JP2000124226A - ヘテロ接合バイポーラトランジスタ及びかかるトランジスタを形成する方法 - Google Patents
ヘテロ接合バイポーラトランジスタ及びかかるトランジスタを形成する方法Info
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 InGaP層の選択領域を貫いてウインドウをエ
ッチング形成する方法を提供する。 【解決手段】 本方法は、InGaP層の表面上にＳｉＮ層
を形成し；該ＳｉＮ層の選択部分を貫いてウインドウを
形成して、InGaP層の該選択領域の下敷部分を暴露し；
次いで該InGaP層の暴露した下敷部分を除去する。ＨＢ
Ｔを形成する方法は、InGaP層を貫いて形成したウイン
ドウ及び該ＳｉＮ層を貫いて形成したウインドウを貫い
てヒ化ガリウムベース領域層の暴露した下敷表面部分上
にベース接触を形成する。エミッタ接触はエミッタ接触
層の一部上に形成し、該エミッタ接触層の下敷部分をマ
スクする。該エミッタ接触層のマスクされていない部分
を該エミッタ層の表面部分を暴露するために除去する。
該ＳｉＮ層は、該エミッタ接触層の暴露した表面部分及
び該エミッタ接触の暴露した表面部分をおおって、該エ
ミッタ層の暴露した表面部分の上に形成し、次の処理段
階で、該エミッタ接触領域の周辺を不動態化する。
ッチング形成する方法を提供する。 【解決手段】 本方法は、InGaP層の表面上にＳｉＮ層
を形成し；該ＳｉＮ層の選択部分を貫いてウインドウを
形成して、InGaP層の該選択領域の下敷部分を暴露し；
次いで該InGaP層の暴露した下敷部分を除去する。ＨＢ
Ｔを形成する方法は、InGaP層を貫いて形成したウイン
ドウ及び該ＳｉＮ層を貫いて形成したウインドウを貫い
てヒ化ガリウムベース領域層の暴露した下敷表面部分上
にベース接触を形成する。エミッタ接触はエミッタ接触
層の一部上に形成し、該エミッタ接触層の下敷部分をマ
スクする。該エミッタ接触層のマスクされていない部分
を該エミッタ層の表面部分を暴露するために除去する。
該ＳｉＮ層は、該エミッタ接触層の暴露した表面部分及
び該エミッタ接触の暴露した表面部分をおおって、該エ
ミッタ層の暴露した表面部分の上に形成し、次の処理段
階で、該エミッタ接触領域の周辺を不動態化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に、ヘテロ
接合バイポーラトランジスタ（HBT）及び該トランジス
タの形成方法、特に、リン化インジウムガリウム（InGa
P）エミッタ領域を有するヘテロ接合バイポーラトラン
ジスタに関する。
接合バイポーラトランジスタ（HBT）及び該トランジス
タの形成方法、特に、リン化インジウムガリウム（InGa
P）エミッタ領域を有するヘテロ接合バイポーラトラン
ジスタに関する。
【０００２】
【従来の技術】当業界で公知の如く、ヘテロ接合バイポ
ーラトランジスタ（HBT）は、多様な用途に使用されて
きた。III−V群のHBT、例えば、ヒ化ガリウム（GaAs）
ベースのHBTは、高電力マイクロ波用途、例えば、高電
力マイクロ波増幅器などに使用するのに特に好適であ
る。一NPNタイプのHBTの例としては、上敷III−V層の
列、即ち、N+サブコレクタ層、N-コレクタ層、比較的薄
い重質ドープしたP+-ベース層(thin heavily doped P+
base layer)、該ベース層と共にヘテロ接合を形成する
高いバンドギャップのN型エミッタ層及びN+エミッタ接
触層を各々、その上にエピタキシャル的に成長させたGa
As半絶縁基板が挙げられる。該N+エミッタ接触層は、Ga
AsまたはInGaAsであってもよい。高いバンドギャップN
型エミッタ層は、ヒ化アルミニウムガリウム（AlGaAs）
またはリン化インジウムガリウム（InGaP）であっても
よい。
ーラトランジスタ（HBT）は、多様な用途に使用されて
きた。III−V群のHBT、例えば、ヒ化ガリウム（GaAs）
ベースのHBTは、高電力マイクロ波用途、例えば、高電
力マイクロ波増幅器などに使用するのに特に好適であ
る。一NPNタイプのHBTの例としては、上敷III−V層の
列、即ち、N+サブコレクタ層、N-コレクタ層、比較的薄
い重質ドープしたP+-ベース層(thin heavily doped P+
base layer)、該ベース層と共にヘテロ接合を形成する
高いバンドギャップのN型エミッタ層及びN+エミッタ接
触層を各々、その上にエピタキシャル的に成長させたGa
As半絶縁基板が挙げられる。該N+エミッタ接触層は、Ga
AsまたはInGaAsであってもよい。高いバンドギャップN
型エミッタ層は、ヒ化アルミニウムガリウム（AlGaAs）
またはリン化インジウムガリウム（InGaP）であっても
よい。
【０００３】高電力マイクロ波増幅器用途の一つの型に
おいては、GaAs HBTに50〜300 kA/cm2の範囲のエミッ
タ電流密度を有する、可能な限り高い電流を運ぶのが望
ましい。しかしながら、これらの電流密度で操作する
と、電流増大、βの顕著な降位が起きる。β降位(βdeg
radation)に対する一つの大きな誘因は、エミッタ周囲
における再結合により促進された欠陥形成及び欠陥移動
である。この問題と取り組むために、"Characterizatio
n of Bias-Stressed Carbon-Doped GaAs/AlGaAsPower H
eterojunction Bipolar Transistors", T. Henderson,
D Hill, W. Liu,D. Costa, H. F. Chau, T.S. Kim及び
A. Khatibzadeh, International Electron Device Meet
ing Technical Digest, IEDM, 1994, 187-190頁及び"A
Model ToMonitor The Current Gain Long-Term Instabi
lity in AlGaAs/GaAs HBTs BasedOn Noise and Leakage
Current Characteristics", J. J. Liou, C. I. Haun
g,及びJ. Barrette, Solid State Electronics, 第38
巻, No.4, 1995, 761-765頁に記載のように、薄いAlGaA
s不動態化層または棚（ledge）を使用してエミッタ周囲
における電子-正孔対再結合を減少させてきた。
おいては、GaAs HBTに50〜300 kA/cm2の範囲のエミッ
タ電流密度を有する、可能な限り高い電流を運ぶのが望
ましい。しかしながら、これらの電流密度で操作する
と、電流増大、βの顕著な降位が起きる。β降位(βdeg
radation)に対する一つの大きな誘因は、エミッタ周囲
における再結合により促進された欠陥形成及び欠陥移動
である。この問題と取り組むために、"Characterizatio
n of Bias-Stressed Carbon-Doped GaAs/AlGaAsPower H
eterojunction Bipolar Transistors", T. Henderson,
D Hill, W. Liu,D. Costa, H. F. Chau, T.S. Kim及び
A. Khatibzadeh, International Electron Device Meet
ing Technical Digest, IEDM, 1994, 187-190頁及び"A
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lity in AlGaAs/GaAs HBTs BasedOn Noise and Leakage
Current Characteristics", J. J. Liou, C. I. Haun
g,及びJ. Barrette, Solid State Electronics, 第38
巻, No.4, 1995, 761-765頁に記載のように、薄いAlGaA
s不動態化層または棚（ledge）を使用してエミッタ周囲
における電子-正孔対再結合を減少させてきた。
【０００４】上述の如く、高いバンドギャップN型エミ
ッタ層は、通常、AlGaAsまたはInGaPである。GaAsとの
その大きな価数-バンド不連続性（およそ400 meV）及び
GaAsとの無視し得る導電バンド不連続性のため、InGaP
を、高いバンドギャップエミッタ不動態化層または棚材
料に選択するのが、より好適である。さらに、 InGaP
は、AlGaAsに伴うDX欠陥中心を持たず、GaAsと比較して
より低い表面再結合速度を有する（"Theory of the Ato
mic and Electronic Structure of DX Centers in GaAs
and AlxGa1-xAs Alloys", D. J. Chadi及びK. J. Chan
g, Phys. rev. Lett. 第61巻#7, 1988年8月15日, 873-8
76頁参照）。これらの長所により、AlGaAsベースのHBT
と比較して、InGaPベースのHBTから製造した局所オシレ
ータに関してより低い1/f（但し、fは周波数である）ノ
イズとなる。さらに、InGaPベースのHBTは、GaAsとInGa
Pとの間の優れたエッチング選択性により、製造するの
により好適である。
ッタ層は、通常、AlGaAsまたはInGaPである。GaAsとの
その大きな価数-バンド不連続性（およそ400 meV）及び
GaAsとの無視し得る導電バンド不連続性のため、InGaP
を、高いバンドギャップエミッタ不動態化層または棚材
料に選択するのが、より好適である。さらに、 InGaP
は、AlGaAsに伴うDX欠陥中心を持たず、GaAsと比較して
より低い表面再結合速度を有する（"Theory of the Ato
mic and Electronic Structure of DX Centers in GaAs
and AlxGa1-xAs Alloys", D. J. Chadi及びK. J. Chan
g, Phys. rev. Lett. 第61巻#7, 1988年8月15日, 873-8
76頁参照）。これらの長所により、AlGaAsベースのHBT
と比較して、InGaPベースのHBTから製造した局所オシレ
ータに関してより低い1/f（但し、fは周波数である）ノ
イズとなる。さらに、InGaPベースのHBTは、GaAsとInGa
Pとの間の優れたエッチング選択性により、製造するの
により好適である。
【０００５】しかしながら、InGaPベースのHBTがAlGaAs
ベースのHBT以上にこのような長所を提供するにも拘わ
らず、不動態化層またはInGaPベースのHBTに付随する棚
を加工するのに関連して大きな問題が残存している。特
に、InGaP不動態化層、または棚は、薄いGaAsベース層
をおおって形成される。ベース接触が提供されなければ
ならない。示唆される一つの方法としては、ベース接触
がフォトレジストマスクを使用することにより提供され
る、InGaP不動態化層または棚の部分を貫いてウインド
ウを形成することである。ウインドウをInGaP不動態化
層または棚を貫いてエッチングしたあと、ベース接触金
属を該ベース層と接触するウインドウを貫いて除去す
る。意外にも、この示唆された方法では、フォトレジス
ト下で望ましくないアンダーカット（即ち、横方向のエ
ッチング）が発生してしまうことが知見された。このよ
うなアンダーカットは、ミクロン及びサブミクロンサイ
ズの寸法が必要とされる場合は、特に望ましくない。こ
のエッチング問題を避けるための一つの提案としては、
形成したInGaP不動態化層、または棚をエッチングせず
におき、次いでInGaP不動態化層上またはベース接触領
域をおおってその一部の棚の上にPd/Zn/Auオーム接触冶
金を単に付着させることである。そのような構造体は、
HBTベース領域に接触させるためのInGaP棚を介するZnの
拡散に依存する。この試みは、"High Reliable InGaP/G
aAa HBTs Fabricated by Self-AlignedProcess", T. Ta
kahsiら, International Electron Device Meeting Tec
hnicalDigest, IEDM, 1994, 101-194頁及び"InGaP/GaAs
Power HBTs with Low Bias Voltage", S. Oharaら, In
ternational Electron Device Meeting Technical Dige
st, IEDM, 1995, 791-794頁に報告されている。しかし
ながら、特にミリメーター波のHBTに必要な500Å以下の
厚さのベース層に関しては、InGaP不動態化層または棚
を貫いてZnの拡散を制御するのは困難なので、この試み
は、製造時の製造基準を容易に満たすことができない。
さらに、InGaP不動態化層または棚は、GaAsの1.4 eVの
値と比較して1.8 eVという大きなバンドギャップを有す
る。高いバンドギャップInGaP上に形成されたオーム接
触により、GaAs上に形成された接触と比較して、高いベ
ース接触抵抗となる。高いベース接触抵抗は、高周波で
HBT性能をひどく低下させてしまうのである。
ベースのHBT以上にこのような長所を提供するにも拘わ
らず、不動態化層またはInGaPベースのHBTに付随する棚
を加工するのに関連して大きな問題が残存している。特
に、InGaP不動態化層、または棚は、薄いGaAsベース層
をおおって形成される。ベース接触が提供されなければ
ならない。示唆される一つの方法としては、ベース接触
がフォトレジストマスクを使用することにより提供され
る、InGaP不動態化層または棚の部分を貫いてウインド
ウを形成することである。ウインドウをInGaP不動態化
層または棚を貫いてエッチングしたあと、ベース接触金
属を該ベース層と接触するウインドウを貫いて除去す
る。意外にも、この示唆された方法では、フォトレジス
ト下で望ましくないアンダーカット（即ち、横方向のエ
ッチング）が発生してしまうことが知見された。このよ
うなアンダーカットは、ミクロン及びサブミクロンサイ
ズの寸法が必要とされる場合は、特に望ましくない。こ
のエッチング問題を避けるための一つの提案としては、
形成したInGaP不動態化層、または棚をエッチングせず
におき、次いでInGaP不動態化層上またはベース接触領
域をおおってその一部の棚の上にPd/Zn/Auオーム接触冶
金を単に付着させることである。そのような構造体は、
HBTベース領域に接触させるためのInGaP棚を介するZnの
拡散に依存する。この試みは、"High Reliable InGaP/G
aAa HBTs Fabricated by Self-AlignedProcess", T. Ta
kahsiら, International Electron Device Meeting Tec
hnicalDigest, IEDM, 1994, 101-194頁及び"InGaP/GaAs
Power HBTs with Low Bias Voltage", S. Oharaら, In
ternational Electron Device Meeting Technical Dige
st, IEDM, 1995, 791-794頁に報告されている。しかし
ながら、特にミリメーター波のHBTに必要な500Å以下の
厚さのベース層に関しては、InGaP不動態化層または棚
を貫いてZnの拡散を制御するのは困難なので、この試み
は、製造時の製造基準を容易に満たすことができない。
さらに、InGaP不動態化層または棚は、GaAsの1.4 eVの
値と比較して1.8 eVという大きなバンドギャップを有す
る。高いバンドギャップInGaP上に形成されたオーム接
触により、GaAs上に形成された接触と比較して、高いベ
ース接触抵抗となる。高いベース接触抵抗は、高周波で
HBT性能をひどく低下させてしまうのである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明により、リン化
インジウムガリウム層の選択領域を貫いてウインドウを
エッチング形成するための方法を提供する。本方法は、
リン化インジウムガリウム(InGaP)層の表面に窒化珪素
(SiN)層を形成し、窒化珪素層の選択部分を貫いてリン
化インジウムガリウム層の選択領域の下敷部分(underly
ing portion)を暴露するウインドウを形成し、次いでリ
ン化インジウムガリウム層の暴露された下敷部分を除去
する段階を包含する。
インジウムガリウム層の選択領域を貫いてウインドウを
エッチング形成するための方法を提供する。本方法は、
リン化インジウムガリウム(InGaP)層の表面に窒化珪素
(SiN)層を形成し、窒化珪素層の選択部分を貫いてリン
化インジウムガリウム層の選択領域の下敷部分(underly
ing portion)を暴露するウインドウを形成し、次いでリ
ン化インジウムガリウム層の暴露された下敷部分を除去
する段階を包含する。
【０００７】この方法により、窒化珪素層は、ヒ化ガリ
ウム層の暴露部分が次にエッチングされる際に、下敷ヒ
化インジウムガリウム層の任意の顕著な横方向のアンダ
ーカットを防ぐマスクを提供することが知見された。
ウム層の暴露部分が次にエッチングされる際に、下敷ヒ
化インジウムガリウム層の任意の顕著な横方向のアンダ
ーカットを防ぐマスクを提供することが知見された。
【０００８】本発明の別の態様では、ヘテロ接合バイポ
ーラトランジスタのベース領域と物理的に接触するベー
ス接触を形成するための方法を提供する。この方法によ
り、リン化インジウムガリウムエミッタ領域とヒ化ガリ
ウム(GaAs)ベース領域との間にヘテロ接合が形成する。
窒化珪素をリン化インジウムガリウム層の表面に付着さ
せる。エッチング耐性マスクを提供するために、窒化珪
素の選択領域を貫いてリン化インジウムガリウムエミッ
タ領域層の選択領域の下敷部分を暴露するウインドウを
形成する。このマスクを、エッチング剤に暴露し、該エ
ッチング剤はリン化インジウムガリウムエミッタ層の暴
露部分を貫いて形成したウインドウにより暴露されたリ
ン化インジウムガリウムエミッタ層の部分を除去し、次
いでヒ化ガリウムベース領域層の下敷表面部分を暴露す
る。ベース接触を、リン化インジウムガリウム層を貫い
て形成したウインドウ及び窒化珪素層を貫いて形成した
ウインドウを貫いて、ヒ化ガリウムベース領域層の暴露
した下敷表面部分上に付着させる。
ーラトランジスタのベース領域と物理的に接触するベー
ス接触を形成するための方法を提供する。この方法によ
り、リン化インジウムガリウムエミッタ領域とヒ化ガリ
ウム(GaAs)ベース領域との間にヘテロ接合が形成する。
窒化珪素をリン化インジウムガリウム層の表面に付着さ
せる。エッチング耐性マスクを提供するために、窒化珪
素の選択領域を貫いてリン化インジウムガリウムエミッ
タ領域層の選択領域の下敷部分を暴露するウインドウを
形成する。このマスクを、エッチング剤に暴露し、該エ
ッチング剤はリン化インジウムガリウムエミッタ層の暴
露部分を貫いて形成したウインドウにより暴露されたリ
ン化インジウムガリウムエミッタ層の部分を除去し、次
いでヒ化ガリウムベース領域層の下敷表面部分を暴露す
る。ベース接触を、リン化インジウムガリウム層を貫い
て形成したウインドウ及び窒化珪素層を貫いて形成した
ウインドウを貫いて、ヒ化ガリウムベース領域層の暴露
した下敷表面部分上に付着させる。
【０００９】この方法により、窒化珪素層は、リン化イ
ンジウムガリウム層の暴露層を続いてエッチングした際
に、下敷リン化インジウムガリウムエミッタ領域層を任
意に顕著に横方向にアンダーカットすることを防ぐマス
クを提供することが知見された。従って、サブミクロン
ウインドウは、ヒ化リン化インジウムガリウム領域層を
貫いて正確に形成され、これにより、非常に低い(即
ち、１×10-6オーム/cm2未満)のベース接触オーム抵抗
でベース領域層と物理的に接触させることができる。
ンジウムガリウム層の暴露層を続いてエッチングした際
に、下敷リン化インジウムガリウムエミッタ領域層を任
意に顕著に横方向にアンダーカットすることを防ぐマス
クを提供することが知見された。従って、サブミクロン
ウインドウは、ヒ化リン化インジウムガリウム領域層を
貫いて正確に形成され、これにより、非常に低い(即
ち、１×10-6オーム/cm2未満)のベース接触オーム抵抗
でベース領域層と物理的に接触させることができる。
【００１０】本発明のもう一つの態様により、ヘテロ接
合バイポーラトランジスタの形成方が提供される。この
方法により、ヘテロ接合がリン化インジウムガリウムエ
ミッタ領域層とヒ化ガリウムベース領域層との間に形成
される。エミッタ接触領域は、エミッタ領域層の表面に
形成する。エミッタ接触は、エミッタ接触層の一部の上
に形成され、そのエミッタ接触は、エミッタ接触層の下
敷部分をマスクし、エミッタ接触層の残りの部分をエミ
ッタ接触によりマスクしないようにする。エミッタ接触
層の部分をエミッタ接触によりマスクさせたまま、エミ
ッタ接触層の非マスク部分を除去してエミッタ層の表面
部分を暴露させる。窒化珪素層は、エミッタ接触層の暴
露表面部分及びエミッタ接触の暴露表面部分をおおっ
て、エミッタ層の暴露表面部分に形成させる。ウインド
ウを窒化珪素層の選択層を貫いて形成して、エミッタ領
域層の下敷領域を暴露し、エミッタ領域層を貫いてその
ようなウインドウを伸長してベース領域層の下敷表面部
分を暴露する。ベース接触を、ベース領域層の暴露下敷
表面部分と物理的に接触した形成ウインドウを貫いて形
成する。
合バイポーラトランジスタの形成方が提供される。この
方法により、ヘテロ接合がリン化インジウムガリウムエ
ミッタ領域層とヒ化ガリウムベース領域層との間に形成
される。エミッタ接触領域は、エミッタ領域層の表面に
形成する。エミッタ接触は、エミッタ接触層の一部の上
に形成され、そのエミッタ接触は、エミッタ接触層の下
敷部分をマスクし、エミッタ接触層の残りの部分をエミ
ッタ接触によりマスクしないようにする。エミッタ接触
層の部分をエミッタ接触によりマスクさせたまま、エミ
ッタ接触層の非マスク部分を除去してエミッタ層の表面
部分を暴露させる。窒化珪素層は、エミッタ接触層の暴
露表面部分及びエミッタ接触の暴露表面部分をおおっ
て、エミッタ層の暴露表面部分に形成させる。ウインド
ウを窒化珪素層の選択層を貫いて形成して、エミッタ領
域層の下敷領域を暴露し、エミッタ領域層を貫いてその
ようなウインドウを伸長してベース領域層の下敷表面部
分を暴露する。ベース接触を、ベース領域層の暴露下敷
表面部分と物理的に接触した形成ウインドウを貫いて形
成する。
【００１１】この方法により、窒化珪素層は、続く処理
工程時にエミッタ接触領域の周辺を不動態化する。
工程時にエミッタ接触領域の周辺を不動態化する。
【００１２】本発明の別の態様では、ヘテロ接合バイポ
ーラトランジスタを提供する。トランジスタは、ヒ化ガ
リウムコレクタ領域層；該コレクタ領域層上のヒ化ガリ
ウムベース領域層；該ベース領域層上に付着させたリン
化インジウムガリウムエミッタ領域層；該エミッタ層の
一部をおおって付着させたヒ化ガリウムエミッタ接触領
域層；該エミッタ領域層及び該エミッタ接触領域層をお
おって付着させた窒化珪素層；及び該ベース領域層の下
敷部分と物理的に接触させるために該エミッタ領域層の
下敷部分及び不動態化層の選択部分を貫いて通過する電
気的接触を包含する。
ーラトランジスタを提供する。トランジスタは、ヒ化ガ
リウムコレクタ領域層；該コレクタ領域層上のヒ化ガリ
ウムベース領域層；該ベース領域層上に付着させたリン
化インジウムガリウムエミッタ領域層；該エミッタ層の
一部をおおって付着させたヒ化ガリウムエミッタ接触領
域層；該エミッタ領域層及び該エミッタ接触領域層をお
おって付着させた窒化珪素層；及び該ベース領域層の下
敷部分と物理的に接触させるために該エミッタ領域層の
下敷部分及び不動態化層の選択部分を貫いて通過する電
気的接触を包含する。
【００１３】この配置により、本発明のトランジスタ
は、高いバンドギャップの、エミッタ周辺で電子-正孔
対再組み合わせを減少させるためにリン化インジウムガ
リウムエミッタ領域層及び低い(即ち、１×10-6オーム/
cm2未満)のベース接触オーム抵抗を提供するためにベー
ス領域層と物理的に接触させるためのベース接触を包含
する。
は、高いバンドギャップの、エミッタ周辺で電子-正孔
対再組み合わせを減少させるためにリン化インジウムガ
リウムエミッタ領域層及び低い(即ち、１×10-6オーム/
cm2未満)のベース接触オーム抵抗を提供するためにベー
ス領域層と物理的に接触させるためのベース接触を包含
する。
【００１４】本発明の他の態様並びに本発明そのもの
は、以下の図面と共に記載される詳細な説明を参照とす
ることにより、より明らかになるであろう。
は、以下の図面と共に記載される詳細な説明を参照とす
ることにより、より明らかになるであろう。
【００１５】
【発明の実施の態様】図１から図７を参照して、図８に
示されているヘテロ接合バイポーラトランジスタ１０を
形成する方法について記載する。図１に示されているよ
うに、III-V材料の半絶縁基板１２、ここでは半絶縁ヒ
化ガリウムを用意する。比較的高い第１の導電型ドーパ
ント、ここではN+型導電性ヒ化ガリウムを有するIII-V
サブコレクタ層１４を、基板ヒ化ガリウム層１２の表面
をおおって付着させ、ここではエピタキシャル的に成長
させる。次に、第１の型の導電型ドーパント、ここでは
N型導電性ヒ化ガリウムを有するIII-Vコレクタ層１６
を、サブコレクタ層１４の表面をおおってエピタキシャ
ル的に成長させる。次に、III-Vの、比較的高い第２の
導電型ドーパント(即ち、ここではP+型導電性)を有する
ヒ化ガリウムベース層１８を、コレクタ層１６の表面を
おおってエピタキシャル的に成長させる。III-V、ここ
ではリン化インジウムガリウムのエミッタ領域層２０を
ベース領域層１８をおおってエピタキシャル的に形成さ
せて、III-Vエミッタ層２０とベース領域層１８との間
にヘテロ接合を提供する。エミッタ領域層２０は、N型
導電性を有する。ベース領域層１８の厚さは、500オン
グストロームから1400オングストロームの範囲内であ
る。InGaPエミッタ領域層２０の厚さは、200オングスト
ロームから1200オングストロームの範囲内である。さら
に、所望により、III-Vの、ここでは、図示されていな
いが、N型導電性ヒ化ガリウムエミッタ領域層を、InGaP
エミッタ領域層上に厚さ約2000オングストロームまでエ
ピタキシャル的に成長させることができる。
示されているヘテロ接合バイポーラトランジスタ１０を
形成する方法について記載する。図１に示されているよ
うに、III-V材料の半絶縁基板１２、ここでは半絶縁ヒ
化ガリウムを用意する。比較的高い第１の導電型ドーパ
ント、ここではN+型導電性ヒ化ガリウムを有するIII-V
サブコレクタ層１４を、基板ヒ化ガリウム層１２の表面
をおおって付着させ、ここではエピタキシャル的に成長
させる。次に、第１の型の導電型ドーパント、ここでは
N型導電性ヒ化ガリウムを有するIII-Vコレクタ層１６
を、サブコレクタ層１４の表面をおおってエピタキシャ
ル的に成長させる。次に、III-Vの、比較的高い第２の
導電型ドーパント(即ち、ここではP+型導電性)を有する
ヒ化ガリウムベース層１８を、コレクタ層１６の表面を
おおってエピタキシャル的に成長させる。III-V、ここ
ではリン化インジウムガリウムのエミッタ領域層２０を
ベース領域層１８をおおってエピタキシャル的に形成さ
せて、III-Vエミッタ層２０とベース領域層１８との間
にヘテロ接合を提供する。エミッタ領域層２０は、N型
導電性を有する。ベース領域層１８の厚さは、500オン
グストロームから1400オングストロームの範囲内であ
る。InGaPエミッタ領域層２０の厚さは、200オングスト
ロームから1200オングストロームの範囲内である。さら
に、所望により、III-Vの、ここでは、図示されていな
いが、N型導電性ヒ化ガリウムエミッタ領域層を、InGaP
エミッタ領域層上に厚さ約2000オングストロームまでエ
ピタキシャル的に成長させることができる。
【００１６】次に、N+導電型III-Vの、ここではヒ化ガ
リウムのエミッタ接触層２２を、エミッタ領域層２０表
面をおおって、図示されているInGaP層または、使用す
る場合には、図示されていないGaAsエミッタ領域層のい
ずれかをおおって、エピタキシャル的に成長させる。
リウムのエミッタ接触層２２を、エミッタ領域層２０表
面をおおって、図示されているInGaP層または、使用す
る場合には、図示されていないGaAsエミッタ領域層のい
ずれかをおおって、エピタキシャル的に成長させる。
【００１７】次に、図２を参照して、フォトレジストの
層２４を、エミッタ接触層２２の表面をおおって付着さ
せ、次いでエミッタ接触層２２の下敷表面部分２８を暴
露するために、慣用の写真平板を使用して、その場にウ
インドウ２６をパターン化する。次に、エミッタ接触金
属３０、ここでは300オングストローム厚さのパラジウ
ム-400オングストローム厚さのゲルマニウム-5000オン
グストローム厚さの金を、フォトレジスト２４をおお
い、且つエミッタ接触層２２の暴露した表面部分２８上
にその場に形成したウインドウ２６を通して蒸着させ
る。
層２４を、エミッタ接触層２２の表面をおおって付着さ
せ、次いでエミッタ接触層２２の下敷表面部分２８を暴
露するために、慣用の写真平板を使用して、その場にウ
インドウ２６をパターン化する。次に、エミッタ接触金
属３０、ここでは300オングストローム厚さのパラジウ
ム-400オングストローム厚さのゲルマニウム-5000オン
グストローム厚さの金を、フォトレジスト２４をおお
い、且つエミッタ接触層２２の暴露した表面部分２８上
にその場に形成したウインドウ２６を通して蒸着させ
る。
【００１８】今度は図３を参照して、フォトレジスト層
２４中に形成したウインドウ２６（図２）を貫いて通過
したエミッタ接触層３０の一部を、暴露した、下敷エミ
ッタ接触層２２上に残したまま、フォトレジスト２４
(図２)を、その上に付着させたエミッタ接触金属３０と
一緒に除去する。エッチングマスクとして、残存するエ
ミッタ接触金属３０を使用して、化学エッチング剤、こ
こでは、過酸化水素アンモニア-水溶液を使用して、図
３に示されているように、エミッタ接触金属３０により
暴露されているエミッタ接触層２２の部分（及び、使用
する場合には、図示されていないが、ヒ化ガリウムエミ
ッタ層）を除去する。図３に示されているように、エミ
ッタ接触層２２の側壁部分には、幾らか横方向のアンダ
ーカットがあることは特記すべきである。過酸化水素ア
ンモニア-水化学エッチング剤は、下敷の、暴露されたI
nGaPエミッタ領域層２０物質は除去しないことは特記す
べきである。
２４中に形成したウインドウ２６（図２）を貫いて通過
したエミッタ接触層３０の一部を、暴露した、下敷エミ
ッタ接触層２２上に残したまま、フォトレジスト２４
(図２)を、その上に付着させたエミッタ接触金属３０と
一緒に除去する。エッチングマスクとして、残存するエ
ミッタ接触金属３０を使用して、化学エッチング剤、こ
こでは、過酸化水素アンモニア-水溶液を使用して、図
３に示されているように、エミッタ接触金属３０により
暴露されているエミッタ接触層２２の部分（及び、使用
する場合には、図示されていないが、ヒ化ガリウムエミ
ッタ層）を除去する。図３に示されているように、エミ
ッタ接触層２２の側壁部分には、幾らか横方向のアンダ
ーカットがあることは特記すべきである。過酸化水素ア
ンモニア-水化学エッチング剤は、下敷の、暴露されたI
nGaPエミッタ領域層２０物質は除去しないことは特記す
べきである。
【００１９】次に図４を参照して、絶縁性の、窒化珪素
の不動態化層３２を付着させる、ここでは、図３に示さ
れている構造体の表面をおおって化学的に蒸着(CVD)さ
せる。より特定的には、窒化珪素層３２を、他に記載し
ない限り標準的なPECVD系で、非常に希釈したアンモニ
ア及びシランガスを使用した、プラズマ促進化学蒸着(P
ECVD)を使用して付着させる。窒化珪素層３２RECVD付着
は、約300℃である。ここで、窒化珪素層３２は、約20
mW/cm2から40 mW/cm2の電力密度及び約650 mTorrの圧力
で付着させる。ここで、キャリヤガスは、窒素である。
窒化珪素層３２付着速度は、アンモニアが窒素で希釈さ
れるため、ここでは、１分当たり約100オングストロー
ム以下である。この付着方法により、InGaP及びInP材料
上の窒化珪素層３２を、表面に穴を開けたり、曇らせた
りまたは分解させることなく形成できる。この方法によ
り形成したSiN層３２は、屈折率2.0、引っ張り強度レベ
ル8×108から1.8×109 dyne/cm2及び緩衝フッ化水素酸
中で300オングストロームから500オングストロームのエ
ッチング速度を有する。
の不動態化層３２を付着させる、ここでは、図３に示さ
れている構造体の表面をおおって化学的に蒸着(CVD)さ
せる。より特定的には、窒化珪素層３２を、他に記載し
ない限り標準的なPECVD系で、非常に希釈したアンモニ
ア及びシランガスを使用した、プラズマ促進化学蒸着(P
ECVD)を使用して付着させる。窒化珪素層３２RECVD付着
は、約300℃である。ここで、窒化珪素層３２は、約20
mW/cm2から40 mW/cm2の電力密度及び約650 mTorrの圧力
で付着させる。ここで、キャリヤガスは、窒素である。
窒化珪素層３２付着速度は、アンモニアが窒素で希釈さ
れるため、ここでは、１分当たり約100オングストロー
ム以下である。この付着方法により、InGaP及びInP材料
上の窒化珪素層３２を、表面に穴を開けたり、曇らせた
りまたは分解させることなく形成できる。この方法によ
り形成したSiN層３２は、屈折率2.0、引っ張り強度レベ
ル8×108から1.8×109 dyne/cm2及び緩衝フッ化水素酸
中で300オングストロームから500オングストロームのエ
ッチング速度を有する。
【００２０】このようにして、約１の正味の(net)SiH4
対NH3流速を維持しながら、1%以下のNH3からキャリヤガ
ス(通常は、窒素)流を有する非常に希薄なNH3ガスは、
リン含有III-V半導体材料、例えば、InGaP及びInP上に
付着させるのに有効な窒化珪素層３２を提供することが
知見された。
対NH3流速を維持しながら、1%以下のNH3からキャリヤガ
ス(通常は、窒素)流を有する非常に希薄なNH3ガスは、
リン含有III-V半導体材料、例えば、InGaP及びInP上に
付着させるのに有効な窒化珪素層３２を提供することが
知見された。
【００２１】上記方法を使用すると、１分当たり約100
オングストローム以下の窒化珪素層３２の付着速度は、
窒化珪素のPECVDで典型的に使用される１分当たり300オ
ングストロームから1000オングストロームの付着速度よ
りも実質的に低い。
オングストローム以下の窒化珪素層３２の付着速度は、
窒化珪素のPECVDで典型的に使用される１分当たり300オ
ングストロームから1000オングストロームの付着速度よ
りも実質的に低い。
【００２２】図５を参照して、フォトレジスト層３４を
窒化珪素層３２をおおって形成させ、ベース接触が提供
されるべきベース領域層２０の領域をおおって、慣用の
写真平板を使用して、ウインドウ３６をパターン化す
る。形成したフォトレジスト層３４は、エッチングマス
クを提供する。より特定的には、ドライエッチングをフ
ォトレジストマスク３４と接触させて、フォトレジスト
層３４中に形成したウインドウ３６により暴露した窒化
珪素層３２の一部をエッチングにより除去する。さらに
より特定的には、ベース接触パターンを慣用の写真平板
方法を使用してフォトレジスト層３４中で画定する。こ
のパターンを、方向性の高い、ダメージの低い、ドライ
エッチングエレクトロンサイクロトロン共鳴(Electron
CyclotronResonance:ECR)エッチング機を使用して、下
敷窒化珪素層３２に移す。窒化珪素層３２のエッチング
により除去された部分は、図５に示されているように窒
化珪素層３２中にウインドウ３６を残す。
窒化珪素層３２をおおって形成させ、ベース接触が提供
されるべきベース領域層２０の領域をおおって、慣用の
写真平板を使用して、ウインドウ３６をパターン化す
る。形成したフォトレジスト層３４は、エッチングマス
クを提供する。より特定的には、ドライエッチングをフ
ォトレジストマスク３４と接触させて、フォトレジスト
層３４中に形成したウインドウ３６により暴露した窒化
珪素層３２の一部をエッチングにより除去する。さらに
より特定的には、ベース接触パターンを慣用の写真平板
方法を使用してフォトレジスト層３４中で画定する。こ
のパターンを、方向性の高い、ダメージの低い、ドライ
エッチングエレクトロンサイクロトロン共鳴(Electron
CyclotronResonance:ECR)エッチング機を使用して、下
敷窒化珪素層３２に移す。窒化珪素層３２のエッチング
により除去された部分は、図５に示されているように窒
化珪素層３２中にウインドウ３６を残す。
【００２３】パターン化された窒化珪素層３２は、InGa
Pエミッタ層２０用のエッチングマスクを提供する。よ
り特定的には、湿式エッチング(wet etch)、ここでは、
GaAsに関して事実上無限の選択性を有する塩酸(HCl)ま
たはHCl含有溶液を、窒化珪素層３２マスクと接触さ
せ、図７に示されているように、HClが窒化珪素層３２
に形成されたウインドウ３７により暴露されたInGaPエ
ミッタ層の一部をエッチングにより除去する。SiN層３
２は、HClベースの溶液に関する非常に優れたエッチン
グマスクであり、InGaPエミッタ層２０をアンダーカッ
トしない。下敷GaAs領域層１８は、HClに対するエッチ
ング停止(ethch stop)を提供する。エミッタ層２０の暴
露領域を続いてエッチングする際に、窒化シリコン層３
２は、下敷InGaP層２０の横方向のアンダーカットを防
ぐマスクを提供する。即ち、フォトレジストマスクと異
なり、窒化珪素層３２は、InGaP２０の横方向のアンダ
ーカットを防ぐ。従って、正確なサブミクロンウインド
ウ３８がInGaPエミッタ領域層２０内にくまなく形成す
ることができる。窒化珪素層３２とInGaP層２０との間
には化学結合が存在すると考えられ、これがInGaP層２
０の望ましくない横方向のアンダーカットを防ぐものと
考えられる。
Pエミッタ層２０用のエッチングマスクを提供する。よ
り特定的には、湿式エッチング(wet etch)、ここでは、
GaAsに関して事実上無限の選択性を有する塩酸(HCl)ま
たはHCl含有溶液を、窒化珪素層３２マスクと接触さ
せ、図７に示されているように、HClが窒化珪素層３２
に形成されたウインドウ３７により暴露されたInGaPエ
ミッタ層の一部をエッチングにより除去する。SiN層３
２は、HClベースの溶液に関する非常に優れたエッチン
グマスクであり、InGaPエミッタ層２０をアンダーカッ
トしない。下敷GaAs領域層１８は、HClに対するエッチ
ング停止(ethch stop)を提供する。エミッタ層２０の暴
露領域を続いてエッチングする際に、窒化シリコン層３
２は、下敷InGaP層２０の横方向のアンダーカットを防
ぐマスクを提供する。即ち、フォトレジストマスクと異
なり、窒化珪素層３２は、InGaP２０の横方向のアンダ
ーカットを防ぐ。従って、正確なサブミクロンウインド
ウ３８がInGaPエミッタ領域層２０内にくまなく形成す
ることができる。窒化珪素層３２とInGaP層２０との間
には化学結合が存在すると考えられ、これがInGaP層２
０の望ましくない横方向のアンダーカットを防ぐものと
考えられる。
【００２４】図７を参照して、ベース接触４０を、ベー
ス領域層１８の暴露された下敷表面部分４２と物理的に
接触する形成ウインドウ３４、３６及び３８内に形成す
る。より特定的には、Pt-TiN-Ti-Auベース金属４０を、
フォトレジスト層３４をおおって、且つその場に形成さ
れたウインドウ３６、窒化珪素層３２内に形成されたウ
インドウ３７及びベース領域層１８の暴露された表面領
域４２上のInGaP層２０内に形成されたウインドウ３８
を貫いて蒸着させる。次いでフォトレジスト層３２を次
いで剥がして、その上に蒸着された蒸着ベース金属材料
を除去すると、ベース領域層２０上のベース金属４０の
一部が、図７に示されているように残存する。
ス領域層１８の暴露された下敷表面部分４２と物理的に
接触する形成ウインドウ３４、３６及び３８内に形成す
る。より特定的には、Pt-TiN-Ti-Auベース金属４０を、
フォトレジスト層３４をおおって、且つその場に形成さ
れたウインドウ３６、窒化珪素層３２内に形成されたウ
インドウ３７及びベース領域層１８の暴露された表面領
域４２上のInGaP層２０内に形成されたウインドウ３８
を貫いて蒸着させる。次いでフォトレジスト層３２を次
いで剥がして、その上に蒸着された蒸着ベース金属材料
を除去すると、ベース領域層２０上のベース金属４０の
一部が、図７に示されているように残存する。
【００２５】次に、図には示されていないが、フォトレ
ジスト層を、図７に示されているような構造体の表面を
おおって蒸着させる。エミッタ-ベースメサ(mesa)パタ
ーンを、フォトレジスト層内に画定し、即ち、図８に示
されているようにECRエッチングを使用して下敷窒化珪
素層に移す。次に、InGaP層２４をHClまたはHCl溶液中
で選択的にエッチングにより除去し、GaAs層１８でエッ
チングを停止する。次いで、H2SO4、H2O2及びH2Oの溶液
を使用して、N+サブコレクター(sub-collector)層１４
までGaAs層１８をエッチングにより除去する。この後、
HClまたはHCl溶液中でエミッタベースメサの端の周りに
過剰のInGaPフラップのエッチングをし、最後にエミッ
タベースメサの周囲の過剰の窒化珪素フラップをECRに
よってエッチング除去する。
ジスト層を、図７に示されているような構造体の表面を
おおって蒸着させる。エミッタ-ベースメサ(mesa)パタ
ーンを、フォトレジスト層内に画定し、即ち、図８に示
されているようにECRエッチングを使用して下敷窒化珪
素層に移す。次に、InGaP層２４をHClまたはHCl溶液中
で選択的にエッチングにより除去し、GaAs層１８でエッ
チングを停止する。次いで、H2SO4、H2O2及びH2Oの溶液
を使用して、N+サブコレクター(sub-collector)層１４
までGaAs層１８をエッチングにより除去する。この後、
HClまたはHCl溶液中でエミッタベースメサの端の周りに
過剰のInGaPフラップのエッチングをし、最後にエミッ
タベースメサの周囲の過剰の窒化珪素フラップをECRに
よってエッチング除去する。
【００２６】半絶縁基板１２中にメサエッチングにより
装置単離(device isolation)を実施し、次いで図８に示
されているように、オーム接触５０をN+サブコレクタ層
１６上に形成する。
装置単離(device isolation)を実施し、次いで図８に示
されているように、オーム接触５０をN+サブコレクタ層
１６上に形成する。
【００２７】本方法の後部(back-end)を、内層誘電及び
最終不動態化用に付着させた多数の窒化珪素層とのメタ
ライズ化の２つのレベルにより完了させる。1400オング
ストロームのベース厚さ及び750オーム/平方のベース領
域シート抵抗に関するHBTのコレクタ及びベース電流対
エミッタベース電圧プロット(即ち、Gummel Plot)を図
９に示す。
最終不動態化用に付着させた多数の窒化珪素層とのメタ
ライズ化の２つのレベルにより完了させる。1400オング
ストロームのベース厚さ及び750オーム/平方のベース領
域シート抵抗に関するHBTのコレクタ及びベース電流対
エミッタベース電圧プロット(即ち、Gummel Plot)を図
９に示す。
【００２８】他の態様も付記請求項の趣旨及び範囲内に
含まれる。
含まれる。
【図１】 図１は、本発明によるHBTの製造段階におけ
る横断面立面線図である。
る横断面立面線図である。
【図２】 図２は、本発明によるHBTの製造段階におけ
る横断面立面線図である。
る横断面立面線図である。
【図３】 図３は、本発明によるHBTの製造段階におけ
る横断面立面線図である。
る横断面立面線図である。
【図４】 図４は、本発明によるHBTの製造段階におけ
る横断面立面線図である。
る横断面立面線図である。
【図５】 図５は、本発明によるHBTの製造段階におけ
る横断面立面線図である。
る横断面立面線図である。
【図６】 図６は、本発明によるHBTの製造段階におけ
る横断面立面線図である。
る横断面立面線図である。
【図７】 図７は、本発明によるHBTの製造段階におけ
る横断面立面線図である。
る横断面立面線図である。
【図８】 図８は、本発明によるHBTの横断面立面線図
である。
である。
【図９】 図９は、図８のHBTのエミッタ-ベース電圧の
関数としてのコレクタとベース電流のプロットである。
関数としてのコレクタとベース電流のプロットである。
１０ ヘテロ接合バイポーラトランジスタ １２ 半絶縁基板 １４ サブコレクタ層 １６ コレクタ層 １８ ベース領域層 ２０ エミッタ領域層 ２２ エミッタ接触層 ２４，３４ フォトレジスト層 ２６，３６，３７，３８ ウインドウ ２８，４２ エミッタ接触層の表面部分 ３０ エミッタ接触金属 ３２ 不動態化層 ４０ ベース接触 ５０ オーム接触
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年１２月１１日（１９９８．１２．
１１）
１１）
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
フロントページの続き (72)発明者 スティーヴン・シー・スプリンクル アメリカ合衆国ニューハンプシャー州 03826，イースト・ハンプステッド，ピ ー・オー・ボックス 1012 (72)発明者 カマル・タバタバイエ−アラヴィ アメリカ合衆国マサチューセッツ州02067, シャロン，マサポーグ・アベニュー 651 Ｆターム(参考） 5F003 BA13 BA92 BE90 BF06 BM03 BP32 BP94 BS05 BS07 BS08
Claims (15)
- 【請求項１】 リン化インジウムガリウム層の表面に窒
化珪素層を形成し；該窒化珪素層の選択部分を貫いてウ
インドウを形成し、該リン化インジウムガリウム層の選
択領域の下敷部分を暴露し；次いで該リン化インジウム
ガリウム層の暴露された下敷部分を除去する段階を含
む、リン化インジウムガリウム層の選択領域を貫いてウ
インドウをエッチングする方法。 - 【請求項２】 リン化インジウムガリウムエミッタ領域
とヒ化ガリウムベース領域との間にヘテロ接合を形成
し；該リン化インジウムガリウム層の表面に窒化珪素層
を付着させ；該窒化珪素層の選択部分を貫いてウインド
ウを形成して該リン化インジウムガリウムエミッタ領域
層の選択領域の下敷部分を暴露して、エッチング耐性マ
スクを提供し；該マスクをエッチング剤に暴露し、該エ
ッチング剤は、該ウインドウにより暴露されたリン化イ
ンジウムガリウムエミッタ層部分を除去し、リン化イン
ジウムガリウムエミッタ層の暴露部分を貫いてウインド
ウを形成し、次いでヒ化ガリウムベース領域層の下敷表
面部分を暴露し；次いでヒ化ガリウムベース領域層の暴
露した下敷表面部分上に、窒化珪素層を貫いて形成した
ウインドウ及びリン化インジウムガリウム層を貫いて形
成したウインドウを貫いてベース領域を付着させる段階
を含む、ヘテロ接合トランジスタの形成方法。 - 【請求項３】 リン化インジウムガリウムエミッタ領域
層とヒ化ガリウムベース領域層との間にヘテロ接合を形
成し；該エミッタ領域層の表面をおおってエミッタ接触
領域を形成し；該エミッタ接触層の一部の上にエミッタ
接触を形成し、該エミッタ接触はエミッタ接触層の下敷
部分をマスクし、エミッタ接触層の残りの部分はエミッ
タ接触によりマスクされないままであり；該エミッタ接
触によりマスクされた該エミッタ接触層の部分を残しつ
つ、該エミッタ接触層のマスクされていない部分を除去
して該エミッタ層の表面部分を暴露し；該エミッタ接触
層の暴露表面部分及び該エミッタ接触の暴露表面部分を
おおって、該エミッタ層の暴露表面部分上に窒化珪素層
を形成し；該エミッタ領域層の下敷領域を暴露するため
に該窒化珪素層の選択領域を貫いてウインドウを形成
し、そして該ベース領域層の下敷表面部分を暴露するた
めにエミッタ領域層を貫いてそのウインドウを伸長し；
次いで該ベース領域層の暴露した下敷表面部分と物理的
に接触する形成したウインドウを貫いてベース接触を形
成する段階を含むヘテロ接合バイポーラトランジスタの
形成方法。 - 【請求項４】 ヒ化ガリウムコレクタ領域層；該コレク
タ領域層上に付着させたヒ化ガリウムベース領域層；該
ベース領域層上に付着させたリン化インジウムガリウム
エミッタ領域層；該エミッタ層の一部の上に付着させた
ヒ化ガリウムエミッタ接触領域層；該エミッタ領域層及
び該エミッタ接触領域層をおおって付着させた窒化珪素
層；及び該ベース領域層の下敷部分と物理的に接触させ
るために該エミッタ領域層の下敷部分及び該不動態化層
の選択領域を貫いて通過する電気的接触を含むヘテロ接
合バイポーラトランジスタ。 - 【請求項５】 コレクタ領域層；該コレクタ領域層をお
おって付着させたベース領域層；該ベース領域層の上に
付着させ、該ベース領域層と共にヘテロ接合を形成する
エミッタ領域層；該エミッタ層の一部の上に付着させた
エミッタ接触領域層；該エミッタ領域層及び該エミッタ
接触領域層をおおって付着させた不動態化層；及び該ベ
ース領域層の下敷部分と物理的に接触させるために該エ
ミッタ領域層の下敷部分及び該不動態化層の選択部分を
貫いて通過する接触を含むヘテロ接合バイポーラトラン
ジスタ。 - 【請求項６】 該ベース領域層及びエミッタ領域層がII
I−V物質である、請求項５に記載のトランジスタ。 - 【請求項７】 該エミッタ領域層が該ベース領域層のバ
ンドギャップよりも大きなバンドギャップを有する、請
求項６に記載のトランジスタ。 - 【請求項８】 該ベース領域層がヒ化ガリウムであり、
該エミッタ領域層がリン化インジウムガリウムである、
請求項７に記載のトランジスタ。 - 【請求項９】 該不動態化層が窒化珪素である、請求項
８に記載のトランジスタ。 - 【請求項１０】 ヒ化ガリウムコレクタ領域層；該コレ
クタ領域層をおおって付着させたヒ化ガリウムベース領
域層；該ベース領域層上に付着させたリン化インジウム
ガリウムエミッタ領域層；該エミッタ層の一部の上に付
着させたヒ化ガリウムエミッタ接触領域層；該エミッタ
領域層及び該エミッタ接触領域層をおおって付着させた
窒化珪素層；及び該ベース領域層の下敷部分と物理的に
接触させるために該エミッタ領域層の下敷部分及び該不
動態化層の選択部分を貫いて通過する電気的接触を含
む、ヘテロ接合バイポーラトランジスタ。 - 【請求項１１】 該エミッタ領域層が200オングストロ
ームから1200オングストロームの範囲の厚さを有する、
請求項１０に記載のトランジスタ。 - 【請求項１２】 該ベース領域層が500オングストロー
ムから1400オングストロームの厚さを有する、請求項１
１に記載のトランジスタ。 - 【請求項１３】 ヒ化ガリウムコレクタ領域層の表面を
おおってベース領域層を形成し；エミッタ領域と該ベー
ス領域層との間にヘテロ接合を形成し；該エミッタ層の
一部の上をおおってエミッタ接触領域層を形成し；該エ
ミッタ接触層の一部の上にエミッタ接触を形成し、該エ
ミッタ接触は該エミッタ接触層の下敷部分をマスクし、
該エミッタ接触層の残りの部分は該エミッタ接触により
マスクされていないままであり；該エミッタ接触により
マスクされた該エミッタ接触層の部分を残しつつ、該エ
ミッタ層の表面部分を暴露するために該エミッタ接触の
マスクされていない部分を除去し；該エミッタ接触層の
暴露した表面部分及び該エミッタ接触の暴露した表面部
分をおおって、該エミッタ層の暴露した表面部分に窒化
珪素層を形成し；該エミッタ領域層の下敷領域を暴露す
るために該窒化珪素層の選択領域を貫いてウインドウを
形成し、該ベース領域層の下敷表面部分を暴露させるた
めに該エミッタ領域層を貫いて該ウインドウを伸長さ
せ；次いで該ベース領域層の暴露した下敷表面部分と物
理的に接触する形成したウインドウを貫いてベース接触
を形成する段階を含む、ヘテロ接合バイポーラトランジ
スタの形成方法。 - 【請求項１４】 コレクタ領域層の表面をおおってベー
ス領域を形成し；エミッタ領域と該ベース領域層との間
にヘテロ接合を形成し；該エミッタ層の表面をおおって
エミッタ接触領域層を形成し；該エミッタ接触層の一部
の上にエミッタ接触を形成し、該エミッタ接触は該エミ
ッタ接触層の下敷部分をマスクし、該エミッタ接触層の
残りの部分は該エミッタ接触によりマスクされていない
ままであり；該エミッタ接触によりマスクされた該エミ
ッタ接触層の部分を残しつつ、該エミッタ層の表面部分
を暴露するために該エミッタ接触のマスクされていない
部分を除去し；該エミッタ接触層の暴露された表面部分
及び該エミッタ接触の暴露された表面部分をおおって、
該エミッタ層の暴露された表面部分をおおって絶縁層を
形成し、且つ化学的に結合させ、該エミッタ領域層の下
敷領域を暴露させるために該絶縁層の選択領域を貫いて
ウインドウを形成し、該ベース領域層の下敷表面部分を
暴露させるために該エミッタ領域層を貫いて該ウインド
ウを伸長させ；次いで該ベース領域層の暴露した下敷表
面部分と物理的に接触する形成ウインドウを貫いてベー
ス接触を形成させる段階を含む、ヘテロ接合バイポーラ
トランジスタの形成方法。 - 【請求項１５】 III-V材料の半絶縁基板を用意し；比
較的高い第１の導電型ドーパントを有するIII-Vサブコ
レクタ層を該基板の表面をおおってエピタキシャル的に
付着させ；第一の型の導電性ドーパントを有するIII-V
コレクタ層を該サブコレクタ層の表面をおおってエピタ
キシャル的に付着させ；第１の型の導電性ドーパントの
導電型と反対の比較的高い第２の導電型ドーパントを有
するIII-Vベース層を該コレクタ層の表面をおおってエ
ピタキシャル的に付着させ；第１の導電型ドーパントを
有するIII-Vエミッタ層と該ベース層との間にヘテロ接
合をエピタキシャル的に形成させ；該エミッタ層の表面
をおおってIII-Vエミッタ接触層をエピタキシャル的に
形成させ；該エミッタ接触層の一部の上にエミッタ接触
を形成させ、該エミッタ接触は該エミッタ接触層の下敷
部分をマスクし、該エミッタ接触層の残りの部分は該エ
ミッタ接触によりマスクされていないままであり；該エ
ミッタ接触によりマスクされた該エミッタ接触層の部分
を残しつつ、該エミッタ層の表面部分を暴露させるため
に該エミッタ接触のマスクされていない部分を除去し；
該エミッタ接触層の暴露された表面部分及び該エミッタ
接触の暴露された表面部分をおおって、該エミッタ層の
暴露した表面部分をおおって絶縁層を形成し、且つ化学
的に結合させ；該エミッタ層の下敷領域を暴露させるた
めに該絶縁層の選択領域を貫いてウインドウを形成し、
該ベース領域の下敷表面部分を暴露させるために該エミ
ッタを貫いて該ウインドウを伸長させ；次いで該ベース
領域の暴露された下敷表面部分と物理的に接触する形成
ウインドウを貫いてベース接触を形成させる段階を含
む、ヘテロ接合バイポーラトランジスタの形成方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10321245A JP2000124226A (ja) | 1998-10-07 | 1998-10-07 | ヘテロ接合バイポーラトランジスタ及びかかるトランジスタを形成する方法 |
| DE19847368A DE19847368A1 (de) | 1998-10-07 | 1998-10-14 | Bipolartransistor mit Heteroübergang und Verfahren zu seiner Herstellung |
| FR9812942A FR2784802B3 (fr) | 1998-10-07 | 1998-10-15 | Transistor bipolaire a heterojonction et procede pour fabriquer un tel transistor |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10321245A JP2000124226A (ja) | 1998-10-07 | 1998-10-07 | ヘテロ接合バイポーラトランジスタ及びかかるトランジスタを形成する方法 |
| DE19847368A DE19847368A1 (de) | 1998-10-07 | 1998-10-14 | Bipolartransistor mit Heteroübergang und Verfahren zu seiner Herstellung |
| FR9812942A FR2784802B3 (fr) | 1998-10-07 | 1998-10-15 | Transistor bipolaire a heterojonction et procede pour fabriquer un tel transistor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000124226A true JP2000124226A (ja) | 2000-04-28 |
Family
ID=27218729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10321245A Pending JP2000124226A (ja) | 1998-10-07 | 1998-10-07 | ヘテロ接合バイポーラトランジスタ及びかかるトランジスタを形成する方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000124226A (ja) |
| DE (1) | DE19847368A1 (ja) |
| FR (1) | FR2784802B3 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002170829A (ja) * | 2000-12-04 | 2002-06-14 | Nec Corp | ヘテロ接合型バイポーラトランジスタ及びその製造方法 |
| US20180012979A1 (en) * | 2016-07-11 | 2018-01-11 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Heterojunction bipolar transistor |
-
1998
- 1998-10-07 JP JP10321245A patent/JP2000124226A/ja active Pending
- 1998-10-14 DE DE19847368A patent/DE19847368A1/de not_active Withdrawn
- 1998-10-15 FR FR9812942A patent/FR2784802B3/fr not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002170829A (ja) * | 2000-12-04 | 2002-06-14 | Nec Corp | ヘテロ接合型バイポーラトランジスタ及びその製造方法 |
| US6924201B2 (en) * | 2000-12-04 | 2005-08-02 | Nec Compound Semiconductor Devices, Ltd. | Heterojunction bipolar transistor and method of producing the same |
| US20180012979A1 (en) * | 2016-07-11 | 2018-01-11 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Heterojunction bipolar transistor |
| US10374071B2 (en) * | 2016-07-11 | 2019-08-06 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Heterojunction bipolar transistor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2784802A1 (fr) | 2000-04-21 |
| DE19847368A1 (de) | 2000-04-20 |
| FR2784802B3 (fr) | 2000-12-15 |
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