【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，尤其涉及一种半导体器件及其形成方法。
技术介绍
1、射频前端是智能手机里的核心器件之一，主要由四大模块组成：功率放大器、开关、滤波器和低噪声放大器。功率放大器按照晶体管类型分为双极结型晶体管(bipolarjunction transistor，bjt)、异质结双极型晶体管(hetero-junctionbipolartransistor，hbt)以及高电子迁移率晶体管(high electron mobilitytransistor，hemt)。异质结双极晶体管是一种双极结晶体管，发射区和基区具有两种不同的半导体材料，具有不同的能带隙。异质结双极晶体管因其基极电阻低、截止频率高、效率高、设计灵活性大、成本低等优点而在工业中得到广泛应用。
2、然而，目前的异质结双极晶体管结构仍存在诸多问题。
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题是提供一种半导体器件及其形成方法，以提升异质结双极晶体管结构的散热性能以及集成度。
2、为解决上述技术问题，本专利技术技术方案提供一种半导体器件，包括：第一基底，所述第一基底具有相对的第一面与第二面；接合于所述第一面的晶体管，所述晶体管包括：阻挡层、集电层、基层以及发射层，所述集电层具有相对的第一侧与第二侧，所述基层与发射层位于所述第一侧，所述阻挡层位于所述第二侧，所述第一基底位于所述第一侧，所述基层和所述发射层位于所述第一基底与所述集电层之间，所述阻挡层的材料与所述集电层的材料不同，所述阻挡层用于保护所述
3、可选的，所述阻挡层材料包括本征态的磷镓铟、或本征态的砷镓铝。
4、可选的，所述第一基底材料的导热系数大于所述集电层材料、所述基层材料以及所述发射层材料的导热系数。
5、可选的，所述第一基底的材料包括硅、氮化镓或碳化硅；所述集电层的材料包括砷化镓；所述基层的材料包括砷化镓；所述发射层的材料包括砷化镓或砷镓铟。
6、可选的，还包括：位于集电层表面的集电极；位于基层表面的基电极；位于发射层表面的发射电极。
7、可选的，还包括：第一互连层，位于所述集电层的第一侧，所述第一互连层贯穿所述第一基底与所述发射电极电连接。
8、可选的，还包括：第二互连层，所述第二互连层与所述基电极电连接，所述第二互连层与所述第一互连层位于所述发射层的同一侧。
9、可选的，还包括：第二互连层，所述第二互连层与所述基电极电连接，所述第二互连层与所述第一互连层位于所述发射层的两侧。
10、可选的，还包括：第三互连层，所述第三互连层与所述集电极电连接，所述第三互连层与所述第一互连层位于所述发射层的同一侧。
11、可选的，还包括：第三互连层，所述第三互连层与所述集电极电连接，所述第三互连层与所述第一互连层位于所述发射层的两侧。
12、可选的，所述第二互连层贯穿所述集电层，所述半导体器件还包括：位于所述集电层与所述第二互连层之间的隔离层；所述隔离层的材料包括氮化硅。
13、相应的，本专利技术技术方案还提供一种半导体器件的形成方法，包括：提供第一基底，所述第一基底具有相对的第一面与第二面；提供第二基底；在所述第二基底上形成晶体管，所述晶体管包括：阻挡层、集电层、基层以及发射层，所述集电层具有相对的第一侧与第二侧，所述基层与所述发射层位于所述第一侧，所述阻挡层与所述第二基底位于所述第二侧；使所述集电层的第一侧朝向所述第一基底的第一面，将所述晶体管与所述第一基底进行第一接合处理，所述第一基底位于所述第一侧，所述基层和所述发射层位于所述第一基底与所述集电层之间；在进行第一接合处理之后，去除所述第二基底。
14、可选的，所述晶体管还包括：位于所述发射层表面的发射电极、位于所述基层表面的基电极、以及位于所述集电层表面的集电极。
15、可选的，所述第一基底的导热系数大于所述第二基底的导热系数；所述第一基底的材料包括硅、氮化镓或碳化硅；所述第二基底的材料包括砷化镓。
16、可选的，去除所述第二基底的方法包括：翻转第一接合处理后的结构，对所述第二基底进行减薄处理；对减薄处理后的第二基底进行刻蚀处理，直至暴露出所述阻挡层的表面。
17、可选的，所述刻蚀处理的方法包括湿法刻蚀；所述湿法刻蚀中所述第二基底材料的蚀刻速率与所述阻挡层材料的蚀刻速率比例范围为10:1~20:1。
18、可选的，所述第一接合处理包括键合处理，所述方法还包括：在所述晶体管上形成第一键合层；在所述第一基底的第一面形成第二键合层；所述第一接合处理将所述第一键合层与第二键合层键合连接。
19、可选的，所述第一键合层的材料包括氧化硅、氮氧化硅或氮化硅；所述第二键合层的材料包括氧化硅、氮氧化硅或氮化硅。
20、可选的，还包括：在所述集电层的第一侧形成贯穿所述第一基底的第一互连层，所述第一互连层与所述发射电极电连接。
21、可选的，还包括：形成第二互连层，所述第二互连层与所述基电极电连接，所述第二互连层与所述第一互连层位于所述发射层的同一侧。
22、可选的，还包括：形成第二互连层，所述第二互连层与所述基电极电连接，所述第二互连层与所述第一互连层位于所述发射层的两侧。
23、可选的，所述第二互连层贯穿所述集电层，所述方法还包括：在所述集电层与所述第二互连层之间形成隔离层。
24、可选的，还包括：形成第三互连层，所述第三互连层与所述集电极电连接，所述第三互连层与所述第一互连层位于所述发射层的同一侧。
25、可选的，还包括：形成第三互连层，所述第三互连层与所述集电极电连接，所述第三互连层与所述第一互连层位于所述发射层的两侧。
26、可选的，所述阻挡层材料包括本征态的磷镓铟、或本征态的砷镓铝。
27、与现有技术相比，本专利技术实施例的技术方案具有以下有益效果：
28、本专利技术技术方案的半导体器件中，一方面，所述阻挡层位于所述集电层的第二侧而基层与发射层位于所述集电层的第一侧，所述阻挡层可以保护所述集电层不被损坏；另一方面，所述第一基底的材料与所述集电层材料、基层材料以及发射层材料不同，可选择将晶体管接合于导热系数较大的第一基底的材料上，使得半导体器件的散热性能大大提升，且所述晶体管倒置于第一基底上，发射层靠近第一基底，进一步提升了半导体器件的散热性能，另外使得晶体管能够与低噪声放大器、滤波器、开关集成于第一基底上，提升了半导体射频器件的集成度。
29、进一步，所述晶体管结构还包括：第一互连层，所述第一互连层贯穿所述第一基底，所述第一互连层与所述发射电极电连接。所述第一互连层从所述第一基底的第二面与所述发射层电连接且所述发射层接地，可以提升发射层与第一互连层的散热效果。
30、进一步，所述第一基底的材料包括硅、氮化镓或碳化硅；在制备晶体管和无源器件时，所采用的导电层的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种半导体器件，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述阻挡层材料包括本征态的磷镓铟、或本征态的砷镓铝。
3.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述第一基底材料的导热系数大于所述集电层材料、所述基层材料以及所述发射层材料的导热系数。
4.如权利要求3所述的半导体器件，其特征在于，所述第一基底的材料包括硅、氮化镓或碳化硅；所述集电层的材料包括砷化镓；所述基层的材料包括砷化镓；所述发射层的材料包括砷化镓或砷镓铟。
5.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，还包括：位于集电层表面的集电极；位于基层表面的基电极；位于发射层表面的发射电极。
6.如权利要求5所述的半导体器件，其特征在于，还包括：第一互连层，位于所述集电层的第一侧，所述第一互连层贯穿所述第一基底与所述发射电极电连接。
7.如权利要求6所述的半导体器件，其特征在于，还包括：第二互连层，所述第二互连层与所述基电极电连接，所述第二互连层与所述第一互连层位于所述发射层的同一侧。
8.如权利要求6所述的半导
9.如权利要求6所述的半导体器件，其特征在于，还包括：第三互连层，所述第三互连层与所述集电极电连接，所述第三互连层与所述第一互连层位于所述发射层的同一侧。
10.如权利要求6所述的半导体器件，其特征在于，还包括：第三互连层，所述第三互连层与所述集电极电连接，所述第三互连层与所述第一互连层位于所述发射层的两侧。
11.如权利要求8所述的半导体器件，其特征在于，所述第二互连层贯穿所述集电层，所述半导体器件还包括：位于所述集电层与所述第二互连层之间的隔离层；所述隔离层的材料包括氮化硅。
12.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括：
13.如权利要求12所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述晶体管还包括：位于所述发射层表面的发射电极、位于所述基层表面的基电极、以及位于所述集电层表面的集电极。
14.如权利要求12所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一基底的导热系数大于所述第二基底的导热系数；所述第一基底的材料包括硅、氮化镓或碳化硅；所述第二基底的材料包括砷化镓。
15.如权利要求12所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，去除所述第二基底的方法包括：翻转第一接合处理后的结构，对所述第二基底进行减薄处理；对减薄处理后的第二基底进行刻蚀处理，直至暴露出所述阻挡层的表面。
16.如权利要求15所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述刻蚀处理的方法包括湿法刻蚀；所述湿法刻蚀中所述第二基底材料的蚀刻速率与所述阻挡层材料的蚀刻速率比例范围为10:1~20:1。
17.如权利要求12所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一接合处理包括键合处理，所述方法还包括：在所述晶体管上形成第一键合层；在所述第一基底的第一面形成第二键合层；所述第一接合处理将所述第一键合层与第二键合层键合连接。
18.如权利要求17所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一键合层的材料包括氧化硅、氮氧化硅或氮化硅；所述第二键合层的材料包括氧化硅、氮氧化硅或氮化硅。
19.如权利要求13所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，还包括：在所述集电层的第一侧形成贯穿所述第一基底的第一互连层，所述第一互连层与所述发射电极电连接。
20.如权利要求19所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，还包括：形成第二互连层，所述第二互连层与所述基电极电连接，所述第二互连层与所述第一互连层位于所述发射层的同一侧。
21.如权利要求19所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，还包括：形成第二互连层，所述第二互连层与所述基电极电连接，所述第二互连层与所述第一互连层位于所述发射层的两侧。
22.如权利要求21所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第二互连层贯穿所述集电层，所述方法还包括：在所述集电层与所述第二互连层之间形成隔离层。
23.如权利要求19所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，还包括：形成第三互连层，所述第三互连层与所述集电极电连接，所述第三互连层与所述第一互连层位于所述发射层的同一侧。
24.如权利要求19所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，还包括：形成第三互连层，所述第三互连层与所述集电极电连接，所述第三互连层与所述第一互连层位于所述发射层的两侧...
【技术特征摘要】
1.一种半导体器件，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述阻挡层材料包括本征态的磷镓铟、或本征态的砷镓铝。
3.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，所述第一基底材料的导热系数大于所述集电层材料、所述基层材料以及所述发射层材料的导热系数。
4.如权利要求3所述的半导体器件，其特征在于，所述第一基底的材料包括硅、氮化镓或碳化硅；所述集电层的材料包括砷化镓；所述基层的材料包括砷化镓；所述发射层的材料包括砷化镓或砷镓铟。
5.如权利要求1所述的半导体器件，其特征在于，还包括：位于集电层表面的集电极；位于基层表面的基电极；位于发射层表面的发射电极。
6.如权利要求5所述的半导体器件，其特征在于，还包括：第一互连层，位于所述集电层的第一侧，所述第一互连层贯穿所述第一基底与所述发射电极电连接。
7.如权利要求6所述的半导体器件，其特征在于，还包括：第二互连层，所述第二互连层与所述基电极电连接，所述第二互连层与所述第一互连层位于所述发射层的同一侧。
8.如权利要求6所述的半导体器件，其特征在于，还包括：第二互连层，所述第二互连层与所述基电极电连接，所述第二互连层与所述第一互连层位于所述发射层的两侧。
9.如权利要求6所述的半导体器件，其特征在于，还包括：第三互连层，所述第三互连层与所述集电极电连接，所述第三互连层与所述第一互连层位于所述发射层的同一侧。
10.如权利要求6所述的半导体器件，其特征在于，还包括：第三互连层，所述第三互连层与所述集电极电连接，所述第三互连层与所述第一互连层位于所述发射层的两侧。
11.如权利要求8所述的半导体器件，其特征在于，所述第二互连层贯穿所述集电层，所述半导体器件还包括：位于所述集电层与所述第二互连层之间的隔离层；所述隔离层的材料包括氮化硅。
12.一种半导体器件的形成方法，其特征在于，包括：
13.如权利要求12所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述晶体管还包括：位于所述发射层表面的发射电极、位于所述基层表面的基电极、以及位于所述集电层表面的集电极。
14.如权利要求12所述的半导体器件的形成方法，其特征在于，所述第一基底的导热系数大于所述第二基底的导热系数；所述第一基底的材料包括硅、氮化镓或碳化硅；所述第二基...
【专利技术属性】
技术研发人员：邹道华，刘宇浩，刘昱玮，陈俊奇，
申请(专利权)人：常州承芯半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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