一种减小霍尔器件失调电压的方法技术

一种低失调电压的砷化镓霍尔器件的制备工艺方法，在基片上蒸镀氧化硅形成器件图形，然后再用离子注入技术在图形中形成高浓度有源区，最后蒸镀电极构成霍尔器件的芯片。本发明专利技术所述的工艺图形精确，各向同性，由此制备的霍尔器件失调电压很小。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体器件的制备工艺，特别是涉及在离子注入的砷化镓基片上形成半导体霍尔器件的制备工艺方法。
技术介绍
砷化镓霍尔器件作为一种重要的半导体霍尔器件被广泛地用于磁性测量、电流电压传感器、高速无刷电机等许多场合。以往离子注入型砷化镓霍尔器件的制备工艺是采用腐蚀方法构成器件图形的，见附图1所示，即首先在砷化镓基片上全面地均匀地注入砷化镓离子，使在一定深度的区域内形成高浓度的有源区，然后用腐蚀的方法在基片上刻蚀出需要的器件图形，蒸镀金属电极之后就形成了霍尔器件的芯片。由于砷化镓材料具有各向异性的特性，在常规的腐蚀条件下，材料在不同方向上的腐蚀速度不一样，使腐蚀后的图形在不同方向上的边缘陡直程度不一样，造成图形的不精确和不对称，如附图2所示。上述缺陷造成器件具有较大的失调电压，成为制约霍尔器件测量精度及其它使用性能的重要因素。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要提供一种解决上述缺陷的工艺方法，使制备的图形更加精确和对称，从而比以往工艺制备的霍尔器件有更低的失调电压。本专利技术所公开的制备工艺是用选择性离子注入方法代替常规腐蚀方法，如附图3所示，首先在未经离子注入的砷化镓基片上，使用图形掩膜在高浓度区和电极以外的位置蒸镀氧化硅形成霍尔器件的图形，该氧化硅层的厚度范围在3000～4000，然后用离子注入方法在图形中注入离子构成高浓度有源区，最后蒸镀金属电极形成霍尔器件芯片。由于现有蒸镀氧化硅技术所形成的图形精确度很高，而且离子注入是垂直于基片的方向，不会发生向某一方向渗透不均的现象，因此图形的精度完全可以得到保证；同时也避免了常规腐蚀工艺中各向异性的缺陷，使图形在各方向的边缘均匀一致，因此可以大大降低器件的失调电压，使器件性能及其成品率得到提高。本专利技术所公开的制备工艺容易控制，工业生产的成品率高，由此制备的霍尔器件比以往工艺制备的产品有更低的失调电压，因而器件的性能更加稳定。附图说明附图1是以往的常规主要工艺示意图，图中1—半绝缘高阻砷化镓基片，2—离子注入后的高浓度砷化镓有源区，3—金属电极区附图2是常规工艺腐蚀后芯片截面示意图。图中1—半绝缘高阻砷化镓基片，2—离子注入后的高浓度砷化镓有源区。附图3是是本专利技术主要工艺示意图。图中1—半绝缘高阻砷化镓基片，2—离子注入后的高浓度砷化镓有源区，3—金属电极区，4—氧化硅蒸镀层。最佳实施例使用淀积二氧化硅的装置和图形掩膜，在砷化镓基片上蒸镀一层厚度为3000～4000的氧化硅层，该镀层在霍尔器件的高浓度区和电极以外的位置。然后使用离子注入机和图形掩膜，在未被氧化硅层覆盖的图形中分两次注入离子构成有源区，第一次注入能量为350KeV，剂量为3×1012m-2，第二次注入能量为130KeV，剂量为1.2×1012m-2，注入后在920℃光退火15sec，使有源区的离子浓度为1017m-3，注入深度为0.35μm.。最后用高真空镀膜机蒸镀AuGeNi合金电极，厚度为3000～4000，形成失调电压很低的霍尔器件芯片。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有低失调电压的离子注入型砷化镓霍尔器件芯片的制备工艺方法，其特征在于：（１）在砷化镓基片上有选择地蒸镀氧化硅形成霍尔器件的图形；（２）用离子注入方法在图形中注入离子构成高浓度有源区；（３）蒸镀金属电极。

【技术特征摘要】
1.一种具有低失调电压的离子注入型砷化镓霍尔器件芯片的制备工艺方法，其特征在于(1)在砷化镓基片上有选择地蒸镀氧化硅形成霍尔器件的图形；(2)用离子注...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑一阳，韩海，景士平，梁平，
申请(专利权)人：北京华源科半光电子科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]