JP2003203969A - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor device

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JP2003203969A
JP2003203969A JP2002001899A JP2002001899A JP2003203969A JP 2003203969 A JP2003203969 A JP 2003203969A JP 2002001899 A JP2002001899 A JP 2002001899A JP 2002001899 A JP2002001899 A JP 2002001899A JP 2003203969 A JP2003203969 A JP 2003203969A
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JP
Japan
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layer
semiconductor
spacer layer
active layer
forming
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2002001899A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Ota
博 太田
Koji Hirata
宏治 平田
Takeshi Kikawa
健 紀川
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Hitachi Ltd
Hitachi Solutions Technology Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi ULSI Systems Co Ltd
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Publication date
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  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Element Separation (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem in the case of isolation of semiconductor elements, such as deterioration of characteristics due to deterioration in crystallinity, increase of leakage current due to contact of an active layer with electrode metal, and step cut of the electrode metal and wiring metal in a step difference part. <P>SOLUTION: In a method for forming an active layer in an element part of a semiconductor wafer by using an ion implanting method or a diffusion method, or an element isolation method of a semiconductor element, by increasing electrical resistance of a part except an element part after the active layer is formed over the whole semiconductor wafer, this method for manufacturing a semiconductor device includes a process for forming the active layer on a semiconductor substrate, a process for forming a spacer layer for lift-off on an upper layer of the active layer, a process for anisotropically working the spacer layer, a process for working a semiconductor layer containing the active layer, by using the spacer layer or mask material for working the spacer layer as a mask, a process for directivity-depositing an insulating film on the spacer layer and on the entire surface of an exposed semiconductor layer, and a process for eliminating the spacer layer, by using an etching agent for etching and eliminating only the spacer layer. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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】本発明は素子分離構造を備え
る半導体装置の製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device having an element isolation structure.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体素子の分離は、各素子間の不必要
な電気的影響を取り除くために必要不可欠である。分離
の方法は、大きく分けると、ウエハの素子部分のみに、
イオン打ちこみ法や拡散法で能動層を形成する方法と、
ウエハ全面に能動層を形成した後、素子部分以外の部分
のみ電気的に高抵抗化する方法がある。前者はイオン打
ち込み層や拡散層の膜厚制御が困難であり、また活性化
や拡散のために高温の熱処理が必要となり、化合物半導
体等熱的に不安定な素子には不向きである。後者は素子
部分以外の部分にイオン打ち込みを行ない高抵抗化する
方法や、メサ型素子分離法が用いられているが、イオン
打ち込み法の場合、素子分離に必要な高抵抗を得るため
には高温の熱処理が必要であり、結晶性の劣化から特性
の劣化が問題となる。また、メサ型素子分離の場合は、
メサ加工後、加工側面に露出する能動層と、その側面に
被着する電極メタルとの間でリーク電流が発生し、特性
劣化の原因となる。それを防止するため、側面に露出し
ている能動層のみ選択エッチングし、電極メタルとの接
触を防止する方法がとられたが、能動層のエッチングに
より発生する空間のために、電極メタルが段切れし、抵
抗の増大を招く問題が残された。また、メサ型素子分離
では、導電層部分をエッチングするため、エッチング露
出層と半導体素子最表面層の間で大きな段差が生じる。
これにより後に形成される配線層の段差部分での段切れ
等の問題が生じる場合がある。これを防止するための平
坦化工程が必要となり、プロセスが複雑化する。
2. Description of the Related Art Separation of semiconductor elements is indispensable for eliminating unnecessary electrical influences between elements. The method of separation is roughly divided into the element part of the wafer,
A method of forming an active layer by an ion implantation method or a diffusion method,
After forming the active layer on the entire surface of the wafer, there is a method of electrically increasing the resistance only in the portion other than the element portion. The former is difficult to control the film thickness of the ion-implanted layer and the diffusion layer, and requires high-temperature heat treatment for activation and diffusion, and is not suitable for a thermally unstable element such as a compound semiconductor. The latter uses a method of increasing the resistance by implanting ions in parts other than the element part, or a mesa type element isolation method, but in the case of the ion implantation method, in order to obtain the high resistance required for element isolation, high temperature Heat treatment is required, and the deterioration of characteristics becomes a problem due to the deterioration of crystallinity. Also, in the case of mesa type element isolation,
After the mesa processing, a leak current is generated between the active layer exposed on the processed side surface and the electrode metal deposited on the side surface, which causes characteristic deterioration. In order to prevent this, only the active layer exposed on the side surface is selectively etched to prevent contact with the electrode metal.However, due to the space generated by the etching of the active layer, the electrode metal is stepped. There remains a problem that it breaks and causes an increase in resistance. Further, in the mesa type element isolation, since the conductive layer portion is etched, a large step is generated between the etching exposed layer and the outermost surface layer of the semiconductor element.
This may cause a problem such as step breakage in a step portion of a wiring layer formed later. A flattening step is required to prevent this, and the process becomes complicated.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、簡便な方法
で、高温熱処理による特性劣化、電極メタルと能動層の
接触によるリーク電流発生、電極メタル段切れによる抵
抗増大、高段差による配線層の段切れ等を防止した素子
分離工程を提供することを目的とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a simple method for characteristic deterioration due to high temperature heat treatment, generation of leak current due to contact between an electrode metal and an active layer, increase in resistance due to electrode metal step breakage, and wiring layer formation due to a high step. It is an object of the present invention to provide an element isolation process that prevents step breakage and the like.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明では、半導体ウエハの素子部分に、イオン打
ちこみ法や拡散法で能動層を形成する方法、あるいは、
半導体ウエハ全面に能動層を形成した後、素子部分以外
の部分を電気的に高抵抗化して行う半導体素子の素子分
離方法において、以下の工程を行なう。ます、半導体基
板上に能動層を形成し、能動層よりも上層にリフトオフ
用スペーサ層を形成し、リフトオフ用スペーサ層を異方
性加工する。次にスペーサ層もしくはスペーサ層を加工
するためのマスク材をマスクとして、能動層を含む半導
体層を加工し、スペーサ層および露出半導体層全面に絶
縁膜を指向性堆積する。次にスペーサ層のみをエッチン
グ除去するエッチング剤を用いて、スペーサ層を除去す
ることにより、露出半導体層上部分にのみ絶縁膜を埋め
込む。半導体除去部分に絶縁膜を埋め込むことにより、
半導体をエッチング除去した露出側面の能動層と電極メ
タルとの接触を防止することが可能である。また、埋め
込む絶縁膜の膜厚を、除去した半導体の膜厚とほぼ等し
くすることにより、電極メタルの段切れが起こらず、抵
抗の増大も防止することが出来る。また、埋め込む材料
は絶縁膜であるため、素子間の絶縁も十分となる。ま
た、分離のためにエッチングした段差部分が埋め込まれ
るため、素子分離エッチング露出層と半導体素子最表面
層の間の段差を小さくすることが可能である。
In order to solve the above problems, according to the present invention, a method of forming an active layer on an element portion of a semiconductor wafer by an ion implantation method or a diffusion method, or
The following steps are performed in the element isolation method for a semiconductor element, which is performed by forming an active layer on the entire surface of a semiconductor wafer and then electrically increasing the resistance of the portion other than the element portion. First, an active layer is formed on a semiconductor substrate, a lift-off spacer layer is formed above the active layer, and the lift-off spacer layer is anisotropically processed. Next, the semiconductor layer including the active layer is processed by using the spacer layer or a mask material for processing the spacer layer as a mask, and an insulating film is directionally deposited on the entire surface of the spacer layer and the exposed semiconductor layer. Next, the spacer layer is removed by using an etchant that removes only the spacer layer, so that the insulating film is embedded only in the upper portion of the exposed semiconductor layer. By embedding an insulating film in the semiconductor removed portion,
It is possible to prevent contact between the electrode layer and the active layer on the exposed side surface where the semiconductor is removed by etching. Further, by making the thickness of the insulating film to be buried almost equal to the thickness of the removed semiconductor, step breakage of the electrode metal does not occur and increase in resistance can be prevented. Moreover, since the material to be embedded is an insulating film, insulation between elements is sufficient. Further, since the step portion etched for isolation is buried, the step difference between the element isolation etching exposed layer and the outermost surface layer of the semiconductor element can be reduced.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】以下本発明を実施例に基づいて説
明する。 実施例1:図1に本発明の実施例1の歪緩和HEMT(High
Electron Mobility Transistor)の平面構造および断面
構造を示す。素子分離のため、n-In0.5Ga0.5Asキャップ
層11、InP層10、In0.5Al0.5As層9、n-In0.5Al0.5Asキャ
リア供給層8、In0.5Al0.5As層7、 In0.5Ga0.5As能動層6
とIn0.5Al0.5Asバリア層5の一部がエッチングされ、そ
の部分がAlN膜14で埋め込まれている。真性のゲート電
極部分と引出しパッド部分との接続部分が、AlN膜14上
に形成された構造となっている。次に、図2に同歪緩和H
EMTの製造工程を示す。以下図2に従い歪緩和HEMTの製造
工程を説明する。GaAs基板1上に厚さ28nmのアンドープG
aAsバッファ層2、厚さ20nmのアンドープAlAsバッファ層
3、厚さ600nmのアンドープInAlAsステップグレーデッド
層4( InAsモル比0.15から0.45まで変化)、厚さ200nm
のアンドープIn0.5Al 0.5Asバリア層5、厚さ20nmのアン
ドープIn0.5Ga0.5As能動層6、厚さ2nmのアンドープIn
0.5Al0.5As層7、厚さ12nmのSiドープn-In0.5Al0.5Asキ
ャリア供給層8(5x1018cm-3)、厚さ10nmのアンドープI
n0.5Al0.5As層9、厚さ7nmのアンドープInP層10、厚さ12
0nmのSiドープn-In0.5Ga0.5Asキャップ層11(5x1019cm
-3)を順次エピタキシャル成長法にて形成する。次に、
ウエハ全面に厚さ200nmのリフトオフスペーサ用PSG膜12
をCVD(Chemical Vaper Deposision)法にて形成する。
次に、HEMTが形成される部分にホトレジストパターン13
を形成する(図2(a))。ホトレジスト13をマスクとし
て、PSG膜12およびn-In0.5Ga0.5Asキャップ層11、InP層
10、In0.5Al0.5As層9、n-In0.5Al0.5Asキャリア供給層
8、In0.5Al0.5As層7、 In0.5Ga0.5As能動層6とIn0.5Al
0.5Asバリア層5の一部をRIE(Reactive Ion Etching)
法にて異方性エッチングする(図2(b))。レジストを
除去した後、ECR(Electron Cyclotron Resonance)ス
パッタリング法にて、全面に厚さ200nmのAlN膜14を形成
する(図2(c))。このときのECRスパッタリング法の
堆積条件はRFパワー500W、μ波パワー800W、Arガス/N2
ガス流量比23/6.5sccmで、この条件では指向性の強い膜
形成が可能であり、AlN膜14の厚さがエッチングした半
導体層の段差より小さい場合、PSG膜12の側面にはAlN膜
が形成されない特徴を持つ。このような状態で1/100HF
水溶液に約60分間ウエハを浸す。AlN膜はHFに対し強い
耐性を有するため、この間エッチングされることは無
い。これに対し、PSG膜はHFで容易にエッチングするこ
とが出来る。PSG膜12の側面はAlN膜14により覆われてい
ないため、そこからPSG膜12のエッチングが進行し、PSG
膜12がエッチングされることで、PSG膜12上のAlN膜14を
除去することが可能となる(図2(d))。次にレジスト
リフトオフ法を用いてソース電極15とドレイン電極16を
形成する。次にソース・ドレイン電極間のn-In0.5Ga0.5
Asキャップ層11の一部をエッチング除去し、露出したIn
P層10上にゲート電極17を形成しHEMTが完成する(図2
(e))。InP層10上に形成された真性のゲート電極部分
と引出しパッド部分との接続部分は、AlN膜上に形成さ
れており、接続部分とメサ側面のIn0.5Ga0.5As能動層6
との接触は無く、接触が原因で発生するリーク電流を防
止できる。また、InP層10表面とAlN膜14表面はほぼ同一
平面上にあるため、段差による接続部分の段切れも発生
しない。 実施例2:図3に本発明の実施例2のInGaP/GaAsヘテロ接
合バイポーラトランジスタ(HBT:Hetero Bipore Transi
stor)の断面構造を示す。素子分離のため、GaAsサブコ
レクタ層19とGaAs基板18の一部がエッチングされ、その
部分がSiN膜28で埋め込まれた構造となっている。次
に、図4に同InGaP/GaAsヘテロ接合バイポーラトランジ
スタの製造工程を示す。以下図4に従いInGaP/GaAsヘテ
ロ接合バイポーラトランジスタの製造工程を説明する。
GaAs基板18上に、厚さ700nmのSiドープGaAsサブコレク
タ層19(5x1018cm-3)、厚さ150nmのSiドープGaAsコレ
クタ層20(5x1018cm-3)、厚さ30nmのCドープGaAsベー
ス層21(2x1020cm-3)、厚さ50nmのSiドープIn0.5Ga0.5
Pエミッタ層22(1x1018cm-3)、厚さ100nmのSiドープGa
Asキャップ層23(5x1018cm-3、)と、厚さ50nmのステッ
プグレーデッドSiドープInGaAsキャップ層24( InAsモ
ル比0から0.5まで変化、8x1018cm-3から4x1019cm-3)を
順次エピタキシャル法により形成する。次に、InGaAsキ
ャップ層24上に厚さ700nmのWSi膜を堆積し、ホトレジス
トマスクにてWSi膜の垂直加工を行いエミッタ電極25を
形成する(図4(a))。次に、エミッタ電極25をマスク
としてInGaAsキャップ層24とGaAsキャップ層23およびエ
ミッタ層22をエッチングしGaAsベース層21を露出させる
(図4(b))。次に、ウエハ全面にSiO2膜を形成し、異
方性ドライエッチングにより側壁長=1.0μm のSiO2側壁
26を形成する。次に、エミッタ電極25とSiO2側壁をマス
クとしてGaAsベース層21とGaAsコレクタ層20をエッチン
グしGaAsサブコレクタ層19を露出させる(図4(c))。
全面にレジストを塗布し、素子分離用レジストパターン
27を形成する。次に、レジストパターン27をマスクにGa
Asサブコレクタ層19およびGaAs基板18の途中までRIE法
にて異方性エッチングする(図4(d))。次に、ECR(E
lectron Cyclotron Resonance)スパッタリング法に
て、全面に厚さ800nmのSiN膜28を形成する(図4
(e))。このときのECRスパッタリング法の堆積条件は
RFパワー500W、μ波パワー500W、Arガス/N2ガス流量比2
0/8sccmで、この条件では指向性の強い膜形成が可能で
あり、SiN膜28の厚さがエッチングした半導体層の段差
より小さい場合、レジストパターン27の側面にはSiN膜
が形成されない特徴を持つ。次に、レジスト剥離剤にウ
エハを浸し、レジストを除去する。このときレジスト上
に形成されているSiN膜は除去され、SiN膜のリフトオフ
が可能となる(図4(f))。これによりGaAsサブコレク
タ層19とGaAs基板18との間に形成されている約800nmの
段差部分をSiN膜28で埋め込むことが出来る。次にSiO2
側壁26を除去し、GaAsベース層21上へのベース電極29、
GaAsサブコレクタ層19上へのコレクタ電極30の形成をリ
フトオフ法により行いHBTが完成する(図4(g))。素
子分離のためにエッチングした段差部分には、SiN膜28
が埋め込まれており、このため素子分離エッチング露出
層と半導体素子最表面層の間の段差を小さくすることが
可能であり、段差が原因で発生していた配線メタルの段
切れを防止でき、他の平坦化高低を省略することも可能
となる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below based on Examples.
Reveal Example 1: FIG. 1 shows strain relaxation HEMT (High of Example 1 of the present invention.
Electron Mobility Transistor) plane structure and cross section
The structure is shown. N-In for element isolation0.5Ga0.5As cap
Layer 11, InP Layer 10, In0.5Al0.5As layer 9, n-In0.5Al0.5As Cat
Rear supply layer 8, In0.5Al0.5As layer 7, In0.5Ga0.5As active layer 6
And In0.5Al0.5A part of the As barrier layer 5 is etched and its
Is filled with the AlN film 14. Genuine gate power
The connection part between the pole part and the extraction pad part is on the AlN film 14.
It has a structure formed in. Next, in Fig. 2, the same strain relaxation H
The manufacturing process of EMT is shown. Manufacturing of strain relaxation HEMT according to Fig. 2 below
The process will be described. 28nm thick undoped G on GaAs substrate 1
aAs buffer layer 2, 20 nm thick undoped AlAs buffer layer
3, 600nm thick undoped InAlAs step graded
Layer 4 (InAs molar ratio varying from 0.15 to 0.45), thickness 200 nm
Undoped In0.5Al 0.5As barrier layer 5, 20 nm thick
Dope In0.5Ga0.5As active layer 6, 2 nm thick undoped In
0.5Al0.5As layer 7, 12 nm thick Si-doped n-In0.5Al0.5As key
Carrier supply layer 8 (5x1018cm-3), 10 nm thick undoped I
n0.5Al0.5As layer 9, 7 nm thick undoped InP layer 10, thickness 12
0 nm Si-doped n-In0.5Ga0.5As cap layer 11 (5x1019cm
-3) Are sequentially formed by an epitaxial growth method. next,
200nm thick PSG film for lift-off spacers on the entire surface of the wafer 12
Are formed by a CVD (Chemical Vaper Deposision) method.
Next, a photoresist pattern 13 is formed on the portion where the HEMT is formed.
(Fig. 2 (a)). Using photoresist 13 as a mask
PSG film 12 and n-In0.5Ga0.5As cap layer 11, InP layer
10, In0.5Al0.5As layer 9, n-In0.5Al0.5As carrier supply layer
8, In0.5Al0.5As layer 7, In0.5Ga0.5As active layer 6 and In0.5Al
0.5Part of As barrier layer 5 is RIE (Reactive Ion Etching)
Method is used to perform anisotropic etching (Fig. 2 (b)). Resist
After removal, ECR (Electron Cyclotron Resonance)
A 200nm thick AlN film 14 is formed on the entire surface by the putting method.
(Fig. 2 (c)). The ECR sputtering method at this time
Deposition conditions are RF power 500W, μ wave power 800W, Ar gas / N2
With a gas flow ratio of 23 / 6.5 sccm, a film with strong directivity under these conditions
Can be formed and the thickness of the AlN film 14 is half
If it is smaller than the step of the conductor layer, the AlN film is formed on the side surface of the PSG film 12.
Has a feature that is not formed. 1/100 HF in this state
Immerse the wafer in the aqueous solution for about 60 minutes. AlN film is strong against HF
It is resistant to etching during this time.
Yes. In contrast, the PSG film can be easily etched with HF.
You can The side surface of the PSG film 12 is covered with the AlN film 14.
Since there is no PSG film, etching of the PSG film 12 proceeds from there,
By etching the film 12, the AlN film 14 on the PSG film 12 is removed.
It can be removed (Fig. 2 (d)). Next resist
The source electrode 15 and the drain electrode 16 are formed using the lift-off method.
Form. Next, n-In between the source and drain electrodes0.5Ga0.5
Part of the As cap layer 11 is removed by etching to expose the exposed In
The gate electrode 17 is formed on the P layer 10 to complete the HEMT (Fig. 2
(E)). Intrinsic gate electrode part formed on InP layer 10
The connection part between the lead-out pad and the lead-out pad is formed on the AlN film.
In the connection part and the side of the mesa0.5Ga0.5As active layer 6
There is no contact with, and the leakage current caused by the contact is prevented.
Can be stopped. The surface of the InP layer 10 and the surface of the AlN film 14 are almost the same.
Since it is on a flat surface, step breaks in the connection part due to steps
do not do. Example 2: FIG. 3 shows the InGaP / GaAs heterojunction of Example 2 of the present invention.
HBT: Hetero Bipore Transi
stor) cross-section structure. For element isolation,
Part of the rectifier layer 19 and the GaAs substrate 18 is etched,
The structure is such that a portion is embedded with the SiN film 28. Next
Fig. 4 shows the same InGaP / GaAs heterojunction bipolar transistor.
The manufacturing process of a star is shown. InGaP / GaAs
The manufacturing process of the junction bipolar transistor will be described.
A 700 nm thick Si-doped GaAs subcollector is formed on the GaAs substrate 18.
Layer 19 (5x1018cm-3), 150 nm thick Si-doped GaAs core
Kuta layer 20 (5x1018cm-3), A C-doped GaAs substrate with a thickness of 30 nm
Layer 21 (2x1020cm-3), Si-doped In with a thickness of 50 nm0.5Ga0.5
P emitter layer 22 (1x1018cm-3), Si-doped Ga with a thickness of 100 nm
As cap layer 23 (5x1018cm-3,) And a 50 nm thick step
Graded Si-doped InGaAs cap layer 24 (InAs module
Change from 0 to 0.5, 8x1018cm-3From 4x1019cm-3)
The layers are sequentially formed by the epitaxial method. Next, the InGaAs key
A WSi film with a thickness of 700 nm is deposited on the cap layer 24, and
Vertical processing of the WSi film with a mask
Form (Fig. 4 (a)). Next, mask the emitter electrode 25
InGaAs cap layer 24 and GaAs cap layer 23 and
Etch the miter layer 22 to expose the GaAs base layer 21.
(Fig. 4 (b)). Next, the entire surface of the wafer is SiO2Forming a film,
SiO 2 with side wall length = 1.0 μm by anisotropic dry etching2Side wall
Forming 26. Next, the emitter electrode 25 and SiO2Side wall
Etch the GaAs base layer 21 and the GaAs collector layer 20.
To expose the GaAs subcollector layer 19 (FIG. 4 (c)).
Resist is applied on the entire surface and element isolation resist pattern
Forming 27. Next, using the resist pattern 27 as a mask, Ga
RIE method up to the middle of As subcollector layer 19 and GaAs substrate 18
Anisotropically etched at (Fig. 4 (d)). Then ECR (E
lectron Cyclotron Resonance) Sputtering method
To form a 800 nm thick SiN film 28 on the entire surface (see FIG. 4).
(E)). The deposition conditions of the ECR sputtering method at this time are
RF power 500W, μ wave power 500W, Ar gas / N2 gas flow ratio 2
At 0/8 sccm, a film with strong directivity can be formed under these conditions.
Yes, the thickness of the SiN film 28 is the step of the etched semiconductor layer
If it is smaller, the SiN film is formed on the side surface of the resist pattern 27.
Has a feature that is not formed. Next, use a resist stripper
Dip the air and remove the resist. At this time on the resist
The SiN film formed on the surface is removed and the SiN film is lifted off.
Is possible (Fig. 4 (f)). This allows the GaAs subcollection
Of about 800 nm formed between the laser layer 19 and the GaAs substrate 18.
The step portion can be filled with the SiN film 28. Then SiO2
The side wall 26 is removed, and the base electrode 29 on the GaAs base layer 21 is
Reforming the collector electrode 30 on the GaAs subcollector layer 19
The HBT is completed by the soft-off method (Fig. 4 (g)). Elementary
The SiN film 28 is
Is embedded, so element isolation etching exposure
It is possible to reduce the step difference between the layer and the outermost surface layer of the semiconductor device.
It is possible and the wiring metal step that was caused by the step
It is possible to prevent breakage and omit other flattening heights
Becomes

【0006】[0006]

【発明の効果】本発明によれば、半導体素子の素子分離
工程において、分離部分の段差部分に絶縁膜を埋め込む
ことにより、素子特性低下が起こらない、平坦性の高い
半導体素子の形成が可能となる。
According to the present invention, it is possible to form a semiconductor element with high flatness without causing deterioration of element characteristics by burying an insulating film in the step portion of the isolation portion in the element isolation step of the semiconductor element. Become.

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

【図1】本発明による歪緩和HEMTの平面図および断面図
である。
FIG. 1 is a plan view and a sectional view of a strain relaxation HEMT according to the present invention.

【図2】本発明による歪緩和HEMTの断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a strain relaxation HEMT according to the present invention.

【図3】本発明によるInGaP/GaAsヘテロ接合バイポーラ
トランジスタの断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view of an InGaP / GaAs heterojunction bipolar transistor according to the present invention.

【図4】本発明によるInGaP/GaAsヘテロ接合バイポーラ
トランジスタの断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of an InGaP / GaAs heterojunction bipolar transistor according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…GaAs基板、2…アンドープGaAsバッファ層、3…アン
ドープAlAsバッファ層、4…アンドープInAlAsステップ
グレーデッド層、5…アンドープIn0.5Al0.5Asバリア
層、6…アンドープIn0.5Ga0.5As能動層、7…アンドープ
In0.5Al0.5As層、8…Siドープn-In0.5Al0.5Asキャリア
供給層、9…アンドープIn0.5Al0.5As層、10…アンドー
プInP層、11…Siドープn-In0.5Ga0.5Asキャップ層、12
…リフトオフスペーサ用PSG膜、13…ホトレジストパタ
ーン、14…AlN膜、15…ソース電極、16…ドレイン電
極、17…ゲート電極、18…GaAs基板、19…SiドープGaAs
サブコレクタ層、20…SiドープGaAsコレクタ層、21…C
ドープGaAsベース層、22…SiドープIn0.5Ga0.5Pエミッ
タ層、23…SiドープGaAsキャップ層、24…ステップグレ
ーデッドSiドープInGaAsキャップ層、25…エミッタ電
極、26…SiO2側壁、27…レジストパターン、28…SiN
膜、29…ベース電極、30…コレクタ電極。
1 ... GaAs substrate, 2 ... undoped GaAs buffer layer, 3 ... undoped AlAs buffer layer, 4 ... undoped InAlAs step graded layer, 5 ... undoped In 0.5 Al 0.5 As barrier layer, 6 ... undoped In 0.5 Ga 0.5 As active layer, 7 ... Undoped
In 0.5 Al 0.5 As layer, 8 ... Si-doped n-In 0.5 Al 0.5 As carrier supply layer, 9 ... Undoped In 0.5 Al 0.5 As layer, 10 ... Undoped InP layer, 11 ... Si-doped n-In 0.5 Ga 0.5 As cap Layer, 12
… PSG film for lift-off spacer, 13… Photoresist pattern, 14… AlN film, 15… Source electrode, 16… Drain electrode, 17… Gate electrode, 18… GaAs substrate, 19… Si-doped GaAs
Sub collector layer, 20 ... Si-doped GaAs collector layer, 21 ... C
Doped GaAs base layer, 22 ... Si-doped In 0.5 Ga 0.5 P emitter layer, 23 ... Si-doped GaAs cap layer, 24 ... Step graded Si-doped InGaAs cap layer, 25 ... Emitter electrode, 26 ... SiO 2 sidewall, 27 ... Resist Pattern, 28 ... SiN
Membrane, 29 ... Base electrode, 30 ... Collector electrode.

───────────────────────────────────────────────────── 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 29/812 (72)発明者 太田 博 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立超エル・エス・アイ・システム ズ内 (72)発明者 平田 宏治 東京都小平市上水本町5丁目22番1号 株 式会社日立超エル・エス・アイ・システム ズ内 (72)発明者 紀川 健 東京都国分寺市東恋ケ窪一丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 Fターム(参考) 5F003 AP03 BA23 BA27 BA92 BF06 BM03 BP12 BP93 5F032 AA35 AA46 AA54 CA16 CA18 DA07 DA21 DA23 DA24 DA25 DA30 5F102 GB01 GC01 GD01 GJ05 GK05 GK06 GK08 GL04 GM04 GM08 GN04 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01L 29/812 (72) Inventor Hiroshi Ota 5-22-1 Kamisuihonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Stock company Hitachi Ultra LSI Systems (72) Inventor Koji Hirata 5-22-1 Kamimizuhonmachi, Kodaira-shi, Tokyo Hitachi Ultra LSI Systems (72) Inventor Ken Kikawa 1-280, Higashi Koigokubo, Kokubunji, Tokyo F-Term (Central), Central Research Laboratory, Hitachi, Ltd. (reference) 5F003 AP03 BA23 BA27 BA92 BF06 BM03 BP12 BP93 5F032 AA35 AA46 AA54 CA16 CA18 DA07 DA21 DA23 DA24 DA25 DA30 5F102 GB01 GC01 GD01 G05 GK05 GK06 GK08 GL04 GM04 GM08 GN04

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】半導体ウエハの素子部分に、イオン打ちこ
み法や拡散法で能動層を形成する方法、あるいは、半導
体ウエハ全面に能動層を形成した後、素子部分以外の部
分を電気的に高抵抗化して行う半導体素子の素子分離方
法において、半導体基板上に能動層を形成する工程と、
該能動層よりも上層にリフトオフ用スペーサ層を形成す
る工程と、該スペーサ層を異方性加工する工程と、該ス
ペーサ層もしくは該スペーサ層を加工するためのマスク
材をマスクとして、該能動層を含む半導体層を加工する
工程と、該スペーサ層および露出半導体層全面に絶縁膜
を指向性堆積する工程と、該スペーサ層のみをエッチン
グ除去するエッチング剤を用いて、該スペーサ層を除去
する工程を含むことを特徴とした半導体装置の製造方
法。
1. A method of forming an active layer on an element portion of a semiconductor wafer by an ion implantation method or a diffusion method, or after forming an active layer on the entire surface of the semiconductor wafer, a portion other than the element portion has an electrically high resistance. In the element isolation method of a semiconductor element performed by forming a semiconductor layer, a step of forming an active layer on a semiconductor substrate,
Forming a lift-off spacer layer above the active layer; anisotropically processing the spacer layer; and using the spacer layer or a mask material for processing the spacer layer as a mask. A step of processing a semiconductor layer containing, a step of directionally depositing an insulating film on the entire surface of the spacer layer and the exposed semiconductor layer, and a step of removing the spacer layer using an etching agent for etching and removing only the spacer layer. A method of manufacturing a semiconductor device, comprising:
【請求項2】前記絶縁膜指向性堆積工程は、ECRスパッ
タリング法により行なわれることを特徴とする請求項1
記載の半導体装置の製造方法。
2. The insulating film directional deposition step is performed by an ECR sputtering method.
A method for manufacturing a semiconductor device as described above.
【請求項3】前記素子分離工程は、電界効果トランジス
タの素子分離工程であることを特徴とする請求項1記載
の半導体装置の製造方法。
3. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the element isolation step is an element isolation step of a field effect transistor.
【請求項4】前記素子分離工程は、ヘテロバイポーラト
ランジスタの素子分離工程であることを特徴とする請求
項1記載の半導体装置の製造方法。
4. The method of manufacturing a semiconductor device according to claim 1, wherein the element isolation step is an element isolation step of a hetero bipolar transistor.
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