JP4966949B2 - Semiconductor device, manufacturing method thereof, and superheterodyne communication device using the semiconductor device - Google Patents
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Description
本発明は、半導体装置及びその製造方法並びにその半導体装置を用いたスーパーヘテロダイン方式の通信機に係り、特にバイポーラトランジスタを有する半導体装置に適用して有効な技術に関する。 The present invention relates to a semiconductor device, a manufacturing method thereof, and a superheterodyne communication device using the semiconductor device, and more particularly to a technique effective when applied to a semiconductor device having a bipolar transistor.
近年、通信用デバイスやストレージ・システム等、様々な応用分野で高速性能を持つバイポーラトランジスタが用いられている。従来の高速バイポーラトランジスタとして、例えば、特許文献1には、エピタキシャル成長技術を利用して単結晶シリコン・ゲルマニウムを真性ベース層に用いたトランジスタ例が開示されている。
In recent years, bipolar transistors having high-speed performance have been used in various application fields such as communication devices and storage systems. As a conventional high-speed bipolar transistor, for example,
また、特許文献2には、エミッタとベースとが自己整合的に形成されるバイポーラトランジスタにおいて、単結晶シリコン・ゲルマニウムを用いたベースに加え、単結晶シリコンからなるエミッタ層もエピタキシャル成長技術により形成することで、遮断周波数fTおよびコレクタ・ベース間の接合耐圧を同時に向上させるバイポーラトランジスタの構成が開示されている。
Further, in
更に、特許文献3の第2の実施例には、低濃度エミッタ層がベース層とエミッタ層の間に存在し、且つベース層からエミッタ層までをエピタキシャル成長技術により連続的に形成することでベース層での不純物の拡散に影響を与えるような高温での熱処理が不要で、かつエミッタ抵抗を低くすることができる半導体装置の製造方法が開示されている。
Furthermore, in the second embodiment of
また、特許文献4には、ベース層とエミッタ層の間に低濃度エミッタ層が存在し、且つ低濃度エミッタ層を選択エピタキシャル成長技術により形成することでベース・コレクタ接合でのリーク電流の増加、ベース層の厚みの増加を防止でき、かつ、リンクベース領域でのベース抵抗を、従来よりも低減できるヘテロバイポーラトランジスタの製造方法が開示されている。
In
また更に、特許文献5には、ベース・エミッタをエピタキシャル成長により連続して形成するバイポーラトランジスタにおいて、エミッタ層を周辺の絶縁膜に接しないように選択エピタキシャル成長により形成することで、エミッタ・ベース接合での結晶性の悪化に伴うリーク電流の発生を抑制する製造方法が開示されている。
Furthermore, in
近年の通信用デバイスには、データ量の増大に対応し得る高速性能の向上と、携帯電話等のモバイル機器の波及に伴う低消費電力化が同時に求められる。これに伴い、通信用回路に組み込まれるバイポーラトランジスタには、遮断周波数の向上と低電流駆動性能の向上とが同時に要求される。これら二つの要求を同時に満たすためには、高速動作を最も律速するベース走行時間の短縮と、低電流でのトランジスタ動作速度に最も影響するエミッタ・ベース接合におけるキャリアの充放電時間の低減を両立する必要がある。 In recent years, communication devices are required to improve high-speed performance that can cope with an increase in the amount of data and to reduce power consumption accompanying the spread of mobile devices such as mobile phones. Along with this, the bipolar transistor incorporated in the communication circuit is required to simultaneously improve the cutoff frequency and the low current drive performance. In order to satisfy these two requirements at the same time, it is necessary to reduce both the base travel time, which controls the speed of high-speed operation, and the charge / discharge time of the carrier at the emitter-base junction, which most affects the transistor operating speed at low current. There is a need.
図2に、特許文献1に記載された単結晶シリコン・ゲルマニウムを、真性ベース層に用いたトランジスタの断面構造を示す。半導体基板101に高濃度n型埋め込み層102と、低濃度n型シリコンからなるコレクタ103、及び素子分離絶縁膜104が形成されており、その上部にはコレクタ・ベース分離絶縁膜105に囲まれた低濃度n型シリコン・ゲルマニウムからなるコレクタ109及びp型シリコン・ゲルマニウムからなるベース110が形成されている。ベース110は、多結晶p型シリコン・ゲルマニウム層からなる繋ぎベース電極111によって、多結晶シリコンで構成されるベース電極106と接続されている。
FIG. 2 shows a cross-sectional structure of a transistor in which single crystal silicon germanium described in
ベース110上には、ベース・エミッタを分離する絶縁膜108が形成され、多結晶p型シリコン・ゲルマニウムからなるベース電極106と接続されている。ベース110上には、ベース・エミッタを分離する絶縁膜108が形成され、上記絶縁膜108に囲まれた開口部には、高濃度n型の多結晶シリコンからなるエミッタ電極113が形成されている。なお、図2において、115は高濃度n型コレクタ引き出し電極、116a、〜1116cは金属電極、107は、エミッタ−ベース分離絶縁膜である。
An
エミッタ112は、上記エミッタ電極113からの不純物拡散により、ベース110内に形成されている。上記従来例では、シリコン・ゲルマニウムによるベース層をエピタキシャル成長により形成している為、ゲルマニウムの組成比制御を容易に行うことができ、ゲルマニウムの組成比を変化させることで、ベース中への内部電界の印加が可能である。
The emitter 112 is formed in the
このため、SiGeコレクタを有するシリコンへテロ接合バイポーラトランジスタのドリフト電界を高め、ベース層中のキャリアの移動度を向上させ、かつ、ベース・コレクタ接合領域キャリアの加速による高速化が可能であるという特徴を有する。 Therefore, it is possible to increase the drift electric field of a silicon heterojunction bipolar transistor having a SiGe collector, improve the carrier mobility in the base layer, and increase the speed by accelerating the base-collector junction region carriers. Have
単結晶シリコン・ゲルマニウムを真性ベース層に用いた第2の従来例として、特許文献2に記載されたトランジスタが挙げられる。
As a second conventional example using single crystal silicon / germanium for the intrinsic base layer, a transistor described in
上記第2の従来例の断面構造を図3に示す。図3において、図2との相違点は、エミッタ212がベース210の上部且つ、ベース・エミッタを分離する絶縁膜208に囲まれた開口部内に形成されている点にある。本従来例においては、エミッタ212は、高濃度n型シリコンのエピタキシャル成長により形成されている点に特徴を有する。エピタキシャル成長の前後における熱負荷は、上記特許文献1の不純物拡散の場合に比べ、十分に小さくすることが可能である。このため、ベース210中の不純物拡散を抑制することができ、トランジスタの高速化に有利な薄膜のベースの形成が可能となる。
FIG. 3 shows a sectional structure of the second conventional example. 3 is different from FIG. 2 in that the
なお、図3において、213はエミッタ電極、216a〜216cは、金属電極、215は高濃度n型コレクタ引き出し電極であり、202は、高濃度n型埋め込み層、207はエミッタ−ベース分離絶縁膜である。 In FIG. 3, 213 is an emitter electrode, 216a to 216c are metal electrodes, 215 is a high-concentration n-type collector lead electrode, 202 is a high-concentration n-type buried layer, and 207 is an emitter-base isolation insulating film. is there.
エピタキシャル成長により形成されたエミッタを有するバイポーラトランジスタのもう一つの例として、特許文献3に記載されたトランジスタがある。図4にその断面構造を示す。本従来例は、単結晶n型シリコンで構成されるエミッタが、エミッタ312とエミッタ313の2層で構成され、エミッタ312の不純物濃度は、エミッタ313の不純物濃度に比べて、低い点に特徴を有する。高濃度エミッタ313とベース310の間に低濃度エミッタ312を挿入することで、高濃度のエミッタ・ベース接合の形成を防ぐことができ、キャリアのトンネル効果による電流リークを抑制することが可能であるという利点を有する。なお、図4において、308はベース・エミッタを分離する絶縁膜、305はコレクタ−ベース分離絶縁膜、307はエミッタ−ベース分離絶縁膜、306は、ベース引き出し電極、316は高濃度n型層、315は層間絶縁膜、314はエミッタ電極(高濃度n型多結晶シリコン)であり、317a〜317cは金属電極である。
As another example of a bipolar transistor having an emitter formed by epitaxial growth, there is a transistor described in
エミッタ層とベース層の間に低濃度エミッタ層を用いたバイポーラトランジスタのもう一つの例として、特許文献4に記載されたトランジスタがある。本トランジスタは、ベース上に形成したリンクベース層を開口し、その内部に低濃度エミッタ層を選択成長により形成することを特徴としている。低濃度エミッタ層が、エミッタ層とリンクベース層による高濃度の接合の発生を抑制することが出来るため、ベース層を薄く保ったまま、リンクベース層を形成することが可能になり、高速性能とベース抵抗の低減が可能となる。
エピタキシャル成長により形成したエミッタを有するバイポーラトランジスタにおいて、エミッタを絶縁膜に接しない様に選択成長法により形成した例が、特許文献5に記載されている。エミッタが絶縁膜に沿って成長した場合と異なり、ベース電流リークの原因となるダングリングボンドの発生を抑制することが可能で、耐圧の向上等の効果を得ることが出来る。
As another example of a bipolar transistor using a low-concentration emitter layer between an emitter layer and a base layer, there is a transistor described in
ベース走行時間の短縮と、低電流でのトランジスタ動作速度に最も影響するエミッタ・ベース接合におけるキャリアの充放電時間の低減を両立させるという上記観点から、従来のバイポーラトランジスタを見ると、まず図2に示した例では、エミッタ112を形成する時の不純物拡散によるベース幅の増大が懸念される。 From the above viewpoint of achieving both shortening of the base transit time and reduction of the charge / discharge time of the carrier at the emitter-base junction that has the greatest influence on the transistor operating speed at a low current, the conventional bipolar transistor is first shown in FIG. In the example shown, there is a concern about an increase in base width due to impurity diffusion when the emitter 112 is formed.
上記不純物拡散は、例えば850〜900度の温度で約10秒間の熱処理を施すことによって行われる。この際、ベースの不純物であるボロンも同時に拡散し、ベース幅がコレクタ側に向かって増大する。従って、キャリアのベース走行時間が増大し、トランジスタの高速動作を妨げるという課題があった。 The impurity diffusion is performed, for example, by performing a heat treatment for about 10 seconds at a temperature of 850 to 900 degrees. At this time, boron, which is an impurity of the base, is also diffused at the same time, and the base width increases toward the collector side. Therefore, there has been a problem that the base travel time of the carrier is increased and the high speed operation of the transistor is hindered.
次に、図3に示した従来例は、エミッタをエピタキシャル成長によって形成するため、図2の例に比べると負荷を大幅に低減することができ、ベース走行時間の短いトランジスタの作製が可能となる。 Next, in the conventional example shown in FIG. 3, since the emitter is formed by epitaxial growth, the load can be significantly reduced compared to the example of FIG. 2, and a transistor with a short base running time can be manufactured.
しかしながら、高不純物濃度のエミッタを高不純物濃度のベース上に直接成長させるため、高濃度のエミッタ・ベース接合が形成され、エミッタ・ベース接合容量が増大する。このため、エミッタ・ベース接合におけるキャリアの充放電時間が増大し、低電流におけるトランジスタの高速動作は困難になるという課題が生じる。 However, since the high impurity concentration emitter is directly grown on the high impurity concentration base, a high concentration emitter-base junction is formed, and the emitter-base junction capacitance is increased. This increases the charge / discharge time of carriers in the emitter-base junction, and causes a problem that high-speed operation of the transistor at low current becomes difficult.
また、高濃度接合に起因したキャリアのトンネル効果による電流リークの発生も懸念される。 There is also concern about the occurrence of current leakage due to the carrier tunnel effect due to the high-concentration junction.
特許文献3の断面構造を示す図4では、高濃度n型シリコンで構成されるエミッタ313と高濃度p型シリコン・ゲルマニウムで構成されるベース310との間に低濃度n型シリコン層で構成される低濃度エミッタ312を挿入しているため、トンネル電流リークを抑制することが可能である。しかし、低濃度エミッタ312が、絶縁膜308に接するように成長しているため、シリコンのダングリングボンドと絶縁膜の反応により、シリコン・絶縁膜界面には、キャリアの再結合準位が多数存在する。エミッタ・ベース接合容量を低減するために低濃度エミッタ312を完全空乏化した場合、空乏層内に多数の再結合準位が存在することになり、ベース電流リークの発生を引き起こす懸念が発生する。
In FIG. 4 showing the cross-sectional structure of
特許文献4も、低濃度エミッタが絶縁膜に沿って成長することによって得られる構造をしており、同様の問題を有している。
特許文献5は、電流リークを抑制するために、エミッタ層を絶縁膜に接しないように形成しており、図3を例に取ると、ベース層210の表面が絶縁膜208の下面よりも常に上方に位置することが求められる。このため、ベース層は一定の厚さ以下に薄くすることが出来ず、ベース走行時間の低減を行うことが出来ない。また、エミッタ層と絶縁膜208の間に発生したすき間を更に別の絶縁膜で覆っているために、エミッタ電極の面積が小さくなり、エミッタ抵抗も増大する。
In
本発明は、上記の様々な問題を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、バイポーラトランジスタにおいて、ベース走行時間の低減とエミッタ・ベース接合容量の低減、すなわち遮断周波数の向上と低電流駆動性能の向上とを可能にし、更にリーク電流の無い良好なトランジスタ動作特性を実現する半導体装置及びその製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of the above-mentioned various problems. The object of the present invention is to reduce the base transit time and the emitter-base junction capacitance in the bipolar transistor, that is, to improve the cutoff frequency. An object of the present invention is to provide a semiconductor device that can improve low-current driving performance and realize good transistor operation characteristics without leakage current, and a method for manufacturing the same.
上記課題を解決するために本発明に係る半導体装置は、半導体基板上に設けられた第1導電型の第1の半導体層と、前記第1の半導体層の上に設けられた第1導電型の第2の半導体層と、前記第2の半導体層の上に設けられた第2導電型の第3の半導体層と、該第3の半導体層上に設けられ、開口部を有する第1の絶縁膜と、前記開口部内に設けられた第1導電型の第4の半導体層と、前記第4の半導体層上に設けられた第1導電型の第5の半導体層とを具備して成り、前記第4の半導体層の不純物濃度は前記第5の半導体層よりも小さく、前記第4の半導体層は前記第1の絶縁膜の側壁に接しないように形成され、少なくとも前記第4の半導体層と前記第1の絶縁膜で囲まれた空洞を有して成ることを特徴としている。 In order to solve the above problems, a semiconductor device according to the present invention includes a first semiconductor layer of a first conductivity type provided on a semiconductor substrate, and a first conductivity type provided on the first semiconductor layer. The second semiconductor layer, the second semiconductor layer of the second conductivity type provided on the second semiconductor layer, and the first semiconductor layer provided on the third semiconductor layer and having an opening. An insulating film; a first conductive type fourth semiconductor layer provided in the opening; and a first conductive type fifth semiconductor layer provided on the fourth semiconductor layer. The impurity concentration of the fourth semiconductor layer is lower than that of the fifth semiconductor layer, and the fourth semiconductor layer is formed so as not to contact the sidewall of the first insulating film, and at least the fourth semiconductor layer is formed. It is characterized by having a cavity surrounded by a layer and the first insulating film.
本発明に係る半導体装置は、更に前記第1の絶縁膜上に設けられ、前記第1の絶縁膜より狭い開口部を有する第2の絶縁膜を有し、少なくとも前記第4の半導体層と前記第1の絶縁膜で囲まれた空洞を有していると望ましい。また、前記第4の半導体層は、前記第1の絶縁膜下面の縁を起点として所定の斜めのファセット面が形成されており、該ファセット面は、(111)、または(311)であれば好適である。更に、本発明に係る半導体装置は、前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層をコレクタ、前記第3の半導体層をベース、前記第4の半導体層及び前記第5の半導体層をエミッタとするバイポーラトランジスタであれば好適であり、前記第1の半導体層は単結晶シリコンまたは単結晶シリコン・ゲルマニウムまたは単結晶シリコン・ゲルマニウム・カーボンで構成され、前記第2の半導体層と前記ベースは、単結晶シリコン・ゲルマニウムまたは単結晶シリコン・ゲルマニウム・カーボンで構成されれば更に好適である。 The semiconductor device according to the present invention further includes a second insulating film provided on the first insulating film and having an opening narrower than the first insulating film, and at least the fourth semiconductor layer and the It is desirable to have a cavity surrounded by the first insulating film. The fourth semiconductor layer has a predetermined oblique facet surface starting from an edge of the lower surface of the first insulating film, and the facet surface is (111) or (311). Is preferred. Furthermore, in the semiconductor device according to the present invention, the first semiconductor layer and the second semiconductor layer are the collector, the third semiconductor layer is the base, and the fourth semiconductor layer and the fifth semiconductor layer are the emitter. Preferably, the first semiconductor layer is made of single crystal silicon, single crystal silicon germanium, or single crystal silicon germanium carbon, and the second semiconductor layer and the base are More preferably, it is made of single crystal silicon / germanium or single crystal silicon / germanium / carbon.
また、前記第1の絶縁膜はシリコン酸化膜であり、前記第2の絶縁膜はシリコン窒化膜であると好適である。前記第3の半導体層中の禁制帯幅は、前記第4の半導体層から前記第2の半導体層側に向かうに従い、階段状または連続的に減少することを特徴とする。 Preferably, the first insulating film is a silicon oxide film, and the second insulating film is a silicon nitride film. The forbidden band width in the third semiconductor layer decreases stepwise or continuously as it goes from the fourth semiconductor layer toward the second semiconductor layer.
本発明に係る半導体装置の製造方法は、半導体基板上に第1導電型の第1の半導体層を形成する工程と、前記第1の半導体層の上に第1導電型の第2の半導体層を形成する工程と、前記第2の半導体層の上に第2導電型の第3の半導体層を形成する工程と、該第3の半導体層上に第1の絶縁膜を形成する工程と、該第1の絶縁膜に開口部を形成する工程と、前記開口部内に第1導電型の第4の半導体層を形成する工程と、前記第4の半導体層上に第1導電型の第5の半導体層を形成する工程とを有し、前記第4の半導体層の不純物濃度は、前記第5の半導体層の不純物濃度よりも小さく、少なくとも前記第4の半導体層と前記第1の絶縁膜で囲まれた空洞を形成することを特徴とする。 A method of manufacturing a semiconductor device according to the present invention includes a step of forming a first conductive type first semiconductor layer on a semiconductor substrate, and a first conductive type second semiconductor layer on the first semiconductor layer. Forming a second conductive type third semiconductor layer on the second semiconductor layer, forming a first insulating film on the third semiconductor layer, Forming an opening in the first insulating film; forming a first conductivity type fourth semiconductor layer in the opening; and a first conductivity type fifth on the fourth semiconductor layer. Forming a semiconductor layer, wherein the impurity concentration of the fourth semiconductor layer is lower than the impurity concentration of the fifth semiconductor layer, and at least the fourth semiconductor layer and the first insulating film A cavity surrounded by is formed.
また、前記第1の絶縁膜上に前記第2の絶縁膜を形成する工程と、該第2の絶縁膜に開口部を形成する工程とを有し、前記第2の絶縁膜で囲まれた前記開口部は、前記第1の絶縁膜で囲まれた前記開口部よりも小さい径を有すれば好適である。 A step of forming the second insulating film on the first insulating film; and a step of forming an opening in the second insulating film, wherein the second insulating film is surrounded by the second insulating film. It is preferable that the opening has a smaller diameter than the opening surrounded by the first insulating film.
本発明に係る半導体装置及びその製造方法によれば、ベース走行時間の短縮と、エミッタ−ベース接合容量の低減を実現でき、高速性能と低電力駆動性能に優れたバイポーラトランジスタを提供することができる。 According to the semiconductor device and the method of manufacturing the same according to the present invention, it is possible to provide a bipolar transistor that can shorten the base travel time and reduce the emitter-base junction capacitance, and is excellent in high speed performance and low power drive performance. .
以下添付図面を参照しながら本発明に係る半導体装置およびその製造方法の好適な実施の形態について、具体的な実施例を用いて詳細に説明する。 Preferred embodiments of a semiconductor device and a method for manufacturing the same according to the present invention will be described below in detail using specific examples with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明に係る半導体装置の第1の実施例を示す断面構造である。図1において、参照番号1はシリコン基板を示し、2はシリコン基板に形成された高不純物濃度のn型シリコンからなるコレクタ埋め込み層を示す。3,4はそれぞれ素子分離絶縁膜とコレクタ−ベース分離絶縁膜を示し、コレクタ埋め込み層2とコレクタ−ベース絶縁膜4上には、低濃度n型シリコンまたはシリコン・ゲルマニウムで構成されるコレクタ5と低濃度n型シリコン・ゲルマニウムで構成されるコレクタ6、更にp型シリコン・ゲルマニウムで構成されるベース7が順次形成されている。これら3つの層は、コレクタ埋め込み層2上は単結晶、コレクタ−ベース分離絶縁膜4上は多結晶の結晶状態を有している。ベース層7上には開口部を有するエミッタ−ベース分離絶縁膜9が形成され、更に絶縁膜9上には絶縁膜10が同じく開口部を有して形成されている。ここで、絶縁膜10の開口部は絶縁膜9の開口部より狭く、絶縁膜10は絶縁膜9との間で庇を形成している。
FIG. 1 is a cross-sectional structure showing a first embodiment of a semiconductor device according to the present invention. In FIG. 1,
なお、図1の断面構造図で示した破線は、p型不純物のイオン打ち込みでp+化した層とn−化した層との境界を示している。図8(b)〜(c)、図9(a)〜(c)、図14、図15、図、図17、18、図19(a)〜(b)、図20に記載の破線も同様の境界を示している。 The broken line shown in cross-sectional structural view of FIG. 1 has p + turned into an ion implantation of p-type impurity layer and the n - represents the boundary between the phased layer. 8 (b)-(c), FIG. 9 (a)-(c), FIG. 14, FIG. 15, FIG. 17, FIG. 17, 18, FIG. 19 (a)-(b) and FIG. Similar boundaries are shown.
上記開口部の外側、すなわち外部ベース領域には、ボロン等p型不純物のイオン打込みによって高濃度p型領域8が形成されており、ベース引き出し電極となっている。
A high-concentration p-
ベース7上の上記開口部内には、低不純物濃度のn型シリコンまたはシリコン・ゲルマニウムで構成されるエミッタ11が形成されている。図18に示すように、エミッタ11は、絶縁膜9の底面の縁から斜めにファセットを有しながら形成され、庇の底面において絶縁膜10と接触している。このため、エミッタ11は、絶縁膜9と絶縁膜10との間で空洞12を形成している。
An
前記低濃度エミッタ11と絶縁膜10上には、それぞれ高不純物濃度のn型単結晶シリコンまたはシリコン・ゲルマニウムで構成されるエミッタ13と高不純物濃度のn型多結晶シリコンまたはシリコン・ゲルマニウムで構成されるエミッタ電極14が形成されている。
On the low-
本実施例では、低濃度エミッタ11が絶縁膜10と接することなく形成され、更に(111)または(311)等の安定面をファセットに持つことを特徴としている。この為、低濃度エミッタ11は、不規則な原子配列によるキャリアのトラップ準位や、酸化膜との反応で形成されたダングリングボンドによるキャリア再結合準位の全く無い単結晶領域とすることが出来、完全空乏化した場合においてもキャリアの再結合による電流リーク発生を大幅に抑えることが可能となる。
This embodiment is characterized in that the low-
また、エミッタ11が傾斜したファセット形状を有し、更に空洞を備えている為、エミッタ11を絶縁膜10に接触させて形成した場合や、エミッタ11と絶縁膜10の隙間を絶縁膜で埋める場合に比べて、エミッタ−ベース接合容量の低減が可能である。
In addition, since the
図5は、上記トランジスタの主要部における不純物濃度(図5(a))及びゲルマニウム組成比の分布(図5(b))を示したものである。同図(a)及び(b)の横軸は、揃えて図示され、ゲルマニウムの分布と不純物濃度の対応関係の理解が容易になっている。 FIG. 5 shows the impurity concentration (FIG. 5A) and the distribution of germanium composition ratio (FIG. 5B) in the main part of the transistor. The horizontal axes of FIGS. 9A and 9B are shown in a uniform manner, and it is easy to understand the correspondence between the germanium distribution and the impurity concentration.
本実施例ではp型シリコン・ゲルマニウムベースと、低濃度n型シリコン・ゲルマニウムコレクタのゲルマニウム組成比を、共に約15%程度としている。また、高濃度n型エミッタと、前記ベースの不純物濃度は、1×1019cm−3から2×1020cm−3程度にし、低濃度n型エミッタ及び低濃度n型コレクタの不純物濃度は、5×1016cm−3から1×1018cm−3程度にすることが望ましい。低濃度n型エミッタの不純物濃度を1×1018cm−3以下とすると、約1Vの順方向バイアス印加時においても、約15nmの厚さを持つ低濃度エミッタ11を完全空乏化することが可能で、この場合は、単位面積当たりのエミッタ−ベース接合濃度を、低濃度エミッタ11が無い場合に比べて、1/3から1/5にまで低減することが可能となる。
In this embodiment, the germanium composition ratio of the p-type silicon / germanium base and the low-concentration n-type silicon / germanium collector is about 15%. The impurity concentration of the high-concentration n-type emitter and the base is about 1 × 10 19 cm −3 to 2 × 10 20 cm −3 , and the impurity concentrations of the low-concentration n-type emitter and the low-concentration n-type collector are It is desirable to set it to about 5 × 10 16 cm −3 to 1 × 10 18 cm −3 . When the impurity concentration of the low-concentration n-type emitter is 1 × 10 18 cm −3 or less, the low-
図6は、それぞれ異なるコレクタ電流密度における遮断周波数の逆数を示したものである。遮断周波数の逆数1/2・fTは下記式で表されるように、複数の時定数により決定される。 FIG. 6 shows the reciprocal of the cutoff frequency at different collector current densities. The reciprocal ½ · fT of the cutoff frequency is determined by a plurality of time constants as represented by the following equation.
τC_ chargeと、τE_ chargeは、それぞれエミッタ−ベース間空乏層、τCRは、コレクタ−ベース接合容量及びコレクタ抵抗、エミッタ抵抗で決定される時定数である。コレクタ電流密度が高い場合、すなわち、図6(a)に示す場合は、本発明の技術を適用することにより、ベース走行時間τBの低減が可能となり、全時定数を低減させている。 and τC_ charge, τE_ charge each emitter - base between the depletion layer, TauCR the collector - base junction capacitance and collector resistance, a time constant determined by the emitter resistor. When the collector current density is high, that is, as shown in FIG. 6A, the base travel time τB can be reduced by applying the technique of the present invention, and the total time constant is reduced.
これに対し、図6(b)に示すコレクタ電流密度が低い場合においては、従来例では時定数の大部分を占めていたτE_chargeが、本発明の技術適用により大幅に低減しており、このτE_chargeの低減が全時定数を低減させていることが分かる。すなわち、コレクタ電流密度に応じて異なる時定数を低減させることで、幅広いコレクタ電流密度範囲において遮断周波数を向上することを可能としている。 In contrast, when the collector current density shown in FIG. 6 (b) is low, τE _charge which accounted for most of the prior art time constant, have been significantly reduced by the technique applied in the present invention, this It can be seen that the reduction in τE_charge reduces the total time constant. That is, the cutoff frequency can be improved in a wide collector current density range by reducing the time constant that varies depending on the collector current density.
図7は遮断周波数fTをコレクタ電流密度に対してプロットしたものであり、特性線Aは本発明の技術適用により得られた結果を示し、特性線Bは、従来例を示す。同図より、幅広い周波数範囲において、コレクタ電流密度が、従来例の特性線Bに比べて特性線Aの方が、約1/3から1/5に低減しており、本発明の効果を示している。 FIG. 7 is a plot of the cut-off frequency fT against the collector current density. The characteristic line A shows the result obtained by applying the technology of the present invention, and the characteristic line B shows a conventional example. From the figure, in the wide frequency range, the collector current density is reduced from about 1/3 to 1/5 of the characteristic line A compared to the characteristic line B of the conventional example, showing the effect of the present invention. ing.
次に、図8(a)〜図8(f)、図9(d)〜図9(f)を用いて、本実施例における半導体装置の具体的な製造方法について、詳細に説明する。 Next, with reference to FIGS. 8A to 8F and FIGS. 9D to 9F, a specific method for manufacturing the semiconductor device in this embodiment will be described in detail.
まず、シリコン基板1上に砒素またはアンチモン、或いは燐を不純物とする高濃度n型の単結晶シリコン層2を形成する。上記高濃度シリコン層は、エピタキシャル成長によりシリコン基板上1に堆積しても良いし、イオン打込み法により形成しても良い。
First, a high-concentration n-type single
次いで、トランジスタ形成領域とコレクタ引き出し電極領域を除いて、例えばシリコン酸化膜からなる絶縁膜3を選択的に形成し、素子分離を行い、図8(a)に示す構造を得る。この素子分離構造の形成方法としては、シリコン層を選択的に酸化しても良いし、または素子分離領域を(例えばドライエッチング法を用いて)削り込み、絶縁膜3を埋め込んで化学的機械研磨(Chemical Mechanical Polishing : CMP)等によって表面を平坦化しても良い。更には、シリコン基板上に絶縁膜3を堆積し、開口部を形成後に、高濃度シリコン層2をエピタキシャル成長等により選択的に形成することによっても可能である。
Next, except for the transistor formation region and the collector lead electrode region, an insulating
次に、コレクタ−ベース分離絶縁膜4を全面に堆積し、ドライエッチング或いはウェットエッチング等の手法により、トランジスタ真性部形成領域に開口部を形成する。
Next, a collector-base
上記絶縁膜4は、シリコン酸化膜またはシリコン窒化膜であれば好適であるが、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜の積層膜であっても良い。
The insulating
次いで、全面に燐または砒素を不純物とした低濃度n型シリコンまたはシリコン・ゲルマニウムからなるコレクタ5と、燐または砒素を不純物とした低濃度n型シリコン・ゲルマニウムからなるコレクタ6と、例えばボロンを不純物としたp型シリコン・ゲルマニウムからなるベース7を、エピタキシャル成長等により順次堆積する。このとき、上記3つの層は開口部内では単結晶、絶縁膜4上では多結晶の結晶状態を有する。
Next, a
次いで、エミッタ形成領域の外にボロン等のp型不純物を打込み、高濃度p型のベース電極領域8を形成することにより、図8(b)に示す構造を得る。
Next, a p-type impurity such as boron is implanted outside the emitter formation region to form a high-concentration p-type
次に、図8(b)の構造上に絶縁膜9と絶縁膜10を堆積し、絶縁膜9に、エミッタ形成領域に対応する開口部を加工して図8(c)に示す構造を得る。
Next, an insulating
この時、例えば絶縁膜9をシリコン酸化膜とし、絶縁膜10をシリコン窒化膜とすると好適であり、更に上記開口部はドライエッチング等による異方性のエッチング手法を用いて加工すると良い。
At this time, for example, the insulating
図8(c)の構造から絶縁膜9をウェットエッチング等の等方性エッチングにより図9(a)のように加工する。この時、例えば絶縁膜9がシリコン酸化膜で構成され、絶縁膜10がシリコン窒化膜からなる場合は、エッチング液としてフッ化水素酸を用いると良く、絶縁膜9がシリコン窒化膜からなり、絶縁膜10がシリコン酸化膜で構成される場合には約160度の燐酸を用いると図9(a)の構造を得ることが出来る。
From the structure of FIG. 8C, the insulating
次に、エピタキシャル成長等を用いて、上記絶縁膜9と絶縁膜10によって形成された開口部内に、燐または砒素を不純物とした低濃度n型シリコンまたはシリコン・ゲルマニウムからなるエミッタ11を選択的に形成し、図9(b)に示す構造を得る。ここでは、成長条件の調整により、エミッタ11が(111)または(311)のファセットを側壁に持つように形成され、更に庇状に露出した絶縁膜10の下面とエミッタ11の上面が接するようにサイズ調整が施されているため、エミッタ11と絶縁膜9と絶縁膜10によって囲まれた空洞12が形成される。
Next, an
ここで、図9(b)に示すエミッタ11を得る為の成長方法について詳細を述べる。
Here, the growth method for obtaining the
エミッタ11の結晶成長は、ガスソース分子線エピタキシー(Molecular Beam Epitaxy : MBE)法や、化学気相成長(Chemical Vapor Deposition : CVD)法等により、行われる。本発明においては、成長プロセスにおける熱負荷の軽減と、シリコン基板上と絶縁膜上における成長の選択比向上が求められる。
The crystal growth of the
まず、成長プロセスにおける主要な熱負荷として、成長前に基板加熱をして基板表面の自然酸化膜を除去するクリーニングプロセスが挙げられる。クリーニングプロセスにおける熱負荷の軽減には、クリーニング時に分子状或いは原子状の水素を添加して基板を過熱することが効果的である。これにより還元反応が促進され、低い基板温度においても酸素の脱離が可能である。例えば10ml/min.以上の水素を添加することで、クリーニング温度を750度、クリーニング時間を2分に低減しても界面酸素濃度を低い値に抑制することが可能である。結晶成長時の、絶縁膜に対するシリコンの選択比は、使用する原料ガスに応じて温度とガス流量、成長チャンバ内の圧力を最適化することで、高い値を保つことが出来る。 First, as a main thermal load in the growth process, there is a cleaning process in which the substrate is heated before growth to remove a natural oxide film on the surface of the substrate. In order to reduce the thermal load in the cleaning process, it is effective to superheat the substrate by adding molecular or atomic hydrogen during cleaning. Thereby, the reduction reaction is promoted, and oxygen can be desorbed even at a low substrate temperature. For example, 10 ml / min. By adding the above hydrogen, the interface oxygen concentration can be suppressed to a low value even when the cleaning temperature is reduced to 750 ° C. and the cleaning time is reduced to 2 minutes. The silicon selection ratio with respect to the insulating film during crystal growth can be maintained at a high value by optimizing the temperature, gas flow rate, and pressure in the growth chamber in accordance with the source gas used.
図10、図11は、化学気相成長法を用いたシリコンの結晶成長において、それぞれシリコンの原料ガスにジシラン(Si2H6)、及びモノシラン(SiH4)を用いた場合の、絶縁膜に対する選択性を維持出来る最大膜厚とゲルマニウム組成比の関係を示したものである。図10はSi2H6を用い、ガス流量を2ml/min.、成長温度を550度、成長圧力を1Paとした場合である。Ge組成比が0、すなわち単結晶Siの場合、シリコン酸化膜及びシリコン窒化膜上に堆積させずに成長出来るシリコンの最大膜厚は約30nmである。 FIGS. 10 and 11 show the selectivity to the insulating film when disilane (Si2H6) and monosilane (SiH4) are used as the silicon source gas in the silicon crystal growth using the chemical vapor deposition method, respectively. This shows the relationship between the maximum possible film thickness and the germanium composition ratio. 10 uses Si2H6 and the gas flow rate is 2 ml / min. This is the case where the growth temperature is 550 ° C. and the growth pressure is 1 Pa. When the Ge composition ratio is 0, that is, single crystal Si, the maximum thickness of silicon that can be grown without being deposited on the silicon oxide film and the silicon nitride film is about 30 nm.
上述のように、エミッタ−ベース間空乏層のキャリア充放電時間を低減させる低濃度エミッタ膜厚は、15nmあれば十分であるので、図10に示す条件でトランジスタの低電力駆動性能向上が可能である。図11はSiH4を用い、ガス流量を10ml/min.、成長温度を700度、成長圧力を1000Paとした場合である。SiH4はSi2H6に比べて乖離に際しての活性化エネルギーが大きい為、やや高い温度を必要とするが、その分選択性は向上し、シリコン酸化膜及びシリコン窒化膜上に堆積させずに成長出来るシリコンエミッタの最大膜厚は、約150nmとなる。このように原料ガスにより、最適な成長条件と選択成長が可能なシリコンの最大膜厚は異なるので、所望するトランジスタ性能に応じて条件を使い分けると良い。例えば、トランジスタの高速性能を重視する場合は、より低い成長温度でプロセスが可能なSi2H6を用い、低電流駆動性能が重視される場合は、選択成長が可能なシリコンの最大膜厚に大きなマージンが保てるSiH4を用いると良い。図9(b)に示す低濃度シリコンエミッタ層11を形成後、燐または砒素を不純物とした高濃度n型単結晶シリコンまたはシリコン・ゲルマニウムからなるエミッタ13を成長する。この時、絶縁膜10上には高濃度n型多結晶のシリコンまたはシリコン・ゲルマニウムからなるエミッタ14が同時に成長するように、すなわち非選択成長となるよう、成長条件を調整する。
As described above, the low-concentration emitter film thickness for reducing the carrier charge / discharge time of the emitter-base depletion layer is sufficient if it is 15 nm. Therefore, the low power driving performance of the transistor can be improved under the conditions shown in FIG. is there. FIG. 11 uses SiH4 and the gas flow rate is 10 ml / min. In this case, the growth temperature is 700 degrees and the growth pressure is 1000 Pa. SiH4 requires a slightly higher temperature because it has a higher activation energy than Si2H6, but the selectivity is improved accordingly, and a silicon emitter that can grow without being deposited on the silicon oxide film and silicon nitride film. The maximum film thickness is about 150 nm. As described above, since the optimum growth conditions and the maximum film thickness of silicon that can be selectively grown differ depending on the source gas, it is preferable to use different conditions depending on the desired transistor performance. For example, when importance is attached to the high-speed performance of a transistor, Si2H6 that can be processed at a lower growth temperature is used, and when low-current drive performance is important, a large margin is provided for the maximum film thickness of silicon that can be selectively grown. It is preferable to use SiH4 that can be maintained. After forming the low-concentration
絶縁膜上にも多結晶シリコンを堆積させる為には、成長温度の低温化、成長圧力の増大が有効である。上記成長条件の調整により、図9(c)に示す構造を得る。この後、エミッタ電極14とベース引き出し電極8を加工し、側壁に絶縁膜15を形成した後、全面に層間絶縁膜16を堆積して表面の平坦化を行い、最後にベース引き出し電極8、エミッタ電極14、高濃度n型シリコン層2の表面部分を開口して、金属電極17a,17b,17cを形成すると、図1に示す構造を得る。
In order to deposit polycrystalline silicon on the insulating film, it is effective to lower the growth temperature and increase the growth pressure. The structure shown in FIG. 9C is obtained by adjusting the growth conditions. Thereafter, the
尚、本実施例において、エミッタ形成時の熱処理による不純物の再分布がもたらす、ベース層9におけるベース幅の広がりを低減するため、コレクタ層6と、ベース層7と、低濃度エミッタ層11の一部にカーボンを添加しても良い。以下の実施例においても、これらの層に関しては同様である。
In this embodiment, in order to reduce the spread of the base width in the
図12は本発明に係る半導体装置の第2の実施例を示す図であり、図12(a)は、不純物濃度の分布を示し、図12(b)はゲルマニウム組成比の分布を示したものである。本実施例では、p型ベース(D2−D3間)の中に、Ge組成比がエミッタからコレクタ側にいくに従って階段状に増大する領域が含まれていることを特徴としている。Ge組成比がベース中で増大すると、エミッタからコレクタに向かう電界が発生し、ベース中を走行する少数キャリアである電子が加速されて、ベース走行時間が短縮するという利点を有する。 12A and 12B are diagrams showing a second embodiment of the semiconductor device according to the present invention. FIG. 12A shows the distribution of impurity concentration, and FIG. 12B shows the distribution of germanium composition ratio. It is. The present embodiment is characterized in that the p-type base (between D2 and D3) includes a region where the Ge composition ratio increases stepwise as it goes from the emitter to the collector. When the Ge composition ratio increases in the base, an electric field from the emitter to the collector is generated, and electrons, which are minority carriers traveling in the base, are accelerated, and the base traveling time is shortened.
本実施例は、図1に示す実施例においてGeの組成比を変化させたものであり、本発明における全ての実施例に適用可能である。 This embodiment is obtained by changing the Ge composition ratio in the embodiment shown in FIG. 1, and can be applied to all the embodiments of the present invention.
図13は本発明に関る半導体装置の第3の実施例を示す図であり、図13(a)は不純物濃度の分布を示し、図13(b)は、ゲルマニウム組成比の分布を示したものである。図13の示す特徴は、低濃度n型エミッタ層(D1−D2間)のゲルマニウム組成比を有限値としているところにある。ここで、低濃度n型エミッタ中のゲルマニウム組成比は約3〜5%とし、ベース層と低濃度コレクタ層のゲルマニウム組成比は約10〜15%としている。本実施例においては、低濃度エミッタを絶縁膜に対してより選択性が高いシリコン・ゲルマニウムとすることで、低濃度エミッタ膜厚の増大が可能となり、エミッタ−ベース容量の更なる低減が可能である。 13A and 13B are diagrams showing a third embodiment of the semiconductor device according to the present invention. FIG. 13A shows the impurity concentration distribution, and FIG. 13B shows the germanium composition ratio distribution. Is. The feature shown in FIG. 13 is that the germanium composition ratio of the low-concentration n-type emitter layer (between D1 and D2) is a finite value. Here, the germanium composition ratio in the low-concentration n-type emitter is about 3 to 5%, and the germanium composition ratio between the base layer and the low-concentration collector layer is about 10 to 15%. In this embodiment, the low-concentration emitter is made of silicon germanium having higher selectivity with respect to the insulating film, so that the thickness of the low-concentration emitter can be increased and the emitter-base capacitance can be further reduced. is there.
また、低濃度エミッタ層を、シリコンに比べて禁制帯幅の狭いシリコン・ゲルマニウムとすることで、低濃度エミッタから高濃度エミッタに向かう正孔に対して、エネルギー障壁を形成することが出来る。シリコン・ゲルマニウム/シリコン界面からなるヘテロ接合をn型領域の空乏層/エミッタ界面近傍に形成することで、禁制帯幅の差を全て価電子での障壁とすることが出来るので、少なくとも正孔による電流抑制という面では、pn接合近傍にヘテロ接合を形成するよりも効率が良い。
この為、本実施例の適用により、よりベース電流を小さく抑えることが出来、電流利得の向上が可能となる。本実施例は、図1に示す実施例においてGeの組成比を変化させたものである為、本発明における全ての実施例に適用可能である。特に実施例2のゲルマニウムプロファイルと組み合わせることにより、電流利得と遮断周波数fTを共に向上させることが可能である。
In addition, when the low-concentration emitter layer is made of silicon-germanium having a narrow forbidden band width compared to silicon, an energy barrier can be formed against holes directed from the low-concentration emitter to the high-concentration emitter. By forming a heterojunction consisting of a silicon-germanium / silicon interface near the depletion layer / emitter interface in the n-type region, all the difference in the forbidden band width can be used as a barrier for valence electrons, so at least due to holes In terms of current suppression, it is more efficient than forming a heterojunction near the pn junction.
For this reason, by applying this embodiment, the base current can be further reduced and the current gain can be improved. Since this embodiment is obtained by changing the composition ratio of Ge in the embodiment shown in FIG. 1, it can be applied to all the embodiments in the present invention. In particular, by combining with the germanium profile of Example 2, both the current gain and the cut-off frequency fT can be improved.
図14は、本発明に係る第4の実施例を示す、半導体装置の断面図である。本実施例は、エミッタ直下の低濃度コレクタ6及び7の領域に、砒素または燐のイオン打込みによってn型の領域18を形成することを特徴とする。上記イオン打込みは、実施例1の製造工程で説明した図9(d)の状態で行うのが望ましく、この場合にはエミッタ開口部の領域にイオンが打込まれる。上記イオン打込み領域18の不純物濃度を5×1017cm−3〜3×1018cm−3となるように調整することにより、高電流印加時のカーク(Kirk) 効果を抑制することが出来、遮断周波数のピーク値の向上が可能となる。
FIG. 14 is a cross-sectional view of a semiconductor device showing a fourth embodiment according to the present invention. This embodiment is characterized in that an n-
本実施例は、より高い周波数でのトランジスタ動作が求められた場合に有効であり、また、個々のトランジスタで実施の有無が選択出来る為、用途に応じてトランジスタの性能を調整することが出来るという利点がある。本実施例は、本発明における全ての実施例に適用可能であることは言うまでも無い。 This embodiment is effective when transistor operation at a higher frequency is required, and since the presence or absence of implementation can be selected for each transistor, the performance of the transistor can be adjusted according to the application. There are advantages. Needless to say, the present embodiment is applicable to all embodiments of the present invention.
図15は、本発明に係る第5の実施例を示す、半導体装置の断面図である。本実施例では、ベース7上全面に、例えばボロンを不純物とする低濃度p型シリコンまたはシリコン・ゲルマニウム層19を有している点に特徴を持つ。実施例1のように、エミッタ形成時、表面にシリコン・ゲルマニウム層が露出していると、エミッタ形成前のクリーニング処理により、ゲルマニウム原子の表面マイグレーションに伴う表面形状の劣化が懸念される。特に、ある程度高温でのクリーニングが必要な場合や、高い電流利得を必要として、ベースのゲルマニウム組成比を増大した場合に、上記劣化が起き易い。このような場合、シリコン原子で表面が覆われるように形成された低濃度p型層19を挿入すると、上記変形を抑制することが可能である。図16(a)に、本実施例におけるトランジスタ真性部の不純物濃度の分布を、図16(b)に、ゲルマニウム組成比の分布を示す。低濃度p型層19の不純物濃度は、5×1016cm−3〜1×1018cm−3の範囲で制御し、且つ低濃度p型層19の膜厚は約10nm以下とすると良い。この場合、順方向バイアス印加時においても上記低濃度p型層19の大部分を空乏化することが可能であり、ベース幅の増大を最小限にすることが可能である。また、図16(b)に示すように、上記低濃度p型層19は、有限のゲルマニウム組成比を有し、且つ上記組成比は表面側にいくに従って減少し、低濃度エミッタとの界面で0となるように調整すると良い。
FIG. 15 is a sectional view of a semiconductor device showing a fifth embodiment according to the present invention. The present embodiment is characterized in that a low-concentration p-type silicon or silicon-
上記ゲルマニウム組成比制御により、低濃度p型層19内に電子を加速させる内部電界を印加することが可能となり、低濃度p型層19の挿入によるベース幅の増大を補償することが出来る。
By controlling the germanium composition ratio, an internal electric field for accelerating electrons can be applied in the low-concentration p-
また、シリコン・ゲルマニウム層の変形に対して緩衝層の役割を果たす低濃度層19を挿入したことにより、ベース層及び低濃度コレクタ層のゲルマニウム組成比を増大させることが可能となり、電流利得を向上することが出来る。このため、高い遮断周波数と低電流駆動性能を保ったまま、高い電流利得の達成が可能となる。本実施例は、実施例10を除く本発明の全ての実施例に適用可能である。
In addition, the insertion of the low-
図17は、本発明に係る第6の実施例における半導体装置のトランジスタ真性部付近の断面図である。本実施例は、低濃度エミッタ11上に形成された単結晶シリコンまたはシリコン・ゲルマニウムで構成される高濃度n型エミッタ13が、絶縁膜10と接しながら、絶縁膜10で囲まれた開口部を埋めるように形成している。更に、高濃度n型エミッタ13と絶縁膜10には、エミッタ電極となる多結晶シリコンまたはシリコン・ゲルマニウム層14が形成されている。本実施例においては、成長圧力と温度を調整し、高濃度n型エミッタ13が絶縁膜10の表面に対する選択性を保ちつつ絶縁膜10の側壁に添って成長するよう、成長条件の最適化を行う。
FIG. 17 is a cross-sectional view of the vicinity of the transistor intrinsic portion of the semiconductor device according to the sixth embodiment of the present invention. In this embodiment, the high-concentration n-
本実施例における効果は、絶縁膜10により形成された開口部が、多結晶層よりも抵抗率の低い単結晶層で埋められることで、エミッタ抵抗の低減が可能である点にある。エミッタ抵抗は、前述の時定数τCRに寄与しており、エミッタ抵抗を低減することにより、遮断周波数の更なる向上が可能となる。本実施例は、実施例7及び実施例9と実施例10を除く本発明の全ての実施例に適用可能である。
The effect of this embodiment is that the emitter resistance can be reduced by filling the opening formed by the insulating
図18は、本発明に係る第7の実施例における、半導体装置のトランジスタ真性部付近の断面図である。本実施例は、エミッタ−ベース分離絶縁膜が、絶縁膜9と絶縁膜10、更に絶縁膜20から構成される3層構造を成しており、更に絶縁膜20が傾斜角を持つ側壁を有することを特徴とする。本実施例における、半導体装置の概略的な製造方法を図19に示す。まず、ベース7上に、絶縁膜9、絶縁膜10、絶縁膜20を連続して堆積し、トランジスタ真性部に開口部を形成する。3層絶縁膜の膜構成は、絶縁膜9と絶縁膜20をシリコン酸化膜とし、絶縁膜10をシリコン窒化膜とすると良い。
FIG. 18 is a cross-sectional view of the vicinity of the transistor intrinsic portion of the semiconductor device in the seventh embodiment of the present invention. In this embodiment, the emitter-base isolation insulating film has a three-layer structure including the insulating
或いは、絶縁膜9と絶縁膜20をシリコン窒化膜とし、絶縁膜10をシリコン酸化膜とすることも可能である。ここで、例えば等方性のドライエッチングを行い、上部2層をエッチング除去すると、図19(a)に示した構造を得る。図19(a)において、22はリソグラフィー工程で用いたレジストマスクである。
Alternatively, the insulating
次いで、レジストマスク22を残したまま、例えば等方性のウェットエッチングを行うと、図19(b)の構造を得る。上記ウェットエッチングには、例えば上記絶縁膜9と絶縁膜20が、シリコン酸化膜の場合はフッ化水素酸を用い、例えば上記絶縁膜9と絶縁膜20がシリコン窒化膜の場合は約160度の燐酸を用いると、絶縁膜10に対して、絶縁膜9と絶縁膜20を選択的にエッチングすることが可能となる。
Next, when, for example, isotropic wet etching is performed with the resist
図19(b)では、上記ウェットエッチングの結果、絶縁膜9及び絶縁膜20によって形成される開口部は、いずれも絶縁膜10によって形成される開口部よりも広い径を有し、且つ絶縁膜20は傾斜角を持つ側壁を有することを特徴としており、絶縁膜20によって形成される開口部は、上方に向かう程その径が増大している。図19(b)の状態から、低濃度エミッタ11を選択成長し、次いで高濃度単結晶エミッタ13と高濃度多結晶エミッタ電極14を同時に成長すると、図18の構造を得る。本実施例では、エミッタ電極14とベース電極8の距離を縮める事無く、絶縁膜10の厚さを薄くすることが出来、また上部においては絶縁膜20によって形成されるエミッタ開口径を十分に広げることが出来るため、エミッタ抵抗を大幅に低減することが可能となる。
In FIG. 19B, as a result of the wet etching, the opening formed by the insulating
また、絶縁膜が3層構造からなるため、エミッタ電極14とベース電極8の距離を増大させることが可能で、エミッタ−ベース容量を低減することが出来る。これにより、遮断周波数と低電流駆動性能をより向上させることが可能となる。本実施例は、実施例6と実施例10を除く本発明の全ての実施例に適用可能である。
Further, since the insulating film has a three-layer structure, the distance between the
図20は、本発明に係る第8の実施例における、半導体装置のトランジスタ真性部付近の断面図である。本実施例は、低濃度エミッタ11が絶縁膜10と接しておらず、高濃度多結晶エミッタ電極14が絶縁膜10の上部、側面、及び底面を全て覆うように形成されていることを特徴とする。
FIG. 20 is a cross-sectional view of the vicinity of the transistor intrinsic portion of the semiconductor device according to the eighth embodiment of the present invention. This embodiment is characterized in that the low-
空洞12は、低濃度エミッタ11と絶縁膜9、更に高濃度多結晶エミッタ電極14との間で囲まれた領域に形成される。本実施例における高濃度単結晶エミッタ13及び高濃度多結晶エミッタ14の結晶成長条件は、上記高濃度エミッタ及びエミッタ電極が低濃度エミッタ11と絶縁膜10の周辺に成長し、絶縁膜9上には成長しないよう調整する必要がある。例えば、図10に示すSi2H6を用いた結晶成長の場合、高濃度エミッタにシリコンを用いると、図20の構造を得る為には、高濃度エミッタの膜厚を約30nmから50nmの間にすれば良い。
The
高濃度エミッタ電極14の膜厚をより厚くする必要が生じた場合は、成長温度を低減するか、成長圧力を増大して、適当な条件を調整すると良い。本実施例では、絶縁膜9の厚さを低濃度エミッタ11より薄くする必要が無い為、絶縁膜9を厚膜化してエミッタ−ベース容量を低減することが可能となる。また、絶縁膜10により形成される庇を十分長くする必要が無い為、絶縁膜10の開口部を広くすることが出来、エミッタ抵抗の低減が可能となる。本実施例は、実施例6及び実施例7と、実施例10を除く本発明の全ての実施例に適用可能である。
When it becomes necessary to increase the film thickness of the high-
図21は本発明に関る第9の実施例における、半導体装置の断面図である。本実施例は、エミッタ周辺部以外は従来例1から従来例3までとほぼ同等の構成をしている為、詳細説明を省略するが、コレクタ410及びベース411がコレクタ−ベース分離絶縁膜405に囲まれた開口部内に選択成長していることを特徴とする、自己整合型バイポーラトランジスタを構成している。本実施例は、エミッタ−ベース分離絶縁膜408がL字型を成しており、前記絶縁膜408上には、絶縁膜409が形成されていて、絶縁膜409の底面は絶縁膜408上に突出した庇構造を形成している。絶縁膜408で囲まれた開口部内には、低濃度n型単結晶シリコンまたはシリコン・ゲルマニウムからなる低濃度エミッタ413が選択成長により形成されており、上記低濃度エミッタ413は絶縁膜408と絶縁膜409によって囲まれた領域によって空洞414を形成している。
FIG. 21 is a sectional view of a semiconductor device according to the ninth embodiment of the present invention. In this embodiment, the configuration except for the emitter peripheral portion is almost the same as that of the conventional example 1 to the conventional example 3, so that the detailed description is omitted, but the
低濃度エミッタ413上及び絶縁膜408と絶縁膜409上には、それぞれ高濃度n型単結晶シリコンまたはシリコン・ゲルマニウムからなる高濃度エミッタ415と、高濃度n型多結晶シリコンまたはシリコン・ゲルマニウムからなる高濃度エミッタ電極416が同時に形成されている。本実施例における半導体装置の主要な製造方法を図22を用いて説明する。
On the low-
まず、シリコン基板401上に、高濃度n型埋め込み層402、低濃度n型コレクタ403、素子分離絶縁膜404、及びコレクタ引き出し電極418を形成し、図22(a)の構造を得る。ここまでの形成方法は、特許文献1から特許文献3に掲載されているので詳細を割愛する。
First, a high-concentration n-type buried
次に、全面に絶縁膜405と、高濃度p型多結晶シリコン、またはシリコン・ゲルマニウムからなる高濃度ベース電極406と、絶縁膜407を順次形成し、図22(b)に示すトランジスタ真性部周辺の構造を得る。続いて、絶縁膜407と上記ベース電極406を例えば異方性のドライエッチングにより開口し、最下層の絶縁膜405をウェットエッチングにより加工して、図22(c)の構造を得る。
Next, an insulating
このとき、例えば絶縁膜407はシリコン酸化膜とし、絶縁膜405はシリコン窒化膜とすることが出来、この場合のウェットエッチングは約160度の燐酸を用いれば良い。図22(c)の構造において、露出したベース電極406の側壁を熱酸化法等によって酸化し、開口部内に低濃度n型コレクタ410を選択成長する。この時、実施例1で説明したような、適切な成長条件を選択することにより、低濃度n型コレクタ410はファセットを有して、側壁絶縁膜405に接触する事無く成長する。更に、成長条件を最適化することにより庇下部に露出した多結晶ベース電極406への成長も抑制することが出来る。
At this time, for example, the insulating
次いで、高不純物濃度p型単結晶シリコン・ゲルマニウムからなるベース層411を開口部内に選択成長する。この際、ベース層411の形成と同時に、庇下部に露出した多結晶ベース電極406に高濃度p型の多結晶シリコン・ゲルマニウムからなる繋ぎベース電極412が堆積するように成長条件を選択することによって、ベース411とベース電極406が高濃度p型多結晶層412によって接続され、図23(a)の構造を得る。続いて、ベース電極406の側壁酸化膜421をウェットエッチング等により除去した後、絶縁膜408と絶縁膜409を順次堆積し、絶縁膜409をドライエッチング等の異方性エッチングにより加工し、さらに絶縁膜408をウェットエッチング等の等方性エッチングによって加工すると、図23(b)に示した構造を得る。
Next, a
ここで、例えば絶縁膜408をシリコン酸化膜、絶縁膜409をシリコン窒化膜とすれば良く、この場合絶縁膜408のエッチングはフッ化水素酸で行うことが出来る。続いて、絶縁膜408と絶縁膜409で形成された開口部内に、低不純物濃度n型シリコンまたはシリコン・ゲルマニウムからなる低濃度エミッタ413を選択成長により形成する。このときの成長条件を、実施例1で説明したように最適化すると、低濃度n型エミッタ413はファセットを有して、側壁絶縁膜408に接触する事無く成長することが可能となる。低濃度n型エミッタ413上に、高濃度n型単結晶シリコンまたはシリコン・ゲルマニウムからなる高濃度エミッタ415と、高濃度n型多結晶シリコンまたはシリコン・ゲルマニウムからなる高濃度エミッタ電極416を同時に形成し、高濃度エミッタ電極416を加工することにより、図23(c)の構造を得る。本実施例では、コレクタ開口部がエミッタ開口部に対して、自己整合的に形成されているため、コレクタ面積の低減が可能で、コレクタ−ベース接合の寄生容量を大幅に低減することが出来る。コレクタ−ベース接合容量の低減も、エミッタ−ベース接合容量の低減と同様に、低電流駆動性能を大きく向上させることが可能であるため、本実施例ではエミッタ−ベース接合容量とコレクタ−ベース接合容量を共に低減することで、より一層の低電流駆動性能の向上が期待出来る。
Here, for example, the insulating
尚、本実施例で説明した絶縁膜409は、n型高不純物濃度の多結晶シリコンに置き換えることも可能である。この場合、エミッタ抵抗の低減が可能となる。但し、低濃度エミッタ成長時の選択性が低減するため、用途に応じて絶縁膜と使い分ける必要がある。
Note that the insulating
本発明の第10の実施例を、図24を用いて説明する。図24は増幅回路のトランジスタに実施例1〜9のバイポーラトランジスタを適用したスーパーヘテロダイン方式の受信機の構成を示す図である。本実施例の受信機は、RF入力端子から入力されたRF信号Sig−RFを増幅する不要波抑圧機能付増幅回路(LNAIR)501と、この増幅回路501の出力信号を局発発信回路(LOVCO)506の出力信号を用いてIF周波数信号に変換する受信ミキサ(MIX)502と、上記受信ミキサ502の出力信号の不要波を除去する為のバンドパスフィルタ(IFBPF)503と、IF周波数帯の増幅を行うIF増幅回路(IFAMP)504と、IF信号からベースバンド信号成分を復調する復調回路(DEMOD)505を含んでいる。本実施例の形態の受信機は、高速動作が可能で、且つ低電力での信号増幅が可能なバイポーラトランジスタを有することで、受信機全体の低電力化が可能となる。
A tenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 24 is a diagram showing a configuration of a superheterodyne receiver in which the bipolar transistors of Examples 1 to 9 are applied to the transistors of the amplifier circuit. The receiver of this embodiment includes an amplifier circuit with an unnecessary wave suppression function (LNAIR) 501 that amplifies an RF signal Sig-RF input from an RF input terminal, and an output signal from the
本発明の第11の実施例を、図25を用いて説明する。図25は増幅回路のトランジスタに実施例1〜9のバイポーラトランジスタを適用したスーパーヘテロダイン方式の送信機の構成を示す図である。本実施例の送信機は、Sig−BB信号入力端子から入力されたベースバンド信号Sig−BBをデジタル変調する変調回路(MOD)601と、この変調回路601の出力信号を局発発信回路(LOVCO)605の出力信号を用いてIF周波数信号に変換する送信ミキサ(MIX)602と、上記送信ミキサ602の出力信号を増幅し且つ不要波を抑圧する不要波抑圧機能付増幅回路(AMPIR)603と、上記増幅回路603の出力信号を更に大幅に電力増幅する電力増幅回路(PA)604を含んでいる。本実施例の形態の送信機は、高速動作が可能で、且つ低電力での信号増幅が可能なバイポーラトランジスタを有することで、送信機全体の低電力化が可能となる。
An eleventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 25 is a diagram showing a configuration of a superheterodyne transmitter in which the bipolar transistors of Examples 1 to 9 are applied to the transistors of the amplifier circuit. The transmitter of this embodiment includes a modulation circuit (MOD) 601 that digitally modulates a baseband signal Sig-BB input from a Sig-BB signal input terminal, and an output signal from the
1、101、201、301、401 … シリコン基板、2、102、202、302、402 … 高濃度n型層埋め込みコレクタ層、103、203、303、403 … 低濃度n型コレクタ層(単結晶シリコンまたは単結晶シリコン・ゲルマニウム層)、3、104、204、304、404 … 素子分離絶縁膜、4、105、205、305、405 … コレクタ−ベース分離絶縁膜、5 … 低濃度n型コレクタ層(単結晶シリコンまたは単結晶シリコン・ゲルマニウム層)、6、109、209、309、410 … 低濃度n型コレクタ層(単結晶シリコン・ゲルマニウム層)、106、206、306、406 … ベース引き出し電極(高濃度p型多結晶シリコンまたは高濃度p型多結晶シリコン・ゲルマニウム)、7、110、210、310、411 … 高濃度p型ベース層(単結晶シリコン・ゲルマニウム層)、8 … p型不純物イオン打込み領域、9、10、20、107、108、207、208、307、308、407、408、409 … エミッタ−ベース分離絶縁膜、111、211、311、412 … ベース繋ぎ電極(高濃度p型多結晶シリコンまたは高濃度p型多結晶シリコン・ゲルマニウム)、11、312、413 … 低濃度n型エミッタ層(低濃度n型単結晶シリコンまたは低濃度n型単結晶シリコン・ゲルマニウム)、12、414 … 低濃度n型エミッタ層−絶縁膜間空洞、13、112、212、313、415 … 高濃度n型エミッタ層(高濃度n型単結晶シリコンまたは高濃度n型単結晶シリコン・ゲルマニウム)、14、113、213、314、416 … エミッタ電極(高濃度n型多結晶シリコン)、15 … 側壁絶縁膜、16、114、214、315、417 … 層間絶縁膜、115、215、316、418 … 高濃度n型コレクタ引き出し電極、17、116、216、317、419 … 金属電極、22 … レジスト、420 … 低濃度n型コレクタ層−絶縁膜間空洞、421 … 側壁絶縁膜、501 … 不要波抑圧機能付増幅回路、502 … 受信ミキサ、503 … バンドパスフィルタ、504 … IF増幅回路、505 … 復調回路、506 … 局発発信回路、601 … デジタル変調回路、602 … 送信ミキサ、603 … 不要波抑圧機能付増幅回路、604 … 電力増幅回路、605 … 局発発信回路。
DESCRIPTION OF
Claims (14)
前記第1の半導体層の上に設けられた第1導電型の第2の半導体層と、
前記第2の半導体層の上に設けられた第2導電型の第3の半導体層と、
該第3の半導体層上に設けられ、開口部を有する第1の絶縁膜と、
前記開口部内に設けられた第1導電型の第4の半導体層と、
前記第4の半導体層上に設けられた第1導電型の第5の半導体層と
を具備して成り、
前記第4の半導体層の不純物濃度は前記第5の半導体層よりも小さく、
前記第4の半導体層は前記第1の絶縁膜の側壁に接しないように形成され、
少なくとも前記第4の半導体層と前記第1の絶縁膜とで囲まれた空洞を有する
ことを特徴とする半導体装置。 A first semiconductor layer of a first conductivity type provided on a semiconductor substrate;
A second semiconductor layer of a first conductivity type provided on the first semiconductor layer;
A third semiconductor layer of a second conductivity type provided on the second semiconductor layer;
A first insulating film provided on the third semiconductor layer and having an opening;
A fourth semiconductor layer of a first conductivity type provided in the opening;
A fifth semiconductor layer of a first conductivity type provided on the fourth semiconductor layer,
The impurity concentration of the fourth semiconductor layer is smaller than that of the fifth semiconductor layer,
The fourth semiconductor layer is formed so as not to contact a sidewall of the first insulating film;
A semiconductor device having a cavity surrounded by at least the fourth semiconductor layer and the first insulating film.
前記第1の絶縁膜上に設けられ、
前記第1の絶縁膜より狭い開口部を有する第2の絶縁膜を具備して成り、
少なくとも前記第4の半導体層と前記第1の絶縁膜と前記第2の絶縁膜とで囲まれた空洞を有する
ことを特徴とする半導体装置。 In claim 1,
Provided on the first insulating film;
Comprising a second insulating film having an opening narrower than the first insulating film;
A semiconductor device having a cavity surrounded by at least the fourth semiconductor layer, the first insulating film, and the second insulating film.
前記第4の半導体層は、前記第1の絶縁膜下面の縁を起点としてファセット面が形成され、該ファセット面は(111)または(311)である
ことを特徴とする半導体装置。 In claim 2,
The fourth semiconductor layer has a facet surface starting from an edge of the lower surface of the first insulating film, and the facet surface is (111) or (311).
前記第1の半導体層及び前記第2の半導体層をコレクタとし、前記第3の半導体層をベースとし、前記第4の半導体層及び前記第5の半導体層をエミッタとするバイポーラトランジスタを構成する
ことを特徴とする半導体装置。 In claim 3,
Forming a bipolar transistor having the first semiconductor layer and the second semiconductor layer as a collector, the third semiconductor layer as a base, and the fourth semiconductor layer and the fifth semiconductor layer as an emitter; A semiconductor device characterized by the above.
前記第1の半導体層は単結晶シリコン、単結晶シリコン・ゲルマニウム、および単結晶シリコン・ゲルマニウム・カーボンのうちのいずれか1つを含んで構成され、
前記第2の半導体層および前記ベースは単結晶シリコン・ゲルマニウム、および単結晶シリコン・ゲルマニウム・カーボンのうちのいずれか1つを含んで構成され、
前記エミッタは単結晶シリコン、単結晶シリコン・ゲルマニウム、および単結晶シリコン・ゲルマニウム・カーボンのうちのいずれか1つを含んで構成される
ことを特徴とする半導体装置。 In claim 4,
The first semiconductor layer includes one of single crystal silicon, single crystal silicon / germanium, and single crystal silicon / germanium / carbon,
The second semiconductor layer and the base are configured to include any one of single crystal silicon / germanium and single crystal silicon / germanium / carbon,
2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the emitter includes any one of single crystal silicon, single crystal silicon / germanium, and single crystal silicon / germanium / carbon.
前記第1の絶縁膜はシリコン酸化膜である
ことを特徴とする半導体装置。 In claim 5,
The semiconductor device according to claim 1, wherein the first insulating film is a silicon oxide film.
前記第2の絶縁膜はシリコン窒化膜である
ことを特徴とする半導体装置。 In claim 6,
The semiconductor device, wherein the second insulating film is a silicon nitride film.
前記第3の半導体層中の禁制帯幅は、前記第4の半導体層から前記第2半導体層側に向かうに従い、階段状または連続的に減少する
ことを特徴とする半導体装置。 In claim 7,
The forbidden band width in the third semiconductor layer decreases stepwise or continuously as it goes from the fourth semiconductor layer toward the second semiconductor layer.
前記第1の半導体層の上に第1導電型の第2の半導体層を形成する工程と、
前記第2の半導体層の上に第2導電型の第3の半導体層を形成する工程と、
該第3の半導体層上に第1の絶縁膜を形成する工程と、
該第1絶縁膜に開口部を形成する工程と、
前記開口部内に第1導電型の第4の半導体層を形成する工程と、
前記第4の半導体層上に第1導電型の第5の半導体層を形成する工程と
を有し、
前記第4の半導体層の不純物濃度は前記第5の半導体層よりも小さく、且つ、少なくとも前記第4の半導体層と前記第1の絶縁膜とで囲まれた空洞が形成される
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 Forming a first semiconductor layer of a first conductivity type on a semiconductor substrate;
Forming a second semiconductor layer of a first conductivity type on the first semiconductor layer;
Forming a second conductivity type third semiconductor layer on the second semiconductor layer;
Forming a first insulating film on the third semiconductor layer;
Forming an opening in the first insulating film;
Forming a fourth semiconductor layer of a first conductivity type in the opening;
Forming a fifth semiconductor layer of the first conductivity type on the fourth semiconductor layer,
The impurity concentration of the fourth semiconductor layer is lower than that of the fifth semiconductor layer, and a cavity surrounded by at least the fourth semiconductor layer and the first insulating film is formed. A method for manufacturing a semiconductor device.
前記第1の絶縁膜上に前記第2の絶縁膜を形成する工程と、該第2の絶縁膜に開口部を形成する工程とを更に有し、
前記第2の絶縁膜で囲まれた前記開口部は前記第1の絶縁膜で囲まれた前記開口部よりも小さい径を有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 In claim 9,
Further comprising the steps of forming the second insulating film on the first insulating film, and forming an opening in the second insulating film;
The method for manufacturing a semiconductor device, wherein the opening surrounded by the second insulating film has a smaller diameter than the opening surrounded by the first insulating film.
前記第4の半導体層を、前記第1の絶縁膜で囲まれた前記開口部の下面の縁を起点としてファセットを有しながら形成する工程を更に有し、
前記ファセットは(111)または(311)である
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。 In claim 10,
Forming the fourth semiconductor layer with facets starting from the edge of the lower surface of the opening surrounded by the first insulating film;
The method of manufacturing a semiconductor device, wherein the facet is (111) or (311).
前記半導体装置は、
半導体基板上に設けられた第1導電型の第1の半導体層と、
前記第1の半導体層の上に設けられた第1導電型の第2の半導体層と、
前記第2の半導体層の上に設けられた第2導電型の第3の半導体層と、
該第3の半導体層上に設けられ、開口部を有する第1の絶縁膜と、
前記開口部内に設けられた第1導電型の第4の半導体層と、
前記第4の半導体層上に設けられた第1導電型の第5の半導体層と
を具備して成り、
前記第4の半導体層の不純物濃度は前記第5の半導体層よりも小さく、
前記第4の半導体層は前記第1の絶縁膜の側壁に接しないように形成され、
少なくとも前記第4の半導体層と前記第1の絶縁膜とで囲まれた空洞を有する
ことを特徴とするスーパーヘテロダイン方式の通信機。 A superheterodyne communication device comprising a semiconductor device in which an amplifier circuit is formed,
The semiconductor device includes:
A first semiconductor layer of a first conductivity type provided on a semiconductor substrate;
A second semiconductor layer of a first conductivity type provided on the first semiconductor layer;
A third semiconductor layer of a second conductivity type provided on the second semiconductor layer;
A first insulating film provided on the third semiconductor layer and having an opening;
A fourth semiconductor layer of a first conductivity type provided in the opening;
A fifth semiconductor layer of a first conductivity type provided on the fourth semiconductor layer,
The impurity concentration of the fourth semiconductor layer is smaller than that of the fifth semiconductor layer,
The fourth semiconductor layer is formed so as not to contact a sidewall of the first insulating film;
A superheterodyne communication device characterized by having a cavity surrounded by at least the fourth semiconductor layer and the first insulating film.
前記スーパーヘテロダイン方式の通信機は、
RF入力端子から入力されたRF信号を増幅する第1の増幅回路と、
前記第1の増幅回路の出力信号を局発発振回路の出力信号を用いてIF周波数信号に変換する受信ミキサと、
前記受信ミキサの出力信号の不要波を低減するバンドパスフィルタと、
IF周波数帯の増幅を行う第2の増幅回路と、
IF信号からベースバンド信号成分を復調する復調回路と
を具備して成るスーパーヘテロダイン方式の受信機であり、
前記第1および第2の増幅回路の少なくともいずれか一方は前記増幅回路として前記半導体装置に形成されている
ことを特徴とするスーパーヘテロダイン方式の通信機。 In claim 12,
The superheterodyne communication device is
A first amplifier circuit for amplifying an RF signal input from an RF input terminal;
A receiving mixer that converts the output signal of the first amplifier circuit into an IF frequency signal using the output signal of the local oscillation circuit;
A bandpass filter for reducing unnecessary waves of the output signal of the reception mixer;
A second amplifier circuit for amplifying the IF frequency band;
A superheterodyne receiver comprising a demodulation circuit for demodulating a baseband signal component from an IF signal,
A superheterodyne communication apparatus, wherein at least one of the first and second amplifier circuits is formed in the semiconductor device as the amplifier circuit.
前記スーパーヘテロダイン方式の通信機は、
ベースバンド信号入力端子から入力されたベースバンド信号Sig−BBをデジタル変調する変調回路と、
前記変調回路の出力信号を局発発振回路の出力信号を用いてIF周波数信号に変換する送信ミキサと、
前記送信ミキサの出力信号を増幅し且つ不要波を抑圧する第3の増幅回路と、
前記第3の増幅回路の出力信号を更に電力増幅する第4の増幅回路と
を具備して成るスーパーヘテロダイン方式の送信機であり、
前記第3および第4の増幅回路の少なくともいずれか一方は前記増幅回路として前記半導体装置に形成されている
ことを特徴とするスーパーヘテロダイン方式の通信機。 In claim 12,
The superheterodyne communication device is
A modulation circuit that digitally modulates the baseband signal Sig-BB input from the baseband signal input terminal;
A transmission mixer that converts the output signal of the modulation circuit into an IF frequency signal using the output signal of the local oscillation circuit;
A third amplifier circuit for amplifying the output signal of the transmission mixer and suppressing unwanted waves;
A superheterodyne transmitter comprising a fourth amplifier circuit for further power amplification of the output signal of the third amplifier circuit;
A superheterodyne communication apparatus, wherein at least one of the third and fourth amplifier circuits is formed in the semiconductor device as the amplifier circuit.
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