JP2006278541A - Compound semiconductor device and its fabrication process - Google Patents

Compound semiconductor device and its fabrication process Download PDF

Info

Publication number
JP2006278541A
JP2006278541A JP2005092871A JP2005092871A JP2006278541A JP 2006278541 A JP2006278541 A JP 2006278541A JP 2005092871 A JP2005092871 A JP 2005092871A JP 2005092871 A JP2005092871 A JP 2005092871A JP 2006278541 A JP2006278541 A JP 2006278541A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
region
type semiconductor
semiconductor device
compound semiconductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005092871A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuo Asano
哲郎 浅野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP2005092871A priority Critical patent/JP2006278541A/en
Publication of JP2006278541A publication Critical patent/JP2006278541A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)
  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To avoid complication of fabrication process by forming all epitaxial layers through a single epitaxial growth step thereby eliminating the need for a large number of times of ion injection and anneal steps or a step for processing a semiconductor layer, e.g. for forming a base pedestal. <P>SOLUTION: In the compound semiconductor device 100, the emitter layer 5a of a HBT and the channel layer 5b of an FET employ an identical n-type InGaP layer. The base layer of the HBT, i.e. a p+-type GaAs layer is utilized as the p-type buffer layer 4b of the FET. Consequently, pinch-off properties of the FET are improved and mutual inductance gm can be increased. Since epitaxial growth is required only once and ion implantation and anneal steps are not required, fabrication process can be simplified and wafer cost can be reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ヘテロ接合型バイポーラトランジスタと電界効果トランジスタを集積化した化合物半導体装置およびその製造方法に係り、特に特性の向上とウエハの低コスト化を実現した化合物半導体装置およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a compound semiconductor device in which a heterojunction bipolar transistor and a field effect transistor are integrated, and a method for manufacturing the compound semiconductor device.

ヘテロ接合型バイポーラトランジスタ(Heterojunction Bipolar Transistor:以下HBT)は、通常のホモ接合型バイポーラトランジスタに比べエミッタ効率が高く電流増幅率hFEが高いためベース濃度を大幅に上げることができ、ベース全体に渡ってトランジスタ動作を均一にできる。HBTや他のデバイスを同一基板に集積化した半導体装置も知られている。 Heterojunction bipolar transistor (Heterojunction Bipolar Transistor: hereinafter HBT) is a base concentration because of the high high current amplification factor h FE emitter efficiency than normal homojunction bipolar transistor can be increased significantly, over the entire base Transistor operation can be made uniform. A semiconductor device in which HBT and other devices are integrated on the same substrate is also known.

図12を参照してHBTと、MESFET(Metal Semiconductor Field Effect Transistor)を集積化した半導体装置を説明する。   A semiconductor device in which an HBT and a MESFET (Metal Semiconductor Field Effect Transistor) are integrated will be described with reference to FIG.

半絶縁性のGaAs基板312上にn型GaAsサブコレクタ層314が形成され、サブコレクタ層314上にn型GaAsコレクタ層316、p型GaAsベース層318、n型AlGaAsエミッタ層320、n型GaAsエミッタキャップ層322、エミッタコンタクト層324がメサ型に積層され、HBT311とFET315が集積化されている(例えば特許文献1参照。)。   An n-type GaAs subcollector layer 314 is formed on a semi-insulating GaAs substrate 312, and an n-type GaAs collector layer 316, a p-type GaAs base layer 318, an n-type AlGaAs emitter layer 320, and an n-type GaAs are formed on the subcollector layer 314. An emitter cap layer 322 and an emitter contact layer 324 are stacked in a mesa shape, and an HBT 311 and an FET 315 are integrated (see, for example, Patent Document 1).

また、1つの基板に複数の半導体層を積層し、不純物の注入領域で分離した領域にHBTと、E/D−HFET(ヘテロ接合電界効果トランジスタ)または、MESFET、JFET(Junction FET)を集積化した構造も知られている(例えば特許文献2参照。)。
米国特許第5250826号明細書 特開平6−177332号公報
Also, multiple semiconductor layers are stacked on one substrate, and HBT and E / D-HFET (Heterojunction Field Effect Transistor), MESFET, or JFET (Junction FET) are integrated in the region separated by the impurity implantation region. Such a structure is also known (see, for example, Patent Document 2).
US Pat. No. 5,250,826 JP-A-6-177332

HBTは、コレクタ層、ベース層、エミッタ層となる半導体層を積層し、少なくとも1つのヘテロ接合を持つように形成したトランジスタである。つまりHBTと他のデバイスを同一基板に集積化する場合、他のデバイスはHBTの基板構造の制約を少なからず受けることになる。そこで、他のデバイスの形成領域においては不要な半導体層をエッチングにより除去したり、半導体層に不純物をイオン注入するなどして、他のデバイスが所望の特性となるように工夫されている。   An HBT is a transistor formed by stacking semiconductor layers to be a collector layer, a base layer, and an emitter layer so as to have at least one heterojunction. In other words, when the HBT and other devices are integrated on the same substrate, the other devices are not limited by the substrate structure of the HBT. In view of this, in the formation region of other devices, an unnecessary semiconductor layer is removed by etching or impurities are ion-implanted into the semiconductor layer so that the other device has desired characteristics.

例えば特許文献1の場合、FET315は、エミッタコンタクト層324上に、ソースコンタクトSおよびドレインコンタクトDが設けられており、HBT311のエミッタキャップ層を構成するn型GaAs層322がFET315のチャネル層となっている。そして、チャネル層322の下層に、HBT311のエミッタ層となるn型AlGaAs層320が配置され、その下にHBT311のベース層を構成するp型GaAs層318がFET315のp型バッファ層として配置されている。   For example, in Patent Document 1, the FET 315 has a source contact S and a drain contact D provided on the emitter contact layer 324, and the n-type GaAs layer 322 constituting the emitter cap layer of the HBT 311 serves as a channel layer of the FET 315. ing. Then, an n-type AlGaAs layer 320 serving as an emitter layer of the HBT 311 is disposed below the channel layer 322, and a p-type GaAs layer 318 constituting a base layer of the HBT 311 is disposed below the n-type AlGaAs layer 320 as a p-type buffer layer of the FET 315. Yes.

そして、チャネル層のn型GaAs層322とp型バッファ層318の間にn型AlGaAs層320が配置されている。しかし、n型AlGaAs層320はFET動作としては不要な層であるため、これによりキャリアリークのパスを提供することとなり、結果としてチャネルのピンチオフ性が悪くなる。すなわちピンチオフ電圧が余分に大きくなってしまう。またn型AlGaAs層320もチャネル層として使用した場合には、チャネル層をバンドギャップの異なるGaAsとAlGaAsの2種類の化合物で構成することになり、その不連続性からFETのゲート電圧−ドレイン電流特性の線形性が失われ、回路の歪み特性が悪くなる。   An n-type AlGaAs layer 320 is disposed between the n-type GaAs layer 322 and the p-type buffer layer 318 of the channel layer. However, since the n-type AlGaAs layer 320 is an unnecessary layer for the FET operation, this provides a carrier leak path, resulting in poor channel pinch-off. That is, the pinch-off voltage becomes excessively large. When the n-type AlGaAs layer 320 is also used as a channel layer, the channel layer is composed of two kinds of compounds of GaAs and AlGaAs having different band gaps, and the gate voltage-drain current of the FET due to the discontinuity. The linearity of the characteristics is lost, and the distortion characteristics of the circuit are deteriorated.

一方、特許文献2では、メサ構造とせず不純物注入によりHBTと他のデバイスの集積化を実現している。   On the other hand, in Patent Document 2, the integration of the HBT and other devices is realized by impurity implantation without using the mesa structure.

例えば、HBTと共に集積化されるHFETやMESFET、J−FETはいずれもHBTのコレクタ層(GaAs)にイオン注入することにより形成している。また、HFETには、チャネルから基板側にリークするキャリアを防止するためのp型バッファ層を設けているが、これもコレクタ層に不純物をイオン注入することにより形成している。更に、HBT側においても、ベース層の加工(ベースぺデスタル形成)や複数回のイオン注入およびアニールを行っている。さらにその後、さらにエミッタ層、エミッタコンタクト層を形成する2回目のエピタキシャル成長工程が必要となる。しかし、これにより製造工程の複雑化、長期化は避けられず、コストが上がる問題がある。   For example, all of the HFET, MESFET, and J-FET integrated with the HBT are formed by ion implantation into the collector layer (GaAs) of the HBT. The HFET is provided with a p-type buffer layer for preventing carriers leaking from the channel to the substrate side, and this is also formed by ion implantation of impurities into the collector layer. Further, on the HBT side, the base layer is processed (base pedestal formation), and multiple times of ion implantation and annealing are performed. Furthermore, after that, a second epitaxial growth process for forming an emitter layer and an emitter contact layer is required. However, this complicates and lengthens the manufacturing process, and there is a problem that costs increase.

本発明はかかる課題に鑑みてなされ、第1に、少なくとも1つのヘテロ接合を形成する複数の半導体層を積層した化合物半導体基板の第1領域および第2領域にそれぞれバイポーラトランジスタおよび電界効果トランジスタを集積化する化合物半導体装置であって、前記第1領域の1つの一導電型半導体層を前記バイポーラトランジスタのエミッタ層とし、前記第2領域の前記一導電型半導体層を前記電界効果トランジスタのチャネル層とすることにより解決するものである。   The present invention has been made in view of such a problem. First, a bipolar transistor and a field effect transistor are integrated in a first region and a second region, respectively, of a compound semiconductor substrate in which a plurality of semiconductor layers forming at least one heterojunction are stacked. In the compound semiconductor device to be manufactured, one one-conductivity-type semiconductor layer in the first region is used as an emitter layer of the bipolar transistor, and the one-conductivity-type semiconductor layer in the second region is used as a channel layer of the field effect transistor. To solve this problem.

第2に、化合物半導体基板の第1領域および第2領域にそれぞれバイポーラトランジスタと電界効果トランジスタを集積化する化合物半導体装置の製造方法であって、一度のエピタキシャル成長により、前記基板上に少なくとも1つのヘテロ接合を含み前記バイポーラトランジスタと前記電界効果トランジスタを形成する複数の半導体層を連続して形成する工程と、第1のメサエッチングを行い、前記第1領域の一導電型半導体層により前記バイポーラトランジスタのエミッタ層を形成し、前記第2領域の前記一導電型半導体層により前記電界効果トランジスタのチャネル層を形成する工程と、第2のメサエッチングを行い、前記第1領域の前記一導電型半導体層の下層の逆導電型半導体層により前記バイポーラトランジスタのベース層を形成する工程と、分離領域を形成し、前記第1領域と前記第2領域を分離する工程と、オーミック金属層により、前記バイポーラトランジスタおよび前記電界効果トランジスタの第1層目の電極を形成する工程と、前記第2領域の前記一導電型半導体層表面にゲート金属層を蒸着し前記電界効果トランジスタのゲート電極を形成する工程と、配線金属層により、前記第1層目の電極とコンタクトする第2層目の電極を形成する工程と、を具備することにより解決するものである。   Second, a method for manufacturing a compound semiconductor device in which a bipolar transistor and a field effect transistor are integrated in a first region and a second region of a compound semiconductor substrate, respectively, wherein at least one heterogeneous layer is formed on the substrate by one epitaxial growth. A step of continuously forming a plurality of semiconductor layers including a junction and forming the bipolar transistor and the field effect transistor; and a first mesa etching; Forming an emitter layer, forming a channel layer of the field effect transistor from the one-conductivity-type semiconductor layer in the second region, and performing a second mesa etching to form the one-conductivity-type semiconductor layer in the first region; The base layer of the bipolar transistor is formed by the reverse conductive semiconductor layer below A step of forming an isolation region, separating the first region and the second region, and forming an electrode of the first layer of the bipolar transistor and the field effect transistor by an ohmic metal layer, A step of depositing a gate metal layer on the surface of the one-conductivity-type semiconductor layer in the second region to form a gate electrode of the field effect transistor; and a second contact with the first layer electrode by a wiring metal layer And a step of forming a layer electrode.

本実施形態によれば、第1に、FETのチャネル層(n型InGaP層またはn型AlGaAs層)に当接してその下層に、HBTのベース層となるp+型GaAs層を配置する。従ってn型不純物の不純物濃度が除々に低くなっていくチャネル層の底部において、不純物濃度の薄いn型不純物をp型バッファ層のp型不純物で電気的に打ち消すことができる。これにより電気的に、不純物濃度プロファイルを、チャネル層底部において急峻にすることと同じ効果が得られ、結果としてピンチオフ電圧Vpを小さくできる。   According to the present embodiment, first, a p + -type GaAs layer serving as a base layer of the HBT is disposed under and in contact with the channel layer (n-type InGaP layer or n-type AlGaAs layer) of the FET. Therefore, at the bottom of the channel layer where the impurity concentration of the n-type impurity gradually decreases, the n-type impurity having a low impurity concentration can be electrically canceled by the p-type impurity of the p-type buffer layer. As a result, the same effect can be obtained as when the impurity concentration profile is electrically steep at the bottom of the channel layer, and as a result, the pinch-off voltage Vp can be reduced.

またチャネル層の底部にpn接合があるため、pn接合のビルトイン電圧により空乏層が発生し、その空乏層によりキャリアがチャネル層の外にリークすることを防止できる。そのためさらにピンチオフ電圧Vpを小さくでき、結果として相互コンダクタンスgmを高めることができる。   Further, since there is a pn junction at the bottom of the channel layer, a depletion layer is generated by the built-in voltage of the pn junction, and carriers can be prevented from leaking out of the channel layer. Therefore, the pinch-off voltage Vp can be further reduced, and as a result, the mutual conductance gm can be increased.

FETのチャネル層としてInGaP層を採用すると、バンドギャップが大きいため高耐圧が得られる。また、InGaP層は組成上、化学的ストレスに強いため、FETのゲート電極の周囲にチャネル層が露出する構造の場合、チャネル層を十分保護することができる。   When an InGaP layer is employed as the channel layer of the FET, a high breakdown voltage can be obtained because the band gap is large. In addition, since the InGaP layer is resistant to chemical stress due to its composition, the channel layer can be sufficiently protected in the case where the channel layer is exposed around the gate electrode of the FET.

第2に、エミッタ層(チャネル層)上に、ノンドープ層を設けることにより、HBTにおいてはノンドープ層がエミッタバラスト抵抗層となり二次降伏による破壊を防止できる。またFETにおいては、ノンドープ層が安定化層となり、チャネル表面の表面空乏層がチャネル内に伸びることを防止できる。すなわちFETの高電流密度化と低オン抵抗化を図ることができる。つまり、一層のエピタキシャル層を追加することにより、HBTの信頼性向上とFETの高性能化を同時に図ることができる。例えば、安定化層をInGaP層で形成すると、チャネル層の保護効果が非常に大きい。   Secondly, by providing a non-doped layer on the emitter layer (channel layer), in the HBT, the non-doped layer becomes an emitter ballast resistance layer and can be prevented from being destroyed by secondary breakdown. In the FET, the non-doped layer serves as a stabilization layer, and the surface depletion layer on the channel surface can be prevented from extending into the channel. That is, it is possible to achieve high current density and low on-resistance of the FET. That is, by adding a single epitaxial layer, it is possible to simultaneously improve the reliability of the HBT and improve the performance of the FET. For example, when the stabilization layer is formed of an InGaP layer, the channel layer protection effect is very large.

第3に、本実施形態では1度のエピタキシャル成長工程ですべてのエピタキシャル層を形成する。さらに多数回のイオン注入およびアニール工程や、ベースぺデスタル形成など半導体層の加工の工程が不要となるため、製造工程の複雑化を回避することができる。   Third, in the present embodiment, all epitaxial layers are formed in one epitaxial growth step. Further, since the semiconductor layer processing steps such as ion implantation and annealing steps and base pedestal formation are not required, the manufacturing process can be prevented from becoming complicated.

以下に図1から図11を用いて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

図1は、本発明の第1実施形態を示す断面図である。化合物半導体装置100は、少なくとも1つのヘテロ接合を形成する複数の半導体層を積層した化合物半導体基板に、HBT101とFET102を集積化したものである。以下、FET102としてGaAsのMESFETを例に説明する。尚、図ではHBT101およびFET102の最小単位の構成を示し、2層目以上の電極を省略する。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of the present invention. In the compound semiconductor device 100, the HBT 101 and the FET 102 are integrated on a compound semiconductor substrate in which a plurality of semiconductor layers forming at least one heterojunction are stacked. Hereinafter, a GaAs MESFET will be described as an example of the FET 102. In the figure, the configuration of the minimum unit of the HBT 101 and the FET 102 is shown, and the second and higher electrodes are omitted.

図1の如く、半絶縁性のGaAs基板1上に、複数の半導体層、すなわちn+型GaAs層2、n−型GaAs層3、p+型GaAs層4、n型InGaP層5、n+型GaAs層6が積層される。半導体層の一部はエッチングにより除去され、メサ状に形成される。またn+型GaAs層2は連続しており基板1に達する分離領域20が設けられる。分離領域20は、B+等の不純物のイオン注入による絶縁化領域である。   As shown in FIG. 1, a plurality of semiconductor layers, that is, an n + type GaAs layer 2, an n− type GaAs layer 3, a p + type GaAs layer 4, an n type InGaP layer 5, and an n + type GaAs layer are formed on a semi-insulating GaAs substrate 1. 6 are stacked. A part of the semiconductor layer is removed by etching to form a mesa shape. The n + -type GaAs layer 2 is continuous, and an isolation region 20 reaching the substrate 1 is provided. The isolation region 20 is an insulating region by ion implantation of impurities such as B +.

半導体装置100は、メサと絶縁化領域20により第1領域31および第2領域32に分離される。第1領域31にはHBT101が形成され、第2領域32にはFET102が形成される。HBT101およびFET102の各電極は、図示は省略するが平面パターンにおいて櫛状に形成される。そして図の構成を最小の単位(単位素子)とし、櫛状の単位素子を複数並列接続して能動素子を構成する。尚、図では第1領域31と第2領域32を隣接して配置しているが、同一基板上であれば隣接していなくても良い。   The semiconductor device 100 is separated into a first region 31 and a second region 32 by the mesa and the insulating region 20. The HBT 101 is formed in the first region 31, and the FET 102 is formed in the second region 32. Each electrode of the HBT 101 and the FET 102 is formed in a comb shape in a planar pattern although illustration is omitted. The configuration shown in the figure is the minimum unit (unit element), and an active element is configured by connecting a plurality of comb-shaped unit elements in parallel. In the figure, the first region 31 and the second region 32 are disposed adjacent to each other, but may not be adjacent to each other on the same substrate.

HBT101のサブコレクタ層2は、基板1上にエピタキシャル成長法によって形成され、3〜6E18cm−3の比較的高不純物濃度にシリコン(Si)ドープされたn+型GaAs層である。その膜厚は数千Åである。コレクタ層3は、サブコレクタ層2の一部領域上に形成され、シリコンドープによって1〜10E16cm−3程度に不純物濃度にドープされたn−型GaAs層である。その膜厚は数千Åである。ベース層4aは、コレクタ層3の上に形成され、カーボン(C)ドープによって1〜50E18cm−3程度の不純物濃度にドープされたp+型GaAs層である。膜厚は数百〜2000Åである。エミッタ層5aは、ベース層4aの一部領域上に形成され、シリコンドープによって1〜10E17cm−3程度の不純物濃度にドープされたn型InGaP層である。膜厚は1000〜5000Åである。エミッタ層5aは、上層および下層のGaAs層と格子整合する。エミッタコンタクト層6aは、エミッタ層5aの上に形成され、シリコンドープによって3〜6E18cm−3程度の不純物濃度にドープされたn+型GaAs層で、膜厚は数千Åである。 The subcollector layer 2 of the HBT 101 is an n + type GaAs layer formed on the substrate 1 by an epitaxial growth method and doped with silicon (Si) to a relatively high impurity concentration of 3 to 6E18 cm −3 . Its film thickness is several thousand mm. The collector layer 3 is an n − type GaAs layer formed on a partial region of the subcollector layer 2 and doped to an impurity concentration of about 1 to 10E16 cm −3 by silicon doping. Its film thickness is several thousand mm. The base layer 4a is a p + type GaAs layer formed on the collector layer 3 and doped to an impurity concentration of about 1 to 50E18 cm −3 by carbon (C) doping. The film thickness is several hundred to 2,000 mm. The emitter layer 5a is an n-type InGaP layer formed on a partial region of the base layer 4a and doped to an impurity concentration of about 1 to 10E17 cm −3 by silicon doping. The film thickness is 1000 to 5000 mm. The emitter layer 5a is lattice-matched with the upper and lower GaAs layers. The emitter contact layer 6a is an n + type GaAs layer formed on the emitter layer 5a and doped to an impurity concentration of about 3 to 6E18 cm −3 by silicon doping, and has a film thickness of several thousand Å.

HBT101は、エミッタ層5aとベース層4aとで、InGaP/GaAsへテロ接合を形成している。   In the HBT 101, the emitter layer 5a and the base layer 4a form an InGaP / GaAs heterojunction.

また、エミッタ層5aの下部は、両側に配置されるベース電極8側に張り出す形状のレッジ(棚)Lが設けられている。レッジLは空乏化しており、レッジL下方のベース層4a表面においてエミッタ−ベース間の再結合電流が流れることを防止している。   In addition, a ledge (shelf) L having a shape projecting toward the base electrode 8 disposed on both sides is provided at the lower portion of the emitter layer 5a. The ledge L is depleted and prevents the emitter-base recombination current from flowing on the surface of the base layer 4a below the ledge L.

サブコレクタ層2の表面には、コレクタ層3を挟む位置にオーミック金属層(AuGe/Ni/Au)からなる1層目のコレクタ電極7が配置される。ベース層4aの表面には、エミッタ層5aを囲むパターンで、オーミック金属層(Pt/Ti/Pt/Au)からなるベース電極8が配置される。エミッタコンタクト層6aの上部にはオーミック金属層(AuGe/Ni/Au)からなる1層目のエミッタ電極9が配置される。   On the surface of the subcollector layer 2, a first collector electrode 7 made of an ohmic metal layer (AuGe / Ni / Au) is disposed at a position sandwiching the collector layer 3. A base electrode 8 made of an ohmic metal layer (Pt / Ti / Pt / Au) is arranged on the surface of the base layer 4a in a pattern surrounding the emitter layer 5a. A first emitter electrode 9 made of an ohmic metal layer (AuGe / Ni / Au) is disposed on the emitter contact layer 6a.

FET102は、n型InGaP層5をチャネル層5bとする。チャネル層5bは具体的にはキャリア(電子)が流れる領域である。又、チャネル層5bは、HBT101のエミッタ層5aと同一の半導体層である。   The FET 102 uses the n-type InGaP layer 5 as a channel layer 5b. Specifically, the channel layer 5b is a region where carriers (electrons) flow. The channel layer 5b is the same semiconductor layer as the emitter layer 5a of the HBT 101.

InGaP層はバンドギャップが大きく、化学的ストレスに強い。つまりチャネル層5bのバンドギャップが大きくなるため高耐圧が得られる。また、図1の如く、ゲート電極12の周囲にチャネル層5bが露出する構造であっても、化学的ストレスに強いため、チャネル層5bを十分保護することができる。   The InGaP layer has a large band gap and is resistant to chemical stress. That is, since the band gap of the channel layer 5b is increased, a high breakdown voltage can be obtained. Further, even if the channel layer 5b is exposed around the gate electrode 12 as shown in FIG. 1, the channel layer 5b can be sufficiently protected because it is resistant to chemical stress.

チャネル層5bの上層には、コンタクト層6bd、6bsが設けられる。コンタクト層6bd、6bsは、HBT101のエミッタコンタクト層6aと同一の半導体層である。コンタクト層6bd、6bsもメサ状に形成され、それらの間に露出したチャネル層5bにゲート電極12が設けられる。コンタクト層6bd、6bs上には、オーミック金属層によって1層目のドレイン電極10、ソース電極11がそれぞれ形成される。   Contact layers 6bd and 6bs are provided on the channel layer 5b. The contact layers 6bd and 6bs are the same semiconductor layers as the emitter contact layer 6a of the HBT 101. The contact layers 6bd and 6bs are also formed in a mesa shape, and the gate electrode 12 is provided on the channel layer 5b exposed between them. On the contact layers 6bd and 6bs, the first drain electrode 10 and the source electrode 11 are formed by ohmic metal layers, respectively.

また、チャネル層5bをHBT101のエミッタ層5aと同じ半導体層とすることにより、チャネル層5bの下層にはHBT101のベース層と同一の半導体層であるp+GaAs層4が配置される。p+GaAs層4はp型バッファ層4bとなり、ピンチオフ性を改善し、チャネル層5bから基板側にリークするキャリアを防止できる。   Further, by making the channel layer 5b the same semiconductor layer as the emitter layer 5a of the HBT 101, the p + GaAs layer 4 which is the same semiconductor layer as the base layer of the HBT 101 is disposed below the channel layer 5b. The p + GaAs layer 4 becomes the p-type buffer layer 4b, improves the pinch-off property, and can prevent carriers leaking from the channel layer 5b to the substrate side.

GaAsFETのピンチオフ性を良くすることはGaAsFETのデバイス設計において最も重要なテーマの1つである。GaAsFETの不純物濃度プロファイルにおいて、チャネル層の底部は、一定の不純物濃度から急激にノンドープとなる構造が理想的である。このときピンチオフ電圧Vpを最も小さくすることができる。   Improving the pinch-off property of GaAsFET is one of the most important themes in GaAsFET device design. In the impurity concentration profile of GaAsFET, the bottom of the channel layer is ideally a structure that is suddenly non-doped from a certain impurity concentration. At this time, the pinch-off voltage Vp can be minimized.

しかし実際には不純物濃度プロファイルを一定濃度から急激にノンドープとすることは不可能であり、チャネル層の底部において不純物濃度は除々にしか減らすことができない。この結果ピンチオフ電圧付近においてゲート電圧−ドレイン電流特性が緩慢になり(ゲート電圧を下げて行ってもすぐにはドレイン電流が0にならず)、その分ピンチオフ電圧Vpが大きくなる。また実際にはチャネル層外の基板側にキャリアリークが発生するため、ピンチオフ電圧Vpがさらに大きくなる。FETのピンチオフ電圧Vpが余分に大きくなってしまうと回路設計上FET動作に対して余分な電圧配分をする必要が出てくるため、その分回路の高周波特性を劣化させる結果となる。従って高周波特性を劣化させない工夫が必要であり、ピンチオフ電圧が余分に大きくならないようにする対策、すなわちピンチオフ性の改善が必要である。   However, in practice, it is impossible to make the impurity concentration profile abruptly non-doped from a certain concentration, and the impurity concentration can only be gradually reduced at the bottom of the channel layer. As a result, the gate voltage-drain current characteristic becomes slow in the vicinity of the pinch-off voltage (the drain current does not immediately become zero even when the gate voltage is lowered), and the pinch-off voltage Vp increases accordingly. In practice, carrier leakage occurs on the substrate side outside the channel layer, so that the pinch-off voltage Vp is further increased. If the pinch-off voltage Vp of the FET becomes excessively large, it is necessary to distribute an excessive voltage for the FET operation in terms of circuit design, resulting in deterioration of the high-frequency characteristics of the circuit. Therefore, it is necessary to devise measures that do not deteriorate the high-frequency characteristics, and it is necessary to take measures to prevent the pinch-off voltage from becoming excessively high, that is, to improve the pinch-off property.

本実施形態ではピンチオフ性を改善する方法としてチャネル層5bに当接してその下にp型バッファ層4bを配置する方法を採用した。この手法により、n型不純物の不純物濃度が除々に低くなっていくチャネル層の底部において、不純物濃度の低いn型不純物をp型バッファ層4bのp型不純物で電気的に打ち消すことができる。従って電気的に、不純物濃度プロファイルを、チャネル層の底部において急峻にすることと同じ効果が得られ、結果としてピンチオフ電圧Vpを小さくできる。またチャネル層の底部にpn接合があるため、pn接合のビルトイン電圧により空乏層が発生し、その空乏層によりキャリアがチャネル外にリークすることを防止できる。そのためさらにピンチオフ電圧Vpを小さくできる。さらにその結果として相互コンダクタンスgmを高めることができる。   In the present embodiment, as a method for improving the pinch-off property, a method in which the p-type buffer layer 4b is disposed in contact with the channel layer 5b is employed. By this method, the n-type impurity having a low impurity concentration can be electrically canceled by the p-type impurity in the p-type buffer layer 4b at the bottom of the channel layer where the impurity concentration of the n-type impurity gradually decreases. Therefore, the same effect as that of making the impurity concentration profile steep at the bottom of the channel layer can be obtained electrically, and as a result, the pinch-off voltage Vp can be reduced. Further, since there is a pn junction at the bottom of the channel layer, a depletion layer is generated by the built-in voltage of the pn junction, and carriers can be prevented from leaking out of the channel. Therefore, the pinch-off voltage Vp can be further reduced. As a result, the mutual conductance gm can be increased.

本実施形態では、HBT101のベース層4aとなるp+型GaAa層4をp型バッファ層4bとすることで、イオン注入、アニールやベースペデスタルの形成など、特別な工程を付加することなく、チャネル層5bと逆導電型のバッファ層4bを得ることができる。   In this embodiment, the p + -type GaAa layer 4 serving as the base layer 4a of the HBT 101 is used as the p-type buffer layer 4b, so that the channel layer is not added without any special process such as ion implantation, annealing, or base pedestal formation. A buffer layer 4b having a conductivity type opposite to that of 5b can be obtained.

尚、n型InGaP層5に変えて、n型AlGaAs層でもよい。この場合、HBT101では、エミッタ層5aとベース層4aとで、AlGaAs/GaAsへテロ接合を形成する。   Instead of the n-type InGaP layer 5, an n-type AlGaAs layer may be used. In this case, in the HBT 101, the emitter layer 5a and the base layer 4a form an AlGaAs / GaAs heterojunction.

図2は、本発明の第2実施形態を示す断面図である。第2実施形態は、n型InGaP層と、n+型GaAs層の間にノンドープ層を配置するものである。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, a non-doped layer is disposed between an n-type InGaP layer and an n + -type GaAs layer.

図はノンドープのInGaP層21を配置した場合を示す。ノンドープInGaP層21は、HBT101においては、エミッタ層5aとエミッタコンタクト層6aの間に配置され、エミッタバラスト抵抗層21aとなる。   The figure shows a case where a non-doped InGaP layer 21 is disposed. In the HBT 101, the non-doped InGaP layer 21 is disposed between the emitter layer 5a and the emitter contact layer 6a and becomes the emitter ballast resistance layer 21a.

一般に、HBTはHEMT(High Electron Mobility Transistor)に比べ潜在的に非常に高い電流密度を得られ、非常に低いオン抵抗Ronを得ることができる。しかしHBTは通常、図示したようなHBT101の単位素子が櫛状に並列に複数配置されている。その場合、1つの単位素子に電流が集中して二次降伏により破壊に至りやすい。   In general, an HBT can obtain a potentially very high current density and a very low on-resistance Ron as compared with a HEMT (High Electron Mobility Transistor). However, the HBT usually has a plurality of unit elements of the HBT 101 as shown in FIG. In that case, the current concentrates on one unit element and easily breaks due to secondary breakdown.

HBTのベース−エミッタ間電圧VBE−ベース電流の特性は温度に対して正の係数を持つ。このため、何らかの設計上の不均一要因により、単位素子(HBT101)が他の単位素子(HBT101)に対してベース−エミッタ間電圧VBEバイアスが少し大きく印加される場合がある。その結果ベース電流、コレクタ電流が多く流れ、温度が上がってより多くのベース電流、コレクタ電流が流れ、最後に破壊に至る。これが通常の二次降伏のプロセスである。このため、実際のところ十分に電流密度を上げることができない。 The characteristics of the HBT base-emitter voltage V BE -base current have a positive coefficient with respect to temperature. For this reason, the base-emitter voltage V BE bias may be applied to the unit element (HBT 101) slightly larger than the other unit elements (HBT 101) due to some design non-uniformity factor. As a result, a large amount of base current and collector current flow, the temperature rises, more base current and collector current flow, and finally breakdown. This is the normal secondary yielding process. For this reason, the current density cannot actually be increased sufficiently.

しかし、本実施形態のHBT101はエミッタ層5a上にエミッタバラスト抵抗層21aが配置される。つまりHBT101のエミッタにバラスト抵抗が接続された構成であるため、二次降伏のプロセスが実際に開始されることはない。すなわちある単位素子において温度上昇によりベース電流、コレクタ電流が増加する正帰還が発生し始めても、増加したベース電流はバラスト抵抗両端の電圧ドロップを増加させ、結果としてベース電流が減少し、コレクタ電流も減少する。以上が一般的なバラスト抵抗が二次降伏を防ぐメカニズムである。本実施形態の場合、バラスト抵抗はエピタキシャル層としてHBT101のデバイスの中に組み込まれており、HBT101の発熱は直接バラスト抵抗に伝わる。バラスト抵抗は負の温度係数を有するため、HBT101が発熱するとエミッタバラスト抵抗層21bの抵抗値が大きくなる。従って、HBT101の発熱はHBT101のコレクタ電流をさらに低減させ、さらにHBT101を冷却する。つまり、結果として二次降伏の発生を効果的に防ぐことができ、信頼性を大幅に向上できる。   However, in the HBT 101 of this embodiment, the emitter ballast resistor layer 21a is disposed on the emitter layer 5a. That is, since the ballast resistor is connected to the emitter of the HBT 101, the secondary breakdown process is not actually started. That is, even if positive feedback that increases base current and collector current due to temperature rise in a unit element starts, the increased base current increases the voltage drop across the ballast resistor, resulting in a decrease in base current and collector current. Decrease. The above is the mechanism by which general ballast resistance prevents secondary breakdown. In the case of the present embodiment, the ballast resistor is incorporated as an epitaxial layer in the device of the HBT 101, and the heat generated by the HBT 101 is directly transmitted to the ballast resistor. Since the ballast resistor has a negative temperature coefficient, when the HBT 101 generates heat, the resistance value of the emitter ballast resistor layer 21b increases. Therefore, the heat generation of the HBT 101 further reduces the collector current of the HBT 101 and further cools the HBT 101. That is, as a result, the occurrence of secondary breakdown can be effectively prevented, and the reliability can be greatly improved.

つまり、従来よりHBTの電流密度を大幅に上げることができる。その結果、例えば本実施形態のHBTによりパワーアンプ(高出力増幅器)等を構成した場合、二次降伏を回避し、且つHEMTに比べ圧倒的に電流密度を上げることができる。   That is, the current density of the HBT can be significantly increased as compared with the conventional case. As a result, for example, when a power amplifier (high power amplifier) or the like is configured by the HBT of the present embodiment, secondary breakdown can be avoided and the current density can be increased overwhelmingly as compared with HEMT.

一方、FET102においては、ノンドープInGaP層21がチャネル層5bとコンタクト層6bの間に配置され、安定化層21bとなる。安定化層21bを配置することにより、チャネル層5b表面の表面空乏層がチャネル層5b内に伸びることを防止できる。すなわちFET102の高電流密度化と低オン抵抗化を図り、高性能化を実現できる。   On the other hand, in the FET 102, the non-doped InGaP layer 21 is disposed between the channel layer 5b and the contact layer 6b, and becomes the stabilization layer 21b. By disposing the stabilization layer 21b, the surface depletion layer on the surface of the channel layer 5b can be prevented from extending into the channel layer 5b. That is, high current density and low on-resistance of the FET 102 can be achieved, and high performance can be realized.

また、安定化層21bを化学的ストレスに強いInGaP層で形成すると、チャネル層5bの保護効果が非常に大きい利点を有する。   Further, when the stabilization layer 21b is formed of an InGaP layer that is resistant to chemical stress, there is an advantage that the protective effect of the channel layer 5b is very large.

ノンドープInGaP層21は、n型InGaP層5に連続してエピタキシャル成長により成膜すればよい。つまり半導体層一層分のエピタキシャル成長のシーケンスを途中に追加するのみで、HBT101の信頼性向上とFET102の高性能化を同時に図ることができる。他の構成要素は、第1実施形態と同様であるので、説明は省略する。   The non-doped InGaP layer 21 may be formed by epitaxial growth continuously from the n-type InGaP layer 5. That is, the reliability of the HBT 101 and the performance of the FET 102 can be improved at the same time by only adding an epitaxial growth sequence for one semiconductor layer in the middle. Since other components are the same as those in the first embodiment, the description thereof will be omitted.

尚、エミッタ層5aおよびチャネル層5bがn型AlGaAs層の場合は、エミッタバラスト抵抗層21aおよび安定化層21bはノンドープInGaP層でも良いし、ノンドープAlGaAs層でも良い。   When the emitter layer 5a and the channel layer 5b are n-type AlGaAs layers, the emitter ballast resistor layer 21a and the stabilization layer 21b may be non-doped InGaP layers or non-doped AlGaAs layers.

図3は、第3実施形態を示す断面図である。図3(A)は半導体装置100の断面図、図3(B)はHBT101の特性図である。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing a third embodiment. FIG. 3A is a cross-sectional view of the semiconductor device 100, and FIG. 3B is a characteristic diagram of the HBT 101.

本実施形態の半導体装置によりスイッチング素子を構成する場合には、HBT101は順方向と逆方向の双方向に対称に動作可能なHBT(以下対称型HBT)とするとよい。   When the switching element is configured by the semiconductor device of the present embodiment, the HBT 101 may be an HBT that can operate symmetrically in both the forward and reverse directions (hereinafter referred to as a symmetric HBT).

図3(A)を参照して、第1領域31に対称型HBT101を形成する。対称型HBT101は、半絶縁性のGaAs基板1上にn+型GaAsのサブコレクタ層2が形成され、サブコレクタ層2上にn型InGaPのコレクタ層3、p型GaAsのベース層4a、n型InGaPのエミッタ層5a、n+型GaAsのエミッタコンタクト層6aがメサ型に積層されて構成されている。コレクタ層3は、サブコレクタ層2の一部領域上に形成され、シリコンドープによって1〜5E17cm−3程度に不純物濃度にドープされたn型のInGaP層である。膜厚は1000〜5000Åである。これ以外の構成は、図1の第1実施形態と同様である。尚、コレクタ層3およびエミッタ層5aはInGaP層に代えてAlGaAs層であってもよい。 With reference to FIG. 3A, a symmetric HBT 101 is formed in the first region 31. In the symmetric HBT 101, an n + type GaAs subcollector layer 2 is formed on a semi-insulating GaAs substrate 1, an n type InGaP collector layer 3, a p type GaAs base layer 4a, an n type An InGaP emitter layer 5a and an n + -type GaAs emitter contact layer 6a are stacked in a mesa shape. The collector layer 3 is an n-type InGaP layer formed on a partial region of the sub-collector layer 2 and doped to an impurity concentration of about 1 to 5E17 cm −3 by silicon doping. The film thickness is 1000 to 5000 mm. Other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIG. The collector layer 3 and the emitter layer 5a may be AlGaAs layers instead of the InGaP layers.

対称型HBT101は、エミッタ層5aとベース層4aとで、InGaP/GaAsへテロ接合を形成しているのに加え、コレクタ層3とベース層4aとでもInGaP/GaAsへテロ接合を形成している。   In addition to the InGaP / GaAs heterojunction formed by the emitter layer 5a and the base layer 4a, the symmetric HBT 101 also forms the InGaP / GaAs heterojunction by the collector layer 3 and the base layer 4a. .

そして、エミッタ層5aをエミッタとして動作する順方向のトランジスタ動作時(順トランジスタ動作時)と、エミッタ層5aをコレクタとして動作する逆方向のトランジスタ動作時(逆トランジスタ動作時)とで、トランジスタ特性がほぼ同じ特性となるように構造上の各パラメータを制御する。対称型HBTの詳細については図3(B)を参照して後述する。   The transistor characteristics are different between a forward transistor operation that operates using the emitter layer 5a as an emitter (forward transistor operation) and a reverse transistor operation that operates using the emitter layer 5a as a collector (reverse transistor operation). Each structural parameter is controlled so that the characteristics are almost the same. Details of the symmetric HBT will be described later with reference to FIG.

第2領域32には、FET102を形成する。FET102のチャネル層5bは、対称型HBT101のエミッタ層5aと同じn型InGaP層5よりなる。またチャネル層5bの下には、対称型HBT101のベース層4aと同じp+型GaAs層4よりなるp型バッファ層4bが配置される。   In the second region 32, the FET 102 is formed. The channel layer 5 b of the FET 102 is made of the same n-type InGaP layer 5 as the emitter layer 5 a of the symmetric HBT 101. A p-type buffer layer 4b made of the same p + -type GaAs layer 4 as the base layer 4a of the symmetric HBT 101 is disposed under the channel layer 5b.

対称型HBT101のため、バッファ層4b下層にコレクタ層と同じn型InGaP層3が配置される。しかし、バッファ層4bより下層はFET102の動作に影響を与えない。すなわち、対称型HBT101と同一基板に集積化する構造であっても、FET102は第1実施形態と同様の良好な特性が得られる。他の構成は第1実施形態と同様であり説明は省略する。   For the symmetric HBT 101, the same n-type InGaP layer 3 as the collector layer is disposed below the buffer layer 4b. However, the layer below the buffer layer 4b does not affect the operation of the FET 102. That is, even if the symmetric HBT 101 is integrated on the same substrate, the FET 102 can obtain good characteristics similar to those of the first embodiment. Other configurations are the same as those of the first embodiment, and a description thereof is omitted.

図3(B)は、対称型HBT101の特性図である。図は、対称型HBT101の、所定のベース電流Iにおけるコレクタ−エミッタ電圧VCEとコレクタ電流IcのV−Iカーブを示す。 FIG. 3B is a characteristic diagram of the symmetric HBT 101. Figure symmetric HBT 101, a collector at a given base current I B - shows the V-I curve of the emitter voltage V CE and the collector current Ic.

ある所定のベース電流Iにおいてコレクタ−エミッタ電圧VCEおよびコレクタ電流Icが正(+)の値を示すトランジスタを順トランジスタといい、負(−)の値を示すトランジスタを逆トランジスタという。 In a given base current I B collector - refers to a transistor that indicates the value of the emitter voltage V CE and the collector current Ic is positive (+) and forward transistors, negative (-) value transistor of the opposite transistor shown a.

図のごとく、対称型HBT101は、順トランジスタ動作時のオン抵抗Ron(=ΔVCE/ΔI)と逆トランジスタ動作時のオン抵抗Ron’(=ΔVCE’/ΔI’)がほぼ等しくなるように構成したHBTである。これを実現するために、エミッタ層5aとコレクタ層3は基本的に同じ構造とする。例えば、エミッタ層5aにInGaP層を使用する場合はコレクタ層3にもInGaP層を使用する。そして、エミッタ層5aとコレクタ層3にInGaP層を使用する場合はGaAs層(サブコレクタ層2およびエミッタコンタクト層6a)とそれぞれ格子整合させる。また、エミッタ層5aとコレクタ層3にAlGaAs層を使用する場合はAlのモル比率を同じにする。 As shown in the figure, in the symmetric HBT 101, the on-resistance Ron (= ΔV CE / ΔI C ) during forward transistor operation and the on-resistance Ron ′ (= ΔV CE ′ / ΔI C ′) during reverse transistor operation are substantially equal. The HBT is configured as follows. In order to realize this, the emitter layer 5a and the collector layer 3 have basically the same structure. For example, when an InGaP layer is used for the emitter layer 5a, an InGaP layer is also used for the collector layer 3. When InGaP layers are used for the emitter layer 5a and the collector layer 3, they are lattice-matched with the GaAs layers (sub-collector layer 2 and emitter contact layer 6a), respectively. Further, when AlGaAs layers are used for the emitter layer 5a and the collector layer 3, the molar ratio of Al is made the same.

そして、エミッタ層5aの不純物濃度とコレクタ層3の不純物濃度をほぼ同等の値に設定する。これにより、通常のHBTに比べベース−コレクタ耐圧が低下するが、スイッチ回路装置ではベース−コレクタ耐圧は7〜8Vあれば十分である。   Then, the impurity concentration of the emitter layer 5a and the impurity concentration of the collector layer 3 are set to substantially the same value. As a result, the base-collector breakdown voltage is lower than that of a normal HBT. However, in the switch circuit device, a base-collector breakdown voltage of 7 to 8 V is sufficient.

対称型HBT101はコレクタ−エミッタ間電圧を0Vのバイアスで動作させることにより、基本的にコレクタ−エミッタ間の消費電流を0Aにすることができる。   By operating the collector-emitter voltage with a bias of 0 V, the symmetric HBT 101 can basically reduce the current consumption between the collector and the emitter to 0A.

スイッチング素子に一般的に使用されているHEMTはユニポーラデバイスであるのに比べHBTはバイポーラデバイスであるため、圧倒的に電流密度を上げることができ、オン抵抗Ronを非常に小さくできる。また対称型HBT101を使用することによりコレクタ−エミッタ間消費電流を0とすることができる。これはHEMTにおいてドレイン−ソース間消費電流が0であることと同様であり、省エネルギー動作が可能ということになる。理由はHEMTでドレイン−ソース間電圧を0Vにバイアスするのと同様に対称型HBT101でコレクタ−エミッタ間電圧を0Vにバイアスできるからである。   Since the HEMT generally used for the switching element is a unipolar device, the HBT is a bipolar device. Therefore, the current density can be increased significantly, and the on-resistance Ron can be extremely reduced. Further, by using the symmetric HBT 101, the collector-emitter consumption current can be reduced to zero. This is the same as the drain-source current consumption being zero in the HEMT, which means that an energy saving operation is possible. The reason is that the collector-emitter voltage can be biased to 0V in the symmetric HBT 101 in the same manner as the drain-source voltage is biased to 0V in the HEMT.

図4は、本発明の第4実施形態を示す。第4実施形態は、第3実施形態の構造において、n型InGaP層4上にノンドープ層21を配置するものである。   FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention. In the fourth embodiment, the non-doped layer 21 is arranged on the n-type InGaP layer 4 in the structure of the third embodiment.

対称型HBT101のエミッタ層5aおよびFET102のチャネル層と5bなるn型InGaP層5上に、ノンドープInGaP層21を設ける。ノンドープInGaP層21は、対称型HBT101ではエミッタバラスト抵抗層21aとなり、FET102では安定層21bとなる。エミッタバラスト抵抗層21aおよび安定層21bの作用については、第2実施形態と同様である。   A non-doped InGaP layer 21 is provided on the emitter layer 5a of the symmetric HBT 101 and the n-type InGaP layer 5 which is the channel layer of the FET 102 and 5b. The non-doped InGaP layer 21 becomes the emitter ballast resistor layer 21a in the symmetric HBT 101 and the stable layer 21b in the FET 102. The operations of the emitter ballast resistor layer 21a and the stable layer 21b are the same as in the second embodiment.

また、対称型HBT101であるので、コレクタ層であるn型InGaP層3の下層にもノンドープInGaP層22を配置する。ノンドープInGaP層22は、対称型HBT101においてコレクタバラスト抵抗層22aとなる。尚、FET102においては、動作に影響を与えない。   Further, since the symmetric HBT 101 is used, the non-doped InGaP layer 22 is also disposed below the n-type InGaP layer 3 that is the collector layer. The non-doped InGaP layer 22 becomes the collector ballast resistance layer 22a in the symmetric HBT 101. The FET 102 does not affect the operation.

対称型HBT101を使用することによりコレクタ−エミッタ間消費電流を0とすることができる。また、HBTはHEMTに比べ潜在的に非常に高い電流密度を得られ、非常に低いオン抵抗Ronを得ることができる。しかしHBTは二次降伏により破壊するという問題をはらんでいる。   By using the symmetric HBT 101, the collector-emitter consumption current can be reduced to zero. In addition, the HBT can potentially obtain a very high current density compared to the HEMT, and can obtain a very low on-resistance Ron. However, the HBT has a problem of breaking due to secondary breakdown.

そこで、エミッタバラスト抵抗層21a、コレクタバラスト抵抗層22aを配置することにより、二次降伏を防止し、スイッチング素子のオン抵抗Ronを非常に小さくすることができる。つまりスイッチMMICを構成した場合にインサーションロスを非常に小さくできる。   Therefore, by arranging the emitter ballast resistor layer 21a and the collector ballast resistor layer 22a, secondary breakdown can be prevented and the on-resistance Ron of the switching element can be made extremely small. That is, when the switch MMIC is configured, the insertion loss can be very small.

図5から図11を参照して、本発明の化合物半導体装置の製造方法について第1実施形態の場合を例に説明する。   With reference to FIGS. 5 to 11, the method for manufacturing a compound semiconductor device of the present invention will be described by taking the case of the first embodiment as an example.

第1工程(図5):GaAs基板1上に、3〜6E18cm−3の比較的高不純物濃度にシリコン(Si)ドープされたn+型GaAs層2を形成する。膜厚は数千Åである。その上層に、シリコンドープによって1〜10E16cm−3程度の不純物濃度にドープされたn−型GaAs層3を膜厚数千Åに形成する。更に上層に、カーボン(C)ドープによって1〜50E18cm−3程度の不純物濃度にドープされたp+型GaAs層4を膜厚は数百〜2000Åに形成し、シリコンドープによって1〜10E17cm−3程度の不純物濃度にドープされたn型InGaP層5を1000〜5000Åの膜厚に形成する。n型InGaP層5は上層および下層のGaAs層と格子整合し、n型InGaP層5と下層のp+型GaAs層4がへテロ接合を形成する。n型InGaP層5の上層にはシリコンドープによって3〜6E18cm−3程度の不純物濃度にドープされたn+型GaAs層6を数千Åの膜厚に形成する。これらすべての半導体層は1回のエピタキシャル成長工程で連続して積層する。 First step (FIG. 5): An n + -type GaAs layer 2 doped with silicon (Si) at a relatively high impurity concentration of 3 to 6E18 cm −3 is formed on a GaAs substrate 1. The film thickness is several thousand mm. An n − type GaAs layer 3 doped with an impurity concentration of about 1 to 10E16 cm −3 by silicon doping is formed on the upper layer to a thickness of several thousand Å. Further, a p + -type GaAs layer 4 doped to an impurity concentration of about 1 to 50E18 cm −3 by carbon (C) doping is formed on the upper layer to a thickness of several hundred to 2000 mm, and about 1 to 10E17 cm −3 by silicon doping. An n-type InGaP layer 5 doped to an impurity concentration is formed to a thickness of 1000 to 5000 mm. The n-type InGaP layer 5 is lattice-matched with the upper and lower GaAs layers, and the n-type InGaP layer 5 and the lower p + type GaAs layer 4 form a heterojunction. On the n-type InGaP layer 5, an n + -type GaAs layer 6 doped to an impurity concentration of about 3 to 6E18 cm −3 by silicon doping is formed to a thickness of several thousand Å. All these semiconductor layers are laminated successively in one epitaxial growth process.

レジスト(不図示)を設けてフォトリソグラフィプロセスによりアライメントマークのパターンを有するマスクを形成する。このマスクによりn+型GaAs層6の一部をエッチングしてアライメントマーク(不図示)を形成する。   A resist (not shown) is provided, and a mask having an alignment mark pattern is formed by a photolithography process. With this mask, a part of the n + -type GaAs layer 6 is etched to form an alignment mark (not shown).

第2工程(図6): 第1領域31にHBTのエミッタ層を形成するための第1のメサエッチングを行う。まず、第1領域31において所望のパターンでn+型GaAs層6をメサエッチングし、引き続きn型InGaP層5をメサエッチングする。このとき、n型InGaP層5の下方を一部残してエッチングする。その後新たなフォトエッチングプロセスにより残りのn型InGaP層5をメサエッチングし、レジストを除去する。これにより、第1領域31において、エミッタコンタクト層6aとエミッタ層5aがメサ状に形成され、エミッタ層5aの下方にレッジ(棚)Lが形成される。   Second Step (FIG. 6): First mesa etching for forming an emitter layer of HBT in the first region 31 is performed. First, the n + -type GaAs layer 6 is mesa-etched with a desired pattern in the first region 31, and the n-type InGaP layer 5 is subsequently mesa-etched. At this time, the etching is performed while leaving a part below the n-type InGaP layer 5. Thereafter, the remaining n-type InGaP layer 5 is mesa-etched by a new photoetching process to remove the resist. Thereby, in the first region 31, the emitter contact layer 6a and the emitter layer 5a are formed in a mesa shape, and a ledge (shelf) L is formed below the emitter layer 5a.

また、同時に第2領域32において、FETのチャネル層5bが形成される。すなわち、第1のメサエッチングにより所望のパターンでコンタクト層6bおよびチャネル層5bがメサ状に形成される。   At the same time, an FET channel layer 5 b is formed in the second region 32. That is, the contact layer 6b and the channel layer 5b are formed in a mesa shape with a desired pattern by the first mesa etching.

このように、本実施形態では半導体層一層分のエピタキシャル成長のシーケンスを途中に追加するのみで、FETの特性を向上させるチャネル層5bを得ることができる。更にイオン注入、アニールやベースペデスタルの形成など特別な工程を付加することなく、HBTの信頼性向上とFETの高性能化を同時に図るエピタキシャル構造を実現できる。   Thus, in this embodiment, the channel layer 5b that improves the characteristics of the FET can be obtained only by adding an epitaxial growth sequence for one semiconductor layer in the middle. Furthermore, an epitaxial structure that simultaneously improves the reliability of the HBT and enhances the performance of the FET can be realized without adding special processes such as ion implantation, annealing, and formation of a base pedestal.

第3工程(図7): 次に、ベース層を形成するための第2のメサエッチングを行う。第1領域31において、所望のパターンでp+型GaAs層4とn−型GaAs層3とをメサエッチングし、レジストを除去する。   Third Step (FIG. 7): Next, second mesa etching for forming the base layer is performed. In the first region 31, the p + type GaAs layer 4 and the n− type GaAs layer 3 are mesa-etched with a desired pattern, and the resist is removed.

これにより、ベース層4aおよびコレクタ層3がメサ状に形成される。最上層にエミッタコンタクト層6aが露出し、エミッタ層5aの外側にはベース層4aが露出する。ベース層4aの外側にはサブコレクタ層2が露出する。   Thereby, the base layer 4a and the collector layer 3 are formed in a mesa shape. The emitter contact layer 6a is exposed at the uppermost layer, and the base layer 4a is exposed outside the emitter layer 5a. The subcollector layer 2 is exposed outside the base layer 4a.

また、第2領域32においては、第1のメサエッチングと同じパターンでエッチングされ、p型バッファ層4bが形成される。このように、p型バッファ層4bは不純物のイオン注入などによらず、HBTのベース層4aのメサエッチングを行う工程により同時に形成される。   In the second region 32, the p-type buffer layer 4b is formed by etching with the same pattern as the first mesa etching. As described above, the p-type buffer layer 4b is formed simultaneously by the mesa etching process of the base layer 4a of the HBT regardless of the ion implantation of impurities.

第4工程(図8):メサエッチングにより第1領域31および第2領域32の半導体層の一部は空間により分離されるが、コレクタ層となるn−型GaAs層より下層は連続している。次に基板全面に、スルーイオン注入用窒化膜(不図示)をデポジションする。   Fourth step (FIG. 8): A part of the semiconductor layer of the first region 31 and the second region 32 is separated by space by mesa etching, but the lower layer is continuous from the n − -type GaAs layer serving as a collector layer. . Next, a nitride film for through ion implantation (not shown) is deposited on the entire surface of the substrate.

新たなレジスト(不図示)を設けてフォトリソグラフィプロセスにより分離領域20を形成するためのマスクを形成する。ボロン(B+)をイオン注入し、レジストを除去した後、500℃、30秒程度のアニールを行う。これにより、基板1に達し、分離領域となる絶縁化領域20が形成される。その後スルーイオン注入用窒化膜(不図示)を除去する。   A new resist (not shown) is provided, and a mask for forming the isolation region 20 is formed by a photolithography process. Boron (B +) ions are implanted and the resist is removed, followed by annealing at 500 ° C. for about 30 seconds. As a result, an insulating region 20 that reaches the substrate 1 and serves as an isolation region is formed. Thereafter, the nitride film for through ion implantation (not shown) is removed.

絶縁化領域20は、電気的に完全な絶縁ではなく、不純物(B+)をイオン注入することによりエピタキシャル層にキャリアトラップを設け、絶縁化した領域である。これにより、第1領域31および第2領域32が分離される。   The insulating region 20 is not electrically completely insulated, but is a region where carrier traps are provided in the epitaxial layer by ion implantation of impurities (B +). Thereby, the 1st field 31 and the 2nd field 32 are separated.

第5工程(図9): 次に、1層目の電極を形成する。まず1層目の電極を形成するためのフォトリソグラフィープロセスを行う。オーミック金属層(AuGe/Ni/Au)を蒸着後、リフトオフおよびアロイを行い、HBTのエミッタ電極9、コレクタ電極7、FETのドレイン電極10およびソース電極11を形成する。1層目のエミッタ電極9とコレクタ電極7、ドレイン電極10およびソース電極11は、例えば櫛状に形成される。   Fifth step (FIG. 9): Next, a first layer electrode is formed. First, a photolithography process for forming a first-layer electrode is performed. After vapor deposition of the ohmic metal layer (AuGe / Ni / Au), lift-off and alloy are performed to form the emitter electrode 9 of the HBT, the collector electrode 7, the drain electrode 10 and the source electrode 11 of the FET. The first-layer emitter electrode 9, collector electrode 7, drain electrode 10 and source electrode 11 are formed in a comb shape, for example.

その後、ベース電極を形成するためのフォトリソグラフィープロセスを行う。オーミック金属層(Pt/Ti/Pt/Au)を蒸着後、リフトオフおよびアロイを行い、HBTのベース電極8を形成する。ベース電極8はエミッタ電極9を囲む位置に形成される。これにより、第1領域31に、HBT101の基本構造が形成される。   Thereafter, a photolithography process for forming the base electrode is performed. After depositing the ohmic metal layer (Pt / Ti / Pt / Au), lift-off and alloying are performed to form the base electrode 8 of the HBT. The base electrode 8 is formed at a position surrounding the emitter electrode 9. Thereby, the basic structure of the HBT 101 is formed in the first region 31.

第6工程(図10): 全面に再び窒化膜51をデポジションする。フォトリソグラフィープロセスを行い窒化膜51をエッチングする。これにより第2領域32においてFETのゲートのリセスエッチングのマスクを形成する。   Sixth step (FIG. 10): The nitride film 51 is again deposited on the entire surface. The nitride film 51 is etched by performing a photolithography process. Thus, a mask for recess etching of the gate of the FET is formed in the second region 32.

次に、ゲートのリセスエッチングを行う。すなわち、リセスエッチングのマスクから露出したコンタクト層6b(n+型GaAs層)をエッチングにより除去する。このときマスクの開口幅より大きくコンタクト層6bをサイドエッチングし、所定の耐圧を確保する。   Next, recess etching of the gate is performed. That is, the contact layer 6b (n + type GaAs layer) exposed from the recess etching mask is removed by etching. At this time, the contact layer 6b is side-etched larger than the opening width of the mask to ensure a predetermined breakdown voltage.

コンタクト層6bはFETのソース領域となるコンタクト層6bsおよびドレイン領域となるコンタクト層6bdに分離される。さらにマスクの張り出し部をプラズマエッチングにより除去し、ゲート金属層(Pt/Mo)を蒸着する。その後リフトオフおよび熱処理を行い、Ptの一部をチャネル層5b表面に埋め込み、ゲート電極12を形成する。   The contact layer 6b is separated into a contact layer 6bs serving as a source region of the FET and a contact layer 6bd serving as a drain region. Further, the protruding portion of the mask is removed by plasma etching, and a gate metal layer (Pt / Mo) is deposited. Thereafter, lift-off and heat treatment are performed, and a part of Pt is embedded in the surface of the channel layer 5b to form the gate electrode 12.

これにより、第2領域32にFET102の基本構造が形成される。   As a result, the basic structure of the FET 102 is formed in the second region 32.

更に、パッシベーション膜となる窒化膜51を全面にデポジションする。2層目の電極および配線とのコンタクトホールを形成するための、フォトリソグラフィープロセスを行う。窒化膜51をエッチングしてコンタクトホールCHを形成し、レジストを除去する。   Further, a nitride film 51 serving as a passivation film is deposited on the entire surface. A photolithography process is performed to form contact holes with the second-layer electrode and wiring. The nitride film 51 is etched to form a contact hole CH, and the resist is removed.

第7工程(図11):配線金属層により、前記第1層目の電極とコンタクトする第2層目の電極を形成する工程。   Seventh step (FIG. 11): a step of forming a second layer electrode in contact with the first layer electrode by a wiring metal layer.

新たなフォトリソグラフィープロセスを行い、全面に、2層目の電極および配線となる配線金属層(Ti/Pt/Au)を蒸着する。配線金属層をリフトオフし、2層目の電極および配線を形成する。すなわち、第1領域31においては1層目のコレクタ電極7、エミッタ電極9とそれぞれコンタクトする2層目のコレクタ電極13、エミッタ電極15を形成する。また、第2領域32においては、1層目のドレイン電極10、ソース電極11とそれぞれコンタクトする2層目のドレイン電極16、ソース電極17を形成する。2層目の電極は図に示すHBT101およびFET102の単位素子を他の単位素子と接続する配線となる。さらに、配線は抵抗、容量やボンディングパッドとの接続にも使用する。   A new photolithography process is performed to deposit a second-layer electrode and a wiring metal layer (Ti / Pt / Au) to be a wiring on the entire surface. The wiring metal layer is lifted off, and the second-layer electrode and wiring are formed. That is, in the first region 31, the second-layer collector electrode 13 and the emitter electrode 15 that are in contact with the first-layer collector electrode 7 and the emitter electrode 9, respectively, are formed. In the second region 32, a second drain electrode 16 and a source electrode 17 are formed in contact with the first drain electrode 10 and the source electrode 11, respectively. The second layer electrode serves as a wiring for connecting the unit elements of the HBT 101 and the FET 102 shown in the figure to other unit elements. Furthermore, the wiring is also used for connection with resistors, capacitors and bonding pads.

また、必要に応じてこの後金メッキによる配線等を行う場合もある。   Further, if necessary, wiring by gold plating may be performed thereafter.

尚、第4工程の分離領域20形成工程は、1層目のオーミック金属層の形成前であれば、どの段階で行っても良い。

Note that the separation region 20 formation step of the fourth step may be performed at any stage as long as it is before the formation of the first ohmic metal layer.

本発明を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating this invention. 本発明を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating this invention. 本発明を説明するための(A)断面図、(B)特性図である。It is (A) sectional drawing and (B) characteristic view for demonstrating this invention. 本発明を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating this invention. 本発明の製造方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of this invention. 本発明の製造方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of this invention. 本発明の製造方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of this invention. 本発明の製造方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of this invention. 本発明の製造方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of this invention. 本発明の製造方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of this invention. 本発明の製造方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of this invention. 従来技術を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

1 GaAs基板
2 サブコレクタ層
3 コレクタ層
4a ベース層
5a エミッタ層
6a エミッタコンタクト層
7、13 コレクタ電極
8 ベース電極
9、15 エミッタ電極
4b p型バッファ層
5b チャネル層
6bs、6bd コンタクト層
10、16 ドレイン電極
11、17 ソース電極
12 ゲート電極
20 分離領域
21 ノンドープInGaP層
22 ノンドープInGaP層
31 第1領域
32 第2領域
100 半導体装置
101 HBT
102 MESFET
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 GaAs substrate 2 Subcollector layer 3 Collector layer 4a Base layer 5a Emitter layer 6a Emitter contact layer 7, 13 Collector electrode 8 Base electrode 9, 15 Emitter electrode 4b P-type buffer layer 5b Channel layer 6bs, 6bd Contact layer 10, 16 Drain Electrode 11, 17 Source electrode 12 Gate electrode 20 Separating region 21 Non-doped InGaP layer
22 Non-doped InGaP layer
31 1st area | region 32 2nd area | region 100 Semiconductor device 101 HBT
102 MESFET

Claims (14)

少なくとも1つのヘテロ接合を形成する複数の半導体層を積層した化合物半導体基板の第1領域および第2領域にそれぞれバイポーラトランジスタおよび電界効果トランジスタを集積化する化合物半導体装置であって、
前記第1領域の1つの一導電型半導体層を前記バイポーラトランジスタのエミッタ層とし、前記第2領域の前記一導電型半導体層を前記電界効果トランジスタのチャネル層とすることを特徴とする化合物半導体装置。
A compound semiconductor device in which a bipolar transistor and a field effect transistor are respectively integrated in a first region and a second region of a compound semiconductor substrate in which a plurality of semiconductor layers forming at least one heterojunction are stacked,
One compound semiconductor layer in the first region is used as an emitter layer of the bipolar transistor, and the one conductivity type semiconductor layer in the second region is used as a channel layer of the field effect transistor. .
前記一導電型半導体層の下層に、逆導電型半導体層を配置することを特徴とする請求項1に記載の化合物半導体装置。   The compound semiconductor device according to claim 1, wherein a reverse conductivity type semiconductor layer is disposed below the one conductivity type semiconductor layer. 前記一導電型半導体層は、InGaP層であることを特徴とする請求項1に記載の化合物半導体装置。   The compound semiconductor device according to claim 1, wherein the one conductivity type semiconductor layer is an InGaP layer. 前記一導電型半導体層は、AlGaAs層であることを特徴とする請求項1に記載の化合物半導体装置。   The compound semiconductor device according to claim 1, wherein the one conductivity type semiconductor layer is an AlGaAs layer. 前記逆導電型半導体層は、GaAs層であることを特徴とする請求項2に記載の化合物半導体装置。   The compound semiconductor device according to claim 2, wherein the reverse conductivity type semiconductor layer is a GaAs layer. 前記第1領域の前記逆導電型半導体層を前記バイポーラトランジスタのベース層とし、前記第2領域の前記逆導電型半導体層を前記電界効果トランジスタのバッファ層とすることを特徴とする請求項2に記載の化合物半導体装置。   3. The reverse conductivity type semiconductor layer in the first region is used as a base layer of the bipolar transistor, and the reverse conductivity type semiconductor layer in the second region is used as a buffer layer of the field effect transistor. The compound semiconductor device described. 前記一導電型半導体層の上層にノンドープ層を配置することを特徴とする請求項1に記載の化合物半導体装置。   The compound semiconductor device according to claim 1, wherein a non-doped layer is disposed on the upper layer of the one conductivity type semiconductor layer. 前記第1領域の前記一導電型半導体層と同じ化合物の他の一導電型半導体層を前記バイポーラトランジスタのコレクタ層とすることを特徴とする請求項1に記載の化合物半導体装置。   2. The compound semiconductor device according to claim 1, wherein another one conductivity type semiconductor layer of the same compound as the one conductivity type semiconductor layer in the first region is used as a collector layer of the bipolar transistor. 前記他の一導電型半導体層の下層にノンドープ層を配置することを特徴とする請求項8に記載の化合物半導体装置。   9. The compound semiconductor device according to claim 8, wherein a non-doped layer is disposed under the other one conductivity type semiconductor layer. 化合物半導体基板の第1領域および第2領域にそれぞれバイポーラトランジスタと電界効果トランジスタを集積化する化合物半導体装置の製造方法であって、
一度のエピタキシャル成長により、前記基板上に少なくとも1つのヘテロ接合を含み前記バイポーラトランジスタと前記電界効果トランジスタを形成する複数の半導体層を連続して形成する工程と、
第1のメサエッチングを行い、前記第1領域の一導電型半導体層により前記バイポーラトランジスタのエミッタ層を形成し、前記第2領域の前記一導電型半導体層により前記電界効果トランジスタのチャネル層を形成する工程と、
第2のメサエッチングを行い、前記第1領域の前記一導電型半導体層の下層の逆導電型半導体層により前記バイポーラトランジスタのベース層を形成する工程と、
分離領域を形成し、前記第1領域と前記第2領域を分離する工程と、
オーミック金属層により、前記バイポーラトランジスタおよび前記電界効果トランジスタの第1層目の電極を形成する工程と、
前記第2領域の前記一導電型半導体層表面にゲート金属層を蒸着し前記電界効果トランジスタのゲート電極を形成する工程と、
配線金属層により、前記第1層目の電極とコンタクトする第2層目の電極を形成する工程と、
を具備することを特徴とする化合物半導体装置の製造方法。
A method of manufacturing a compound semiconductor device in which bipolar transistors and field effect transistors are integrated in a first region and a second region of a compound semiconductor substrate, respectively.
Continuously forming a plurality of semiconductor layers including at least one heterojunction on the substrate to form the bipolar transistor and the field effect transistor by one-time epitaxial growth;
Performing a first mesa etching to form an emitter layer of the bipolar transistor by the one-conductivity-type semiconductor layer of the first region, and forming a channel layer of the field-effect transistor by the one-conductivity-type semiconductor layer of the second region; And a process of
Performing a second mesa etching to form a base layer of the bipolar transistor with a reverse conductivity type semiconductor layer below the one conductivity type semiconductor layer in the first region;
Forming a separation region and separating the first region and the second region;
Forming a first layer electrode of the bipolar transistor and the field effect transistor by an ohmic metal layer;
Depositing a gate metal layer on the surface of the one-conductivity-type semiconductor layer in the second region to form a gate electrode of the field effect transistor;
Forming a second layer electrode in contact with the first layer electrode by a wiring metal layer;
A method of manufacturing a compound semiconductor device comprising:
前記第2のメサエッチングにより、前記電界効果トランジスタのバッファ層を形成することを特徴とする請求項10に記載の化合物半導体装置の製造方法。   The method of manufacturing a compound semiconductor device according to claim 10, wherein a buffer layer of the field effect transistor is formed by the second mesa etching. 前記一導電型半導体層は、InGaP層であることを特徴とする請求項10に記載の化合物半導体装置の製造方法。   The method of manufacturing a compound semiconductor device according to claim 10, wherein the one conductivity type semiconductor layer is an InGaP layer. 前記一導電型半導体層は、AlGaAs層であることを特徴とする請求項10に記載の化合物半導体装置の製造方法。   The method of manufacturing a compound semiconductor device according to claim 10, wherein the one-conductivity-type semiconductor layer is an AlGaAs layer. 前記一導電型半導体層の下層にGaAs層を形成すること特徴とする請求項10に記載の化合物半導体装置の製造方法。
11. The method of manufacturing a compound semiconductor device according to claim 10, wherein a GaAs layer is formed under the one conductivity type semiconductor layer.
JP2005092871A 2005-03-28 2005-03-28 Compound semiconductor device and its fabrication process Pending JP2006278541A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005092871A JP2006278541A (en) 2005-03-28 2005-03-28 Compound semiconductor device and its fabrication process

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005092871A JP2006278541A (en) 2005-03-28 2005-03-28 Compound semiconductor device and its fabrication process

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006278541A true JP2006278541A (en) 2006-10-12

Family

ID=37213013

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005092871A Pending JP2006278541A (en) 2005-03-28 2005-03-28 Compound semiconductor device and its fabrication process

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006278541A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018194399A1 (en) * 2017-04-21 2018-10-25 한양대학교 산학협력단 Thin-film transistor and method for manufacturing same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018194399A1 (en) * 2017-04-21 2018-10-25 한양대학교 산학협력단 Thin-film transistor and method for manufacturing same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8716756B2 (en) Semiconductor device
US7514727B2 (en) Active element and switching circuit device
JP4968068B2 (en) Field effect transistor
JP4524298B2 (en) Manufacturing method of semiconductor device
JP5589850B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
US8405126B2 (en) Semiconductor device
US20070096151A1 (en) Bipolar transistor and method for fabricating the same
CN111902920B (en) Nitride semiconductor device
JP5749918B2 (en) Semiconductor device and manufacturing method of semiconductor device
US8368119B1 (en) Integrated structure with transistors and schottky diodes and process for fabricating the same
JP6463214B2 (en) Semiconductor device
JP5613474B2 (en) Semiconductor device
JP6408890B2 (en) Semiconductor device having inner via
US7368793B2 (en) HEMT transistor semiconductor device
KR20240005056A (en) Field effect transistor with selective channel layer doping
JP2007194411A (en) Switch integrated circuit device, and manufacturing method thereof
JP2006278544A (en) Active element and its fabrication process
JP2006278541A (en) Compound semiconductor device and its fabrication process
JP4494739B2 (en) Bipolar transistor and manufacturing method thereof
EP4439677A1 (en) Hemt device having an improved gate structure and manufacturing process thereof
WO2022181100A1 (en) Nitride semiconductor device
WO2012120796A1 (en) Semiconductor device and method for manufacturing same
JP3859149B2 (en) Method for manufacturing heterojunction bipolar transistor
JP2007027334A (en) Switch integrated circuit device and manufacturing method thereof
JP2006278542A (en) Switching circuit device and its fabrication process