InGaP外延层的刻蚀方法与流程

本发明涉及半导体制造技术领域，特别是涉及一种InGaP外延层的刻蚀方法。

背景技术：

当前，InGaP/GaAs HBT(异质结双极晶体管)器件已经成为GaAs系HBT器件的主流，其具有单一正电源工作、功率密度高、击穿电压高、基区宽变效应和有效基区扩展效应小等优势。

由于GaAs系HBT器件为纵向结构器件，因此，湿法腐蚀工艺是整个器件的关键工艺。由于InGaP化学性质稳定，集成电路产业中一般采用浓盐酸+磷酸刻蚀InGaP，浓盐酸与磷酸比例为1:8～10:1。

由于浓盐酸+磷酸的刻蚀速率过快，一般在以上。而在HBT器件中，InGaP厚度为而HBT器件没有生长界面的作用，容易发生严重的侧刻现象，影响器件性能，尤其在制作一些InGaP小平台的过程中，严重的侧刻可导致InGaP平台消失，造成器件制作失败。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种InGaP外延层的刻蚀方法，能够有效地抑制侧刻现象。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种InGaP外延层的刻蚀方法，所述InGaP外延层生长在衬底上，所述刻蚀方法包括：采用化学气相沉积工艺在所述InGaP外延层上生长形成硅基薄膜层；在所述硅基薄膜层上涂覆光刻胶形成光刻胶层；采用光刻工艺在所述光刻胶层上刻蚀出光刻图案；采用反应离子刻蚀工艺在所述光刻图案内的硅基薄膜层上刻蚀出与所述光刻图案相对应的目标图案；采用浓盐酸与磷酸的混合酸液刻蚀所述目标图案内的InGaP外延层；去除所述光刻胶层的剩余部分。

优选地，所述衬底的材料为GaAs、InP、Si或SiC，所述InGaP外延层的厚度为

优选地，所述硅基薄膜层的材料为SiN、Si₃N₄或SiO₂。

优选地，所述硅基薄膜层的生长温度为200℃～600℃，厚度为

优选地，采用反应离子刻蚀工艺刻蚀所述硅基薄膜层后，所述硅基薄膜层的剩余部分的最小尺寸为4μm×4μm。

优选地，所述硅基薄膜层的刻蚀方式为过度刻蚀，过度刻蚀的比例为5％以上。

优选地，浓盐酸与磷酸比例为1:5～10:1。

区别于现有技术的情况，本发明的有益效果是：通过在InGaP外延层上形成硅基薄膜层作为硬掩膜(Hard Mask)，利用生长过程中形成的界面的作用保护InGaP外延层，从而能够有效地抑制侧刻现象，确保器件的顺利制作。

附图说明

图1是本发明实施例InGaP外延层的刻蚀方法的流程示意图。

图2至图7是采用本发明实施例InGaP外延层的刻蚀方法的制备流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，是本发明实施例InGaP外延层的刻蚀方法的流程示意图。在本发明实施例中，InGaP外延层生长在衬底上。该刻蚀方法包括以下步骤：

S11：采用化学气相沉积工艺在InGaP外延层上生长形成硅基薄膜层。

其中，如图2所示，InGaP外延层20生长在衬底10上，硅基薄膜层30形成在InGaP外延层20上。在本实施例中，衬底10的材料为GaAs、InP、Si或SiC，InGaP外延层20的厚度为硅基薄膜层30的材料为SiN、Si₃N₄或SiO₂。硅基薄膜层30的生长温度为200℃～600℃，厚度为

S12：在硅基薄膜层上涂覆光刻胶形成光刻胶层。

其中，如图3所示，光刻胶层40形成在硅基薄膜层30上。

S13：采用光刻工艺在光刻胶层上刻蚀出光刻图案。

其中，如图4所示，采用光刻工艺刻蚀后，光刻胶层40上形成光刻图案41。

S14：采用反应离子刻蚀工艺在光刻图案内的硅基薄膜层上刻蚀出与光刻图案相对应的目标图案。

其中，如图5所示，采用反应离子刻蚀工艺刻蚀后，硅基薄膜层30上形成目标图案31。硅基薄膜层30被刻蚀的地方在尺寸上略小于光刻胶层40被刻蚀的地方。在本实施例中，采用反应离子刻蚀工艺刻蚀硅基薄膜层30后，硅基薄膜层30的剩余部分的最小尺寸为4μm×4μm。并且硅基薄膜层30的刻蚀方式为过度刻蚀，过度刻蚀的比例为5％以上。

S15：采用浓盐酸与磷酸的混合酸液刻蚀目标图案内的InGaP外延层。

其中，如图6所示，采用混合酸液刻蚀后，没有被硅基薄膜层30保护的InGaP外延层20被刻蚀，而被硅基薄膜层30保护的InGaP外延层20没有受到影响，侧刻现象没有发生。

S16：去除光刻胶层的剩余部分。

其中，如图7所示，去除光刻胶层40后，得到了刻蚀后的InGaP外延层20。而硅基薄膜层30的剩余部分可根据实际工艺需求选择去除或保留。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。