一种基于PHEMT的霍尔电阻的制作方法技术

本发明专利技术提供了基于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。

【技术实现步骤摘要】
一种基于PHEMT的霍尔电阻的制作方法
本专利技术涉及一种基于PHEMT的霍尔电阻的制作方法。
技术介绍
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GaAsbuffer、InGaAschannel、AlGaAsspacer、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。
技术实现思路
本专利技术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，本专利技术提供了一种基于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。本专利技术还提供了一种基于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，本专利技术的技术方案具备以下有益效果：本专利技术提供了一种基于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，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的设计构思并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，利用此构思对本专利技术进行非实质性的改动，均属于侵犯本专利技术保护范围的行为。本文档来自技高网...

【技术保护点】
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)将需要隔断的区域帽进行离子注入；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。

【技术特征摘要】
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)将需要隔断的区域帽进行离子注入；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。2.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：所述蒸镀金属的材质由下至上依次为Au-Ge-Ni-Au-Ti；厚度为1600-3000A。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-P...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏丹珠，孙希国，魏鸿基，蔡文必，
申请(专利权)人：厦门市三安集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35