一种异质结双极晶体管的基极结构及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种异质结双极晶体管的基极结构，包括基极半导体层以及设于基极半导体层之上的基极金属，所述基极金属包括依次层叠的扩散阻挡层和上金属层，所述扩散阻挡层将所述上金属层和所述基极半导体层隔开以阻挡所述上金属层扩散进入所述基极半导体层，其中所述上金属层的边缘相对所述扩散阻挡层的边缘内缩0.05～0.1μm。本发明专利技术还公开了上述结构的制作方法，通过两道光罩工艺来实现上金属层和扩散阻挡层不同的宽度，可有效防止上金属层边缘的金属由扩散阻挡层边缘扩散至基极半导体层，解决了漏电问题，增加了器件的可靠度。

Base structure of heterojunction bipolar transistor and manufacturing method thereof

The invention discloses a heterojunction bipolar transistor base structure, including a base and a base is arranged on the base metal semiconductor layer of the semiconductor layer and the base metal diffusion barrier layer and sequentially stacked on the metal layer, the diffusion barrier layer on the metal layer and the base semiconductor layer separated by barrier the upper metal layer is diffused into the base semiconductor layer, wherein the edge of the metal layer relative to the diffusion barrier layer necking 0.05 ~ 0.1 M. The invention also discloses a manufacturing method of the structure, through the two mask process to achieve a metal layer and a diffusion barrier layer with different width, which can effectively prevent the edge of metal layer by diffusion barrier layer edge diffusion to the base semiconductor layer, solves the problem of leakage, increase the reliability of the devices.

【技术实现步骤摘要】
一种异质结双极晶体管的基极结构及其制作方法
本专利技术涉及半导体技术，特别是涉及一种异质结双极晶体管的基极结构及其制作方法。
技术介绍
在异质结双极晶体管的制作过程中，电极的金属制程是一个重要的环节。现有的基极结构，是将器件中预定区域的基极半导体层表面暴露出来，再在其上沉积导电性良好的贵金属(例如金)形成。由于基极半导体层通常是三五族化合物半导体制成，金极易扩散到半导体之内而导致漏电等问题。为此，改进的技术是先沉积扩散阻挡层再沉积金层，通过基极半导体层和金层之间的扩散阻挡层来阻止金扩散进入基极半导体之内。然而，由于金等贵金属具有较强的扩散流动性，仍然容易通过扩散阻挡层的边缘向下扩散至基极半导体层之内而影响晶体管的整体性能，上述漏电问题还是无法得到解决，器件的可靠度难以保证。
技术实现思路
本专利技术提供了一种异质结双极晶体管的基极结构及其制作方法，其克服了现有技术所存在的不足之处。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种异质结双极晶体管的基极结构，包括基极半导体层以及设于基极半导体层之上的基极金属，所述基极金属包括依次层叠的扩散阻挡层和上金属层，所述扩散阻挡层将所述上金属层和所述基极半导体层隔开以阻挡所述上金属层扩散进入所述基极半导体层，其中所述上金属层的边缘相对所述扩散阻挡层的边缘内缩0.05～0.1μm。优选的，所述基极半导体层是GaAs。优选的，所述扩散阻挡层是Pt和/或Ti。优选的，所述扩散阻挡层包括由下至上依次层叠的：厚度为3～8nm的第一Pt层、厚度为40～60nm的Ti层以及厚度为40～60nm的第二Pt层。优选的，所述上金属层是厚度为70～90nm的Au层。一种上述异质结双极晶体管的基极结构的制作方法，包括以下步骤：1)提供用于形成异质结双极晶体管的基极半导体层裸露的表面区域；2)通过第一道光罩于所述表面区域上形成第一沉积窗口，沉积金属于第一沉积窗口之内形成扩散阻挡层；3)通过第二道光罩于所述扩散阻挡层上形成第二沉积窗口，所述第二沉积窗口相对第一沉积窗口边缘内缩0.05～0.1μm，沉积金属于第二沉积窗口之内形成上金属层。优选的，步骤2)中，所述扩散阻挡层的形成包括以下子步骤：通过蒸镀或者溅镀形成厚度为3～8nm的第一Pt层，并回火；通过蒸镀或者溅镀形成厚度为40～60nm的Ti层；通过蒸镀或者溅镀形成厚度为40～60nm的第二Pt层。优选的，步骤3)中，所述上金属层是通过蒸镀或者溅镀Au形成，厚度为70～90nm。优选的，所述第一沉积窗口和第二沉积窗口分别是通过涂覆光阻、曝光、显影形成的；步骤2)和步骤3)中还分别于沉积金属之后剥离余下光阻。相较于现有技术，本专利技术将易扩散流动的上金属层缩窄，使其宽度小于扩散阻挡层，上金属层的边界与扩散阻挡层的边界距离为0.05～0.1μm，可有效防止上金属层边缘的金属由扩散阻挡层边缘扩散至基极半导体层，解决了漏电问题，增加了器件的可靠度。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术制作方法流程中各步骤相应的结构示意图。具体实施方式以下结合附图及实施例对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术的各附图仅为示意以更容易了解本专利技术，其具体比例可依照设计需求进行调整。文中所描述的图形中相对元件的上下关系，在本领域技术人员应能理解是指构件的相对位置而言，因此皆可以翻转而呈现相同的构件，此皆应同属本说明书所揭露的范围。此外，图中所示的元件及结构的个数、层的厚度及层间的厚度对比，均仅为示例，并不以此进行限制，实际可依照设计需求进行调整。参考图1，一种异质结双极晶体管的基极结构包括基极半导体层1以及设于基极半导体层1之上的基极金属，所述基极金属包括依次层叠的扩散阻挡层2和上金属层3，所述扩散阻挡层2将所述上金属层3和所述基极半导体层1隔开以阻挡所述上金属层3扩散进入所述基极半导体层1，其中所述上金属层3的边缘相对所述扩散阻挡层2的边缘内缩0.05～0.1μm。基极半导体层1可以是三五族化合物，例如GaAs；扩散阻挡层2可以是Pt和/或Ti；上金属层3可以是Au。进一步，在本实施例中，扩散阻挡层2包括由下至上依次层叠的：厚度为3～8nm(例如5nm)的第一Pt层21、厚度为40～60nm(例如50nm)的Ti层22以及厚度为40～60nm(例如50nm)的第二Pt层23。上金属层3设于第二Pt层23之上，厚度为70～90nm(例如80nm)。参考图2，上述实施例的异质结双极晶体管的基极结构的制作方法，包括以下步骤：1)参考2a，提供用于形成异质结双极晶体管的基极半导体层1裸露的表面区域。在异质结双极晶体管的制程中，该基极半导体1裸露的表面区域具体可以通过光刻工艺去除预定区域的发射极半导体层以及介质层来实现。2)参考2b，通过第一道光罩工艺，涂覆光阻形成光阻层4，曝光、显影于所述表面区域上形成第一沉积窗口41。3)参考图2c，通过蒸镀或溅镀的方式沉积金属Pt于第一沉积窗口41之内形成第一Pt层21并回火，回火具体可以是在360℃下热处理2min。4)参考图2d，通过蒸镀或溅镀的方式依次沉积金属Ti于第一沉积窗口41之内第一Pt层21之上形成Ti层22，沉积金属Pt于第一沉积窗口41之内Ti层22之上形成第二Pt层23，第一Pt层21、Ti层22和第二Pt层23叠合形成扩散阻挡层2。5)参考图2e，通过N-甲基吡咯烷酮等化学药液剥离余下光阻层。6)参考图2f，通过第二道光罩工艺，涂覆光阻形成光阻层5，曝光、显影于扩散阻挡层2上形成第二沉积窗口51，第二沉积窗口51小于第一沉积窗口41，边缘相对第一沉积窗口边缘内缩0.05～0.1μm。7)参考图2g，通过蒸镀或溅镀的方式沉积金属Au于第二沉积窗口51之内形成上金属层3。8)参考图2h，剥离余下光阻，形成所述异质结双极晶体管的基极结构。上述实施例仅用来进一步说明本专利技术的一种异质结双极晶体管的基极结构及其制作方法，但本专利技术并不局限于实施例，凡是依据本专利技术的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本专利技术技术方案的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异质结双极晶体管的基极结构，包括基极半导体层以及设于基极半导体层之上的基极金属，其特征在于：所述基极金属包括依次层叠的扩散阻挡层和上金属层，所述扩散阻挡层将所述上金属层和所述基极半导体层隔开以阻挡所述上金属层扩散进入所述基极半导体层，其中所述上金属层的边缘相对所述扩散阻挡层的边缘内缩0.05～0.1μm。

【技术特征摘要】
1.一种异质结双极晶体管的基极结构，包括基极半导体层以及设于基极半导体层之上的基极金属，其特征在于：所述基极金属包括依次层叠的扩散阻挡层和上金属层，所述扩散阻挡层将所述上金属层和所述基极半导体层隔开以阻挡所述上金属层扩散进入所述基极半导体层，其中所述上金属层的边缘相对所述扩散阻挡层的边缘内缩0.05～0.1μm。2.根据权利要求1所述的异质结双极晶体管的基极结构，其特征在于：所述基极半导体层是GaAs。3.根据权利要求1所述的异质结双极晶体管的基极结构，其特征在于：所述扩散阻挡层是Pt和/或Ti。4.根据权利要求3所述的异质结双极晶体管的基极结构，其特征在于：所述扩散阻挡层包括由下至上依次层叠的：厚度为3～8nm的第一Pt层、厚度为40～60nm的Ti层以及厚度为40～60nm的第二Pt层。5.根据权利要求1或4所述的异质结双极晶体管的基极结构，其特征在于：所述上金属层是厚度为70～90nm的Au层。6.一种权利要求1～5任一项所述异质结双极晶体管的基极结构的制作方法，其特征在于包括以下步骤：1)提供用于形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑茂昌，
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