申请/专利权人：新磊半导体科技(苏州)股份有限公司

申请日：2023-10-25

公开（公告）日：2023-11-24

公开（公告）号：CN117116763A

主分类号：H01L21/331

分类号：H01L21/331;C30B29/40;C30B25/02;H01L21/223

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.01.23#授权;2023.12.12#实质审查的生效;2023.11.24#公开

摘要：本发明提供一种碳掺杂HBT器件的分子束外延生长方法，涉及半导体制造技术领域。该方法包括：沉积生长所述集电区层；在集电区层上，沉积生长基区层的第一子层；在第一子层上，沉积生长基区层的第二子层。通过将基区层划分为第一子层和第二子层，利用束流强度渐变的四溴化碳进行碳掺杂来实现第一子层中In组分的渐变，利用镓源炉的温度线性渐变来实现第二子层中In组分的渐变，从而在实现基区层In组分渐变的同时，使得基区层靠近集电区层的一侧的In组分尽可能接近甚至等于集电区层的In组分，改善了基区层内建电场，通过掺杂浓度渐变，进一步增强了基区层内建电场，从而改善了HBT器件的性能。

主权项：1.一种碳掺杂HBT器件的分子束外延生长方法，其特征在于，所述HBT器件的结构包括n型集电区层以及设置在所述集电区层上的p型基区层，所述集电区层为In0.53Ga0.47As层，所述基区层的靠近所述集电区层的界面处的In组分为m0，其中，0.52m0≤0.53，所述基区层的远离所述集电区层的界面处的In组分为mn，其中，0.44≤mn≤0.48，所述基区层为自下而上In组分从m0连续渐变至mn的组分渐变的InGaAs层，所述基区层的厚度为h，在分子束外延生长所述基区层的过程中，采用四溴化碳提供碳掺杂剂源来对所述基区层进行p型掺杂，所述基区层被划分成第一子层和第二子层，所述方法包括：沉积生长所述集电区层，在沉积生长所述集电区层的过程中，分子束外延设备的镓源炉的温度恒定为第一温度，所述第一温度为在不掺杂条件下生长In组分为0.53的InGaAs层对应的镓源炉的温度；在所述集电区层上，沉积生长所述基区层的第一子层，所述第一子层的厚度为h1，并且0h1h，在沉积生长所述第一子层的整个时间段内，用于掺杂的四溴化碳的束流强度从预设的第一束流强度线性渐变至预设的第二束流强度，并且所述镓源炉的温度恒定为所述第一温度，所述第一束流强度小于所述第二束流强度；在所述第一子层上，沉积生长所述基区层的第二子层，所述第二子层的厚度为h2，并且h2=h-h1，在沉积生长所述第二子层的整个时间段内，所述镓源炉的温度从所述第一温度线性渐变至第二温度，并且用于掺杂的四溴化碳的束流强度从所述第二束流强度线性渐变至预设的第三束流强度，所述第二束流强度小于或等于所述第三束流强度，所述第二温度为在所述第三束流强度下生长In组分为mn的InGaAs层对应的镓源炉的温度，所述第二温度高于所述第一温度。

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