JP3386207B2 - Ｉｉｉ−ｖ族物質のヘテロ構造のエッチング方法 - Google Patents
Ｉｉｉ−ｖ族物質のヘテロ構造のエッチング方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、垂直構造を成しメサと
呼ばれる隆起パタンを有するトランジスタのメタライズ
処理を実施する方法に関するものである。
呼ばれる隆起パタンを有するトランジスタのメタライズ
処理を実施する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】ヘテ
ロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）型垂直トラン
ジスタのメタライズを実施する方法はすでに出願人によ
って１０月９日に出願されたフランス特許出願第９０，
１２４４号に記載されている。この方法を図１について
簡単に復習しよう。
ロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）型垂直トラン
ジスタのメタライズを実施する方法はすでに出願人によ
って１０月９日に出願されたフランス特許出願第９０，
１２４４号に記載されている。この方法を図１について
簡単に復習しよう。
【０００３】図示のトランジスタは下記を含む。
【０００４】−コレクターとして使用されるｎ型基板
１、−ベースを成すｐ+ 層２、−エミッターを成すｎ型
層３、この層３はエミッターメタライズ層５とのオーミ
ックコンタクトを改良するためのｎ+ 層４によって被覆
されている。
１、−ベースを成すｐ+ 層２、−エミッターを成すｎ型
層３、この層３はエミッターメタライズ層５とのオーミ
ックコンタクトを改良するためのｎ+ 層４によって被覆
されている。
【０００５】これらの層の物質はすべてIII −Ｖ族元素
であるが、２つの層３と４の物質（層３のＧａＩｎＰ
と、層４のＧａＡｓ）は２つの相異なるエッチング法に
対して相異なる反応を示すように選定される。例えば、
メサ３＋４＋５のエッチングは第１反応性イオンエッチ
ングすなわちヘリウムの存在における塩素化化合物のＲ
ＩＥ（反応性イオンエッチング）によって実施され，次
に水素の存在におけるメタンによる第２ＲＩＥがメタラ
イズ層５の下方の接触層４のサブエッチングを生じる。
であるが、２つの層３と４の物質（層３のＧａＩｎＰ
と、層４のＧａＡｓ）は２つの相異なるエッチング法に
対して相異なる反応を示すように選定される。例えば、
メサ３＋４＋５のエッチングは第１反応性イオンエッチ
ングすなわちヘリウムの存在における塩素化化合物のＲ
ＩＥ（反応性イオンエッチング）によって実施され，次
に水素の存在におけるメタンによる第２ＲＩＥがメタラ
イズ層５の下方の接触層４のサブエッチングを生じる。
【０００６】この部品全体が誘電物質層６＋７＋８によ
って被覆され、誘電層６は層４のサブエッチング部分に
進入するキャビティを有する。このキャビティは、次に
メサの側面上に蒸着されてエミッターとベースとを短絡
する寄生メタライズ層を遮断する。エミッターおよびベ
ースのメタライズ部分に蒸着されている誘電物質層７、
８を除去するために六フッ化硫黄による第３イオンエッ
チングが実施される。金属蒸着によって８の箇所にベー
ス接点を形成し、７の箇所にエミッター接点を補強す
る。
って被覆され、誘電層６は層４のサブエッチング部分に
進入するキャビティを有する。このキャビティは、次に
メサの側面上に蒸着されてエミッターとベースとを短絡
する寄生メタライズ層を遮断する。エミッターおよびベ
ースのメタライズ部分に蒸着されている誘電物質層７、
８を除去するために六フッ化硫黄による第３イオンエッ
チングが実施される。金属蒸着によって８の箇所にベー
ス接点を形成し、７の箇所にエミッター接点を補強す
る。
【０００７】この方法は有効であるが、３段階の反応イ
オンエッチング作業を使用する。ＨＢＴ型トランジスタ
の工業規模の製造に対するさらに望ましいアプローチ
は、より簡単で、より安価で従ってより経済的なテクノ
ロジーを最終製品の製造のために使用するにある。
オンエッチング作業を使用する。ＨＢＴ型トランジスタ
の工業規模の製造に対するさらに望ましいアプローチ
は、より簡単で、より安価で従ってより経済的なテクノ
ロジーを最終製品の製造のために使用するにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】メサ上およびメサ周囲の
メタライズ層の蒸着は、望ましくない蒸着物による短絡
を防止するために、隆起パタンの垂直側壁に接触しない
ように実施しなければならない。
メタライズ層の蒸着は、望ましくない蒸着物による短絡
を防止するために、隆起パタンの垂直側壁に接触しない
ように実施しなければならない。
【０００９】本発明による方法は好ましくはIII −Ｖ族
化合物に適用され、特に電流が基板面に対して垂直に搬
送されるヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）
に適用される。従って、メサ上の少なくとも１つのアク
セス電極メタライズ層（エミッター）と、メサ脚部の１
つの制御電極メタライズ層（ベース）とが備えられ、第
２アクセスメタライズ層（コレクター）は基板の背面ま
たはエッチング底部の第３面の中に配置される。マイク
ロ波周波数のために設計されたこれらのトランジスタを
効率的に作動させるためには、−ベース／コレクター接
合の表面積を最大限に低減させ、−エミッター／ベース
間の短絡を防止し、−トランジスタのベースとエッチン
グプラズマから来る水素との間の相互作用を制限する必
要がある。
化合物に適用され、特に電流が基板面に対して垂直に搬
送されるヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）
に適用される。従って、メサ上の少なくとも１つのアク
セス電極メタライズ層（エミッター）と、メサ脚部の１
つの制御電極メタライズ層（ベース）とが備えられ、第
２アクセスメタライズ層（コレクター）は基板の背面ま
たはエッチング底部の第３面の中に配置される。マイク
ロ波周波数のために設計されたこれらのトランジスタを
効率的に作動させるためには、−ベース／コレクター接
合の表面積を最大限に低減させ、−エミッター／ベース
間の短絡を防止し、−トランジスタのベースとエッチン
グプラズマから来る水素との間の相互作用を制限する必
要がある。
【００１０】二、三の電界効果トランジスタ、例えばＳ
ＩＳＦＥＴ（半導体−絶縁体−半導体−電界効果トラン
ジスタ）があり、その内部電流が基板表面に対して平行
に流れるが、これらのトランジスタは２つのメタライズ
層を自己整合させるために使用されるエッチングされた
半導体パタンを含むので、これらのトランジスタを垂直
成分とみなす事ができる。
ＩＳＦＥＴ（半導体−絶縁体−半導体−電界効果トラン
ジスタ）があり、その内部電流が基板表面に対して平行
に流れるが、これらのトランジスタは２つのメタライズ
層を自己整合させるために使用されるエッチングされた
半導体パタンを含むので、これらのトランジスタを垂直
成分とみなす事ができる。
【００１１】さらに、本発明による方法は特に作動温度
が２００℃に達しうる電力トランジスタ用に設計されて
いるので、これは本発明のデバイスが非常に高い熱安定
性を有しなければならない事を意味する。
が２００℃に達しうる電力トランジスタ用に設計されて
いるので、これは本発明のデバイスが非常に高い熱安定
性を有しなければならない事を意味する。
【００１２】本発明による方法は、半導体物質層につい
てはリンを含有し、例えばＧａＩｎＰを使用し、他の下
層についてはヒ素、例えばＧａＡｓを使用する必要のあ
る特殊の電気現象を利用する。
てはリンを含有し、例えばＧａＩｎＰを使用し、他の下
層についてはヒ素、例えばＧａＡｓを使用する必要のあ
る特殊の電気現象を利用する。
【００１３】塩酸溶液によるＰ含有層の化学腐食または
エッチングはＡｓ含有層によって停止される。この化学
エッチングは、Ｐ含有層の上側面の軽度のイオンエッチ
ングによって先行された後においてのみ可能となる。前
記表面の物理／化学特性が直接化学エッチングを可能と
しないような相互拡散を生じているからである。
エッチングはＡｓ含有層によって停止される。この化学
エッチングは、Ｐ含有層の上側面の軽度のイオンエッチ
ングによって先行された後においてのみ可能となる。前
記表面の物理／化学特性が直接化学エッチングを可能と
しないような相互拡散を生じているからである。
【００１４】さらに詳しくは、本発明はヘテロ接合トラ
ンジスタを製造するためIII −Ｖ族半導体物質のヘテロ
構造をエッチングする方法において、前記ヘテロ接合
は、第１反応イオンエッチングによってエッチングされ
るヒ素含有化合物（例えばＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓな
ど）の少なくとも１つの第１層と、塩酸（ＨＣｌ）の水
溶液によってエッチングされるリンを含有する化合物
（例えばＩｎＰ、ＧａＩｎＰなど）の第２層とを含む方
法に関するものである。
ンジスタを製造するためIII −Ｖ族半導体物質のヘテロ
構造をエッチングする方法において、前記ヘテロ接合
は、第１反応イオンエッチングによってエッチングされ
るヒ素含有化合物（例えばＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓな
ど）の少なくとも１つの第１層と、塩酸（ＨＣｌ）の水
溶液によってエッチングされるリンを含有する化合物
（例えばＩｎＰ、ＧａＩｎＰなど）の第２層とを含む方
法に関するものである。
【００１５】
【実施例】本発明は、一対の物質ＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ
を組合わせた垂直ＨＢＴ型ｎｐｎトランジスタの例につ
いて説明するが、この例は本発明を限定するものではな
い。一対のエッチング操作に対して相異なる反応を示す
一対の物質を生じるように、前記２つの化合物の一方が
Ｐを含有しなければならなず（ＩｎＰ，ＧＡＰなど）、
また他方の化合物がＡｓを含有しなければならない（Ｇ
ａＩｎＡｓ、ＧａＡｌＡｓなど）。
を組合わせた垂直ＨＢＴ型ｎｐｎトランジスタの例につ
いて説明するが、この例は本発明を限定するものではな
い。一対のエッチング操作に対して相異なる反応を示す
一対の物質を生じるように、前記２つの化合物の一方が
Ｐを含有しなければならなず（ＩｎＰ，ＧＡＰなど）、
また他方の化合物がＡｓを含有しなければならない（Ｇ
ａＩｎＡｓ、ＧａＡｌＡｓなど）。
【００１６】図２はＨＢＴを製造するための初期エピタ
キシャル構造の断面を示す。この構造は例えば、−半絶
縁性ＧａＡｓから成る基板１と、−高濃度のｎ型不純物
がドープされたＧａＡｓのサブコレクター２と、−中濃
度のｎ型不純物がドープされたＧａＡｓのコレクター３
と、−３０乃至１２０ｎｍの厚さを有するｐ+ 型不純物
がドープされたＧａＡｓのベース４と、−ｎ型不純物が
ドープされたＧａＩｎＰのエミッター５と、−ＧａＩｎ
Ａｓを含有する事のできる高濃度のｎ+ 不純物がドープ
されたＧａＡｓのコンタクト層６とを含む。
キシャル構造の断面を示す。この構造は例えば、−半絶
縁性ＧａＡｓから成る基板１と、−高濃度のｎ型不純物
がドープされたＧａＡｓのサブコレクター２と、−中濃
度のｎ型不純物がドープされたＧａＡｓのコレクター３
と、−３０乃至１２０ｎｍの厚さを有するｐ+ 型不純物
がドープされたＧａＡｓのベース４と、−ｎ型不純物が
ドープされたＧａＩｎＰのエミッター５と、−ＧａＩｎ
Ａｓを含有する事のできる高濃度のｎ+ 不純物がドープ
されたＧａＡｓのコンタクト層６とを含む。
【００１７】下記の図面（図３乃至図６）には、説明の
ために必要でない限り簡単のために基板１とサブコレク
ター２とを図示しない。
ために必要でない限り簡単のために基板１とサブコレク
ター２とを図示しない。
【００１８】第１テクノロジー段階（図３）は仮想的エ
ミッター７を形成するにある。そのマスクは下記によっ
て形成される。
ミッター７を形成するにある。そのマスクは下記によっ
て形成される。
【００１９】−窒化物型あるいは感光性ポリマー型絶縁
物質、または−ゲルマニウム、チタンまたはＡｕ−Ｇｅ
／Ｎｉ／Ａｕ型合金などの導電性物質。
物質、または−ゲルマニウム、チタンまたはＡｕ−Ｇｅ
／Ｎｉ／Ａｕ型合金などの導電性物質。
【００２０】このアプローチの利点は、マスクの直接エ
ッチング技術を使用する事ができ、あるいはリフトオフ
型技術を使用できる事にある。
ッチング技術を使用する事ができ、あるいはリフトオフ
型技術を使用できる事にある。
【００２１】図４に図示の第２段階は、コンタクト層６
のｎ+ 型ＧａＡｓを乾式エッチングするにあり、このエ
ッチングはエミッター層５のＧａＩｎＰに対しては異方
性的に選択的に実施される。さらにこのエッチングプロ
セスを続行する事によりパタン６＋７の側面上の金属蒸
着を防止するように、軽度の側面サブエッチング８を実
施する事ができる。物質対ＧａＡｓ／ＧａＩｎＰについ
ては、例えば反応ガスＣＣｌ2 Ｆ2 またはＳｉＣｌ4 を
使用する事によりＧａＡｓの選択的イオンエッチングを
実施する。これにより、ＧａＩｎＰの場合と比較してほ
とんど無限の選択度が得られ、側面エッチングについて
非常に高い制御精密度を得る事ができる。
のｎ+ 型ＧａＡｓを乾式エッチングするにあり、このエ
ッチングはエミッター層５のＧａＩｎＰに対しては異方
性的に選択的に実施される。さらにこのエッチングプロ
セスを続行する事によりパタン６＋７の側面上の金属蒸
着を防止するように、軽度の側面サブエッチング８を実
施する事ができる。物質対ＧａＡｓ／ＧａＩｎＰについ
ては、例えば反応ガスＣＣｌ2 Ｆ2 またはＳｉＣｌ4 を
使用する事によりＧａＡｓの選択的イオンエッチングを
実施する。これにより、ＧａＩｎＰの場合と比較してほ
とんど無限の選択度が得られ、側面エッチングについて
非常に高い制御精密度を得る事ができる。
【００２２】次の段階を部分的に図５、部分的に図６に
示す。これらの段階は、ＧａＩｎＰ層５をＧａＡｓのコ
ンタクト形パタン６に対して自己整合的に形成させる事
によってエッチングするにある。塩酸はＧａＩｎＰ層５
を十分に腐食するが、ＧａＡｓ層６には影響しない。
示す。これらの段階は、ＧａＩｎＰ層５をＧａＡｓのコ
ンタクト形パタン６に対して自己整合的に形成させる事
によってエッチングするにある。塩酸はＧａＩｎＰ層５
を十分に腐食するが、ＧａＡｓ層６には影響しない。
【００２３】しかし実際に、反応性イオンエッチング後
に、ＧａＩｎＰｓ／ＧａＡｓ層５、６の界面が、場合に
よってはＨＣｌによるＧａＩｎＰ層の直接腐食を許さな
いような未知の物理／化学特性を示す。これらの２層間
に場合によっては相互拡散が生じると思われる。この故
に、まずＣＨ4 およびＨ2 を使用する反応性イオンエッ
チングにより（図５）、あるいはイオン衝撃によってＧ
ａＩｎＰ層５の中に約１００ｎｍの厚さまで表面フィル
ム９を除去する必要がある。ＧａＡｓ層と比較してＧａ
ＩｎＰ層のＣＨ4 ＋Ｈ2 によるエッチングの選択度（４
のオーダ）が高いので、ベース４の腐食のリスクが最小
限に成される。さらにＣＨ4 ＋Ｈ2 によるＧａＩｎＰの
部分的腐食は、プラズマからくる原子水素によるベース
４のパッシベーションの問題を防止する。
に、ＧａＩｎＰｓ／ＧａＡｓ層５、６の界面が、場合に
よってはＨＣｌによるＧａＩｎＰ層の直接腐食を許さな
いような未知の物理／化学特性を示す。これらの２層間
に場合によっては相互拡散が生じると思われる。この故
に、まずＣＨ4 およびＨ2 を使用する反応性イオンエッ
チングにより（図５）、あるいはイオン衝撃によってＧ
ａＩｎＰ層５の中に約１００ｎｍの厚さまで表面フィル
ム９を除去する必要がある。ＧａＡｓ層と比較してＧａ
ＩｎＰ層のＣＨ4 ＋Ｈ2 によるエッチングの選択度（４
のオーダ）が高いので、ベース４の腐食のリスクが最小
限に成される。さらにＣＨ4 ＋Ｈ2 によるＧａＩｎＰの
部分的腐食は、プラズマからくる原子水素によるベース
４のパッシベーションの問題を防止する。
【００２４】ＧａＩｎＰ層５の表面のこのような部分的
除去後に、塩酸水溶液中にＧａＩｎＰを溶解させる事に
よりエミッター層５そのもののエッチングを実施する事
ができ、また塩酸はＧａＡｓを腐食しない。図６はこの
段階の終了時の状態を示し、ＨＣｌによるエッチングは
Ｎ+ ＧａＡｓから成るコンタクト層６を変成せず、また
塩酸はｐ+ 型ＧａＡｓから成るベース層４を腐食しな
い。これに対して、塩酸はエミッター層５をサブエッチ
ングし、このエミッター層５はコンタクト層６に対して
自己整合的に形成されている。
除去後に、塩酸水溶液中にＧａＩｎＰを溶解させる事に
よりエミッター層５そのもののエッチングを実施する事
ができ、また塩酸はＧａＡｓを腐食しない。図６はこの
段階の終了時の状態を示し、ＨＣｌによるエッチングは
Ｎ+ ＧａＡｓから成るコンタクト層６を変成せず、また
塩酸はｐ+ 型ＧａＡｓから成るベース層４を腐食しな
い。これに対して、塩酸はエミッター層５をサブエッチ
ングし、このエミッター層５はコンタクト層６に対して
自己整合的に形成されている。
【００２５】ＨＣｌによる選択的化学腐食プロセスは結
晶面を表わし、この結晶面は図２のエピタキシャル成長
されたウエーハ上に回路を形成する際に考慮しなければ
ならないものである。
晶面を表わし、この結晶面は図２のエピタキシャル成長
されたウエーハ上に回路を形成する際に考慮しなければ
ならないものである。
【００２６】図示されていない第５段階はエッチングマ
スク７を除去するにある。このマスク７は自己整合のた
めの仮想的エミッターとして使用されていた。これは湿
式または乾式プロセスによって実施する事ができ、選択
的に当業者公知の任意の方法で実施される。
スク７を除去するにある。このマスク７は自己整合のた
めの仮想的エミッターとして使用されていた。これは湿
式または乾式プロセスによって実施する事ができ、選択
的に当業者公知の任意の方法で実施される。
【００２７】次に、それぞれ層６と４の上にエミッター
メタライズ層とベースメタライズ層とを蒸着する事がで
きるが、まずトランジスタに対してコレクターと場合に
よっては絶縁ウエルとを加える必要がある。図７におい
て、ベース層４とコレクター層３がメサ５＋６の脚に隣
接する区域１０において湿式プロセスまたは乾式プロセ
スによってエッチングされる。この区域１０において、
非常に高いｎ+ ドーピングを有するサブコレクター層２
上にコレクターメタライズ層が蒸着される。しかしもし
基板１が半絶縁性基板である代わりにドーピングされて
いれば、コレクターメタライズ層は基板１の裏面によっ
て担持され、この場合には層３と４の側面エッチングは
もはや必要ない。本発明の主旨の範囲内でこのような実
施態様を実施できる。
メタライズ層とベースメタライズ層とを蒸着する事がで
きるが、まずトランジスタに対してコレクターと場合に
よっては絶縁ウエルとを加える必要がある。図７におい
て、ベース層４とコレクター層３がメサ５＋６の脚に隣
接する区域１０において湿式プロセスまたは乾式プロセ
スによってエッチングされる。この区域１０において、
非常に高いｎ+ ドーピングを有するサブコレクター層２
上にコレクターメタライズ層が蒸着される。しかしもし
基板１が半絶縁性基板である代わりにドーピングされて
いれば、コレクターメタライズ層は基板１の裏面によっ
て担持され、この場合には層３と４の側面エッチングは
もはや必要ない。本発明の主旨の範囲内でこのような実
施態様を実施できる。
【００２８】第７段階はデバイスの各部の中に電気的絶
縁体をイオン注入するにある。これは、特にエアブリッ
ジによるエミッター／ベース接点接続の場合に、成分の
マイクロ波性能特性に対して有害な種々の寄生電流を低
減させるためである。図８は斜視図であって、メサ５＋
６の脚部の層２＋３＋４の一部が注入によって絶縁特性
を与えられ絶縁ウエル１１を成す場合を示す。この絶縁
ウエルはトランジスタを隣接トランジスタから絶縁する
ために必要な箇所に注入される。
縁体をイオン注入するにある。これは、特にエアブリッ
ジによるエミッター／ベース接点接続の場合に、成分の
マイクロ波性能特性に対して有害な種々の寄生電流を低
減させるためである。図８は斜視図であって、メサ５＋
６の脚部の層２＋３＋４の一部が注入によって絶縁特性
を与えられ絶縁ウエル１１を成す場合を示す。この絶縁
ウエルはトランジスタを隣接トランジスタから絶縁する
ために必要な箇所に注入される。
【００２９】またこの図８は、エミッターのメサが実際
上Ｔ形を成し、その一部が注入されている事を示す。こ
の部分のエアブリッジを受ける区域においてエミッター
メタライズ層を担持する。
上Ｔ形を成し、その一部が注入されている事を示す。こ
の部分のエアブリッジを受ける区域においてエミッター
メタライズ層を担持する。
【００３０】さらに、１３に示すような絶縁ウエルを注
入する事により、成分間のサブコレクター２の物質を半
絶縁性にする事ができる。これは、エアブリッジによっ
て跨れるステップを制限すると共にエッチングステップ
を除去する事を可能にする。
入する事により、成分間のサブコレクター２の物質を半
絶縁性にする事ができる。これは、エアブリッジによっ
て跨れるステップを制限すると共にエッチングステップ
を除去する事を可能にする。
【００３１】最後の段階はエミッター、ベースおよびコ
レクターのオーミックコンタクトを形成するにある。ｐ
+ 型ＧａＡｓから成るベース層４の場合、オーミックコ
ンタクト１４（図９）を非合金接点によって確実に形成
する事ができる。また層６の中にｎ+ ＧａＩｎＡｓが存
在するので、合金なしで満足な品質のｎ型オーミックコ
ンタクトを形成する事ができる。従ってこの場合、完全
に難溶融性の物質（Ｗ、Ｍｏ、ＴｉＷＳｉ）を使用し、
または金あるいは高い電気抵抗を有する事の知られるそ
の他の金属（例えばＡｌ）を含む複数の標準非合金接触
を使用して、エミッターのオーミックコンタクトを１５
に、またベースのオーミックコンタクトを１４に１段階
で形成する事ができる。このようなコンタクトは例えば
Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｔｉ／Ａｕ、Ｔｉ／Ａｌ、Ｍｏ／Ａ
ｕおよびその他の型とする事ができる。難溶融性材料ま
たは難溶融性材料と金およびアルミニウムなどの金属と
の組合わせを使用できるので、熱的に完全に安定なコン
タクトを得てリフトオフ技術の使用を避ける事ができ
る。
レクターのオーミックコンタクトを形成するにある。ｐ
+ 型ＧａＡｓから成るベース層４の場合、オーミックコ
ンタクト１４（図９）を非合金接点によって確実に形成
する事ができる。また層６の中にｎ+ ＧａＩｎＡｓが存
在するので、合金なしで満足な品質のｎ型オーミックコ
ンタクトを形成する事ができる。従ってこの場合、完全
に難溶融性の物質（Ｗ、Ｍｏ、ＴｉＷＳｉ）を使用し、
または金あるいは高い電気抵抗を有する事の知られるそ
の他の金属（例えばＡｌ）を含む複数の標準非合金接触
を使用して、エミッターのオーミックコンタクトを１５
に、またベースのオーミックコンタクトを１４に１段階
で形成する事ができる。このようなコンタクトは例えば
Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｔｉ／Ａｕ、Ｔｉ／Ａｌ、Ｍｏ／Ａ
ｕおよびその他の型とする事ができる。難溶融性材料ま
たは難溶融性材料と金およびアルミニウムなどの金属と
の組合わせを使用できるので、熱的に完全に安定なコン
タクトを得てリフトオフ技術の使用を避ける事ができ
る。
【００３２】特殊材料の構造の場合、同様の金属蒸着物
その他を使用して、または非合金接触が製造が困難であ
れば、例えば金、ゲルマニウムまたはニッケルを主成分
とするさらに標準型の合金接触を使用して、コレクター
コンタクト１６を同時に形成する事ができる。
その他を使用して、または非合金接触が製造が困難であ
れば、例えば金、ゲルマニウムまたはニッケルを主成分
とするさらに標準型の合金接触を使用して、コレクター
コンタクト１６を同時に形成する事ができる。
【００３３】
【発明の効果】本発明は本質的にＧａＩｎＰ／ＧａＡｓ
ヘテロ構造の特性に基づくので、自己整合の利点を有す
るのみならず、下記の利点を同時に達成する事ができ
る。
ヘテロ構造の特性に基づくので、自己整合の利点を有す
るのみならず、下記の利点を同時に達成する事ができ
る。
【００３４】−リソグラフィーおよび精密異方性乾式エ
ッチングによって決定されるエミッターの形態を制御で
きる事、−エッチングプラズマによって発生される原子
水素によるベース・ドーパントの電気的パッシベーショ
ンのリスクを制限できる事、−原子水素を含むＲＩＥ
（反応性イオンエッチング）後にベース・ドーパントの
活性化のため必要な熱処理を制限できる事、−エミッタ
ーのアクセス抵抗を最適化できる事、−ベース上の腐食
停止を数原子層の範囲内まで制御できる事、−パッシベ
ーション、絶縁および耐酸性の機能を結合する必要のあ
る側壁の役割よりも電気的パッシベーションに限定され
た役割を絶縁体に与える事、またさらに下記を可能とす
る。
ッチングによって決定されるエミッターの形態を制御で
きる事、−エッチングプラズマによって発生される原子
水素によるベース・ドーパントの電気的パッシベーショ
ンのリスクを制限できる事、−原子水素を含むＲＩＥ
（反応性イオンエッチング）後にベース・ドーパントの
活性化のため必要な熱処理を制限できる事、−エミッタ
ーのアクセス抵抗を最適化できる事、−ベース上の腐食
停止を数原子層の範囲内まで制御できる事、−パッシベ
ーション、絶縁および耐酸性の機能を結合する必要のあ
る側壁の役割よりも電気的パッシベーションに限定され
た役割を絶縁体に与える事、またさらに下記を可能とす
る。
【００３５】−リフトオフ型の困難な段階を除く（従っ
て実施上の改良を生じる）、−非金属マスクを使用して
エミッターメサのエッチングを実施する（従ってウエー
ハ上の欠陥率を低下させ、生産性を改良する）、−難溶
融性物質から成るメタライズ層を使用する（従って熱安
定性と信頼度の向上）、−エミッター、ベースおよび場
合によってはコレクターのオーミックコンタクトを１段
階で製造する（従って段階数を低減させ、製造コストと
操作に伴うリスクを低下させる）。
て実施上の改良を生じる）、−非金属マスクを使用して
エミッターメサのエッチングを実施する（従ってウエー
ハ上の欠陥率を低下させ、生産性を改良する）、−難溶
融性物質から成るメタライズ層を使用する（従って熱安
定性と信頼度の向上）、−エミッター、ベースおよび場
合によってはコレクターのオーミックコンタクトを１段
階で製造する（従って段階数を低減させ、製造コストと
操作に伴うリスクを低下させる）。
【００３６】前記において、本発明の方法を材料対Ｇａ
ＩｎＰ／ＧａＡｓの例について説明したが、本発明は、
一方がリンを含み他方がヒ素を含む物質対について一般
的に使用される。
ＩｎＰ／ＧａＡｓの例について説明したが、本発明は、
一方がリンを含み他方がヒ素を含む物質対について一般
的に使用される。
【００３７】また本発明はＨＢＴ型以外のトランジスタ
についても使用できる。
についても使用できる。
【図１】前記の先行技術による方法の概略説明図。
【図２】本発明による方法の各段階を示すデバイス断面
図。
図。
【図３】本発明による方法の各段階を示すデバイス断面
図。
図。
【図４】本発明による方法の各段階を示すデバイス断面
図。
図。
【図５】本発明による方法の各段階を示すデバイス断面
図。
図。
【図６】本発明による方法の各段階を示すデバイス断面
図。
図。
【図７】本発明による方法の各段階を示すデバイス断面
図。
図。
【図８】本発明による方法の各段階を示すデバイス断面
図。
図。
【図９】本発明による方法の各段階を示すデバイス断面
図。
図。
１ 基板
２ サブコレクター
３ コレクター
４ ベース
５ エミッター
６ コンタクト
７ 垂直エミッター
８ サブエッチング
９ 除去される表面薄膜
１０ 区域
１１，１２，１３ 絶縁ウエル
１４，１５，１６ オーミックコンタクト
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭63−263726（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 21/306,21/3065,21/308
Claims (3)
- 【請求項１】ヘテロ接合トランジスタを製造するため、
III −Ｖ族半導体物質の複数層から成るヘテロ構造をエ
ッチングする方法において、前記ヘテロ接合は第１反応
性イオンエッチングによってエッチングされるヒ素含有
化合物（例えばＧａＡｓ、ＡｌＧａＡｓなど）の少なく
とも１つの第１層と、塩酸水溶液（ＨＣｌ）によってエ
ッチングされるリン含有化合物（例えばＩｎＰ、ＧａＩ
ｎＰなど）の第２層とを含み、 前記第２層のＨＣｌによる化学腐食に先だって、１００
オングストロームのオーダの厚さに限定された第２反応
性イオンエッチングによって第２層の表面の浄化を実施
する段階を含み、この浄化は第１層と第２層との界面に
おける相互拡散の存在によって必要とされることを特徴
とするヘテロ構造のエッチング方法。 - 【請求項２】前記第１層はＣＣｌ2 Ｆ2 またはＳｉＣｌ
4 のプラズマによってエッチングされることを特徴とす
る請求項１記載のエッチング方法。 - 【請求項３】前記第２層はＣＨ4 ＋Ｈ2 のプラズマまた
は低エネルギーイオン衝撃によって部分的にエッチング
されることを特徴とする請求項１記載のエッチング方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9213400A FR2697945B1 (fr) | 1992-11-06 | 1992-11-06 | Procédé de gravure d'une hétérostructure de matériaux du groupe III-V. |
| FR9213400 | 1992-11-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06216112A JPH06216112A (ja) | 1994-08-05 |
| JP3386207B2 true JP3386207B2 (ja) | 2003-03-17 |
Family
ID=9435314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27676893A Expired - Lifetime JP3386207B2 (ja) | 1992-11-06 | 1993-11-05 | Ｉｉｉ−ｖ族物質のヘテロ構造のエッチング方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5411632A (ja) |
| EP (1) | EP0601901B1 (ja) |
| JP (1) | JP3386207B2 (ja) |
| DE (1) | DE69327779T2 (ja) |
| FR (1) | FR2697945B1 (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06314668A (ja) * | 1993-04-30 | 1994-11-08 | Fujitsu Ltd | プラズマエッチング方法及びプラズマエッチング装置 |
| US6159816A (en) * | 1994-08-09 | 2000-12-12 | Triquint Semiconductor Texas, Inc. | Method of fabricating a bipolar transistor |
| FR2727570B1 (fr) * | 1994-11-25 | 1997-01-24 | Thomson Csf | Amplificateur hyperfrequence monolithique haute integration, a topologie distribuee arborescente |
| JPH08236540A (ja) * | 1995-03-01 | 1996-09-13 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置の製造方法、及び半導体装置 |
| FR2736468B1 (fr) * | 1995-07-07 | 1997-08-14 | Thomson Csf | Transistor bipolaire a structure optimisee |
| FR2737342B1 (fr) * | 1995-07-25 | 1997-08-22 | Thomson Csf | Composant semiconducteur avec dissipateur thermique integre |
| US5804487A (en) * | 1996-07-10 | 1998-09-08 | Trw Inc. | Method of fabricating high βHBT devices |
| FR2764118B1 (fr) * | 1997-05-30 | 2000-08-04 | Thomson Csf | Transistor bipolaire stabilise avec elements isolants electriques |
| FR2793953B1 (fr) | 1999-05-21 | 2002-08-09 | Thomson Csf | Capacite thermique pour composant electronique fonctionnant en impulsions longues |
| FR2803102B1 (fr) * | 1999-12-23 | 2002-03-22 | Thomson Csf | Transistor bipolaire a heterojonction a collecteur en haut et procede de realisation |
| FR2805081B1 (fr) * | 2000-02-14 | 2002-10-11 | Cit Alcatel | Procede de fabrication de transistor bipolaire a double heterojonction sur materiau iii-v |
| DE10064479A1 (de) * | 2000-12-22 | 2002-07-04 | United Monolithic Semiconduct | Verfahren zur Herstellung eines mikroelektronischen Bauelements |
| DE10104776A1 (de) * | 2001-02-02 | 2002-08-22 | Infineon Technologies Ag | Bipolartransistor und Verfahren zu dessen Herstellung |
| US6605519B2 (en) * | 2001-05-02 | 2003-08-12 | Unaxis Usa, Inc. | Method for thin film lift-off processes using lateral extended etching masks and device |
| JP3652633B2 (ja) * | 2001-10-02 | 2005-05-25 | 松下電器産業株式会社 | ヘテロ接合バイポーラトランジスタの製造方法 |
| US6806129B1 (en) * | 2003-05-09 | 2004-10-19 | Agilent Technologies, Inc. | Self-aligned process using indium gallium arsenide etching to form reentry feature in heterojunction bipolar transistors |
| JP2005259835A (ja) * | 2004-03-10 | 2005-09-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体素子及びその製造方法 |
| US9029246B2 (en) * | 2013-07-30 | 2015-05-12 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Methods of forming epitaxial structures |
| CN104485281A (zh) * | 2014-10-27 | 2015-04-01 | 中国电子科技集团公司第五十五研究所 | 磷化铟异质结晶体管发射区材料干湿法结合刻蚀制作方法 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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