JP2001326229A - Heterojunction bipolar transistor and its manufacturing method - Google Patents

Heterojunction bipolar transistor and its manufacturing method

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JP2001326229A
JP2001326229A JP2000140289A JP2000140289A JP2001326229A JP 2001326229 A JP2001326229 A JP 2001326229A JP 2000140289 A JP2000140289 A JP 2000140289A JP 2000140289 A JP2000140289 A JP 2000140289A JP 2001326229 A JP2001326229 A JP 2001326229A
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ingaas
gaas
etching
ledge
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Masayuki Sugiura
浦 政 幸 杉
Toru Sugiyama
山 亨 杉
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Toshiba Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an HBT and its manufacturing method that can form stable undercut structure, in addition, can provide wider ledge structure to an emitter region that is formed on an unstable surface, and has excellent mass productivity and reliability. SOLUTION: By utilizing the selection etching characteristics of the GaAs and InGaAs of etching solution where hydrogen peroxide water is mixed with alkaline solution, and at the same time the pH of the mixed liquid is equal to 9.5 or more and 11.5 or less, an InGaAs layer is set to an overhang, and the undercut structure is formed in a shape where a GaAs layer is engraved. To this structure, a mask material is buried in the lower part of the overhang, and a region that is not covered with the mask material is etched by solution for etching the GaAs, thus forming the ledge structure. In addition, the undercut structure is utilized for forming emitter and base electrodes in self-alignment manner.

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、ヘテロ接合バイポ
ーラトランジスタ及びその製造方法に係わり、特に微細
化が可能で高信頼性を有するレッジ(ledge)構造のヘ
テロ接合バイポーラトランジスタ及びその製造方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heterojunction bipolar transistor and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a heterojunction bipolar transistor having a ledge structure which can be miniaturized and has high reliability and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】ヘテロ接合バイポーラトランジスタ(以
下「HBT」と称する)は、単一電源動作が可能で、低
消費電力、高線形性、高電力密度等の特長を有するた
め、携帯電話の電力増幅器用の素子として広く用いられ
るようになってきている。さらに、HBTの高速動作が
可能という特性により、高速光通信向けのデジタルIC
用の素子としても用いられている。これらの用途におい
て素子に要求されるものに、性能は勿論であるが、高い
信頼性がある。
2. Description of the Related Art A heterojunction bipolar transistor (hereinafter referred to as "HBT") is capable of operating with a single power supply, and has features such as low power consumption, high linearity, and high power density. Has been widely used as an element for use. Furthermore, due to the characteristic that HBT can operate at high speed, digital IC for high-speed optical communication
It is also used as an element for In these applications, the element required for the device has high reliability as well as performance.

【0003】HBTにおいて信頼性を高める技術とし
て、「レッジ構造」あるいは「ヘテロガードリング構
造」と呼ばれるものがある。
As a technique for improving reliability in an HBT, there is a technique called a "ledge structure" or a "hetero guard ring structure".

【0004】図13は、レッジ構造を有するHBTの断
面構成を表す概念図である。すなわち、同図(a)〜
(c)に表したHBTは、いずれも、半絶縁性GaAs
基板1の上に、GaAsコレクタコンタクト層2、Ga
Asコレクタ層3、GaAsベース層4、InGaPエ
ミッタ層7、GaAsエミッタコンタクト層8、InG
aAsエミッタコンタクト層9が積層し、エミッタ電極
25とベース電極26を形成した構造を有する。
FIG. 13 is a conceptual diagram showing a sectional structure of an HBT having a ledge structure. That is, FIG.
The HBTs shown in (c) are all semi-insulating GaAs.
On a substrate 1, a GaAs collector contact layer 2, Ga
As collector layer 3, GaAs base layer 4, InGaP emitter layer 7, GaAs emitter contact layer 8, InG
It has a structure in which an aAs emitter contact layer 9 is stacked, and an emitter electrode 25 and a base electrode 26 are formed.

【0005】そして、エミッタ層7とベース層4との間
に、両者の中間的なサイズのレッジ層28あるいはレッ
ジ領域30が設けられている。これらの層は、真性トラ
ンジスタ領域とベース電極との間に存在するエミッタ/
ベース接合端面や外部ベース領域において表面再結合準
位を介して再結合電流が生じることを防ぐ為に設けられ
るものである。電子と正孔との再結合は大きなエネルギ
ーを半導体に供給し、再結合中心となる新たな欠陥を導
入する一因となるため結果的に信頼性の低下をもたらす
ことが知られている。レッジ構造は、接合界面や外部ベ
ース領域が半導体表面に露出することを防ぐ形状をして
おり、具体的には空乏化した薄い半導体層が該当する領
域を覆った構造を有する。
[0005] Between the emitter layer 7 and the base layer 4, a ledge layer 28 or a ledge region 30 having an intermediate size between them is provided. These layers are formed between the intrinsic transistor region and the base electrode.
It is provided in order to prevent recombination current from being generated via a surface recombination level at a base junction end face or an external base region. It is known that recombination of electrons and holes supplies a large amount of energy to a semiconductor and contributes to introduction of a new defect serving as a recombination center, resulting in a decrease in reliability. The ledge structure has a shape that prevents the junction interface and the external base region from being exposed on the semiconductor surface. Specifically, the ledge structure has a structure in which a thin depleted semiconductor layer covers the corresponding region.

【0006】特に、エミッタ/ベース接合部分は、ベー
ス層にとっての少数キャリアである電子が多量にエミッ
タ領域から注入され、電子と正孔との再結合が非常に生
じ易い領域となっているため、この部分を表面に露出さ
せないことが再結合電流の増大を防ぐ重要なポイントと
なっている。再結合電流を低減させることは同時に信頼
性を向上させることにつながり、この点でレッジ構造は
有利である。
In particular, the emitter / base junction is a region in which a large amount of electrons, which are minority carriers for the base layer, are injected from the emitter region and recombination between electrons and holes is very likely to occur. Not exposing this portion to the surface is an important point for preventing an increase in recombination current. Reducing the recombination current also leads to improved reliability, in which the ledge structure is advantageous.

【0007】このような再結合電流を防ぎ、信頼性を向
上させる構造を形成する手段として、図13に表した構
造が提案されている。
As a means for forming a structure for preventing such a recombination current and improving reliability, a structure shown in FIG. 13 has been proposed.

【0008】ここで、図13(a)は、「埋め込みベー
ス電極構造」などと称され、ベース電極を空乏化した半
導体層から沈降させてベース層と電極との電気的接続を
確保するものである。また、図13(b)は、「再成長
外部ベース構造」などと称され、MBE(Molecular Be
am Epitaxy:分子線エピタキシー)法を用いて選択的に
外部ベース層を再成長させて電気的接続を確保するとと
もに、ベース層そのものは埋め込んだままの状態にする
ものである。また、図13(c)は、単純にパターニン
グ技術を用いてエミッタ電極とベース電極との間に半導
体層30を残す方法である。
Here, FIG. 13A is called "buried base electrode structure" or the like, in which the base electrode is settled from the depleted semiconductor layer to secure the electrical connection between the base layer and the electrode. is there. FIG. 13B is called “regrowth external base structure” or the like, and shows MBE (Molecular Be
Am epitaxy (molecular beam epitaxy) is used to selectively grow the external base layer again to secure electrical connection and leave the base layer itself buried. FIG. 13C shows a method in which the semiconductor layer 30 is left between the emitter electrode and the base electrode by simply using a patterning technique.

【0009】しかし、図13(a)に例示した埋め込み
ベース電極構造では、空乏化した半導体層を突き抜けて
沈降するベース電極を安定に形成するのが困難であると
同時に、空乏化しているとは言えエミッタ層とベース電
極との間が半導体層による接続されている事からリーク
電流が増大するという問題点があった。
However, in the buried base electrode structure illustrated in FIG. 13A, it is difficult to stably form a base electrode penetrating and settling through a depleted semiconductor layer, and at the same time, it is depleted. However, since the emitter layer and the base electrode are connected by the semiconductor layer, there is a problem that the leak current increases.

【0010】また、図13(b)に例示した再成長外部
ベース構造では、再成長させる前の表面状態や再成長条
件の変化に再成長工程が非常に敏感であるため、再現性
良く再成長層を形成するのが困難であった。また、再成
長という特殊な工程を必要とすることから大量生産に不
向きであるという問題もあった。
In the regrown external base structure illustrated in FIG. 13B, the regrowth process is very sensitive to changes in the surface state and the regrowth conditions before regrowth, so that the regrowth is performed with good reproducibility. It was difficult to form a layer. There is also a problem that it is not suitable for mass production because a special process of regrowth is required.

【0011】これらの方法に対し、大量生産、安定性と
いう観点では、図13(c)に例示したように単純なパ
ターニングを用いてレッジ構造を形成する方法が最も好
ましい。
In contrast to these methods, from the viewpoint of mass production and stability, a method of forming a ledge structure using simple patterning as shown in FIG. 13C is most preferable.

【0012】しかし、マスク合わせによりレッジ構造を
形成するためには、マスクの合わせずれマージンやエッ
チング量のマージンといった寸法マージンをある程度必
要とし、トランジスタの大きさを小さくし、微細化する
場合には限界が現れてしまう。
However, in order to form a ledge structure by mask alignment, dimensional margins such as a mask misalignment margin and an etching amount margin are required to some extent. Will appear.

【0013】さらに、エミッタ領域からベース電極まで
の距離はこれらの寸法マージン以下に小さくすることが
できないため、この寸法マージン分の引き出し抵抗の存
在は避けられないという特性上の限界も与えてしまうと
いう問題がある。
Furthermore, since the distance from the emitter region to the base electrode cannot be reduced to less than these dimensional margins, there is a characteristic limit that the presence of a lead-out resistor for this dimensional margin is inevitable. There's a problem.

【0014】この問題に対処するために考えられたの
が、エミッタとレッジ構造とベース電極とを自己整合的
に形成する方法である。この方法としては、アンダーカ
ット構造を利用する方法やサイドウォールを利用する方
法が用いられている。
In order to address this problem, a method of forming the emitter, ledge structure, and base electrode in a self-aligned manner has been considered. As this method, a method using an undercut structure or a method using a sidewall is used.

【0015】図14(a)は、アンダーカット構造を利
用して得られる構造を表す概念図である。すなわち、エ
ミッタ領域7を規定するメサエッテングを行う際に、エ
ッチンダマスク等を利用して庇(ひさし)を持つアンダ
ーカット構造を形成する。その後、庇の下の部分(エミ
ッタメサの両側)をレジスト等の図示しないマスク材で
埋め込み、その外側に露出する半導体層30をエッチン
グすることによりレッジ構造を形成するものである。
FIG. 14A is a conceptual diagram showing a structure obtained by using an undercut structure. That is, when performing the mesa etching for defining the emitter region 7, an undercut structure having an eave (eave) is formed using an etcher mask or the like. Thereafter, the portions under the eaves (both sides of the emitter mesa) are buried with a mask material (not shown) such as a resist, and the semiconductor layer 30 exposed outside thereof is etched to form a ledge structure.

【0016】一方、図14(b)は、サイドウォールを
利用して得られる構造を表す概念図である。すなわち、
エミッタメサ構造を形成後、SiO等のマスク材をC
VD(chemical vapor deposition:化学気相堆積)法
によりウェーハ全面に一様に形成する。その後、異方性
エッチング特性を持つRIE(Reactive Ion Etching:
反応性イオンエッチング)法によりエッチバックしてサ
イドウォール31を形成する。このサイドウォール31
をマスクとしてその外側に露出した半導体層30をエッ
チングすることによりレッジ構造を形成する。
On the other hand, FIG. 14B is a conceptual diagram showing a structure obtained by using a sidewall. That is,
After forming the emitter mesa structure, a mask material such as SiO 2 is
It is uniformly formed on the entire surface of the wafer by a VD (chemical vapor deposition) method. Then, RIE (Reactive Ion Etching:
Etchback is performed by a reactive ion etching) method to form a sidewall 31. This sidewall 31
Is used as a mask to etch the semiconductor layer 30 exposed to the outside to form a ledge structure.

【0017】図14(a)及び(b)に表したいずれの
構造の場合も、レッジは自己整合的に形成され、マスク
合わせマージン等の余裕を設ける必要が無い。このため
に、マスク合わせを用いてレッジ構造を形成する場合に
比べて、エミッタ領域とベース電極までの距離は大幅に
小さくすることができ、ベース抵抗の低減やトランジス
タサイズの微細化に効果的な方法と言える。
In each of the structures shown in FIGS. 14A and 14B, the ledge is formed in a self-aligned manner, and there is no need to provide a margin such as a mask alignment margin. For this reason, the distance between the emitter region and the base electrode can be significantly reduced as compared with the case where a ledge structure is formed using mask alignment, which is effective in reducing the base resistance and miniaturizing the transistor size. A way to say.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】しかし、図14に例示
したような自己整合的な方法では、アンダーカット構造
やサイドウォール構造を如何に再現性良く形成するかが
問題となる。
However, in the self-aligned method illustrated in FIG. 14, how to form the undercut structure and the sidewall structure with good reproducibility becomes a problem.

【0019】図14(a)に例示したアンダーカット構
造では、エミッタ領域を規定するマスタパターンを形成
し、ウェットエッチングを用いることによりマスタパタ
ーンの下にサイドエッチングが入ることを利用してアン
ダーカット構造を形成している。この際、サイドエッチ
ング量は図示しないマスク材と半導体層との密着性と深
く関わっており、密着性が安定していなければサイドエ
ッチング量を制御することが困難となる。化合物半導体
ではこのようなマスク材料の代表的なものとしてSiO
が用いられているが、半導体表面の物性の微妙な違い
により密着性は容易に変化し、再現性を確保することは
決して容易なことではない。
In the undercut structure illustrated in FIG. 14A, a master pattern that defines an emitter region is formed, and the undercut structure is formed by utilizing side etching below the master pattern by using wet etching. Is formed. At this time, the amount of side etching is deeply related to the adhesion between the mask material (not shown) and the semiconductor layer, and it is difficult to control the amount of side etching unless the adhesion is stable. In a compound semiconductor, a typical example of such a mask material is SiO.
No. 2 is used, but the adhesion changes easily due to a slight difference in the physical properties of the semiconductor surface, and it is not easy to ensure reproducibility.

【0020】また、マスクをエミッタ電極として利用で
きる金属で形成することも検討されているが、半導体層
との安定性、ウェットエッチング時の異常エッチングの
発生等全てを満足できるような材料を見出すのは極めて
困難な状況であった。
Although it has been considered to form the mask with a metal that can be used as an emitter electrode, a material that can satisfy all of the stability with the semiconductor layer, the occurrence of abnormal etching during wet etching, and the like has been found. Was a very difficult situation.

【0021】一方、図14(b)に例示したサイドウォ
ール構造では、アンダーカット構造を形成する際のよう
なマスク不良の問題は無くなるが、RIE法を用いたエ
ッチングの際にイオンダメージが半導体層に加わるとい
う問題がある。イオンダメージは再結合中心を生成し信
頼性を低下させてしまうものである。また、工程的にも
サイドウォールの形成にはエッチング条件の厳しい管理
が必要であり容易には大量生産に適用できないという問
題があった。
On the other hand, the sidewall structure illustrated in FIG. 14B eliminates the problem of mask failure as in the case of forming the undercut structure, but causes ion damage during etching using the RIE method. There is a problem that joins. Ion damage generates recombination centers and reduces reliability. In addition, strict control of the etching conditions is required for forming the sidewalls in the process, and there is a problem that it cannot be easily applied to mass production.

【0022】本発明は、かかる課題の認識に基づいてな
されたものである。すなわち、その目的は、InGaA
s/GaAs選択比を十分に大きくとることによりサイ
ドエッチングの制御性が高く、安定したアンダーカット
構造を形成することができ、さらに、不安定面で形成さ
れたエミッタ領域に対してはより広いレッジ構造を提供
することができ、量産性、信頼性の優れたHBT及びそ
の製造方法を提供することにある。
The present invention has been made based on the recognition of such a problem. That is, the purpose is InGaAs
By setting the s / GaAs selectivity sufficiently high, the controllability of side etching is high, a stable undercut structure can be formed, and a wider ledge is formed for the emitter region formed on the unstable surface. An object of the present invention is to provide an HBT which can provide a structure, is excellent in mass productivity and reliability, and a method for manufacturing the same.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のヘテロ接合バイポーラトランジスタの製造
方法は、InGaAs層とGaAs層との積層構造にお
けるGaAs層をアルカリ性のエッチング溶液を用いて
優先的にエッチングする工程を備えたことを特徴とす
る。
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a heterojunction bipolar transistor according to the present invention is characterized in that a GaAs layer in a stacked structure of an InGaAs layer and a GaAs layer is prioritized by using an alkaline etching solution. A step of selectively etching.

【0024】または、本発明のヘテロ接合バイポーラト
ランジスタの製造方法は、コレクタ層と、前記コレクタ
層の上に設けられたベース層と、前記ベース層の上に選
択的に設けられたレッジ層と、前記レッジ層の上に選択
的に設けられたエミッタ層と、前記エミッタ層の上に設
けられたGaAs層と、前記GaAs層の上に設けられ
たInGaAs層と、を有するヘテロ接合バイポーラト
ランジスタの製造方法であって、前記コレクタ層から前
記InGaAs層に至る各層を積層する工程と、前記I
nGaAs層をパターンに従ってエッチング除去する工
程と、アルカリ性のエッチング溶液を用いて前記InG
aAs層の下のGaAs層を前記InGaAs層よりも
優先的にエッチングすることにより、前記GaAs層の
上に前記InGaAs層が庇状に張り出したアンダーカ
ット構造を形成する工程と、を備えたことを特徴とす
る。
Alternatively, a method of manufacturing a heterojunction bipolar transistor according to the present invention comprises a collector layer, a base layer provided on the collector layer, a ledge layer selectively provided on the base layer, Manufacturing of a heterojunction bipolar transistor having an emitter layer selectively provided on the ledge layer, a GaAs layer provided on the emitter layer, and an InGaAs layer provided on the GaAs layer Stacking each layer from the collector layer to the InGaAs layer;
etching the nGaAs layer according to a pattern; and removing the n-GaAs layer by using an alkaline etching solution.
forming an undercut structure in which the InGaAs layer protrudes like an eaves on the GaAs layer by etching the GaAs layer below the aGaAs layer preferentially over the InGaAs layer. Features.

【0025】また、前記アンダーカット構造を構成する
前記InGaAs層の庇の下をマスク材料で埋め込む工
程と、前記マスク材料により覆われていない部分をエッ
チングしてベース層を露出させることにより前記レッジ
層を形成する工程と、をさらに備えたものとしても良
い。
A step of burying a mask material under the eaves of the InGaAs layer constituting the undercut structure, and a step of etching a portion not covered with the mask material to expose a base layer, thereby forming the ledge layer. And a step of forming

【0026】また、前記アンダーカット構造の上方から
電極材料を堆積することにより、前記InGaAs層の
上に積層されるエミッタ電極と、前記ベース層の上に積
層されるベース電極とを自己整合的に形成する工程をさ
らに備えたものとしても良い。
Further, by depositing an electrode material from above the undercut structure, the emitter electrode laminated on the InGaAs layer and the base electrode laminated on the base layer are self-aligned. The method may further include a forming step.

【0027】ここで、前記アルカリ性のエッチング溶液
は、少なくとも過酸化水素とアルカリ性溶質とを含むも
のとすることが望ましい。
Here, it is desirable that the alkaline etching solution contains at least hydrogen peroxide and an alkaline solute.

【0028】また、前記アルカリ性のエッチング溶液の
pHが9.5以上11.5以下とすると十分な選択比を
得ることができる。
If the pH of the alkaline etching solution is 9.5 or more and 11.5 or less, a sufficient selectivity can be obtained.

【0029】一方、本発明のヘテロ接合バイポーラトラ
ンジスタは、コレクタ層と、前記コレクタ層の上に設け
られたベース層と、前記ベース層の上に選択的に設けら
れたレッジ層と、前記レッジ層の上に選択的に設けられ
たエミッタ層と、前記エミッタ層の上に設けられたGa
As層と、前記GaAs層の上に設けられたInGaA
s層と、を備え、前記GaAs層の上に前記InGaA
s層が庇状に張り出したアンダーカット構造を有し、前
記GaAs層の側面は、{111}面以外のより高次の
結晶面を少なくとも一部に有することを特徴とする。
On the other hand, a heterojunction bipolar transistor according to the present invention comprises: a collector layer; a base layer provided on the collector layer; a ledge layer selectively provided on the base layer; And an emitter layer selectively provided on the emitter layer and a Ga layer provided on the emitter layer.
An As layer and InGaAs provided on the GaAs layer.
an InGaAs layer on the GaAs layer.
The s layer has an undercut structure protruding like an eave, and a side surface of the GaAs layer has at least a part of a higher-order crystal plane other than the {111} plane.

【0030】このような{111}面以外の結晶面は、
高次の指数を有する結晶面であり、アルカリ性のエッチ
ング溶液を用いてGaAs層を選択的にエッチングする
ことより表れる独特のものである。
Crystal planes other than such {111} planes are as follows:
This is a crystal plane having a higher order index, and is unique due to selective etching of the GaAs layer using an alkaline etching solution.

【0031】ここで、前記InGaAs層は、矩形の四
隅を切り欠いた8角形、6角形あるいは菱形のいずれか
の平面パターンを有するものとすることができる。この
ようにすれば、四隅においてレッジ幅を十分に確保し、
信頼性を改善することができる。
Here, the InGaAs layer may have any one of octagonal, hexagonal, and rhombic planar patterns in which four rectangular corners are cut out. In this way, a sufficient ledge width is secured at the four corners,
Reliability can be improved.

【0032】また、前記アンダーカット構造は、アルカ
リ性のエッチング溶液を用いて前記InGaAs層の下
のGaAs層を前記InGaAs層よりも優先的にエッ
チングすることにより形成されてなることを特徴とす
る。
Further, the undercut structure is formed by etching a GaAs layer below the InGaAs layer preferentially over the InGaAs layer using an alkaline etching solution.

【0033】上述した本発明の構成は、本発明が独自に
発見したアルカリ性のエッチング溶液に基づいて実現さ
れるものである。
The configuration of the present invention described above is realized based on an alkaline etching solution uniquely discovered by the present invention.

【0034】すなわち、本発明者は、過酸化水素水とア
ルカリ性水溶液が少なくとも混合され、かつ、その混合
液のpH(ペーハー)が9.5以上11.5以下である
エッチング溶液が、GaAsとInGaAsに対して大
きな選択比を有することを見いだした。すなわち、この
新規なエッチング溶液は、InGaAsよりもGaAs
を優先的にエッチングするという選択性を有する。この
選択性を利用することにより、HBTのアンダーカット
構造を十分な制御性と再現性をもって実現することがで
きる。
That is, the present inventor believes that an etching solution in which at least a hydrogen peroxide solution and an alkaline aqueous solution are mixed and the pH (pH) of the mixed solution is 9.5 or more and 11.5 or less is GaAs and InGaAs. To have a large selectivity. That is, the new etching solution is more GaAs than InGaAs.
Is preferentially etched. By utilizing this selectivity, the undercut structure of the HBT can be realized with sufficient controllability and reproducibility.

【0035】図1は、HBTのアンダーカット構造を例
示する要部断面図である。すなわち、基板1の上には、
コレクタコンタクト層2、コレクタ層3、ベース層4、
InGaPレッジ層5、GaAsレッジ層6がこの順に
積層され、さらにその上に、逆メサ状にエッチングされ
たInGaPエミッタ層7とGaAsエミッタコンタク
ト層8が形成され、その上に庇(ひさし)状に張り出し
たInGaAsエミッタコンタクト層9が形成されてい
る。そして、エミッタ電極25とベース電極26が形成
されている。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part illustrating an undercut structure of an HBT. That is, on the substrate 1,
Collector contact layer 2, collector layer 3, base layer 4,
An InGaP ledge layer 5 and a GaAs ledge layer 6 are stacked in this order, and further thereon, an InGaP emitter layer 7 and a GaAs emitter contact layer 8 which are etched in a reverse mesa shape are formed, and an eaves-like shape is formed thereon. An overhanging InGaAs emitter contact layer 9 is formed. Then, an emitter electrode 25 and a base electrode 26 are formed.

【0036】このようなアンダーカット構造を実現する
ためには、少なくともInGaAs層9をあまりエッチ
ングすることなくGaAs層8をサイドエッチングでき
る選択的なエッチング溶液が必要とされる。本発明のア
ルカリ系エッチング溶液は、このような選択性を有す
る。
In order to realize such an undercut structure, a selective etching solution that can side-etch the GaAs layer 8 without etching at least the InGaAs layer 9 is required. The alkaline etching solution of the present invention has such selectivity.

【0037】図2は、本発明において用いるアルカリ系
エッチング溶液のpHに対するエッチング選択比とエッ
チング速度の関係に表すグラフ図である。すなわち、同
図は、過酸化水素水濃度を0.3vol%とし、アンモニア
水(濃度25%)の混合比を変化させることによりエッ
チング溶液のpHを調節して得られた室温でのエッチン
グ速度のデータを表す。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the etching selectivity and the etching rate with respect to the pH of the alkaline etching solution used in the present invention. In other words, the figure shows that the etching rate at room temperature obtained by adjusting the pH of the etching solution by changing the mixing ratio of aqueous ammonia (concentration: 25%) with the concentration of aqueous hydrogen peroxide at 0.3 vol%. Represents data.

【0038】図2において、実線はGaAsのエッチン
グ速度、波線はInGaAsのエッチング速度、点線は
InGaAsのエッチング速度に対するGaAsのエッ
チング速度の比(エッチング選択比)をそれぞれ表す。
また、InGaAsに関連したデータは、そのIn組成
比x=0.3、x=0.5及びx=0.7の場合につい
て表した。
In FIG. 2, the solid line represents the etching rate of GaAs, the wavy line represents the etching rate of InGaAs, and the dotted line represents the ratio of the etching rate of GaAs to the etching rate of InGaAs (etching selectivity).
Data relating to InGaAs is shown for the case where the In composition ratio is x = 0.3, x = 0.5 and x = 0.7.

【0039】図2から、GaAs(実線)はpHが約1
0〜約12の範囲においてpHに依存せずほぼ一定の速
度でエッチングされることが分かる。これに対して、I
nGaAs(破線)のエッチング速度は、pHが12付
近においてピークを有する依存性を示し、そのIn組成
比xが、高くなるにつれてエッチング速度は全体的に低
下する。
FIG. 2 shows that GaAs (solid line) has a pH of about 1
It can be seen that the etching is performed at a substantially constant rate independent of pH in the range of 0 to about 12. In contrast, I
The etching rate of nGaAs (broken line) shows a dependence with a peak near pH 12, and the etching rate decreases as the In composition ratio x increases.

【0040】その結果として、エッチング選択比(点
線)は、pHが約9.5〜11.5の範囲において高い
値を示す。つまり、この範囲においてInGaAsより
もGaAsの方が優先的にエッチングされることが分か
る。HBTなどの多くのデバイスにおいて採用されるI
nGaAsのIn組成比はx=0.5前後である場合が
多い。In組成比x=0.5の場合には、pHが10.
1〜10.6の範囲においては、100以上の選択比が
得られ、InGaAsに対してGaAsを十分に選択的
にエッチングできることがわかる。
As a result, the etching selectivity (dotted line) shows a high value when the pH is in the range of about 9.5 to 11.5. In other words, it is understood that GaAs is preferentially etched over InGaAs in this range. I adopted in many devices such as HBT
The In composition ratio of nGaAs is often about x = 0.5. When the In composition ratio x = 0.5, the pH is 10.
In the range of 1 to 10.6, a selectivity of 100 or more is obtained, and it can be seen that GaAs can be sufficiently selectively etched with respect to InGaAs.

【0041】但し、この範囲外であっても選択性は得ら
れるので、エッチング溶液のpHは、対象となるプロセ
スにおいて許容される選択比に応じて、この範囲の内外
において適宜決定することができる。
However, since the selectivity can be obtained even outside this range, the pH of the etching solution can be appropriately determined inside or outside this range according to the selectivity allowed in the target process. .

【0042】また、本発明において用いるアルカリ性水
溶液としては、アンモニア水の他にも、例えば、水酸化
カリウム(KOH)や水酸化ナトリウム(NaOH)そ
の他各種のアルカリの水溶液を挙げることができる。
The alkaline aqueous solution used in the present invention includes, for example, aqueous solutions of potassium hydroxide (KOH), sodium hydroxide (NaOH) and other various alkalis in addition to aqueous ammonia.

【0043】本発明によれば、図2に表した選択性の高
い条件においてGaAsを選択的にエッチングすること
により、図1に例示したようなアンダーカット構造を確
実且つ容易に形成することができる。
According to the present invention, by selectively etching GaAs under the high selectivity condition shown in FIG. 2, the undercut structure as exemplified in FIG. 1 can be formed reliably and easily. .

【0044】この場合、HBTのエミッタ層はGaAs
層、InGaAs層が積層された構造を少なくとも有し
ている必要があり、下層にあるGaAs層を選択的にエ
ッチングすることにより上層にあるInGaAs層の庇
(ひさし)を形成する。この時、GaAs層のさらに下
層には上記エッチング溶液ではエッチングされない層
(例えばInGaP層)を用意し、深さ方向にエッチン
グが進行しないような構造にする必要もある。
In this case, the emitter layer of the HBT is made of GaAs.
It is necessary to have at least a structure in which a layer and an InGaAs layer are stacked. An eaves of the upper InGaAs layer is formed by selectively etching the lower GaAs layer. At this time, it is necessary to prepare a layer (for example, an InGaP layer) which is not etched by the above-mentioned etching solution as a layer further below the GaAs layer so that the etching does not proceed in the depth direction.

【0045】本発明による方法によりアンダーカット構
造を形成する場合、GaAs層に対するエッチンダマス
クはInGaAs層となっている。この場合、GaAs
のサイドエッチング量に影響を及ぼすのはGaAs/I
nGaAs界面の状態であり、この界面は結晶成長条件
により変動はするものの結晶成長によって形成されるた
め安定性、再現性については問題が無い。そのため、S
iO膜をマスクにした際に生ずる密着不良に起因する
サイドエッチング量の変動は見られず、エッチング時間
の制御により再現性の高いサイドエッチング量を得るこ
とができる。
When an undercut structure is formed by the method according to the present invention, the etcher mask for the GaAs layer is an InGaAs layer. In this case, GaAs
Affects the side etching amount of GaAs / I
This is a state of an nGaAs interface, and although this interface varies depending on the crystal growth conditions, it is formed by crystal growth, and there is no problem in stability and reproducibility. Therefore, S
There is no change in the side etching amount due to poor adhesion caused when the iO 2 film is used as a mask, and a highly reproducible side etching amount can be obtained by controlling the etching time.

【0046】こうして得られたアンダーカット構造を利
用すれば、図14(a)に例示したレッジ構造を確実且
つ容易に形成することができ、かつ、エミッタ領域とベ
ース電極間の距離が小さいHBTを再現性良く形成でき
る。
By using the undercut structure obtained in this way, it is possible to reliably and easily form the ledge structure illustrated in FIG. 14A, and to provide an HBT having a small distance between the emitter region and the base electrode. It can be formed with good reproducibility.

【0047】また、本発明において用いるアルカリ系エ
ッチング溶液によるGaAsエッチングにおいては、従
来GaAsのエッチング溶液として広く用いられている
燐酸、過酸化水素、純水を混合した燐酸系のエッチング
溶液で見られるような電気化学的な反応が生じないとい
う特徴がある。この特徴により、電極等の金属が露出し
ている状況下でも異常エッチングが発生しないという利
点が生じる。これにより工程としてはエッチングマスク
に対する制限が緩和され、メタルあるいは電極そのもの
をマスクとして利用するといったことも可能となる。
In the GaAs etching using the alkaline etching solution used in the present invention, it can be seen in a phosphoric acid-based etching solution obtained by mixing phosphoric acid, hydrogen peroxide and pure water, which has been widely used as a conventional GaAs etching solution. It does not cause any electrochemical reaction. Due to this feature, there is an advantage that abnormal etching does not occur even in a situation where a metal such as an electrode is exposed. As a result, the restriction on the etching mask in the process is relaxed, and the metal or the electrode itself can be used as a mask.

【0048】以上のような利点に基づき、具体的なHB
Tの製造方法として、本発明は、(1)Ti(チタン)
をマスクとして純水、過酸化水素水、燐酸を混合したエ
ッチング液によりInGaAs層をエッチングする工
程、(2)純水、過酸化水素水、アルカリ性水溶液を混
合したアルカリ系エッチング液によりGaAs層のみを
選択的にエッチングし、アンダーカット構造を自己整合
的に形成する工程、(3)アンダーカット構造にマスク
材を埋め込み、その外側の露出した半導体層をエッチン
グすることによりレッジ構造を自己整合的に形成すると
ともにベース層を震出させる工程、(4)アンダーカッ
ト構造を利用してエミッタ電極とベース電極を自己整合
的に形成する工程、を含んでいることを特徴としたHB
Tの製造方法を提供する。
Based on the above advantages, specific HB
As a method for producing T, the present invention relates to (1) Ti (titanium)
Etching the InGaAs layer with an etchant mixture of pure water, hydrogen peroxide solution, and phosphoric acid using as a mask, (2) only the GaAs layer with an alkaline etchant mixture of pure water, hydrogen peroxide solution, and an alkaline aqueous solution Selectively etching to form an undercut structure in a self-aligned manner; (3) embedding a mask material in the undercut structure and etching the exposed semiconductor layer outside thereof to form a ledge structure in a self-aligned manner And (4) forming an emitter electrode and a base electrode in a self-aligning manner using an undercut structure.
A method for producing T is provided.

【0049】また、上記工程により所望のHBT構造を
得るためには、前述したように層構造も工程に対応した
構造をしている必要がある。具体的には半絶縁性のGa
As基板の上に、コレクタコンタクト層となる高不純物
濃度のn型GaAs層、コレクタ層となる低不純物濃度
のn型GaAs層、ベース層となるp型GaAs層、レ
ッジ層となるn型InGaP層、GaAs層の積層構
造、エミッタ層となるn型InGaP層、エミッタコン
タクト層となるn型GaAs層、高不純物温度のn型I
nGaAs層が順次積層された構造を用いればよい。
Further, in order to obtain a desired HBT structure by the above-described steps, the layer structure needs to have a structure corresponding to the steps as described above. Specifically, semi-insulating Ga
On an As substrate, a high impurity concentration n-type GaAs layer serving as a collector contact layer, a low impurity concentration n-type GaAs layer serving as a collector layer, a p-type GaAs layer serving as a base layer, and an n-type InGaP layer serving as a ledge layer , A stacked structure of GaAs layers, an n-type InGaP layer serving as an emitter layer, an n-type GaAs layer serving as an emitter contact layer, and an n-type I
A structure in which nGaAs layers are sequentially stacked may be used.

【0050】以下、上記積層構造に基づいて各工程の詳
細な説明を行う。
Hereinafter, each step will be described in detail based on the above-mentioned laminated structure.

【0051】まず、(1)の工程によりTiをマスクと
して最上層のInGaAs層を除去する。この時、燐酸
系のエッチング液はInGaAsとGaAsとの選択性
を持っていないため、下層のGaAs層もエッチングさ
れ、その下のInGaP層で深さ方向のエッチングは停
止する。また、Tiをマスクとすることにより電気化学
的な反応を積極的に利用し、InGaAs,GaAs層
のサイドエッチングが進行するのを防いでいる。
First, in the step (1), the uppermost InGaAs layer is removed using Ti as a mask. At this time, since the phosphoric acid-based etchant does not have the selectivity between InGaAs and GaAs, the lower GaAs layer is also etched, and the etching in the depth direction stops at the InGaP layer thereunder. Further, by using Ti as a mask, electrochemical reaction is positively used to prevent the side etching of the InGaAs and GaAs layers from progressing.

【0052】(2)の工程では、アルカリ系のエッチン
グ液によりInGaAs層を残してGaAs層をエッチ
ングする。この時には電気化学的な反応が生じないた
め、Tiをマスクとしていても問題無くGaAs層のエ
ッチングは進行し、InGaAs層を庇(ひさし)とし
たアンダーカット構造が形成されることになる。また、
深さ方向については燐酸系のエッチング液と同様にアル
カリ系のエッチング液もInGalP層をエッチングで
きないため、InGaP層で深さ方向のエッチングは停
止している。次に、このエッチング停止層として働いた
InGaP層をGaAs層をマスクとして塩酸によって
除去し、レッジ層を露出させる。
In the step (2), the GaAs layer is etched with an alkaline etching solution while leaving the InGaAs layer. At this time, since the electrochemical reaction does not occur, the etching of the GaAs layer proceeds without any problem even if Ti is used as a mask, and an undercut structure using the InGaAs layer as an eave is formed. Also,
In the depth direction, the etching in the depth direction is stopped in the InGaP layer because the alkaline etching solution cannot etch the InGaP layer as in the case of the phosphoric acid etching solution. Next, the InGaP layer serving as the etching stop layer is removed with hydrochloric acid using the GaAs layer as a mask to expose the ledge layer.

【0053】(3)の工程によりレッジ構造を形成す
る。この例では、レッジ層をGaAs層とInGaP層
の積層構造にしてあるため、庇の下に埋め込まれたマス
ク材で覆われていない部分のそれぞれの層を順次除去す
る必要がある。こうしてレッジ構造を形成することがで
きる。
The ledge structure is formed by the step (3). In this example, since the ledge layer has a laminated structure of a GaAs layer and an InGaP layer, it is necessary to sequentially remove each layer in a portion that is not covered with the mask material embedded under the eaves. Thus, a ledge structure can be formed.

【0054】次に、マスクとして残っていたTiを除去
し、(4)の工程によりベース電極とエミッタ電極を自
己整合的に形成する。真空蒸着法を用いて電極を形成す
ることで、(2)の工程によって形成されたアンダーカ
ット構造により段切れが生じ、ベース電極とエミッタ電
極とが短絡することは無い。
Next, the Ti remaining as a mask is removed, and a base electrode and an emitter electrode are formed in a self-aligned manner in the step (4). By forming the electrode by using the vacuum evaporation method, the undercut structure formed in the step (2) causes disconnection of the step, and the base electrode and the emitter electrode are not short-circuited.

【0055】この工程以後、コレクタ電極形成工程等ト
ランジスタの完成までには幾つかの工程が必要である
が、これらの工程については従来と同様な方法を用いれ
ばよく、容易に実施が可能である。こうしてエミッタ電
極とベース電極を自己整合的に形成するとともに、再現
性良くレッジ構造を持ったHBTを形成することができ
る。
After this step, several steps such as a collector electrode forming step are required until the transistor is completed. These steps may be performed by a method similar to the conventional method, and can be easily implemented. . In this way, the emitter electrode and the base electrode can be formed in a self-aligned manner, and an HBT having a ledge structure with good reproducibility can be formed.

【0056】次に、本発明によりHBTを形成する際の
パターン形状について説明する。
Next, the pattern shape when forming the HBT according to the present invention will be described.

【0057】図3は、本発明において用いるアルカリ性
水溶液により形成されるアンダーカット構造の一例を表
す要部拡大図である。すなわち、同図(a)は、HBT
のGaAsエミッタコンタクト層8とその上のInGa
Asエミッタコンタクト層9の平面パターンの角部の拡
大図であり、同図(b)〜(d)は、それぞれそのA−
A線、B−B線、C−C断面図である。
FIG. 3 is an enlarged view of an essential part showing an example of an undercut structure formed by the alkaline aqueous solution used in the present invention. That is, FIG.
GaAs emitter contact layer 8 and InGa on it
FIG. 3 is an enlarged view of a corner of a plane pattern of the As emitter contact layer 9, and FIGS.
It is an A line, BB line, and CC sectional drawing.

【0058】第1実施形態に関して前述したように、本
発明のHBTのレッジ構造はアンダーカット構造が形成
された領域に対応して形成される。従来のトランジスタ
のように矩形をしたエミッタ領域の四隅では、電界集中
が生じる上に、微視的には(111)面以外の高次の面
方位が表面に表れているため表面の物性は不安定で、再
結合中心が形成されやすい状態となっている。そこで、
このような部分に特に大きなレッジ構造を持たせること
は信頼性の向上に大きな役割を果たす。このような素子
構造の要求に対しても、アルカリ系エッチング溶液は非
常に有効に作用する。
As described above with respect to the first embodiment, the ledge structure of the HBT of the present invention is formed corresponding to the region where the undercut structure is formed. At the four corners of the rectangular emitter region as in a conventional transistor, electric field concentration occurs, and microscopically, higher-order plane orientations other than the (111) plane appear on the surface. It is stable and easily forms recombination centers. Therefore,
Having a particularly large ledge structure in such a portion plays a significant role in improving reliability. The alkali-based etching solution works very effectively for such a requirement of the element structure.

【0059】すなわち、アルカリ系エッチング溶液を用
いてGaAsのエッチングを行った場合、従来の燐酸系
エッチング溶液と同様に「順メサ」(図2(b))、
「逆メサ」(図2(d))と呼ばれる(111)面で構
成された端面が矩形の各辺に表れるのであるが、これら
(111)系の面とは別に、図2(c)に表したよう
に、矩形パターンの四隅からGaAsのエッチングが進
行することにより別の面が表れることが分かった。この
面は(111)面よりも方位指数が高次の(311)等
の結晶面である。この面は、高次の面であるが為に、結
晶面としては不安定であり、順メサ、逆メサ方向のサイ
ドエッチング速度よりも早い速度でサイドエッチングが
進行する。その結果として、GaAsのサイドエッチン
グが深く入り、この四隅部分でのレッジ幅が大きくな
る。つまり、この現象を利用すれば、不安定な面あるい
は領域に対して自動的に幅の広いレッジ領域を設けるこ
とが可能となり、信頼性が向上する。
That is, when GaAs is etched using an alkali-based etching solution, the “normal mesa” (FIG. 2B) is obtained in the same manner as the conventional phosphoric acid-based etching solution.
An end face composed of (111) planes called “inverted mesas” (FIG. 2 (d)) appears on each side of the rectangle. Apart from these (111) planes, FIG. As shown, it has been found that another surface appears as the etching of GaAs proceeds from the four corners of the rectangular pattern. This plane is a crystal plane such as (311) having an orientation index higher than that of the (111) plane. Since this plane is a higher-order plane, it is unstable as a crystal plane, and the side etching proceeds at a higher speed than the side etching speed in the forward mesa direction and the reverse mesa direction. As a result, the side etching of GaAs is deep and the ledge width at these four corners is increased. That is, if this phenomenon is used, a wide ledge region can be automatically provided for an unstable surface or region, and the reliability is improved.

【0060】[0060]

【発明の実施の形態】以下、GaAs系のHBTに本発
明を適用した具体例を例示しつつ本発明の実施の形態に
ついて詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described in detail below, with reference to specific examples in which the present invention is applied to a GaAs-based HBT.

【0061】(第1の実施の形態)図4〜図7は、本発
明によるHBTの製造方法を表す工程断面図である。ま
ず、図4(a)に表したように、基板1の上にHBTの
積層構造を成長する。具体的には、例えばMOCVD
(Metal-Orgaic Chemical Vapor Deposition:有機金属
気相堆積)法を用いて、半絶縁性基板1上に、厚さ50
0nm,Siを5×1018cm−3導入したn型Ga
As層2、厚さ500nm,Siを1×10 cm
−3導入したn型GaAs層3、厚さ60nm、炭素を
4×1019cm −3導入したp型GaAs層4、厚さ
が25nm,Siを3×1017cm−3導入したn型
InGaP層5、厚さ7nm、ノンドービングのGaA
s層6、厚さ100nm,Siを5×1017cm−3
導入したn型InGaP層7、厚さ100nm,Siを
5×1018cm−3導入したn型GaAs層8、厚さ
100nm,Siを3×1019cm−3導入したn型
InGaAs層9を積層した構造を形成する。
(First Embodiment) FIG. 4 to FIG.
It is a process sectional view showing the manufacturing method of HBT by light. Ma
First, as shown in FIG.
Grow a stacked structure. Specifically, for example, MOCVD
(Metal-Orgaic Chemical Vapor Deposition: Organometallic
The thickness of the semi-insulating substrate 1 is reduced to 50
0 nm, 5 × 10 Si18cm-3N-type Ga introduced
As layer 2, 500 nm thick, 1 × 10 Si1 6cm
-3Introduced n-type GaAs layer 3, thickness 60 nm, carbon
4 × 1019cm -3Introduced p-type GaAs layer 4, thickness
Is 25 nm and Si is 3 × 1017cm-3N-type introduced
InGaP layer 5, 7 nm thick, non-doping GaAs
s layer 6, thickness 100 nm, Si is 5 × 1017cm-3
Introduced n-type InGaP layer 7, 100 nm thick, Si
5 × 1018cm-3N-type GaAs layer 8 introduced, thickness
100 nm, Si 3 × 1019cm-3N-type introduced
A structure in which the InGaAs layers 9 are stacked is formed.

【0062】次に、図4(b)に表したように、最上層
9をメサエッチングする。具体的には、断面形状が逆テ
ーパ形状となるレジストパターン(図示せず)をイメー
ジリバース法を用いて形成し、リフトオフ法によりTi
のマスタパターン10をウェーハ上に形成する。次に、
燐酸、過酸化水素水、純水を3:1:50の割合で混合
したエッチング溶液(以下、「燐酸系エッチング溶液」
と称する)を用いて最上層のInGaAs層9とその下
のGaAs層8をエッチングする。この際、燐酸系エッ
チング溶液はInGaAsとGaAsの選択性は低いた
め、下層のGaAs層8の一部がエッチングされる程度
までのエッチングし、完全にInGaAs層9をエッチ
ング除去しておく。
Next, as shown in FIG. 4B, the uppermost layer 9 is mesa-etched. Specifically, a resist pattern (not shown) having a reverse tapered cross section is formed by an image reverse method, and Ti is formed by a lift-off method.
Is formed on the wafer. next,
An etching solution in which phosphoric acid, hydrogen peroxide solution and pure water are mixed at a ratio of 3: 1: 50 (hereinafter referred to as “phosphoric acid-based etching solution”)
) To etch the uppermost InGaAs layer 9 and the GaAs layer 8 thereunder. At this time, since the phosphoric acid-based etching solution has low selectivity between InGaAs and GaAs, the etching is performed to such an extent that a part of the lower GaAs layer 8 is etched, and the InGaAs layer 9 is completely removed by etching.

【0063】次に、図4(c)に表したように、GaA
s層8をメサエッチングする。本発明者は、このエッチ
ング工程において、InGaAs層9とGaAs層8と
が十分な選択比を有する独特のエッチャントを見いだし
た。
Next, as shown in FIG.
The s layer 8 is mesa-etched. The present inventor has found a unique etchant in which the InGaAs layer 9 and the GaAs layer 8 have a sufficient selectivity in this etching step.

【0064】具体的には、例えば、25%アンモニア
水、過酸化水素水、純水を3:1:300の割合で混合
したエッチング溶液(以下、「アルカリ系エッチング溶
液」と称する)を用いてInGaAs層9を残してGa
As層8のみを選択的にエッチングする。このエッチン
グ溶液のpHは約10.3であり、GaAsとInGa
Asとの選択比としては100以上の値が得られる。こ
の選択性により、InGaAs層9をほとんどエッチン
グせずにGaAs層8のみをエッチングすることができ
る。
Specifically, for example, an etching solution (hereinafter, referred to as an “alkali-based etching solution”) in which 25% aqueous ammonia, hydrogen peroxide, and pure water are mixed at a ratio of 3: 1: 300 is used. Ga, leaving the InGaAs layer 9
Only the As layer 8 is selectively etched. The pH of this etching solution is about 10.3, and GaAs and InGa
As a selection ratio with As, a value of 100 or more is obtained. Due to this selectivity, only the GaAs layer 8 can be etched without substantially etching the InGaAs layer 9.

【0065】但し、アルカリ系エッチング溶液の選択比
はpHが大きいほど徐々に小さくなっていき、pHが1
2以上になると選択比が無くなるので混合比には注意が
必要である。また、GaAs層8の下層のInGaP層
7はアルカリ系エッチング溶液ではエッチングされない
為、深さ方向のエッチングはInGaP層7で停止す
る。この結果として、GaAs層8のみサイドエッチン
グが進行し図示したようなアンダーカット構造が形成さ
れる。アンダーカットの幅、つまり、サイドエッチング
量は、レッジ構造の幅として機能する幅である0.3μ
m程度になるまで掘り込むことが望ましい。
However, the selectivity of the alkaline etching solution gradually decreases as the pH increases, and the selectivity of the alkaline etching solution decreases as the pH increases.
When the ratio is 2 or more, the selection ratio is lost. Further, since the InGaP layer 7 below the GaAs layer 8 is not etched by the alkaline etching solution, the etching in the depth direction stops at the InGaP layer 7. As a result, only the GaAs layer 8 undergoes side etching to form an undercut structure as shown. The width of the undercut, that is, the amount of side etching, is 0.3 μm, which is the width that functions as the width of the ledge structure.
It is desirable to dig up to about m.

【0066】次に、図4(d)に表したように、レッジ
層6を露出させる。具体的には、逆メサ状に残ったGa
As層8をマスクとしてその下層のInGaP層7を塩
酸により除去してエミッタメサを形成し、レッジ層6を
露出させる。
Next, as shown in FIG. 4D, the ledge layer 6 is exposed. Specifically, Ga remaining in an inverted mesa shape
Using the As layer 8 as a mask, the underlying InGaP layer 7 is removed with hydrochloric acid to form an emitter mesa, exposing the ledge layer 6.

【0067】次に、図5(a)に表したように、レッジ
層をエッチングする。具体的には、ウェーハ全面にポジ
型フォトレジストを塗布後、全面露光して現像すること
により、アンダーカット構造に埋め込まれたレジストパ
ターン13を形成する。このレジストパターン13をマ
スクとして、燐酸系エッチング溶液と塩酸で順次エッチ
ングを施すことにより、不要なレッジ層を除去し、レッ
ジ構造を形成する。
Next, as shown in FIG. 5A, the ledge layer is etched. Specifically, a resist pattern 13 embedded in the undercut structure is formed by applying a positive photoresist on the entire surface of the wafer, exposing the entire surface to light, and developing. By using the resist pattern 13 as a mask, etching is sequentially performed with a phosphoric acid-based etching solution and hydrochloric acid to remove an unnecessary ledge layer and form a ledge structure.

【0068】次に、図5(b)に表したように、マスク
として残っていたレジスト13及びTi層10をそれぞ
れ除去し、CVD法を用いてSiO膜14をウェーハ
全体に厚さ200nm堆積する。
Next, as shown in FIG. 5B, the resist 13 and the Ti layer 10 remaining as masks are respectively removed, and a SiO 2 film 14 is deposited to a thickness of 200 nm on the entire wafer by the CVD method. I do.

【0069】次に、図5(c)に表したように、ポジ型
フォトレジストを用いてベース電極とエミッタ電極を同
時に形成するマスクパターン15を形成し、露出したS
iO 膜をNHF溶液により除去する。そして、真空
蒸着法を用いてPt(白金),Mo(モリブデン),P
t(白金),Au(金)を順次積層し、エミッタ電極2
5とベース電極26を自己整合的に形成する。この際、
両電極の間はアンダーカット構造により段切れし、ベー
ス電極26とエミッタ電極25とが短絡することを確実
に防ぐことができる。
Next, as shown in FIG.
The base electrode and the emitter electrode are
A mask pattern 15 to be formed sometimes is formed, and the exposed S
iO 2NH film4Remove with F solution. And vacuum
Pt (platinum), Mo (molybdenum), P
t (platinum) and Au (gold) are sequentially laminated, and the emitter electrode 2
5 and the base electrode 26 are formed in a self-aligned manner. On this occasion,
The gap between the electrodes is cut off by an undercut structure.
Ensure that the electrode 26 and the emitter 25 are short-circuited.
Can be prevented.

【0070】その後、図6(a)に表したように、ベー
ス電極26を覆うようにレジストパターン16を形成
し、露出したSiO膜14及びベース層4をそれぞれ
NHF溶液と燐酸系あるいはアルカリ系エッチング溶
液によりエッチング除去する。これにより、ベース領域
の素子間分離がなされる。
Thereafter, as shown in FIG. 6A, a resist pattern 16 is formed so as to cover the base electrode 26, and the exposed SiO 2 film 14 and the base layer 4 are respectively coated with an NH 4 F solution and a phosphoric acid-based or Etching is removed with an alkaline etching solution. As a result, isolation between elements in the base region is achieved.

【0071】次に、レジストパターン16を除去し、ウ
ェーハ全面にSiO膜17を再び100nm堆積した
後、コレクタ領域の素子間分離を行う為、図6(b)に
表したように素子領域を覆うレジストパターン18を形
成する。そして、これをマスクとしてボロン(B)をイ
オン注入することにより高抵抗領域20を形成する。こ
れにより素子領域以外のコレクタコンタクト層が高抵抗
化され、素子分離が完了する。イオン注入後、レジスト
パターンは灰化(アッシング)処理により除去する。
Next, after removing the resist pattern 16 and depositing an SiO 2 film 17 again on the entire surface of the wafer to a thickness of 100 nm, the device region is separated as shown in FIG. A covering resist pattern 18 is formed. Then, using this as a mask, boron (B) is ion-implanted to form the high-resistance region 20. Thus, the resistance of the collector contact layer other than the element region is increased, and the element isolation is completed. After the ion implantation, the resist pattern is removed by ashing (ashing).

【0072】次に、コレクタ電極形成領域に開口部を持
つレジストパターン(図示せず)を形成し、露出したS
iO膜17とコレクタ層3をそれぞれNHF溶液と
燐酸系あるいはアルカリ系のエッチング溶液で除去し、
コレクタコンタクト層2を露出させる。そして、真空蒸
着法によりAuGe(金ゲルマニウム),Ni(ニッケ
ル),Au(金)の積層構造を形成し、コレクタ電極2
7を形成する。この際、リフトオフ後に、例えば窒素中
で370℃、2分間の熱処理を施すことにより半導体と
のオーミック特性を確保することができる。
Next, a resist pattern (not shown) having an opening in the collector electrode forming region is formed, and the exposed S
The iO 2 film 17 and the collector layer 3 are respectively removed by an NH 4 F solution and a phosphoric acid or alkali etching solution,
The collector contact layer 2 is exposed. Then, a laminated structure of AuGe (gold germanium), Ni (nickel), and Au (gold) is formed by a vacuum deposition method, and the collector electrode 2 is formed.
7 is formed. At this time, after the lift-off, a heat treatment at 370 ° C. for 2 minutes in nitrogen, for example, can secure ohmic characteristics with the semiconductor.

【0073】次に、NHF溶液によりSiO膜17
を一旦除去後、再度、熱CVD法により全体に厚さ20
0nmのSiO膜20を堆積する。その後、図示しな
いレジストパターンを形成してエミッタ、ベース、コレ
クタ電極部分のSiO膜にコンタクトホールを形成す
る。そして、配線層28としてTi(チタン),Pt
(白金),Au(金)の積層構造を真空蒸着法、リフト
オフ法を用いて形成する。こうして、図7に表したよう
なレッジ構造のHBTが完成する。
Next, the SiO 2 film 17 is treated with an NH 4 F solution.
Is removed once, and the thickness 20 is again entirely formed by the thermal CVD method.
A 0 nm SiO 2 film 20 is deposited. Thereafter, a resist pattern (not shown) is formed, and contact holes are formed in the SiO 2 film at the emitter, base and collector electrode portions. Then, as the wiring layer 28, Ti (titanium), Pt
A stacked structure of (platinum) and Au (gold) is formed by using a vacuum deposition method and a lift-off method. Thus, an HBT having a ledge structure as shown in FIG. 7 is completed.

【0074】(第2の実施の形態)図8〜図12は、本
発明の第2の実施の形態に係るHBTの要部平面パター
ンを例示する概念図である。すなわち、これらの図面
は、いずれもGaAsエミッタコンタクト層8、InG
aAsエミッタコンタクト層9、ベース電極26及びコ
レクタ電極27の平面パターンを概念的に表す平面図で
ある。
(Second Embodiment) FIG. 8 to FIG. 12 are conceptual diagrams illustrating a principal part plane pattern of an HBT according to a second embodiment of the present invention. That is, these drawings show that the GaAs emitter contact layer 8 and the InG
FIG. 2 is a plan view conceptually showing a plane pattern of an aAs emitter contact layer 9, a base electrode 26, and a collector electrode 27.

【0075】まず、図8は、エミッタ領域の外周を全て
斜め方向の面で形成し、全体のアンダーカット幅を大き
く取ることにより、信頼性の向上を目指したパターン例
を表す。すなわち、図2(c)に関して前述したよう
に、順メサ方向FMとも逆メサ方向RMとも異なる斜め
方向のGaAs結晶面は、本発明のアルカリ系エッチン
グ溶液によって高速にエッチングすることができるの
で、アンダーカット幅をより広く形成することができ
る。その結果として、レッジ幅が広がり、HBTの信頼
性をさらに向上させることができる。
First, FIG. 8 shows an example of a pattern in which the outer circumference of the emitter region is entirely formed in an oblique direction and the overall undercut width is made large to improve the reliability. That is, as described above with reference to FIG. 2C, the GaAs crystal plane in an oblique direction different from both the forward mesa direction FM and the reverse mesa direction RM can be etched at a high speed by the alkaline etching solution of the present invention. A wider cut width can be formed. As a result, the ledge width is increased, and the reliability of the HBT can be further improved.

【0076】一方、図9は、安定な面である逆メサ方向
のエッチング面はある程度残し、特にアンダーカット構
造のできにくい順メサ方向については、斜め方向の形状
を形成することにより、アンダーカット幅を大きくした
パターン例を表す。すなわち、同図においてGaAsの
逆メサ面は符号RMの方向に対して平行に形成され、順
メサ面は符号FMで表した方向に対して平行に形成され
る。そして、これらいずれにも平行でない斜め方向のエ
ッチング面32を設けることによってGaAsの順メサ
面が表れないようにパターンが形成されている。このよ
うにしても、アンダーカット幅を広く確保してHBTの
信頼性を改善することができる。
On the other hand, FIG. 9 shows that the etched surface in the reverse mesa direction, which is a stable surface, is left to some extent. Represents a pattern example in which is enlarged. That is, in the figure, the reverse mesa surface of GaAs is formed in parallel to the direction of reference numeral RM, and the forward mesa surface is formed in parallel to the direction of reference numeral FM. By providing an etching surface 32 in an oblique direction that is not parallel to any of these, a pattern is formed so that a normal mesa surface of GaAs does not appear. Even in this case, the reliability of the HBT can be improved by securing a wide undercut width.

【0077】また、図10は、特に問題となるエミッタ
電極の四隅の部分に対して順メサ方向とも逆メサ方向と
も異なる斜め方向の面32を形成し、この部分のレッジ
幅を大きくとった例である。このようにエミッタ電極の
四隅の部分のレッジ幅を広くすれば、電界が集中しても
HBTの信頼性を確保することができる。
FIG. 10 shows an example in which oblique surfaces 32 different from the normal mesa direction and the reverse mesa direction are formed at the four corner portions of the emitter electrode, which are particularly problematic, and the ledge width of this portion is increased. It is. If the ledge width at the four corners of the emitter electrode is increased in this way, the reliability of the HBT can be ensured even when the electric field is concentrated.

【0078】また、図11は、アルカリ系エッチング溶
液の特性をそのまま利用した例である。すなわち、本発
明において用いるアルカリ系エッチング溶液によれば、
通常の矩形のエミッタ電極パターンに対してGaAsの
サイドエッチングを施すことにより、四隅にレッジ幅の
大きい部分33が形成され、信頼性の向上が得られる。
FIG. 11 shows an example in which the characteristics of an alkaline etching solution are used as they are. That is, according to the alkaline etching solution used in the present invention,
By performing GaAs side etching on the normal rectangular emitter electrode pattern, portions 33 having large ledge widths are formed at the four corners, thereby improving reliability.

【0079】一方、図12は、四隅のレッジ幅を大きく
取るとともに、比較的安定な順メサ面および逆メサ面を
長く形成することにより信頼性を向上させるものであ
る。すなわち、この具体例では、エミッタ電極の四隅に
意図的に突起状のパターン34を設ける。アルカリ系エ
ッチング溶液のエッチング特性により、この突起状パタ
ーン34の下にあるGaAs層は早い段階でサイドエッ
チングが進行し除去される。その結果として、図12に
表したように、最もレッジ幅を大きくしたい四隅におけ
るレッジ幅を十分に大きくすることができる。
On the other hand, FIG. 12 shows that the reliability is improved by increasing the width of the ledges at the four corners and forming the relatively stable forward mesa surface and reverse mesa surface long. That is, in this specific example, projecting patterns 34 are intentionally provided at the four corners of the emitter electrode. Due to the etching characteristics of the alkaline etching solution, the GaAs layer under the protruding pattern 34 undergoes side etching at an early stage and is removed. As a result, as shown in FIG. 12, the ledge widths at the four corners where the ledge width is desired to be maximized can be sufficiently increased.

【0080】以上具体例を参照しつつ本発明の実施の形
態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体
例に限定されるものではない。例えば、HBTの具体的
や構造あるいは各部の材料については、具体例として表
したもの以外にも、当業者は公知の技術に基づいて適宜
変更したものを用いることができる。
The embodiment of the invention has been described with reference to the examples. However, the present invention is not limited to these specific examples. For example, the specifics and structure of the HBT, or the material of each part, other than those shown as specific examples, those skilled in the art can use those appropriately changed based on known techniques.

【0081】また、本発明において用いるアルカリ系エ
ッチング溶液の組成についても、具体例として前述した
もの以外に当業者が公知の技術に基づいて適宜選択した
ものを用いて同様の効果を得ることができる。
Also, the composition of the alkaline etching solution used in the present invention can obtain the same effect by using those appropriately selected based on known techniques by those skilled in the art other than those described above as specific examples. .

【0082】さらに、本発明において用いるアルカリ系
エッチング溶液は、HBTに限らず、その他GaAsと
InGaAsとを選択的にエッチングする必要があるす
べてのデバイス、工程において同様に適用して同様の効
果を得ることができる。
Further, the alkaline etching solution used in the present invention is not limited to HBT, but can be similarly applied to all devices and steps which need to selectively etch GaAs and InGaAs to obtain the same effect. be able to.

【0083】[0083]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
アンダーカット構造を利用した自己整合的な方法を用い
たレッジ構造を有したHBTを形成する際、InGaA
s/GaAs選択比を十分に大きくとることによりサイ
ドエッチングの制御性が高く、安定したアンダーカット
構造を形成することができる。
As described in detail above, according to the present invention,
When forming an HBT having a ledge structure using a self-aligned method using an undercut structure, InGaAs is used.
By setting the s / GaAs selectivity sufficiently high, the controllability of side etching is high, and a stable undercut structure can be formed.

【0084】また、本発明によれば、不安定面で形成さ
れたエミッタ領域に対してはより広いレッジ構造を提供
することができ、量産性、信頼性の優れたHBTの製造
が可能となる。
Further, according to the present invention, it is possible to provide a wider ledge structure for the emitter region formed on the unstable surface, and it is possible to manufacture an HBT excellent in mass productivity and reliability. .

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

【図1】HBTのアンダーカット構造を表す要部断面図
である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing an undercut structure of an HBT.

【図2】本発明において用いるアルカリ系エッチング溶
液のpHに対するエッチング選択比とエッチング速度の
関係に表すグラフ図である。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the etching selectivity and the etching rate with respect to the pH of an alkaline etching solution used in the present invention.

【図3】本発明において用いるアルカリ性水溶液により
形成されるアンダーカット構造の一例を表す要部拡大図
である。
FIG. 3 is an enlarged view of a main part showing an example of an undercut structure formed by an alkaline aqueous solution used in the present invention.

【図4】本発明によるHBTの製造方法を表す工程断面
図である。
FIG. 4 is a process sectional view illustrating a method of manufacturing an HBT according to the present invention.

【図5】本発明によるHBTの製造方法を表す工程断面
図である。
FIG. 5 is a process sectional view illustrating a method of manufacturing an HBT according to the present invention.

【図6】本発明によるHBTの製造方法を表す工程断面
図である。
FIG. 6 is a process sectional view illustrating a method of manufacturing an HBT according to the present invention.

【図7】本発明によるHBTの製造方法を表す工程断面
図である。
FIG. 7 is a process sectional view illustrating a method of manufacturing an HBT according to the present invention.

【図8】本発明の第2の実施の形態に係るHBTの要部
平面パターンを例示する概念図である。
FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating a main part plane pattern of an HBT according to a second embodiment of the present invention.

【図9】本発明の第2の実施の形態に係るHBTの要部
平面パターンを例示する概念図である。
FIG. 9 is a conceptual diagram exemplifying a main part plane pattern of an HBT according to a second embodiment of the present invention.

【図10】本発明の第2の実施の形態に係るHBTの要
部平面パターンを例示する概念図である。
FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating a principal-part plane pattern of an HBT according to a second embodiment of the present invention.

【図11】本発明の第2の実施の形態に係るHBTの要
部平面パターンを例示する概念図である。
FIG. 11 is a conceptual diagram illustrating a main part plane pattern of an HBT according to a second embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第2の実施の形態に係るHBTの要
部平面パターンを例示する概念図である。
FIG. 12 is a conceptual diagram illustrating a principal-part planar pattern of an HBT according to a second embodiment of the present invention.

【図13】図13(a)は、「埋め込みベース電極構
造」、図13(b)は、「再成長外部ベース構造」、図
13(c)は、単純にパターニング技術を用いてエミッ
タ電極とベース電極との間に半導体層30を残す構造を
それぞれ表す概念図である。
13 (a) is a “buried base electrode structure”, FIG. 13 (b) is a “regrown external base structure”, and FIG. 13 (c) is a simple patterning technique using an emitter electrode. It is a conceptual diagram showing the structure which leaves the semiconductor layer 30 between a base electrode, respectively.

【図14】図14(a)は、アンダーカット構造を利用
して得られる構造を表す概念図であり、図14(b)
は、サイドウォールを利用して得られる構造を表す概念
図である。
FIG. 14 (a) is a conceptual diagram showing a structure obtained by using an undercut structure, and FIG. 14 (b)
FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating a structure obtained by using a sidewall.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半絶縁性GaAs基板 2 GaAsコレクタコンタクト層 3 GaAsコレクタ層 4 GaAsベース層 5 InGaPレッジ層 6 GaAsレッジ層 7 InGaPエミッタ層 8 GaAsエミッタコンタクト層 9 InGaAsエミッタコンタクト層 10 Tiマスク 13 埋め込みレジスト 14、17、20 SiO2膜 15、16、18 レジストマスク 18 高抵抗領域 25 エミッタ電極 26 ベース電極 27 コレクタ電極 28 配線層 29 再成長外部ベース層 31 サイドウォール 40 レッジ層 42 レッジ領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semi-insulating GaAs substrate 2 GaAs collector contact layer 3 GaAs collector layer 4 GaAs base layer 5 InGaP ledge layer 6 GaAs ledge layer 7 InGaP emitter layer 8 GaAs emitter contact layer 9 InGaAs emitter contact layer 10 Ti mask 13 Embedded resist 14, 17 , 20 SiO2 film 15, 16, 18 Resist mask 18 High resistance region 25 Emitter electrode 26 Base electrode 27 Collector electrode 28 Wiring layer 29 Regrown external base layer 31 Side wall 40 Ledge layer 42 Ledge region

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 29/417 Fターム(参考) 4M104 AA05 BB06 BB11 BB14 CC01 DD02 DD09 DD16 DD34 DD68 DD78 DD94 FF22 GG06 5F003 AP04 AZ01 BA11 BA25 BA91 BA92 BA93 BB00 BB02 BB04 BB08 BB90 BC01 BC08 BE02 BE04 BE90 BF06 BH01 BH08 BH18 BH99 BM02 BM03 BP11 BP32 BP94 BP96 BS04 BS08 5F043 AA14 BB07 FF02 GG10 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (Reference) H01L 29/417 F term (Reference) 4M104 AA05 BB06 BB11 BB14 CC01 DD02 DD09 DD16 DD34 DD68 DD78 DD94 FF22 GG06 5F003 AP04 AZ01 BA11 BA25 BA91 BA92 BA93 BB00 BB02 BB04 BB08 BB90 BC01 BC08 BE02 BE04 BE90 BF06 BH01 BH08 BH18 BH99 BM02 BM03 BP11 BP32 BP94 BP96 BS04 BS08 5F043 AA14 BB07 FF02 GG10

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】InGaAs層とGaAs層との積層構造
におけるGaAs層をアルカリ性のエッチング溶液を用
いて優先的にエッチングする工程を備えたことを特徴と
するヘテロ接合バイポーラトランジスタの製造方法。
1. A method for manufacturing a hetero-junction bipolar transistor, comprising a step of preferentially etching a GaAs layer in a laminated structure of an InGaAs layer and a GaAs layer using an alkaline etching solution.
【請求項2】コレクタ層と、前記コレクタ層の上に設け
られたベース層と、前記ベース層の上に選択的に設けら
れたレッジ層と、前記レッジ層の上に選択的に設けられ
たエミッタ層と、前記エミッタ層の上に設けられたGa
As層と、前記GaAs層の上に設けられたInGaA
s層と、を有するヘテロ接合バイポーラトランジスタの
製造方法であって、 前記コレクタ層から前記InGaAs層に至る各層を積
層する工程と、 前記InGaAs層をパターンに従ってエッチング除去
する工程と、 アルカリ性のエッチング溶液を用いて前記InGaAs
層の下のGaAs層を前記InGaAs層よりも優先的
にエッチングすることにより、前記GaAs層の上に前
記InGaAs層が庇状に張り出したアンダーカット構
造を形成する工程と、 を備えたことを特徴とするヘテロ接合バイポーラトラン
ジスタの製造方法。
2. A collector layer, a base layer provided on the collector layer, a ledge layer selectively provided on the base layer, and a selectively provided layer on the ledge layer. An emitter layer, and a Ga layer provided on the emitter layer.
An As layer and InGaAs provided on the GaAs layer.
a step of laminating each layer from the collector layer to the InGaAs layer, a step of etching and removing the InGaAs layer according to a pattern, and an alkaline etching solution. Using InGaAs
Forming an undercut structure in which the InGaAs layer protrudes like an eaves on the GaAs layer by etching the GaAs layer below the layer preferentially over the InGaAs layer. Of manufacturing a heterojunction bipolar transistor.
【請求項3】前記アンダーカット構造を構成する前記I
nGaAs層の庇の下をマスク材料で埋め込む工程と、 前記マスク材料により覆われていない部分をエッチング
してベース層を露出させることによりレッジ構造を形成
する工程と、 をさらに備えたことを特徴とする請求項2記載のヘテロ
接合バイポーラトランジスタの製造方法。
3. The I-shaped structure constituting the undercut structure
a step of embedding a portion under the eaves of the nGaAs layer with a mask material; and a step of forming a ledge structure by exposing a portion not covered by the mask material to expose a base layer. The method for manufacturing a heterojunction bipolar transistor according to claim 2.
【請求項4】前記アンダーカット構造の上方から電極材
料を堆積することにより、前記InGaAs層の上に積
層されるエミッタ電極と、前記ベース層の上に積層され
るベース電極とを自己整合的に形成する工程をさらに備
えたことを特徴とする請求項3記載のヘテロ接合バイポ
ーラトランジスタの製造方法。
4. An emitter material deposited on said InGaAs layer and a base electrode deposited on said base layer are self-aligned by depositing an electrode material from above said undercut structure. 4. The method according to claim 3, further comprising the step of forming.
【請求項5】前記アルカリ性のエッチング溶液は、少な
くとも過酸化水素とアルカリ性溶質とを含むことを特徴
とする請求項1〜4のいずれか1つに記載のヘテロ接合
バイポーラトランジスタの製造方法。
5. The method of manufacturing a heterojunction bipolar transistor according to claim 1, wherein said alkaline etching solution contains at least hydrogen peroxide and an alkaline solute.
【請求項6】前記アルカリ性のエッチング溶液のpHが
9.5以上11.5以下であることを特徴とする請求項
1〜5のいずれか1つに記載のヘテロ接合バイポーラト
ランジスタの製造方法。
6. The method for manufacturing a heterojunction bipolar transistor according to claim 1, wherein the pH of the alkaline etching solution is 9.5 or more and 11.5 or less.
【請求項7】コレクタ層と、前記コレクタ層の上に設け
られたベース層と、前記ベース層の上に選択的に設けら
れたレッジ層と、前記レッジ層の上に選択的に設けられ
たエミッタ層と、前記エミッタ層の上に設けられたGa
As層と、前記GaAs層の上に設けられたInGaA
s層と、 を備え、 前記GaAs層の上に前記InGaAs層が庇状に張り
出したアンダーカット構造を有し、 前記GaAs層の側面は、{111}面よりも高次の結
晶面を少なくとも一部に有することを特徴とするヘテロ
接合バイポーラトランジスタ。
7. A collector layer, a base layer provided on the collector layer, a ledge layer selectively provided on the base layer, and a selectively provided layer on the ledge layer. An emitter layer, and a Ga layer provided on the emitter layer.
An As layer and InGaAs provided on the GaAs layer.
and an undercut structure in which the InGaAs layer overhangs the GaAs layer in an eaves-like manner. The side surface of the GaAs layer has at least one crystal plane higher than the {111} plane. A heterojunction bipolar transistor, characterized in that the transistor has a heterojunction bipolar transistor.
【請求項8】前記InGaAs層は、矩形の四隅を切り
欠いた8角形、6角形あるいは菱形のいずれかの平面パ
ターンを有することを特徴とする請求項7記載のヘテロ
接合バイポーラトランジスタ。
8. The heterojunction bipolar transistor according to claim 7, wherein said InGaAs layer has a planar pattern of any one of an octagon, a hexagon, and a rhombus in which four rectangular corners are cut out.
【請求項9】前記アンダーカット構造は、アルカリ性の
エッチング溶液を用いて前記InGaAs層の下のGa
As層を前記InGaAs層よりも優先的にエッチング
することにより形成されてなることを特徴とする請求項
7または8に記載のヘテロ接合バイポーラトランジス
タ。
9. The method according to claim 1, wherein the undercut structure is formed by using an alkaline etching solution to remove the Ga under the InGaAs layer.
9. The heterojunction bipolar transistor according to claim 7, wherein the heterojunction bipolar transistor is formed by etching the As layer preferentially over the InGaAs layer.
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