JP2686827B2 - Semiconductor device - Google Patents

Semiconductor device

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JP2686827B2
JP2686827B2 JP20189589A JP20189589A JP2686827B2 JP 2686827 B2 JP2686827 B2 JP 2686827B2 JP 20189589 A JP20189589 A JP 20189589A JP 20189589 A JP20189589 A JP 20189589A JP 2686827 B2 JP2686827 B2 JP 2686827B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はヘテロ接合バイポーラトランジスタ(HBT)
と接合型電界効果トランジスタ(J−FET)を集積した
半導体装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial application] The present invention relates to a heterojunction bipolar transistor (HBT).
And a junction type field effect transistor (J-FET).

〔従来の技術〕[Conventional technology]

化合物半導体技術の進歩に伴ない、単一の電子回路に
おいてHBTとJ−FETが組み合わせて用いられることが多
くなってきた。従来は、HBTとJ−FETは基板上に別々に
形成され、配線によって相互接続されていた。
With the progress of compound semiconductor technology, HBT and J-FET are often used in combination in a single electronic circuit. Conventionally, the HBT and the J-FET were separately formed on the substrate and interconnected by wiring.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

しかしながら、このように別々に素子を形成していた
のでは、工程が著しく複雑かつ多様化し、回路設計上の
自由度が小さくなる。また、半導体基板におけるパター
ン占有面積も大きくなりがちで、高集積化に適しないと
いう欠点があった。この点に関し、たとえば特開昭64-3
9073号などでは、MESFETとショットキーダイオードをGa
As基板上で集積する技術が示されている。しかし、HBT
とJ−FETの組み合わせについては、かかる試みはなさ
れていない。
However, if the elements are separately formed in this way, the process is remarkably complicated and diversified, and the degree of freedom in circuit design is reduced. Further, the pattern occupying area in the semiconductor substrate tends to be large, which is not suitable for high integration. In this regard, for example, JP-A-64-3
In 9073 etc., MESFET and Schottky diode are Ga
Techniques for integration on As substrates are shown. But HBT
No such attempt has been made for the combination of J-FET and.

本発明はかかる従来技術の欠点を解決することを課題
としている。
The present invention aims to solve the drawbacks of the prior art.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明に係る半導体装置は、半導体基板上に複数の異
種の半導体結晶層を成長させることで形成され、下側の
半導体結晶層をベース層とし上側の半導体結晶層をエミ
ッタ層とするHBTと、同一の半導体基板上に形成され、
上記HBTのベース層として用いられた半導体結晶層をゲ
ート層とし、上記HBTのエミッタ層として用いられた半
導体結晶層をチャネル層とするJ−FETとを備えること
を特徴とする。
A semiconductor device according to the present invention is formed by growing a plurality of different types of semiconductor crystal layers on a semiconductor substrate, HBT having a lower semiconductor crystal layer as a base layer and an upper semiconductor crystal layer as an emitter layer, Formed on the same semiconductor substrate,
The semiconductor crystal layer used as the base layer of the HBT serves as a gate layer, and the J-FET having the semiconductor crystal layer used as the emitter layer of the HBT serves as a channel layer.

ここで、基板上の半導体結晶層は少なくとも3層成長
され、最上層はHBTのエミッタキャップ層を形成すると
共にJ−FETのソースおよびドレイン層を形成するよう
にしてもよい。
Here, at least three semiconductor crystal layers may be grown on the substrate, and the uppermost layer may form the emitter cap layer of HBT and the source and drain layers of J-FET.

〔作用〕[Action]

本発明によれば、半導体基板上に形成された下側の半
導体結晶層はHBTのベースおよびJ−FETのゲートとして
働き、上側の半導体結晶層はHBTのエミッタおよびJ−F
ETのチャネルとして働く。
According to the present invention, the lower semiconductor crystal layer formed on the semiconductor substrate serves as the base of the HBT and the gate of the J-FET, and the upper semiconductor crystal layer is the emitter of the HBT and the J-F.
Acts as an ET channel.

〔実施例〕〔Example〕

以下、添付図面により本発明の実施例を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

第1図は実施例に係る半導体装置の断面図である。図
示の通り、n型GaAsからなる半導体基板1の上には、下
側からそれぞれp型GaAs、n型GaAlAsおよびn型GaAsか
らなる第1、第2および第3の半導体結晶層2,3,4がエ
ピタキシャル成長されている。HBT領域とJ−FET領域は
半導体基板1まで至る溝6をエッチングにより形成する
ことで分離され、HBT領域の半導体基板1の裏面にはコ
レクタ電極5Cがオーミック接触して形成されている。
FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor device according to an embodiment. As shown in the figure, on the semiconductor substrate 1 made of n-type GaAs, the first, second and third semiconductor crystal layers 2, 3, made of p-type GaAs, n-type GaAlAs and n-type GaAs are arranged from the bottom side, respectively. 4 is epitaxially grown. The HBT region and the J-FET region are separated by forming a groove 6 reaching the semiconductor substrate 1 by etching, and a collector electrode 5C is formed in ohmic contact with the back surface of the semiconductor substrate 1 in the HBT region.

HBT領域において第1の半導体結晶層2は一部が露出
され、この上面にベース電極5Bがオーミック接触して形
成されている。第1の半導体結晶層2の表面はJ−FET
領域においても露出され、ここにゲート電極5Gがオーミ
ック接触して形成されている。第2の半導体結晶層3は
HBT領域においてエミッタ層となり、この上の第3の半
導体結晶層4はエミッタキャップ層となり、この上にエ
ミッタ電極5Eがオーミック接触して形成されている。第
2の半導体結晶層3はJ−FET領域においてチャネル層
となり、この上の第3の半導体結晶層4は2つに分離さ
れて一方はソース層、他方はドレイン層となり、これら
の上にソース電極5Sおよびドレイン電極5Dがオーミック
接触して形成されている。
A part of the first semiconductor crystal layer 2 is exposed in the HBT region, and a base electrode 5B is formed on this upper surface in ohmic contact. The surface of the first semiconductor crystal layer 2 is a J-FET
It is also exposed in the region, and the gate electrode 5G is formed here in ohmic contact. The second semiconductor crystal layer 3
It becomes an emitter layer in the HBT region, the third semiconductor crystal layer 4 on this becomes the emitter cap layer, and the emitter electrode 5E is formed on this in ohmic contact. The second semiconductor crystal layer 3 serves as a channel layer in the J-FET region, and the third semiconductor crystal layer 4 on the second semiconductor crystal layer 3 is divided into two, one serving as a source layer and the other serving as a drain layer. The electrode 5S and the drain electrode 5D are formed in ohmic contact.

第1図の半導体装置は次のようにして作製される。 The semiconductor device of FIG. 1 is manufactured as follows.

まず、n型GaAsからなる基板1が用意され、表面が研
磨されてエピタキシャル成長法によりp型GaAsの結晶層
2、n型GaAlAsの結晶層3およびn型GaAsの結晶層4が
順次に形成される。次に、フォトリソグラフィ技術を用
いてレジストパターンを形成し、J−FETのチャネル領
域でn型GaAs層4とn型GaAlAs層3の一部が除去され
る。次に、別のレジストパターンを形成し、HBTのベー
ス電極領域、J−FETのゲート電極領域およびJ−FETと
HBTの間のアイソレーション領域において、n型GaAs層
4とn型GaAlAs層3が除去され、p型GaAs層2が露出さ
れる。次に、別のレジストパターンが形成されて、HBT
とJ−FETの間でp型GaAs層2とn型GaAs基板1の一部
が除去され、アイソレーション用の溝6が形成される。
その後、リフトオフ法でオーミック電極5D,5S,5G,5E,5
B,5Cを形成することで、第1図のデバイス構造が完成さ
れる。
First, a substrate 1 made of n-type GaAs is prepared, the surface is polished, and a p-type GaAs crystal layer 2, an n-type GaAlAs crystal layer 3 and an n-type GaAs crystal layer 4 are sequentially formed by an epitaxial growth method. . Next, a resist pattern is formed by using a photolithography technique, and a part of the n-type GaAs layer 4 and the n-type GaAlAs layer 3 is removed in the channel region of the J-FET. Next, another resist pattern is formed to form the base electrode region of the HBT, the gate electrode region of the J-FET and the J-FET.
In the isolation region between the HBTs, the n-type GaAs layer 4 and the n-type GaAlAs layer 3 are removed and the p-type GaAs layer 2 is exposed. Next, another resist pattern is formed and the HBT
And the J-FET, a part of the p-type GaAs layer 2 and the n-type GaAs substrate 1 is removed, and a groove 6 for isolation is formed.
After that, the ohmic electrodes 5D, 5S, 5G, 5E, 5 are formed by the lift-off method.
By forming B and 5C, the device structure shown in FIG. 1 is completed.

上記の構成によれば、負荷デバイスやプリドライバの
内蔵化を実現できる。
According to the above configuration, the load device and the pre-driver can be incorporated.

第2図はその回路構成図である。同図(a)は、J−
FETからなる負荷をHBTを有するインバータ回路に内蔵し
た状態を示している。また、同図(b)は、HBTをドラ
イブするためのJ−FETを内蔵したドライブ回路を示し
ている。本発明はこれらの回路に限らず、各種のものに
用い得ることは言うまでもない。
FIG. 2 is a circuit configuration diagram thereof. In the figure (a), J-
It shows a state where a load composed of a FET is built in an inverter circuit having an HBT. Further, FIG. 3B shows a drive circuit incorporating a J-FET for driving the HBT. It goes without saying that the present invention can be used not only in these circuits but also in various circuits.

本発明は実施例にものに限定されず、種々の変形が可
能である。
The present invention is not limited to the embodiments, and various modifications can be made.

例えば、化合物半導体の材料はGaAs、GaAlAsに限ら
ず、InPなど各種のものを用い得る。また、半導体基板
を半絶縁性の基板で構成し、第1の半導体結晶層2との
間に別の半導体結晶層を形成してもよい。この場合に
は、当該半導体結晶層がHBTのコレクタ層となり、コレ
クタ電極5Cはこの半導体結晶層上に形成されることにな
る。
For example, the compound semiconductor material is not limited to GaAs and GaAlAs, but various materials such as InP may be used. Alternatively, the semiconductor substrate may be a semi-insulating substrate, and another semiconductor crystal layer may be formed between the semiconductor substrate and the first semiconductor crystal layer 2. In this case, the semiconductor crystal layer becomes the HBT collector layer, and the collector electrode 5C is formed on this semiconductor crystal layer.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上、詳細に説明した通り本発明では、半導体基板に
形成された下側の半導体結晶層はHBTのベースおよびJ
−FETのゲートとして働き、上側の半導体結晶層はHBTの
エミッタおよびJ−FETのチャネルとして働く。このた
め、HBTとJ−FETの双方を集積化た半導体装置におい
て、回路設計の自由度を著しく向上できる。また、製造
工程も簡略化し、配線も少なくできるので、製造上の歩
留りを大幅に向上できる効果がある。
As described above in detail, in the present invention, the lower semiconductor crystal layer formed on the semiconductor substrate is the base of HBT and J
Acting as the gate of the FET, the upper semiconductor crystal layer acting as the emitter of the HBT and the channel of the J-FET. Therefore, the degree of freedom in circuit design can be significantly improved in the semiconductor device in which both the HBT and the J-FET are integrated. Further, since the manufacturing process can be simplified and the wiring can be reduced, there is an effect that the manufacturing yield can be greatly improved.

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

第1図は本発明の一実施例に係る半導体装置の断面図、
第2図は実施例が適用される回路の構成図である。 1……半導体基板、2……第1の半導体結晶層、3……
第2の半導体結晶層、4……第3の半導体結晶層、5B…
…ベース電極、5E……エミッタ電極、5C……コレクタ電
極、5D……ドレイン電極、5G……ゲート電極、6……
溝。
FIG. 1 is a sectional view of a semiconductor device according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a block diagram of a circuit to which the embodiment is applied. 1 ... semiconductor substrate, 2 ... first semiconductor crystal layer, 3 ...
Second semiconductor crystal layer, 4 ... Third semiconductor crystal layer, 5B ...
… Base electrode, 5E …… Emitter electrode, 5C …… Collector electrode, 5D …… Drain electrode, 5G …… Gate electrode, 6 ……
groove.

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】半導体基板上に複数の異種の半導体結晶層
を成長させることで形成され、下側の前記半導体結晶層
をベース層とし上側の前記半導体結晶層をエミッタ層と
するヘテロ接合バイポーラトランジスタと、 前記半導体基板上に形成され、前記ベース層として用い
られた前記半導体結晶層をゲート層とし、前記エミッタ
層として用いられた前記半導体結晶層をチャネル層とす
る接合型電界効果トランジスタと を備えることを特徴とする半導体装置。
1. A heterojunction bipolar transistor formed by growing a plurality of different semiconductor crystal layers on a semiconductor substrate, wherein the lower semiconductor crystal layer is a base layer and the upper semiconductor crystal layer is an emitter layer. And a junction-type field effect transistor formed on the semiconductor substrate and using the semiconductor crystal layer used as the base layer as a gate layer and the semiconductor crystal layer used as the emitter layer as a channel layer. A semiconductor device characterized by the above.
【請求項2】前記半導体結晶層は少なくとも3層成長さ
れ、最上層は前記ヘテロ接合バイポーラトランジスタの
エミッタキャップ層を形成すると共に前記接合型電界効
果トランジスタのソースおよびドレイン層を形成するこ
とを特徴とする請求項1記載の半導体装置。
2. The semiconductor crystal layer is grown in at least three layers, and the uppermost layer forms the emitter cap layer of the heterojunction bipolar transistor and the source and drain layers of the junction field effect transistor. The semiconductor device according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6043519A (en) * 1996-09-12 2000-03-28 Hughes Electronics Corporation Junction high electron mobility transistor-heterojunction bipolar transistor (JHEMT-HBT) monolithic microwave integrated circuit (MMIC) and single growth method of fabrication
JP4810736B2 (en) * 2001-02-16 2011-11-09 住友電気工業株式会社 Horizontal junction field effect transistor and method of manufacturing the same
US6919590B2 (en) * 2003-08-29 2005-07-19 Motorola, Inc. Heterojunction bipolar transistor with monolithically integrated junction field effect transistor and method of manufacturing same
TW200620539A (en) * 2004-10-14 2006-06-16 Koninkl Philips Electronics Nv BiCMOS compatible JFET device and method of manufacturing same
JP2009295651A (en) * 2008-06-03 2009-12-17 New Japan Radio Co Ltd Semiconductor device
JP5631566B2 (en) * 2009-09-15 2014-11-26 新日本無線株式会社 Semiconductor device
JP6022998B2 (en) * 2013-05-10 2016-11-09 日本電信電話株式会社 Semiconductor device

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