JP2001176880A - Semiconductor wafer and hetero bipolar transistor using the same - Google Patents

Semiconductor wafer and hetero bipolar transistor using the same

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JP2001176880A JP35517399A JP35517399A JP2001176880A JP 2001176880 A JP2001176880 A JP 2001176880A JP 35517399 A JP35517399 A JP 35517399A JP 35517399 A JP35517399 A JP 35517399A JP 2001176880 A JP2001176880 A JP 2001176880A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor wafer and a heterobipolar transistor, using the wafer capable of suppressing degradation of current gain and enhancing reliability, even when carrier concentration is enhanced in a sub-collector layer. SOLUTION: A sub-collector layer 31, a base layer 33 and emitter layers 34, 35 are formed on a substrate 30. Carbon (C) which is not less than 5×1017 cm-3 is added. Lowering of current gain can be eliminated, and reliability can be improved in GaAs HBT.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、超高速LSI(L
arge Scale Integratedcirc
uit)、超高速・大容量光通信等に用いられる半導体
ウェハおよびそれを利用したヘテロバイポーラトランジ
スタに関し、特に電流利得が高いへテロバイポーラトラ
ンジスタおよびそれを作製するためのエピタキシャルウ
ェハに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ultra-high-speed LSI (L
arge Scale Integratedcirc
The present invention relates to a semiconductor wafer used for ultra-high-speed, large-capacity optical communication and the like and a hetero bipolar transistor using the same, and particularly to a hetero bipolar transistor having a high current gain and an epitaxial wafer for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】ヘテロバイポーラトランジスタ(以下、
HBTという)は、高効率、低歪、単一電源可能という
特長を有することから、符号分割多元接続(Code
Division Multiple Access)
等のデジタル携帯電話に用いられる出力増幅器として注
目されている。
2. Description of the Related Art Hetero bipolar transistors (hereinafter referred to as "hetero bipolar transistors").
HBT) has the features of high efficiency, low distortion, and the ability to use a single power supply.
Division Multiple Access)
Has been attracting attention as an output amplifier used in digital mobile phones.

【0003】HBTは、エミッタ、ベース、コレクタの
3部からなるエピタキシャルウェハを用いて作製され
る。特に、ガリウム・砒素(GaAs)系HBTの場
合、一般に、コレクタ層はn型のGaAs、ベース層は
p型のGaAs、エミッタ層はn型のAlGaAsまた
はInGaPで構成される。
An HBT is manufactured using an epitaxial wafer composed of three parts, an emitter, a base, and a collector. In particular, in the case of a gallium arsenide (GaAs) -based HBT, generally, the collector layer is composed of n-type GaAs, the base layer is composed of p-type GaAs, and the emitter layer is composed of n-type AlGaAs or InGaP.

【0004】図3は、一般的なGaAs系HBTの構造
を示す。このGaAs系HBT1は、GaAsでなる半
絶縁基板10上に、n+ −GaAs層でなるサブコレク
タ層11、n- −GaAs層でなるコレクタ層12、p
+ −GaAs層でなるベース層13、n−AlGaAs
層あるいはn−InGaP層でなるエミッタ層14、n
- −GaAs層でなるバラスト層15、n+ −GaAs
層でなるコンタクト層16、n+ −InGaAs層でな
るノンアロイ層17がこの順で形成され、サブコレクタ
層11上にコレクタ電極18が、ベース層13上にベー
ス電極19が、ノンアロイ層17上にエミッタ電極20
がそれぞれ形成された構成となっている。
FIG. 3 shows a structure of a general GaAs HBT.
Is shown. This GaAs-based HBT 1 is a half
On the insulating substrate 10, n+-Sub-collection made of GaAs layer
Layer 11, n-A collector layer 12 composed of a GaAs layer, p
+Base layer 13 composed of a GaAs layer, n-AlGaAs
Layer or n-InGaP emitter layer 14, n
-Ballast layer 15 made of GaAs layer, n+-GaAs
Contact layer 16, n+-InGaAs layer
The non-alloy layer 17 is formed in this order,
A collector electrode 18 is provided on the layer 11 and a base electrode 13 is provided on the base layer 13.
The electrode 19 is formed on the non-alloy layer 17 by the emitter electrode 20.
Are formed respectively.

【0005】サブコレクタ層11は、n型の不純物とし
てシリカ(Si)が添加され、キャリア濃度が通常は3
×1018cm-3以上と高く、コレクタ層12は、n型不
純物としてシリカ(Si)が添加され、キャリア濃度が
通常は5×1016cm-3以下と低い。ベース層13は、
p型のアクセプタ不純物としてカーボン(C)やベリリ
ウム(Be))が添加され、キャリア濃度が通常は1×
1019cm-3以上と高い。
The subcollector layer 11 is doped with silica (Si) as an n-type impurity and has a carrier concentration of usually 3
× high as 10 18 cm -3 or higher, the collector layer 12, silica (Si) is added as an n-type impurity, the carrier concentration is usually 5 × 10 16 cm -3 or less and low. The base layer 13
Carbon (C) or beryllium (Be)) is added as a p-type acceptor impurity, and the carrier concentration is usually 1 ×.
It is as high as 10 19 cm -3 or more.

【0006】一般的にGaAs系HBT1においては、
電流利得(コレクタ電流/ベース電流)βを高めて信頼
性を向上させることが重要である。この電流利得βは、
サブコレクタ層11のキャリア濃度、ベース層13の抵
抗値、エピタキシャル層の結晶性等に大きく影響され
る。
Generally, in a GaAs-based HBT 1,
It is important to improve the reliability by increasing the current gain (collector current / base current) β. This current gain β is
It is greatly affected by the carrier concentration of the subcollector layer 11, the resistance value of the base layer 13, the crystallinity of the epitaxial layer, and the like.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したGa
As系HBT1では、サブコレクタ層11のキャリア濃
度の増加とともに、電流利得βが低下するという欠点が
ある。図4は、GaAs系HBT1のサブコレクタ層1
1のキャリア濃度と電流利得βとの関係を示す図であ
る。この図から明らかなように、サブコレクタ層11の
キャリア濃度が3×1018cm-3ときは電流利得βは1
51であったものが、サブコレクタ層11のキャリア濃
度の増加とともに電流利得βは低下し、サブコレクタ層
11のキャリア濃度が5×1018cm-3ときは電流利得
βは104まで下がっている。
However, the above-mentioned Ga
The As-based HBT 1 has a disadvantage that the current gain β decreases as the carrier concentration of the subcollector layer 11 increases. FIG. 4 shows a subcollector layer 1 of a GaAs-based HBT 1.
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a carrier concentration of 1 and a current gain β. As is apparent from this figure, when the carrier concentration of the subcollector layer 11 is 3 × 10 18 cm −3, the current gain β is 1
However, when the carrier concentration of the subcollector layer 11 is 5 × 10 18 cm −3, the current gain β decreases to 104 when the carrier concentration of the subcollector layer 11 is 5 × 10 18 cm −3 . .

【0008】半導体デバイス設計上、サブコレクタ層1
1のキャリア濃度は種々考えられるが、それに応じて電
流利得βが変動してしまうことは、回路設計上、大きな
支障になるという問題がある。
In the design of a semiconductor device, the subcollector layer 1
Although the carrier concentration of 1 may be variously considered, the fluctuation of the current gain β in accordance with the carrier concentration has a problem that it greatly hinders the circuit design.

【0009】従って、本発明の目的は、サブコレクタ層
のキャリア濃度を高めても電流利得の低下を抑えて信頼
性を向上させることができる半導体ウェハおよびそれを
利用したヘテロバイポーラトランジスタを提供すること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a semiconductor wafer capable of suppressing a decrease in current gain and improving reliability even when the carrier concentration of the subcollector layer is increased, and a heterobipolar transistor using the same. It is in.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を実
現するため、基板上に形成されたサブコレクタ層、コレ
クタ層、ベース層、およびエミッタ層を備え、前記サブ
コレクタ層は、カーボン(C)、マグネシウム(M
g)、亜鉛(Zn)、マンガン(Mn)、ベリリウム
(Be)、クロム(Cr)、銅(Cu)、鉄(Fe)等
から選択された5×1017cm-3以上の少なくとも1つ
のアクセプタとなる不純物が添加されていることを特徴
とする半導体ウェハを提供する。
In order to achieve the above object, the present invention comprises a subcollector layer, a collector layer, a base layer, and an emitter layer formed on a substrate, wherein the subcollector layer comprises carbon (C). C), magnesium (M
g), zinc (Zn), manganese (Mn), beryllium (Be), chromium (Cr), copper (Cu), iron (Fe), etc., at least one acceptor of at least 5 × 10 17 cm −3. A semiconductor wafer characterized by adding an impurity to the semiconductor wafer.

【0011】また、本発明は、上記目的を実現するた
め、基板上に形成されたサブコレクタ層、コレクタ層、
ベース層、およびエミッタ層と、前記サブコレクタ層に
接続されたコレクタ電極、前記ベース層に接続されたベ
ース電極、および前記エミッタ層に接続されたエミッタ
電極を備え、前記サブコレクタ層は、カーボン(C)、
マグネシウム(Mg)、亜鉛(Zn)、マンガン(M
n)、ベリリウム(Be)、クロム(Cr)、銅(C
u)、鉄(Fe)等から選択された5×1017cm-3
上の少なくとも1つのアクセプタとなる不純物が添加さ
れていることを特徴とするヘテロバイポーラトランジス
タを提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides a sub-collector layer, a collector layer,
A base layer, an emitter layer, a collector electrode connected to the sub-collector layer, a base electrode connected to the base layer, and an emitter electrode connected to the emitter layer, wherein the sub-collector layer includes carbon ( C),
Magnesium (Mg), zinc (Zn), manganese (M
n), beryllium (Be), chromium (Cr), copper (C
u), an impurity serving as at least one acceptor of at least 5 × 10 17 cm −3 selected from iron (Fe) and the like is provided.

【0012】上記構成によれば、高濃度のサブコレクタ
層中に存在する複合欠陥が伝搬してベース層中やエミッ
タ層中で再結合中心となり、ベース電流を増大させ、そ
の結果、電流利得を低下させるが、カーボン(C)のよ
うなアクセプタ不純物を添加することにより、上記欠陥
発生や欠陥伝搬を抑制することができ、電流利得の低下
を防止することができ、半導体デバイスの信頼性を高め
ることができる。
According to the above structure, the complex defect existing in the high-concentration subcollector layer propagates and becomes a recombination center in the base layer and the emitter layer, thereby increasing the base current and, as a result, increasing the current gain. However, by adding an acceptor impurity such as carbon (C), the above-described defect generation and defect propagation can be suppressed, a decrease in current gain can be prevented, and the reliability of the semiconductor device can be improved. be able to.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】図1は、本発明のGaAs系HB
Tを作製するための半導体ウェハの実施形態の構造を示
す。この半導体ウェハはGaAs系HBTを作製するた
めのエピタキシャルウェハ3であり、GaAsでなる半
絶縁基板30上に、n+ −GaAs層(3×1018cm
-3〜5×1018cm-3)でなる厚さ500nmのサブコ
レクタ層31、n-−GaAs層(2×1016cm-3
でなる厚さ500nmのコレクタ層32、p + −GaA
s層(4×1019cm-3)でなる厚さ75nmのベース
層33、n−Al0.3 GaAs層(3×1017cm-3
でなる厚さ70nmのエミッタ層34、n−Al0.3-0
GaAs層(3×1017cm-3)でなる厚さ30nmの
エミッタ層35、n−GaAs層(3×1017cm-3
でなる厚さ200nmのエミッタキャップ層36、n+
−GaAs層(5×1018cm-3)でなる厚さ100n
mのエミッタキャップ層37、n+ −In0 0.5 Ga
As層(3×1019cm -3)でなる厚さ40nmのエミ
ッタキャップ層38、n+ −In0.5 GaAs層(3×
1019cm-3)でなる厚さ40nmのエミッタキャップ
層39がこの順で形成された構成となっている。
FIG. 1 shows a GaAs-based HB according to the present invention.
1 shows the structure of an embodiment of a semiconductor wafer for making T
You. This semiconductor wafer was used to fabricate a GaAs-based HBT.
Epitaxial wafer 3 and a half of GaAs
On the insulating substrate 30, n+-GaAs layer (3 × 1018cm
-3~ 5 × 1018cm-3) With a thickness of 500 nm
Lector layer 31, n--GaAs layer (2 × 1016cm-3)
A collector layer 32 having a thickness of 500 nm +-GaA
s layer (4 × 1019cm-375) thick base
Layer 33, n-Al0.3GaAs layer (3 × 1017cm-3)
70 nm-thick emitter layer 34 of n-Al0.3-0
GaAs layer (3 × 1017cm-3) With a thickness of 30 nm
The emitter layer 35 and the n-GaAs layer (3 × 1017cm-3)
200 nm thick emitter cap layer 36, n+
-GaAs layer (5 × 1018cm-3) Thickness 100n
m emitter cap layer 37, n+-In00.5Ga
As layer (3 × 1019cm -3) Consisting of 40 nm thick Emi
Cutter cap layer 38, n+-In0.5GaAs layer (3 ×
1019cm-3) 40nm thick emitter cap
The layer 39 is formed in this order.

【0014】本実施形態の特徴的な部分であるn+ −G
aAs層でなるサブコレクタ層31には、n型の不純物
としてシリカ(Si)が添加されていると同時に、カー
ボン(C)が添加されている。この場合、カーボン
(C)はアクセプタとなるので、所定のキャリア濃度を
得るために、添加したカーボン(C)濃度と同量のシリ
カ(Si)を添加する必要がある。
The characteristic part of this embodiment is n + -G
The sub-collector layer 31 made of an aAs layer is doped with carbon (C) at the same time as silica (Si) is added as an n-type impurity. In this case, since carbon (C) serves as an acceptor, it is necessary to add the same amount of silica (Si) as the added carbon (C) concentration in order to obtain a predetermined carrier concentration.

【0015】このような構成のエピタキシャルウェハ3
をサブコレクタ層31のカーボン(C)濃度を変化させ
て複数枚作製し、それぞれを用いてGaAs系HBTを
作製して電流利得βを測定し、サブコレクタ層31のカ
ーボン(C)濃度と電流利得βとの関係を調べた。
The epitaxial wafer 3 having such a configuration
Are manufactured by changing the carbon (C) concentration of the sub-collector layer 31, a GaAs-based HBT is manufactured using each of them, and the current gain β is measured, and the carbon (C) concentration and the current of the sub-collector layer 31 are measured. The relationship with the gain β was examined.

【0016】エピタキシャル成長法としては、減圧下で
の有機金属気相成長法(MetalOrganic V
apor Phase Epitaxy、以下、MOV
PE法という)を用いた。そして、サブコレクタ層31
の成長中に、CBr4 ガスを流すことで、カーボン
(C)を濃度が0、3×1017cm-3、5×1017cm
-3、10×1017cm-3、20×1017cm-3となるよ
うに添加した。さらに、サブコレクタ層31の自由電子
濃度が、図4で明らかな電流利得βの低下が認められた
5×1018cm-3となるように、シリカ(Si)の添加
量を調整した。
As the epitaxial growth method, under reduced pressure
Metalorganic vapor phase epitaxy (Metal Organic V)
apor Phase Epitaxy, hereafter MOV
PE method). Then, the sub-collector layer 31
During the growth of CBrFourBy flowing gas, carbon
(C) having a concentration of 0, 3 × 1017cm-3, 5 × 1017cm
-3, 10 × 1017cm-3, 20 × 1017cm-3Will be
Was added. Furthermore, the free electrons of the subcollector layer 31
As for the concentration, the decrease of the current gain β was evident in FIG.
5 × 1018cm-3Addition of silica (Si) so that
The amount was adjusted.

【0017】また、ベース層33の成長中に、CBr4
ガスを流すことで、カーボン(C)を添加し、自由正孔
濃度が4×1019cm-3となるように調整した。そし
て、半絶縁基板30上にエミッタサイズ50μm×50
μmの大電極HBTを作製した。エミッタ電極およびベ
ース電極の材料としては、Auを用い、コレクタ電極の
材料としては、AuGe/Ni/Auを用いた。そし
て、コレクタ層32のみアロイ処理(500°C×3m
in)した。
During the growth of the base layer 33, CBr 4
By flowing gas, carbon (C) was added, and the free hole concentration was adjusted to be 4 × 10 19 cm −3 . Then, the emitter size is 50 μm × 50 on the semi-insulating substrate 30.
A μm large electrode HBT was produced. Au was used as the material of the emitter electrode and the base electrode, and AuGe / Ni / Au was used as the material of the collector electrode. Then, alloy processing is performed only on the collector layer 32 (500 ° C. × 3 m
in).

【0018】このようして作製した各GaAs系HBT
に対して、パラメータアナライザ(HP4145B)を
用いてガンメルプロットを測定し、コレクタ電流密度が
1kA/cm2 となるときの電流利得βを測定した。図
2は、上記GaAs系HBTにおける電流利得βのサブ
コレクタ層31のカーボン(C)濃度依存性を示す図で
ある。
Each of the GaAs-based HBTs thus manufactured
, A Gummel plot was measured using a parameter analyzer (HP4145B), and a current gain β when the collector current density was 1 kA / cm 2 was measured. FIG. 2 is a graph showing the dependence of the current gain β on the carbon (C) concentration of the subcollector layer 31 in the GaAs-based HBT.

【0019】この図から明らかなように、サブコレクタ
層31のカーボン(C)濃度が5×1017cm-3になる
と、電流利得βは急激に上昇して137を示し、サブコ
レクタ層31のカーボン(C)濃度が10×1017cm
-3になると、電流利得βは151に上昇し、サブコレク
タ層31のカーボン(C)濃度が20×1017cm-3
なると、電流利得βは152とほぼ一定となった。この
ように、本実施形態のGaAs系HBTの電流利得β
は、サブコレクタ層31のキャリア濃度を高めても、従
来のGaAs系HBT1のサブコレクタ層11のキャリ
ア濃度を高めたときの電流利得βに比べて大幅に改善さ
れていることが分かる。
As is apparent from FIG. 3 , when the carbon (C) concentration of the subcollector layer 31 becomes 5 × 10 17 cm −3 , the current gain β sharply increases to 137, and the current gain β of the subcollector layer 31 increases. Carbon (C) concentration of 10 × 10 17 cm
-3 , the current gain β increased to 151, and when the carbon (C) concentration of the subcollector layer 31 became 20 × 10 17 cm -3 , the current gain β became almost constant at 152. As described above, the current gain β of the GaAs HBT of the present embodiment is
It can be seen that even when the carrier concentration of the subcollector layer 31 is increased, the current gain β is greatly improved as compared with the conventional case where the carrier concentration of the subcollector layer 11 of the GaAs-based HBT 1 is increased.

【0020】従来のGaAs系HBT1のサブコレクタ
層11のキャリア濃度を高めたとき、電流利得βが低下
する原因は明らかになっていないが、1×1018cm-3
を超える高濃度のn+ −GaAs層中には、複合欠陥起
因(Si−VGa)と思われる準位が存在することが知ら
れている。この欠陥密度は、シリカ(Si)の添加濃度
の増加とともに増大する。そして、これらの欠陥が伝搬
してベース層13中やエミッタ層14中で再結合中心と
なり、ベース電流を増大させ、その結果、電流利得βを
低下させていると推定される。
When the carrier concentration of the subcollector layer 11 of the conventional GaAs-based HBT 1 is increased, the cause of the decrease in the current gain β has not been clarified, but is 1 × 10 18 cm −3.
It is known that in a high concentration n + -GaAs layer having a concentration higher than the above, there exists a level which is considered to be caused by a composite defect (Si-V Ga ). This defect density increases with an increase in the concentration of silica (Si) added. Then, it is presumed that these defects propagate and become recombination centers in the base layer 13 and the emitter layer 14 and increase the base current, thereby decreasing the current gain β.

【0021】本実施形態のGaAs系HBTでは、詳し
い機能は不明であるが、カーボン(C)のようなアクセ
プタ不純物を添加することにより、上記欠陥発生や欠陥
伝搬を抑制することができ、電流利得βの上昇に有効で
あると推定される。上述した実験と同様の実験を、カー
ボン(C)の代わりにアクセプタ不純物であるマグネシ
ウム(Mg)を添加することにより行ったところ、同様
の効果を得ることができたことからも、上記理由が推定
される。
The detailed function of the GaAs-based HBT of this embodiment is unknown, but by adding an acceptor impurity such as carbon (C), the above-described defect generation and defect propagation can be suppressed, and the current gain can be reduced. It is estimated to be effective in increasing β. When the same experiment as described above was performed by adding magnesium (Mg) as an acceptor impurity instead of carbon (C), the same effect could be obtained. Is done.

【0022】また、エミッタ層34、35をn−AlG
aAs層の代わりにn−InGaP層で形成したGaA
s系HBTを作製して上述した実験と同様の実験を行っ
たところ、同様の効果を得ることができた。また、n型
のサブコレクタ層31にそれよりも濃度の低いp型不純
物を添加しても、同様の効果を得ることができると考え
られる。よって、サブコレクタ層31に添加する不純物
としては、カーボン(C)やマグネシウム(Mg)の他
に、亜鉛(Zn)、マンガン(Mn)、ベリリウム(B
e)、クロム(Cr)、銅(Cu)、鉄(Fe)等のア
クセプタ不純物も適用可能である。
The emitter layers 34 and 35 are made of n-AlG
GaAs formed of n-InGaP layer instead of aAs layer
When an s-based HBT was manufactured and an experiment similar to the above-described experiment was performed, a similar effect was obtained. It is also considered that the same effect can be obtained by adding a p-type impurity having a lower concentration to the n-type sub-collector layer 31. Therefore, as impurities to be added to the subcollector layer 31, in addition to carbon (C) and magnesium (Mg), zinc (Zn), manganese (Mn), beryllium (B
e), acceptor impurities such as chromium (Cr), copper (Cu), and iron (Fe) are also applicable.

【0023】一般に、サブコレクタ層は、本来、コレク
タ層とコレクタ電極の接触抵抗を低減することを目的に
形成されるが、その抵抗値は回路設計上で重要なパラメ
ータとなる。サブコレクタ層の厚さで抵抗値を調整する
方法もあるが、その場合は素子間分離等のプロセス条件
を変えなければならないため、キャリア濃度で抵抗値を
調整する方法が最適である。本発明によれば、キャリア
濃度を変えるのみで半導体デバイス設計の変更が可能と
なり、半導体デバイスの開発スピード向上に多大な効果
をもたらす。
In general, the sub-collector layer is originally formed for the purpose of reducing the contact resistance between the collector layer and the collector electrode, and the resistance value is an important parameter in circuit design. There is also a method of adjusting the resistance value by the thickness of the subcollector layer. In such a case, however, it is necessary to change process conditions such as isolation between elements. Therefore, a method of adjusting the resistance value by the carrier concentration is optimal. According to the present invention, it is possible to change the design of a semiconductor device only by changing the carrier concentration, which has a great effect on improving the development speed of a semiconductor device.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、サ
ブコレクタ層のキャリア濃度を高めても電流利得の低下
を防止することができ、半導体デバイスの信頼性を高め
ることができる。
As described above, according to the present invention, even if the carrier concentration of the subcollector layer is increased, a decrease in current gain can be prevented, and the reliability of the semiconductor device can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のGaAs系HBTを作製するための半
導体ウェハの実施形態の構造を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view showing a structure of an embodiment of a semiconductor wafer for producing a GaAs-based HBT of the present invention.

【図2】図1の半導体ウェハで作製したGaAs系HB
Tにおける電流利得のサブコレクタ層のカーボン(C)
濃度依存性を示す図である。
FIG. 2 is a GaAs-based HB manufactured using the semiconductor wafer of FIG.
Carbon (C) in the sub-collector layer of the current gain at T
It is a figure which shows concentration dependency.

【図3】一般的なGaAs系HBTの構造を示す説明図
である。
FIG. 3 is an explanatory view showing a structure of a general GaAs-based HBT.

【図4】図3のGaAs系HBTのサブコレクタ層のキ
ャリア濃度と電流利得との関係を示す図である。
4 is a diagram showing a relationship between a carrier concentration of a subcollector layer of the GaAs-based HBT of FIG. 3 and a current gain.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 GaAs系HBT 3 エピタキシャルウェハ 10 半絶縁基板 11 サブコレクタ層 12 コレクタ層 13 ベース層 14 エミッタ層 15 バラスト層 16 コンタクト層 17 ノンアロイ層 18 コレクタ電極 19 ベース電極 20 エミッタ電極 30 半絶縁基板 31 サブコレクタ層 32 コレクタ層 33 ベース層 34 エミッタ層 35 エミッタ層 36 エミッタキャップ層 37 エミッタキャップ層 38 エミッタキャップ層 39 エミッタキャップ層 Reference Signs List 1 GaAs-based HBT 3 epitaxial wafer 10 semi-insulating substrate 11 sub-collector layer 12 collector layer 13 base layer 14 emitter layer 15 ballast layer 16 contact layer 17 non-alloy layer 18 collector electrode 19 base electrode 20 emitter electrode 30 semi-insulating substrate 31 sub-collector layer 32 collector layer 33 base layer 34 emitter layer 35 emitter layer 36 emitter cap layer 37 emitter cap layer 38 emitter cap layer 39 emitter cap layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤生 真二郎 茨城県日立市日高町5丁目1番1号 日立 電線株式会社日高工場内 Fターム(参考) 5F003 BA92 BC01 BF06 BM02 BM03 BP32  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Shinjiro Fujio 5-1-1 Hidaka-cho, Hitachi City, Ibaraki Prefecture F-term in the Hidaka Plant of Hitachi Cable, Ltd. (reference) 5F003 BA92 BC01 BF06 BM06 BM03 BP32

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に形成されたサブコレクタ層、コ
レクタ層、ベース層、およびエミッタ層を備え、 前記サブコレクタ層は、カーボン(C)、マグネシウム
(Mg)、亜鉛(Zn)、マンガン(Mn)、ベリリウ
ム(Be)、クロム(Cr)、銅(Cu)、鉄(Fe)
等から選択された5×1017cm-3以上の少なくとも1
つのアクセプタとなる不純物が添加されていることを特
徴とする半導体ウェハ。
1. A semiconductor device comprising a subcollector layer, a collector layer, a base layer, and an emitter layer formed on a substrate, wherein the subcollector layer includes carbon (C), magnesium (Mg), zinc (Zn), manganese ( Mn), beryllium (Be), chromium (Cr), copper (Cu), iron (Fe)
At least one of 5 × 10 17 cm -3 or more selected from
A semiconductor wafer to which an impurity serving as one acceptor is added.
【請求項2】 前記サブコレクタ層は、前記アクセプタ
とほぼ等量のSi等のサセプタが添加されていることを
特徴とする請求項1に記載の半導体ウェハ。
2. The semiconductor wafer according to claim 1, wherein the sub-collector layer is added with a susceptor such as Si substantially in the same amount as the acceptor.
【請求項3】 基板上に形成されたサブコレクタ層、コ
レクタ層、ベース層、およびエミッタ層と、 前記サブコレクタ層に接続されたコレクタ電極、前記ベ
ース層に接続されたベース電極、および前記エミッタ層
に接続されたエミッタ電極を備え、 前記サブコレクタ層は、カーボン(C)、マグネシウム
(Mg)、亜鉛(Zn)、マンガン(Mn)、ベリリウ
ム(Be)、クロム(Cr)、銅(Cu)、鉄(Fe)
等から選択された5×1017cm-3以上の少なくとも1
つのアクセプタとなる不純物が添加されていることを特
徴とするヘテロバイポーラトランジスタ。
3. A sub-collector layer, a collector layer, a base layer, and an emitter layer formed on a substrate, a collector electrode connected to the sub-collector layer, a base electrode connected to the base layer, and the emitter. An emitter electrode connected to the sub-collector layer, wherein the sub-collector layer is made of carbon (C), magnesium (Mg), zinc (Zn), manganese (Mn), beryllium (Be), chromium (Cr), copper (Cu) , Iron (Fe)
At least one of 5 × 10 17 cm -3 or more selected from
A heterobipolar transistor to which an impurity serving as one acceptor is added.
【請求項4】 前記サブコレクタ層は、前記アクセプタ
とほぼ等量のSi等のサセプタが添加されていることを
特徴とする請求項3に記載のヘテロバイポーラトランジ
スタ。
4. The hetero-bipolar transistor according to claim 3, wherein the sub-collector layer is doped with a susceptor such as Si substantially in the same amount as the acceptor.
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