JPH01181466A - バイポーラ半導体装置の製造方法 - Google Patents

バイポーラ半導体装置の製造方法

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JPH01181466A
JPH01181466A JP253288A JP253288A JPH01181466A JP H01181466 A JPH01181466 A JP H01181466A JP 253288 A JP253288 A JP 253288A JP 253288 A JP253288 A JP 253288A JP H01181466 A JPH01181466 A JP H01181466A
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collector
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Masahiko Takigawa
正彦 滝川
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 化合物半導体を材料とし、且つ、プレーナ構造を有する
バイポーラ半導体装置を製造するのに好適な方法に関し
、 極めて簡単な手段を採ることで、この種のバイポーラ半
導体装置を容易にプレーナ化することを目的とし、 化合物半導体基板上にコレクタ層とベース層とエツチン
グ停止層とベース引き出し層とを順に成長させる工程と
、次いで、前記ベース引き出し層の表面から前記エツチ
ング停止層の表面まで貫通する開口を形成する工程と、
次いで、前記開口内に表出されている前記エツチング停
止層上に前記ベース層と略同一高さのエミッタ層を成長
させる工程と、次いで、前記エミッタ層にコンタクトす
るエミッタ電極と前記コレクタ層にコンタクトするコレ
クタ電極と前記ベース層にコンタクトするベース電極と
を形成する工程とが含まれるよう構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、化合物半導体を材料とし、且つ、プレーナ構
造を有するバイポーラ半導体装置を製造するのに好適な
方法に関する。
〔従来の技術〕
化合物半導体を材料とするヘテロ接合バイポーラ・トラ
ンジスタはシリコン系のそれに比較して高速動作が可能
であることから将来を期待されている。
ところで、化合物半導体に関しては、拡散技術が未熟で
ある為、拡散フロントが一定せず、従って、ベース厚や
エミッタ厚を制御することができない。
そこで、従来は、npn或いはpnpの積層構造を形成
し、階段状のエツチングを行い、各半導体層の一部を表
出させ、そこに電極を形成するようにしている。
〔発明が解決しようとする課題〕
前記従来の技術に依って製造したバイポーラ半導体装置
では、各電極間に段差が存在し、配線が困難であると共
にその断線について対応策を講じなければならず、また
、ベース層が大変に薄いので、電極金属が突き抜ける虞
がある。
本発明は、極めて簡単な手段を採ることで、この種のバ
イポーラ半導体装置を容易にプレーナ化しようとする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明に依るバイポーラ半導体装置の製造方法では、化
合物半導体基板(例えばn+型GaAs基板l)上にコ
レクタ層(例えばn型AlXGa+−ヨAsコレクタ層
2)とベース層(例えばp型GaAsベース層3)とエ
ツチング停止層(例えばi型A lz G a I−X
 A Sエツチング停止層4)とベース引き出し層(例
えばp型GaAsベース引き出し層5)とを順に成長さ
せる工程と、次に、前記ベース引き出し層の表面から前
記エツチング停止層の表面まで貫通する開口(例えば関
口5A)を形成する工程と、次に、前記開口内に表出さ
れている前記エツチング停止層上に前記ベース層と略同
一高さのエミッタ層(例えばn型A1.Ga+−xAs
エミッタ層7)を成長させる工程と、次に、前記エミッ
タ層にコンタクトするエミッタ電極(例えばエミッタ電
極8)と前記コレクタ層にコンタクトするコレクタ電極
(例えばコレクタ電極9)と前記ベース層にコンタクト
するベース電極(例えばベース電極10)とを形成する
工程とが含まれている。
〔作廟〕
前記手段を採ることに依り、不純物拡散技術が確立して
いない化合物半導体を材料としているにも拘わらず、通
常のプレーナ型の半導体装置と同様に平坦化されたバイ
ポーラ半導体装置を容易に製造することができる。
〔実施例〕
第1図乃至第5図は本発明一実施例を解説する為の工程
要所に於ける半導体装置の要部切断側面図を表している
第1図参照 (1)  有機金属化学気相成長(metalorga
nic  chemical  vapor  d。
position:MOCVD)法を適用することに依
り、n+型GaAs半導体基板1の上にn型Afx G
a、XAsコレクタ層2、p型GaAsベース層3、i
型A 12 X G a l−X A Sエツチング停
止層4、p型GaAsベース引き出し層5を成長させる
ここで形成した各半導体層に関する主要なデータを例示
すると次の通りである。
(a)  基板lについて 不純物:Si 不純物濃度:lXl018(cs −3)[b)  コ
レクタ層2について X値:0.3〜0.4 厚さ:1000(人〕 不純物:Si 不純物濃度: 2 X I 017  (am−’)(
C)  ベース層3について 厚さ:500(人〕 不純物:Zn(Mgでも可) 不純物濃度:4X1019(備−3〕 (d)  エツチング停止N4についてX値:>Q、1 厚さ:25 〔人〕 (e)  ベース引き出し層5について不純物:Zn(
Mgでも可) 不純物濃度: 4 X l 019(C11−’)第2
図参照 (2)  スパッタリング法を適用することに依り、p
型GaAsベース引き出し層5上に厚さが例えば200
0 (人〕程度の二酸化シリコン(Si02)膜6を形
成する。
“(3)  通常のフォト・リソグラフィ技術を適用す
ることに依り、二酸化シリコン膜6の選択的エツチング
を行い、エミッタ領域形成予定部分に開口6Aを形成す
る。尚、この場合、エッチャントとしてHCIを用いて
良い。
(4)エツチング・ガスをCCl2F2とする反応性イ
オン・エツチング(reactive  ion  e
tching:RIB)法を適用することに依り、二酸
化シリコン膜6をマスクにしてp型GaAsベース引き
出し層5のエツチングを行い、開口5Aを形成する:尚
、このエツチングは、i型A 1 yt G a l−
X A Sエツチング停止層4の表面で自動的に停止す
る。
第3図参照 (5)有機金属化学気相成長(metalorgani
c  chemical  vapor  depos
ition:MOCVD)法を適用することに依り、開
口5A内にn型A l * G a l−XAsエミッ
タ層7を成長させる。
このエミッタ層7に関する主要データを例示すると次の
通りである。
X値:0.3〜0.4 厚さ:ベース層5と同じ 不純物:Si 不純物濃度:lX1018(国−ジ 第4図参照 (6)  真空蒸着法及び通常のフォト・リソグラフィ
技術を適用することに依り、エミッタ電極8及びコレク
タ電極9を形成する。
これら各電極に関する主要データを例示すると次の通り
である。
材料:/1.uQe/Au 厚さ:200(人)/2800(人) 第5図参照 (7)通常のフォト・リソグラフィ技術を適用すること
に依り、二酸化シリコン膜6の選択的エツチングを行い
、ベース電極コンタクト窓を形成する。尚、この場合の
エッチャントとしては、HClを用いて良い。
(8)真空蒸着法及び通常のフォト・リソグラフィ技術
を適用することに依り、ベース電極10を形成する。
ベース電極10に関する主要データを例示すると次の通
りである。
材料: A u Z n / A u 厚さ:200(人)/2800C人〕 (9)温度を450(’C)として窒素(N2)雰囲気
中で5〔分〕間の合金化熱処理を行う。
前記のようにして完成されたヘテロ接合バイポーラ半導
体装置は、図からも明らかなように、通常のプレーナ形
式の半導体装置と同じように平坦化されている。
〔発明の効果〕
本発明に依るバイポーラ半導体装置の製造方法では、ベ
ース層の上にエツチング停止層とベース引き出し層を形
成し、エミッタ層形成予定部分の前記ベース引き出し層
を除去して開口を形成し、その開口内に前記ベース引き
出し層と略同じ高さにエミッタ層を形成するようにして
いる。
前記構成を採ることに依り、不純物拡散技術が確立して
いない化合物半導体を材料としているにも拘わらず、通
常のプレーナ型の半導体装置と同様に平坦化されたバイ
ポーラ半導体装置を容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第5図は本発明一実施例を説明する為の工程
要所に於ける半導体装置の要部切断側面図を表している
。 図に於いて、1は基板、2はコレクタ層、3はベース層
、4はエツチング停止層、5はベース引き出し層、6は
二酸化シリコン膜、7はエミッタ層、8はエミッタ電極
、9はコレクタ電極、10はベース電極をそれぞれ示し
ている。 特許出願人   富士通株式会社 代理人弁理士  相 谷 昭 司 代理人弁理士  渡 邊 弘 − 第1図 第2図 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  化合物半導体基板上にコレクタ層とベース層とエッチ
    ング停止層とベース引き出し層とを順に成長させる工程
    と、 次いで、前記ベース引き出し層の表面から前記エッチン
    グ停止層の表面まで貫通する開口を形成する工程と、 次いで、前記開口内に表出されている前記エッチング停
    止層上に前記ベース層と略同一高さのエミッタ層を成長
    させる工程と、 次いで、前記エミッタ層にコンタクトするエミッタ電極
    と前記コレクタ層にコンタクトするコレクタ電極と前記
    ベース層にコンタクトするベース電極とを形成する工程
    と が含まれてなることを特徴とするバイポーラ半導体装置
    の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001039264A1 (en) * 1999-11-26 2001-05-31 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Method in the fabrication of a silicon bipolar transistor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2001039264A1 (en) * 1999-11-26 2001-05-31 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Method in the fabrication of a silicon bipolar transistor
US6440810B1 (en) 1999-11-26 2002-08-27 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method in the fabrication of a silicon bipolar transistor
JP2003515927A (ja) * 1999-11-26 2003-05-07 テレフオンアクチーボラゲツト エル エム エリクソン シリコン・バイポーラ・トランジスタの製造方法

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