JPH01135069A - Manufacture of heterojunction bipolar transistor - Google Patents

Manufacture of heterojunction bipolar transistor

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JPH01135069A
JPH01135069A JP29333287A JP29333287A JPH01135069A JP H01135069 A JPH01135069 A JP H01135069A JP 29333287 A JP29333287 A JP 29333287A JP 29333287 A JP29333287 A JP 29333287A JP H01135069 A JPH01135069 A JP H01135069A
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collector
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insulating
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信幸 羽山
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Abstract

PURPOSE:To largely reduce a base-collector junction capacity, a base resistance, a base-collector parasitic capacity by restricting the junction region between a collector layer and a base layer in an intrinsic region by an insulation sidewall, and setting the thickness of the sidewall to a thin value. CONSTITUTION:After a collector layer 12 made of doner-doped N-type GaAs is grown 0.5-1.0mum thick by a molecular beam epitaxial growth method or an organic metal thermal decomposition vapor growth method, etc., on a semi- insulation substrate 1 made of GaAs, a mask 13 made of an insulator, such as SiO2, Si3N4, etc., and having an etching section substantially perpendicular to the substrate is formed. If the mask 13 is composed of the Si3N4 by a film growing method having preferable step coverage, such as a chemical vapor growth method, etc., an SiO2 film is grown on a whole substrate. Then, the SiO2, deposited on the flat part of the substrate is removed by selectively etching by an anisotropic etching method in an etching advancing direction, such as reactive ion etching, etc., in a CF4 gas atmosphere, thereby forming an insulation sidewall 14.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、化合物半導体等のへテロ接合を利用したヘテ
ロ接合バイポーラトランジスタの製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for manufacturing a heterojunction bipolar transistor using a heterojunction of a compound semiconductor or the like.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、半導体装置は高集積化、高速化に向けて、精力的
な研究開発が進められている。特に化合物半導体等のへ
テロ接合を利用したバイポーラトランジスタ(以下、H
BTと称す)は、エミッタ注入効率が高く、高利得かつ
高速化が期待され、次世代の半導体素子として注目され
ている。
In recent years, vigorous research and development has been carried out on semiconductor devices to achieve higher integration and higher speed. In particular, bipolar transistors (hereinafter referred to as H
BT) has high emitter injection efficiency, is expected to have high gain and high speed, and is attracting attention as a next-generation semiconductor device.

このHBTは分子線エピタキシャル成長法、有機金属熱
分解気相成長法等による化合物半導体の薄膜多層結晶成
長技術の進展に伴い、その実現が可能となった。
This HBT has become possible with the advancement of compound semiconductor thin film multilayer crystal growth technology using molecular beam epitaxial growth, organometallic pyrolysis vapor phase epitaxy, and the like.

このHBTにおいて、高速、高周波特性を表わす一つの
指標である最大発振周波数f waxは次式%式% ここで、fTは、電流利得遮断周波数、RBはベース抵
抗、CBCはトランジスタの真性領域のベース・コレク
タ接合容量、Cboはトランジスタの外部ベース領域の
ベース・コレクタ寄生容量である。
In this HBT, the maximum oscillation frequency fwax, which is an index expressing high-speed and high-frequency characteristics, is calculated using the following formula (%) where fT is the current gain cutoff frequency, RB is the base resistance, and CBC is the base of the transistor's intrinsic region. - Collector junction capacitance, Cbo, is the base-collector parasitic capacitance of the external base region of the transistor.

この(1)式から明らかなように、HBTの高速動作を
実現する一つの手段として、ベース・コレクタ接合容量
CBC、ベース・コレクタ寄生容量cbcあるいはベー
ス抵抗RBを極力小さくする必要がある。従来、この高
速動作を実現するために、トランジスタの真性領域を微
細化し、ベース・コレクタ接合容量CBCを低減すると
ともにトランジスタが構成される基板に対し、基板の表
面側から外部ベース領域に選択的に高エネルギーで酸素
イオンを注入し、ベース・コレクタ接合部を半絶縁化す
ることによりベース・コレクタ寄生容量Cbcを低減し
ていた。更に、これらに加え外部ベース領域に、そのベ
ース層と同じ導電型を形成するドーパントをイオン注入
し、その後の熱処理によりドーパントを活性化して、外
部ベース層のシート抵抗の低減と、その後に形成される
ベース電極とのコンタクト抵抗の低減とを図ることによ
りベース抵抗RBを低減させていた。
As is clear from equation (1), one way to achieve high-speed operation of the HBT is to minimize the base-collector junction capacitance CBC, the base-collector parasitic capacitance CBC, or the base resistance RB. Conventionally, in order to achieve this high-speed operation, the intrinsic region of the transistor was miniaturized, the base-collector junction capacitance CBC was reduced, and the external base region of the substrate on which the transistor was constructed was selectively deposited from the surface side of the substrate. The base-collector parasitic capacitance Cbc was reduced by implanting oxygen ions at high energy and making the base-collector junction semi-insulating. Furthermore, in addition to these, a dopant that forms the same conductivity type as that of the base layer is ion-implanted into the external base region, and the dopant is activated by subsequent heat treatment to reduce the sheet resistance of the external base layer and to reduce the sheet resistance of the external base layer. The base resistance RB was reduced by reducing the contact resistance with the base electrode.

第2図はへテロ接合としてG a A s / A e
 G aAsを用いた従来のHBTチップの断面図を示
している。
Figure 2 shows G a A s / A e as a heterojunction.
A cross-sectional view of a conventional HBT chip using GaAs is shown.

半絶縁性基板21上にn型GaAsから成るコレクタ層
22、p型GaAsから成るベース層26、n型AeG
aAsから成るエミッタ層27が形成されている。この
エミッタ層27の直下のベース層26及びコレクタ層2
2は、トランジスタの真性領域を構成し、実際のトラン
ジスタ動作を担う。この真性領域の外部領域においては
、基板の表面からエミッタ層27上に予め設けられたマ
スク(図示せず)を利用して選択的に酸素イオン及びp
型の導電性を形成するドーパント(例えばMg)を順次
イオン注入し熱処理することにより、イオン注入絶縁層
211及びp型GaAsから成るベースコンタクト層2
12が形成されている。かかる構成により、真性領域の
外部領域における、ベース・コレクタ寄生容量Cb0を
低減すると共に、ベース・コンタクト層212のシート
抵抗の低減とベース電極2つとのコンタクト抵抗の低減
を同時にはかり、ベース抵抗RBを低減させていた。
A collector layer 22 made of n-type GaAs, a base layer 26 made of p-type GaAs, and an n-type AeG are formed on a semi-insulating substrate 21.
An emitter layer 27 made of aAs is formed. The base layer 26 and collector layer 2 immediately below this emitter layer 27
2 constitutes the intrinsic region of the transistor and is responsible for actual transistor operation. In the region outside this intrinsic region, oxygen ions and p
By sequentially ion-implanting a dopant (for example, Mg) that forms the conductivity of the mold and heat-treating it, an ion-implanted insulating layer 211 and a base contact layer 2 made of p-type GaAs are formed.
12 are formed. This configuration reduces the base-collector parasitic capacitance Cb0 in the region outside the intrinsic region, simultaneously reduces the sheet resistance of the base contact layer 212 and the contact resistance with the two base electrodes, and reduces the base resistance RB. It was being reduced.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

このような従来のHBTにおいては、トランジスタの真
性領域は、エミッタ層27上に設けられていたマスクに
よって規定されるため、真性領域の微細化は、このマス
クを形成する際のりソグラフィ技術によって制限される
。即ち、現状のホトリソグラフィ技術においては1μm
以下、又、電子線リソグラフィ技術においても0.5μ
m以下の微細なマスクを再現性良く形成するのは困難で
ある。従って、真性領域におけるベース・コレクタ接合
容量の低減には限界があった。
In such a conventional HBT, the intrinsic region of the transistor is defined by a mask provided on the emitter layer 27, so miniaturization of the intrinsic region is limited by the lithography technique used to form this mask. Ru. That is, in the current photolithography technology, 1 μm
Below, also in electron beam lithography technology, 0.5μ
It is difficult to form a fine mask of less than m with good reproducibility. Therefore, there is a limit to the reduction in base-collector junction capacitance in the intrinsic region.

更に、イオン注入絶縁層211及びベースコンタクト層
212を形成するための、イオン注入工程及びそれにと
もなう熱処理工程は、ベースコンタクト層212への結
晶欠陥の誘起、及びトランジスタの各層の不純物を隣接
する層に拡散させていた。即ちベースコンタクト層21
2の結晶欠陥は、キャリアのトラップをもたらし、充分
なベース抵抗の低減を妨げていた。又、不純物の拡散、
特にベース層26の不純物がエミッタ層27に拡散する
ことによて、再結合電流の増加をもたらし、エミッタ注
入効率を大幅に低下させていた。
Furthermore, the ion implantation process and accompanying heat treatment process for forming the ion implantation insulating layer 211 and the base contact layer 212 induce crystal defects in the base contact layer 212 and transfer impurities in each layer of the transistor to the adjacent layer. It was spreading. That is, the base contact layer 21
The crystal defects in No. 2 caused carrier traps and prevented a sufficient reduction in base resistance. Also, diffusion of impurities,
In particular, impurities in the base layer 26 diffuse into the emitter layer 27, resulting in an increase in recombination current and a significant reduction in emitter injection efficiency.

しかも、この様なイオン注入によっても、ベースコンタ
クト層212とコレクタ層22は依然、対向した構成で
あるため、ベース・コレクタ寄生容量Cbcは、高々3
0%乃至40%程度しか低減することができなかった。
Furthermore, even with such ion implantation, the base contact layer 212 and the collector layer 22 are still configured to face each other, so the base-collector parasitic capacitance Cbc is at most 3
A reduction of only about 0% to 40% was possible.

本発明の目的は、前記問題点を誘起するイオン注入工程
を必要とせず、真性領域におけるベース・コレクタ接合
容量、ベース抵抗、ベース・コレクタ寄生容量を大幅に
低減することのできるヘテロ接合バイポーラトランジス
タの製造方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a heterojunction bipolar transistor that can significantly reduce base-collector junction capacitance, base resistance, and base-collector parasitic capacitance in the intrinsic region without requiring the ion implantation process that causes the above-mentioned problems. The purpose is to provide a manufacturing method.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明のへテロ接合バイポーラトランジスタの製造方法
は、半絶縁性半導体基板上に第1の半導体材料からなる
コレクタ層を形成する工程と、前記コレクタ層上に所定
パターンのマスク及び前記マスクの側面に絶縁性側壁を
形成する工程と、前記マスク及び前記絶縁性側壁を用い
て前記コレクタ層の露出部の一部又は全てをエツチング
する工程と、前記エツチング面に、絶縁材料もしくは半
絶縁性半導体材料からなるスペーサ層、更にこのスペー
サ層上に第2の半導体材料からなるベースコンタクト層
を順次エピタキシャル成長する工程と、前記絶縁性側壁
をエツチングし、前記コレクタ層を露出する工程と、前
記ベースコンタクト層及び前記コレクタ層の露出部に第
3の半導体材料からなるベース層及び第4の半導体材料
からなるエミッタ層を順次エピタキシャル成長する工程
とを含んで構成される。
The method for manufacturing a heterojunction bipolar transistor of the present invention includes the steps of forming a collector layer made of a first semiconductor material on a semi-insulating semiconductor substrate, a mask having a predetermined pattern on the collector layer, and a mask having a predetermined pattern on the side surface of the mask. forming an insulating sidewall; etching a part or all of the exposed portion of the collector layer using the mask and the insulating sidewall; and etching the etched surface from an insulating material or a semi-insulating semiconductor material. a step of sequentially epitaxially growing a base contact layer made of a second semiconductor material on the spacer layer; a step of etching the insulating sidewall to expose the collector layer; The method includes a step of sequentially epitaxially growing a base layer made of a third semiconductor material and an emitter layer made of a fourth semiconductor material on the exposed portion of the collector layer.

〔作用〕[Effect]

本発明においては、真性領域におけるコレクタ層とベー
ス層の接合領域は、絶縁性側壁によって規定されるため
、この側壁の厚みを薄く設定することによって、ベース
・コレクタ接合容量CaCを大幅に低減できる。
In the present invention, since the junction region between the collector layer and the base layer in the intrinsic region is defined by the insulating sidewall, by setting the thickness of this sidewall thin, the base-collector junction capacitance CaC can be significantly reduced.

更に、本発明では、外部ベース領域直下のコレクタ層を
エツチングし、このエツチングされた領域に、エピタキ
シャル成長によって、絶縁材料もしくは半絶縁性半導体
材料からなるスペーサ層が形成されているため、このス
ペーサ層の厚みに応じてベース・コレクタ寄生容量cb
cの大幅な低減、あるいは、コレクタ層を全てエツチン
グし、半絶縁性半導体基板上に直接、スペーサ層を形成
することによって、ベース・コレクタ寄生容量Cboを
ほとんど零とすることができる。
Furthermore, in the present invention, the collector layer directly below the external base region is etched, and a spacer layer made of an insulating material or a semi-insulating semiconductor material is formed in this etched region by epitaxial growth. Depending on the thickness, base-collector parasitic capacitance cb
The base-collector parasitic capacitance Cbo can be made almost zero by significantly reducing c or by etching the entire collector layer and forming a spacer layer directly on the semi-insulating semiconductor substrate.

又、外部ベース領域は、第2の半導体材料からなるベー
ス・コンタクト層をエピタキシャル成長法によって形成
しているため、ベース・コンタクト層のドーピング濃度
もしくは厚みを調整することによりベース抵抗を大幅に
低減できる。
Furthermore, since the external base region has a base contact layer made of the second semiconductor material formed by epitaxial growth, the base resistance can be significantly reduced by adjusting the doping concentration or thickness of the base contact layer.

しかも、これ等各層は、エピタキシャル成長法で形成し
ているため、イオン注入工程及びそれにともなう熱処理
工程を必要とせず、結晶欠陥の誘起及び不純物の拡散が
防止できる。
Moreover, since each of these layers is formed by epitaxial growth, an ion implantation process and an accompanying heat treatment process are not required, and the induction of crystal defects and the diffusion of impurities can be prevented.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明をnpn型A e G a A s / 
G aAsHBTを例にして図面を用いて説明する。
Hereinafter, the present invention will be described as npn type A e Ga As /
This will be explained using the drawings, taking GaAsHBT as an example.

第1図(a)乃至第1図(d)は、本発明の一実施例を
製造工程順に説明するための素子断面図である。まず、
第1図(a)に示すように、GaAsから成る半絶縁性
基板11上に、ドナー(例えばSi)をトープしたn型
G a A sから成るコレクタ層12を厚さ0.5μ
m乃至1.0μmに分子線エピタキシャル成長法あるい
は有機金属熱分解気相成長法等を用いて成長させた後、
5i02 、Si3 N4等の絶縁体から成り、′基板
に対して略垂直なエツチング断面を有するマスク13を
形成する。これは、マスク13とじてSi3N4を用い
た場合、CF4+02の混合ガスあるいはSF6ガス雰
囲気中の反応性イオンエツチングによる加工で実現され
る0次に、マスク13の側面に、マスク13とは異なる
材料から成る絶縁性側壁14を形成する。絶縁性側壁1
4の形成は次の手順で行なわれる。まず、化学気相成長
法等の段差被覆性の良好な成膜法を用いて、マスク13
がSi3N4から構成されていれば、例えば5i02を
基板全面に成膜する。次にエツチング進行方向に異方性
のあるエツチング法、例えばCF4ガス雰囲気中におけ
る反応性イオンエツチング等を用いて、基板の平坦部に
堆積された5i02を選択的にエツチング除去して、絶
縁性側壁14が形成される。
FIG. 1(a) to FIG. 1(d) are device cross-sectional views for explaining one embodiment of the present invention in the order of manufacturing steps. first,
As shown in FIG. 1(a), a collector layer 12 made of n-type GaAs doped with a donor (for example, Si) is formed on a semi-insulating substrate 11 made of GaAs to a thickness of 0.5μ.
m to 1.0 μm using molecular beam epitaxial growth method or organometallic pyrolysis vapor phase growth method,
A mask 13 is formed of an insulator such as 5i02, Si3, N4, etc. and has an etched cross section substantially perpendicular to the substrate. This is because when Si3N4 is used as the mask 13, the sides of the mask 13 are made of a material different from that of the mask 13. An insulating side wall 14 is formed. Insulating side wall 1
4 is formed by the following procedure. First, a mask 13 is formed using a film forming method with good step coverage such as chemical vapor deposition.
If it is made of Si3N4, for example, 5i02 is deposited over the entire surface of the substrate. Next, using an etching method that is anisotropic in the direction of etching progress, such as reactive ion etching in a CF4 gas atmosphere, the 5i02 deposited on the flat part of the substrate is selectively etched away, and the insulating sidewalls are removed. 14 is formed.

次に、第1図(b)に示す様に、マスク13を用いてコ
レクタ層12をエツチング除去し、半絶縁性基板11を
露出させる。エツチング手段としてはほぼ垂直なエツチ
ング断面が得られるBCe3ガス、Ce2ガス等の雰囲
気ガスによる反応性イオンエツチング、あるいは反応性
イオンビームエツチングが好適である。
Next, as shown in FIG. 1(b), the collector layer 12 is removed by etching using the mask 13 to expose the semi-insulating substrate 11. Suitable etching means include reactive ion etching using an atmospheric gas such as BCe3 gas or Ce2 gas, or reactive ion beam etching, which provides a substantially vertical etched cross section.

次に第1図(b)に示す様に、マスク13及び絶縁性側
壁14をマスクとして、コレクタ層12をエツチングす
る。本実施例の場合、コレクタ層12の露出部を全てエ
ツチング除去し半絶縁性基板11を露出させている。エ
ツチング手段としては、略垂直なエツチング断面が得ら
れるBCff。
Next, as shown in FIG. 1(b), the collector layer 12 is etched using the mask 13 and the insulating sidewalls 14 as masks. In the case of this embodiment, the entire exposed portion of the collector layer 12 is removed by etching to expose the semi-insulating substrate 11. As an etching means, BCff can obtain a substantially vertical etching cross section.

ガス、cg2ガス等の雰囲気ガスによる反応性イオンエ
ツチングあるいは反応性イオンビームエツチングが好適
である。その後、半絶縁性基板11の露出した領域に、
半絶縁性基板11と同じ材料で、深いエネルギー順位の
ドナ不純物(例えば酸素)もしくは深いエネルギー順位
のアクセプ不純物(例えばCr、Fe)をドープするこ
とにより半絶縁化したGaAsを、コレクタ層12の上
面に達するまでエピタキシャル成長し、スペーサ層15
を形成する。更にこのスペーサ層15の上に、アクセプ
タ(例えばBe)を高濃度(例えば4X10”9乃至1
0X 1019cm−3)にドープしたp型GaAsか
ら成るベースコンタクト層16をエピタキシャル成長す
る。これらスペーサ層15及びベースコンタクト層16
のエピタキシャル成長には有機金属熱分解気相成長法に
代表される選択性の高い成長法が適している。
Reactive ion etching using an atmospheric gas such as gas, CG2 gas, or reactive ion beam etching is suitable. After that, in the exposed area of the semi-insulating substrate 11,
The upper surface of the collector layer 12 is made of GaAs, which is made of the same material as the semi-insulating substrate 11 and has been made semi-insulating by doping with deep energy donor impurities (e.g. oxygen) or deep energy acceptor impurities (e.g. Cr, Fe). The spacer layer 15 is epitaxially grown until the spacer layer 15 is reached.
form. Further, on this spacer layer 15, an acceptor (for example, Be) is deposited at a high concentration (for example, 4×10”9 to 1
A base contact layer 16 of p-type GaAs doped to 0.times.10@19 cm@-3 is epitaxially grown. These spacer layer 15 and base contact layer 16
For epitaxial growth, highly selective growth methods such as metal organic pyrolysis vapor phase epitaxy are suitable.

続いて、第1図(C)に示す様に、絶縁性側壁14を選
択的にエツチングし、コレクタ層12を露出する。この
エンチッグには、例えば、絶縁性側壁14が5i02、
マスク13がSi3N4ならば、バッフアートフッ酸が
好適である。その後、コレクタ層12及びベース・コン
タクト層16上にアクセプタ(例えばBe)をドープし
たp型G a A sから成るベース層17を厚さ数十
ナノメータ乃至数百ナノメータ程度、ドナー(例えばS
i)をドープしたn型AffGaAsから成るエミッタ
層18を数百ナノメータの厚さに順次選択的にエピタキ
シャル成長する。
Subsequently, as shown in FIG. 1C, the insulating sidewall 14 is selectively etched to expose the collector layer 12. This enchig has, for example, an insulating sidewall 14 of 5i02,
If the mask 13 is Si3N4, buffered hydrofluoric acid is suitable. Thereafter, a base layer 17 made of p-type GaAs doped with an acceptor (e.g., Be) is deposited on the collector layer 12 and the base contact layer 16 to a thickness of several tens of nanometers to several hundred nanometers, and a donor (e.g., S
An emitter layer 18 of n-type AffGaAs doped with i) is sequentially and selectively epitaxially grown to a thickness of several hundred nanometers.

次に、第1図(d)に示すように、周知の方法で、マス
ク13及びエミッタ層18を部分的にエツチングしてコ
レクタ層12及びベース層17上の電極を形成すべき所
定領域を露出し、n型GaAsに対するオーミック接触
性金属(例えばAuGe/Ni)から成るエミッタ電極
19及びコレクタ電極110、並びにp型GaAsに対
するオーミック接触性金属(例えばAuZn。
Next, as shown in FIG. 1(d), the mask 13 and emitter layer 18 are partially etched using a well-known method to expose predetermined regions on the collector layer 12 and base layer 17 where electrodes are to be formed. However, emitter electrode 19 and collector electrode 110 are made of an ohmic contact metal (eg AuGe/Ni) for n-type GaAs, and an ohmic contact metal (eg AuZn) for p-type GaAs.

AuCr、AuMn等)から成るベース電極111を形
成してHBTが完成する。
A base electrode 111 made of (AuCr, AuMn, etc.) is formed to complete the HBT.

尚、本実施例では、スペーサ層15に深いエネルギー順
位を形成するドナーもしくはアクセプタ不純物を含んだ
半絶縁性のGaAsを用いているが、不純物をドープし
ていない真性半導体から成るGaAsを用いても良い。
In this embodiment, semi-insulating GaAs containing donor or acceptor impurities forming a deep energy level is used in the spacer layer 15, but GaAs made of an intrinsic semiconductor not doped with impurities may also be used. good.

これは室温において108 [Ω・1]程度の固有抵抗
を呈する半絶縁材料として機能する。又、フッ化カルシ
ウム等のGaAsと格子整合し、エピタキシャル成長で
きる絶縁材料をスペーサ層として用いてもよい。
This functions as a semi-insulating material exhibiting a specific resistance of about 10 8 [Ω·1] at room temperature. Further, an insulating material such as calcium fluoride that has a lattice match with GaAs and can be grown epitaxially may be used as the spacer layer.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明した様に本発明では、トランジスタの真性領域
におけるコレクタ層とベース層の接合領域は、絶縁性側
壁によって規定されるため、この側壁の厚みを薄く設定
することによって、サブミクロンオーダあるいはサブク
ォーターミクロンオーダの接合領域を容易に形成できる
。又、外部ベース領域においては、半絶縁性基板上に絶
縁材料もしくは半絶縁性半導体材料からなるスペーサ層
が形成できるため、ベース層あるいはベースコンタクト
層とコレクタ層が直接接触しない若しくは対向しない構
成とすることができる。又、このベースコンタクト層は
エピタキシャル成長で形成しているため、高濃度かつ充
分な厚みに設定できる。
As explained above, in the present invention, since the junction region between the collector layer and the base layer in the intrinsic region of the transistor is defined by the insulating sidewall, by setting the thickness of this sidewall thin, it is possible to Bonding regions on the order of microns can be easily formed. In addition, in the external base region, since a spacer layer made of an insulating material or a semi-insulating semiconductor material can be formed on the semi-insulating substrate, the base layer or the base contact layer and the collector layer do not directly contact or face each other. be able to. Further, since this base contact layer is formed by epitaxial growth, it can be set to a high concentration and a sufficient thickness.

従って、本発明では、ベース抵抗、ベース・コレクタ寄
生容量及びトランジスタの真性領域におけるベース・コ
レクタ接合容量を大幅に低減することができるため、I
(BTの動作周波数を大きく向上できる。
Therefore, in the present invention, the base resistance, the base-collector parasitic capacitance, and the base-collector junction capacitance in the intrinsic region of the transistor can be significantly reduced.
(The operating frequency of BT can be greatly improved.

しかも、イオン注入及びそれに伴う熱処理工程を必要と
しないため、不純物拡散によるエミッタ注入効率の低下
を防ぐことができる。
Furthermore, since ion implantation and accompanying heat treatment steps are not required, it is possible to prevent the emitter implantation efficiency from decreasing due to impurity diffusion.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図(a)〜(d)は、本発明の製造方法の一実施例
を工程順に説明するための素子の断面図、第2図は従来
のへテロ接合バイポーラトランジスタの一例を示す断面
図である。 11.21・・・半絶縁性基板、12.22・・・コレ
クタ層、13・・・マスク、14・・・絶縁性側壁、1
5・・・スペーサ層、16,212・・・ベースコンタ
クト層、17.26・・・ベース層、18.27・・・
エミッタ層、19.28・・・エミッタ電極、110.
210・・・コレクタ電極、111.29・・・ベース
電極、211・・・イオン注入絶縁層。
FIGS. 1(a) to (d) are cross-sectional views of an element for explaining step-by-step an embodiment of the manufacturing method of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a conventional heterojunction bipolar transistor. It is. 11.21... Semi-insulating substrate, 12.22... Collector layer, 13... Mask, 14... Insulating side wall, 1
5... Spacer layer, 16,212... Base contact layer, 17.26... Base layer, 18.27...
Emitter layer, 19.28... Emitter electrode, 110.
210...Collector electrode, 111.29...Base electrode, 211...Ion-implanted insulating layer.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)半絶縁性半導体基板上に第1の半導体材料からな
るコレクタ層を形成する工程と、前記コレクタ層上に所
定パターンのマスク及び前記マスクの側面に絶縁性側壁
を形成する工程と、前記マスク及び前記絶縁性側壁を用
いて前記コレクタ層の露出部の一部又は全てをエッチン
グする工程と、前記エッチング面に、絶縁材料もしくは
半絶縁性半導体材料からなるスペーサ層、更にこのスペ
ーサ層上に第2の半導体材料からなるベースコンタクト
層を順次エピタキシャル成長する工程と、前記絶縁性側
壁をエッチングし、前記コレクタ層を露出する工程と、
前記ベースコンタクト層及び前記コレクタ層の露出部に
第3の半導体材料からなるベース層及び第4の半導体材
料からなるエミッタ層を順次エピタキシャル成長する工
程とを含むことを特徴とするヘテロ接合バイポーラトラ
ンジスタの製造方法。
(1) forming a collector layer made of a first semiconductor material on a semi-insulating semiconductor substrate; forming a mask with a predetermined pattern on the collector layer; and forming an insulating sidewall on the side surface of the mask; etching a part or all of the exposed portion of the collector layer using a mask and the insulating sidewall; a spacer layer made of an insulating material or a semi-insulating semiconductor material on the etched surface; and a spacer layer made of an insulating material or a semi-insulating semiconductor material; a step of sequentially epitaxially growing a base contact layer made of a second semiconductor material; a step of etching the insulating sidewall to expose the collector layer;
Manufacturing a heterojunction bipolar transistor, comprising the step of sequentially epitaxially growing a base layer made of a third semiconductor material and an emitter layer made of a fourth semiconductor material on exposed portions of the base contact layer and the collector layer. Method.
JP29333287A 1987-11-20 1987-11-20 Method for manufacturing heterojunction bipolar transistor Expired - Lifetime JPH0618207B2 (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04233736A (en) * 1990-08-21 1992-08-21 Samsung Electron Co Ltd Compound semiconductor device

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