge-Ni-Au,400°回火,形成欧姆接触的工艺方法可以降低金半接触电阻,但是其缺点是片电阻均匀性差(wafer片内range超过10%),温漂较大。
现有技术:调试外延片并结合生产工艺设计,可以获得较均匀的片电阻(range5%)和较小的温漂。
发明内容
本发明所要解决的主要技术问题是提供一种基于PHEMT的霍尔电阻的制作方法,制作出的晶体管具在x方向,y方向的电阻具有较高的一致性,并且具有较小的金半接触电阻和较均匀的掺杂。
为了解决上述的技术问题,本发明提供了一种基于PHEMT的霍尔电阻的制作方法,包括如下步骤:
1)准备外延层,所述外延层具有层叠设置的基层、沟道层和帽层,所述沟道层和帽层没有掺杂;
2)在帽层上沉积一层SiN;
3)在SiN层上覆盖光阻,通过黄光工艺,在即将做欧姆合金的位置,打开光阻;
4)在光阻打开的区域将SiN层和帽层进行蚀刻,从而将沟道层暴露在开孔中;
5)对沟道层注入Si;
6)注入Si后,剥离光阻,整体覆盖一层SiN,形成第二SiN层,高温退火;
7)将需要隔断的区域进行离子注入;
8)通过黄光工艺,将Si注入区域的光阻打开;
9)将光阻打开区域的SiSiN蚀刻掉;
10)蒸镀欧姆合金金属,剥离光阻,回火形成欧姆合金;
11)整体覆盖第三SiN层,将欧姆合金顶部的SiSiN蚀刻掉,形成Via孔;
12)在Via孔上蒸镀金属做金属连线;
13)整体做顶层钝化,在pad上开孔作为输入/输出端。
在一较佳实施例中:所述蒸镀金属的材质由下至上依次为Au-Ge-Ni-Au-Ti;厚度为1600-3000A。
在一较佳实施例中:所述离子注入的离子为He,注入能量的范围为100-200Kev,注入剂量为2-10E13atom/cm2。
在一较佳实施例中:所述金属连线通过欧姆合金上的Via孔蒸镀在其上表面。
在一较佳实施例中:金属连线使用的蒸镀金属由下至上依次为Ti-Pt-Au,蒸镀厚度为1.6-2.8um。
本发明还提供了一种基于PHEMT的霍尔电阻的制作方法,包括如下步骤:
1)准备外延层,所述外延层具有层叠设置的基层、沟道层和帽层,所述沟道层和帽层没有掺杂;
2)在帽层上继续生长一层i-InGaP层和n+GaAs层;
3)在n+GaAs层上进行欧姆金属蒸镀,回火形成欧姆合金;
4)通过黄光工艺,将需要被隔断的区域,光阻打开,在光阻打开的区域,进行离子注入;接着将光阻打开区域的n+GaAs层蚀刻掉,蚀刻后剥离光阻;
5)整体沉积SiN层;
6)通过黄光工艺,将欧姆合金顶层的光阻打开,蚀刻掉没有光阻覆盖的SiSiN,形成Via孔;
7)在Via孔上蒸镀金属做金属连线;
8)整体做顶层钝化,在pad上开孔作为输入/输出端。
在一较佳实施例中:所述i-InGaP层的厚度为20-300A;n+GaAs层的厚度为100-1000A,掺杂浓度为0.5-8.5E18/cm3。
在一较佳实施例中:所述离子注入的离子为He,注入能量的范围为100-200Kev,注入剂量为2-10E13atom/cm2。
在一较佳实施例中:SiN层的厚度为200-1000A。
在一较佳实施例中:所述金属连线通过欧姆合金上的Via孔蒸镀在其上表面。
在一较佳实施例中:金属连线使用的蒸镀金属由下至上依次为Ti-Pt-Au,蒸镀厚度为1.6-2.8um。
相较于现有技术,本发明的技术方案具备以下有益效果:
本发明提供了一种基于PHEMT的霍尔电阻的制作方法,制作出的晶体管具在x方向,y方向的电阻具有较高的一致性,并且具有较小的金半接触电阻和较均匀的掺杂。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步阐述说明。
实施例1
一种基于PHEMT的霍尔电阻的制作方法,包括如下步骤:
1)准备外延层,所述外延层具有层叠设置的基层、沟道层和帽层,所述沟道层和帽层没有掺杂;
2)在帽层上沉积一层SiN;厚度200-1000A;
3)在SiN层上覆盖第一钝化层,通过黄光工艺,在即将做欧姆合金的位置,打开光阻;
4)在光阻打开的区域将SiN层和帽层进行蚀刻,从而将沟道层暴露在开孔中;对SiN层蚀刻使用的是c2f6,对帽层蚀刻使用的是磷酸:双氧水:水
5)对沟道层注入Si;
6)注入Si后,剥离光阻,整体覆盖一层SiN,厚度200-1000A,形成第二SiN层,高温退火;高温退火的温度为400-800°,时间为10-40min;
7)将需要隔断的区域进行离子注入;所述离子注入的离子为He,注入能量的范围为100-200Kev,注入剂量为2-10E13atom/cm2;
8)通过黄光工艺,将Si注入区域的光阻打开;
9)将光阻打开区域的SiSiN蚀刻掉;
10)蒸镀欧姆合金金属,剥离光阻,回火形成欧姆合金;
11)整体覆盖第三SiN层,厚度200-1000A,将欧姆合金顶部的SiSiN蚀刻掉,形成Via孔;
12)在Via上蒸镀金属做金属连线;所述蒸镀金属的材质由下至上依次为Au-Ge-Ni-Au-Ti;厚度为1600-3000A;
13)整体做顶层钝化,厚度2000-5000A,在pad上开孔作为输入/输出端。
实施例2
一种基于PHEMT的霍尔电阻的制作方法,包括如下步骤:
1)准备外延层,所述外延层具有层叠设置的基层、沟道层和帽层,所述沟道层和帽层没有掺杂;
2)在帽层上继续生长一层i-InGaP层和n+GaAs层;所述i-InGaP层的厚度为20-300A;n+GaAs层的厚度为100-1000A,掺杂浓度为0.5-8.5E18/cm3。
3)在n+GaAs层上进行欧姆金属蒸镀,回火形成欧姆合金;
4)通过黄光工艺,将需要被隔断的区域,光阻打开,在光阻打开的区域,进行离子注入;所述离子注入的离子为He,注入能量的范围为100-200Kev,注入剂量为2-10E13atom/cm2;接着将光阻打开区域的n+GaAs层蚀刻掉,蚀刻后剥离光阻;
5)整体沉积SiN层;厚度为200-1000A;
6)通过黄光工艺,将欧姆合金顶层的光阻打开,蚀刻掉没有光阻覆盖的SiSiN,形成Via孔;
7)在Via孔上蒸镀金属做金属连线;
8)整体做顶层钝化,厚度2000-5000A,在pad上开孔作为输入/输出端。
所述金属连线通过欧姆合金上的Via孔蒸镀在其上表面。金属连线使用的蒸镀金属由下至上依次为Ti-Pt-Au,蒸镀厚度为1.6-2.8um。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的设计构思并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,利用此构思对本发明进行非实质性的改动,均属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (10)
1.一种基于PHEMT的霍尔电阻的制作方法,其特征在于包括如下步骤:
1)准备外延层,所述外延层具有层叠设置的基层、沟道层和帽层,所述沟道层和帽层没有掺杂;
2)在帽层上沉积一层SiN;
3)在SiN层上覆盖光阻,通过黄光工艺,在即将做欧姆合金的位置,打开光阻;
4)在光阻打开的区域将SiN层和帽层进行蚀刻,从而将沟道层暴露在开孔中;
5)对沟道层注入Si;
6)注入Si后,剥离光阻,整体覆盖一层SiN,形成第二SiN层,高温退火;
7)将需要隔断的区域的帽层进行离子注入;
8)通过黄光工艺,将Si注入区域的光阻打开;
9)将光阻打开区域的SiN蚀刻掉;
10)蒸镀欧姆合金金属,剥离光阻,回火形成欧姆合金;
11)整体覆盖第三SiN层,将欧姆合金顶部的SiN蚀刻掉,形成Via孔;
12)在Via孔上蒸镀金属做金属连线;
13)整体做顶层钝化,在pad上开孔作为输入/输出端。
3.根据权利要求1所述的一种基于PHEMT的霍尔电阻的制作方法,其特征在于:所述离子注入的离子为He,注入能量的范围为100-200Kev,注入剂量为2-10E13atom/cm2。
4.根据权利要求1所述的一种基于PHEMT的霍尔电阻的制作方法,其特征在于:所述金属连线通过欧姆合金上的Via孔蒸镀在其上表面。
5.根据权利要求4所述的一种基于PHEMT的霍尔电阻的制作方法,其特征在于:金属连线使用的蒸镀金属由下至上依次为Ti-Pt-Au,蒸镀厚度为1.6-2.8um。
6.一种基于PHEMT的霍尔电阻的制作方法,其特征在于包括如下步骤:
1)准备外延层,所述外延层具有层叠设置的基层、沟道层和帽层,所述沟道层和帽层没有掺杂;
2)在帽层上继续生长一层i-InGaP层和n+GaAs层;
3)在n+GaAs层上进行欧姆金属蒸镀,回火形成欧姆合金;
4)通过黄光工艺,将需要被隔断的区域,光阻打开,帽层在光阻打开的区域,进行离子注入;接着将光阻打开区域的n+GaAs层蚀刻掉,蚀刻后剥离光阻;
5)整体沉积SiN层;
6)通过黄光工艺,将欧姆合金顶层的光阻打开,蚀刻掉没有光阻覆盖的SiN,形成Via孔;
7)在Via孔上蒸镀金属做金属连线;
8)整体做顶层钝化,在pad上开孔作为输入/输出端。
8.根据权利要求6所述的一种基于PHEMT的霍尔电阻的制作方法,其特征在于:所述离子注入的离子为He,注入能量的范围为100-200Kev,注入剂量为2-10E13atom/cm2。
10.根据权利要求6所述的一种基于PHEMT的霍尔电阻的制作方法,其特征在于:所述金属连线通过欧姆合金上的Via孔蒸镀在其上表面;金属连线使用的蒸镀金属由下至上依次为Ti-Pt-Au,蒸镀厚度为1.6-2.8um。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811155829.3A CN109616570B (zh) | 2018-09-30 | 2018-09-30 | 一种基于phemt的霍尔电阻的制作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811155829.3A CN109616570B (zh) | 2018-09-30 | 2018-09-30 | 一种基于phemt的霍尔电阻的制作方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109616570A CN109616570A (zh) | 2019-04-12 |
CN109616570B true CN109616570B (zh) | 2022-08-16 |
Family
ID=66002312
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811155829.3A Active CN109616570B (zh) | 2018-09-30 | 2018-09-30 | 一种基于phemt的霍尔电阻的制作方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109616570B (zh) |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4653397B2 (ja) * | 2002-01-15 | 2011-03-16 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | ホール素子の製造方法 |
CN101510583B (zh) * | 2009-03-18 | 2011-05-04 | 中国计量科学研究院 | 含有多层二维电子气的量子化霍尔电阻器件及其制作方法 |
KR20110060681A (ko) * | 2009-11-30 | 2011-06-08 | 주식회사 아모센스 | 평면 홀 저항 센서 및 이를 이용한 다축 센서 |
-
2018
- 2018-09-30 CN CN201811155829.3A patent/CN109616570B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109616570A (zh) | 2019-04-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109888018A (zh) | 一种集成启动管、采样管和电阻的dmos及其制造方法 | |
CN105789047A (zh) | 一种增强型AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管的制备方法 | |
CN106981513A (zh) | 基于高阻盖帽层的ⅲ族氮化物极化超结hemt器件及其制法 | |
CN104465748B (zh) | 一种GaN基增强型HEMT器件及其制备方法 | |
CN108682695A (zh) | 一种大电流低正向压降碳化硅肖特基二极管芯片及其制备方法 | |
CN106549038A (zh) | 一种垂直结构的氮化镓异质结hemt | |
US10505024B2 (en) | Method for preparing cap-layer-structured gallium oxide field effect transistor | |
CN106847934A (zh) | 利用氟离子注入实现的氮化镓pn结及其制造方法 | |
CN109841676A (zh) | 辅助掺杂实现常关型GaN HEMT器件及其制备方法 | |
CN108231880B (zh) | 一种增强型GaN基HEMT器件及其制备方法 | |
CN110137244B (zh) | GaN基自支撑衬底的垂直结构HEMT器件及制备方法 | |
CN103928524B (zh) | 带有n型漂移层台面的碳化硅umosfet器件及制作方法 | |
CN107154426A (zh) | 一种提高硅基GaN HEMT关态击穿电压的器件结构及实现方法 | |
CN109616570B (zh) | 一种基于phemt的霍尔电阻的制作方法 | |
CN104393045B (zh) | 一种新型GaN基增强型HEMT器件及其制备方法 | |
CN104064595B (zh) | 一种基于槽栅结构的增强型AlGaN/GaN MISHEMT器件结构及其制作方法 | |
US7759172B2 (en) | Method of forming a planar combined structure of a bipolar junction transistor and n-type and p-type metal semiconductor field-effect transistors and method for forming the same | |
US10192970B1 (en) | Simultaneous ohmic contact to silicon carbide | |
CN108172507A (zh) | Mps-frd器件的加工方法 | |
CN115939183A (zh) | 一种氧化镓基mosfet器件及其制备方法 | |
CN210837767U (zh) | 一种GaN基HEMT器件 | |
CN115458596A (zh) | 基于Fin-JFET栅结构HEMT及其制作方法 | |
CN103928346B (zh) | 外延生长形成n型重掺杂漂移层台面的umosfet器件制备方法 | |
CN206639803U (zh) | 利用氟离子注入实现的氮化镓pn结 | |
CN109830540B (zh) | 一种基于空心阳极结构的肖特基二极管及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |