[发明专利]微波功率晶体管动态发射极镇流电阻结构及生产方法

权利要求书

1.微波功率晶体管动态发射极镇流电阻结构，其特征在于，有源区分为两个近邻的区域，发射极镇流电阻置于两个有源区之间，发射极和基极电极采用双层金属布线引出，两个有源区共用一个镇流电阻。

2.微波功率晶体管动态发射极镇流电阻结构的生产方法，其特征是该方法的工艺步骤分为，

(1)选择掺砷硅衬底，电阻率≤0.003Ω·cm；在该衬底上外延掺磷n型硅外延层，电阻率0.75-1.5Ω·cm，外延层厚度3μm-14μm；

(2)清洗后的硅片，在炉温1000℃-1150℃，并通干氧气的条件下，恒温15分钟-30分钟，然后通三氯甲烷或三氯乙烯30分钟-60分钟，干氧气10分钟-20分钟，生成900埃-1500埃()二氧化硅；

(3)采用低压化学气相淀积工艺方法，在硅片表面淀积一层厚度为1000-1700的氮化硅；

(4)利用旋转喷涂法，在外延片上涂敷一层对紫外光敏感的有机物薄膜；然后用紫外光透过台面掩膜版对光刻胶进行选择性曝光；再对曝光后的外延片进行喷涂腐蚀、显影，去除曝光区的光刻胶，形成光刻胶掩蔽台面图形；

(5)工艺步骤(4)所形成的光刻胶图形为掩蔽膜，干法刻蚀裸露区域的Si₃N₄刻蚀干净后，露出硅表面，最后去除光刻胶，得到以Si₃N₄为掩蔽的台面图形；

(6)用水浴温度为40℃±2℃的硅材料腐蚀液腐蚀硅形成台面，台阶高度0.4μm-0.6μm；

(7)在1050℃-1150℃的温度下，依次通干氧10分钟-20分钟，通湿氧80分钟-100分钟，通干氧15分钟-25分钟，通三氯甲烷或三氯乙烯30分钟-60分钟，通干氧10分钟-60分钟，通N₂80分钟-100分钟，在台面边缘生长8000-9000的SiO₂；

(8)用热磷酸腐蚀Si₃N₄，并用氢氟酸腐蚀Si3N4下面的SiO2，露出硅表面；

(9)光刻形成镇流电阻和基极欧姆接触窗口图形，注入B⁺或BF₂⁺，注入剂量1×10¹⁵cm^-2-5×10¹⁵cm^-2，能量80KeV-120KeV；

(10)温度1000℃，时间10秒，快速退火，形成镇流电阻和基极欧姆接触p⁺区；注入BF₂⁺，注入剂量4×10¹³cm^-2-8×10¹³cm^-2，能量40KeV-80KeV，并进行1000℃10秒退火，形成基区；

(11)用LPCVD工艺在硅片表面分别淀积1000-2000 SiO₂和1000-1700 Si₃N₄钝化层；

(12)光刻、刻蚀SiO₂/Si₃N₄开发射区掺杂窗口；

(13)LPCVD多晶硅薄膜，厚度为2000-6000，并对多晶硅进行砷或磷掺杂；

(14)反刻发射极多晶硅，在920℃-1000℃和氮气保护条件下退火20分钟，形成n+发射区；

(15)光刻并干法刻蚀Si₃N₄/SiO₂形成基极接触窗口；

(16)溅射Ti 500-1500/WN 1000-3000/Au 500-1500；光刻电镀区，电镀金镀层厚度1.2μm-2.5μm；反刻形成第一层金属电极，即发射极和基极；

(17)采用等离子增强化学气相淀积工艺在硅片表面淀积5000-10000氮氧化硅混合介质膜，形成电极隔离介质层；

(18)光刻并干法刻蚀Si_xO_yN_z形成第二层金属接触窗口；

(19)溅射Ti 500-1500/W 1000-2000/Au 500-1500；

(20)光刻第二层金属电镀窗口图形，并将窗口金层电镀至2-3微米；

(21)光刻第二层金属电极反刻图形，并反刻形成第二层金属电极，即发射极和基极；

(22)采用等离子增强化学气相淀积工艺在硅片表面淀积2000-5000氮氧化硅混合介质膜，形成电极钝化介质层；

(23).光刻第二层金属电极键合窗口图形，并干法刻蚀露出第二层金属电极键合窗口；

(24)采用平面磨床对硅片进行背面磨片，将硅片减薄到80μm-100μm；对硅片依次进行甲苯浸泡加热清洗、丙酮浸泡加热清洗；对蒸发Ti 500-1500/Ni 3000-5000/Au 3000-5000形成下电极，即集电极。