JPH02188964A - Semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Semiconductor device and manufacture thereof

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JPH02188964A
JPH02188964A JP832889A JP832889A JPH02188964A JP H02188964 A JPH02188964 A JP H02188964A JP 832889 A JP832889 A JP 832889A JP 832889 A JP832889 A JP 832889A JP H02188964 A JPH02188964 A JP H02188964A
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Abstract

PURPOSE:To reduce an ohmic-contact resistance while a performance of an intrinsic active part is being maintained satisfactorily in a compound semiconductor device ot an n-p-n structure by a method wherein a p-layer for ohmic contact use is grown selectively on the surface of the p-layer by an epitaxial growth method and a metal electrode is formed on the surface of the p-layer. CONSTITUTION:In a semiconductor device, the following are provided: first electrodes 10, 14 on the surface of a p-layer 4 exposed in one part of the surface of a substrate including compound semiconductor regions 3 to 5 of an n-p-n structure; and a second electrode 7 on the surface of an n-layer 5. In this semiconductor device, said first electrodes 10, 14 are composed of the following: a desired-concentration p-layer 10, for ohmic contact use, which has been grown epitaxially by using a mask of a high-melting-point-metal layer pattern 7 formed on the surface of the n-layer 5; and a conductor layer 14 formed on the surface ot the p-layer 10. Said second electrode 7 is formed as the high-melting-point- metal layer pattern 7. For example, said second electrode 7 is formed as a WNx layer 7 which has been formed on an n-AlGaAs layer 5 via an n<+> InGaAS layer 6; and first electrodes 10, 14 are formed as a p<-> GaAs layer 10 and an AuZn layer 14.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明は、半導体装置およびその製造方法に係り、特に
p型の化合物半導体層へのオーミックコンタクトの形成
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Object of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the same, and particularly relates to the formation of an ohmic contact to a p-type compound semiconductor layer.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

異種の半導体材料を接合させ、ヘテロ接合を形成してな
るペテロ接合バイポーラトランジスタは、単一材料を用
いて作られるホモ接合バイポーラトランジスタと比べて
、高周波特性、スイッチング特性に優れ、マイクロ波用
トランジスタ、高1論理回路用トランジスタ、高速アナ
ログ回路用トランジスタとして極めて有望である。
A petrojunction bipolar transistor, which is made by joining different semiconductor materials to form a heterojunction, has superior high frequency characteristics and switching characteristics compared to a homojunction bipolar transistor made using a single material, and is used as a microwave transistor, It is extremely promising as a transistor for high-1 logic circuits and a transistor for high-speed analog circuits.

しかしながら、良好な界面特性をもつヘテロ接合の形成
が困難であること、各層へのドーピング堡が綿密に制御
された多層薄膜の形成は極めて困難であることなどの製
造技術上の理由から、開発の進展は見られないままにな
っていた。
However, due to manufacturing technology reasons such as the difficulty of forming a heterojunction with good interfacial properties and the extremely difficult formation of a multilayer thin film in which the doping depth of each layer is carefully controlled, development has been delayed. No progress was being made.

近年、分子線エピタキシー(MBC)法、有機金属気相
成長(MOCVD)法など優れたエピタキシー技術の発
展に伴い、超高速素子としてのへテロ接合バイポーラト
ランジスタが、再び注目されるようになってきている。
In recent years, with the development of superior epitaxy technologies such as molecular beam epitaxy (MBC) and metal-organic chemical vapor deposition (MOCVD), heterojunction bipolar transistors as ultra-high-speed devices are once again attracting attention. There is.

このようなヘテロ接合バイポーラトランジスタは、その
−例として第3図に構造断面図を示すように、ノンドー
プのガリウムヒ素(GaAs)基板1の表面に、n ”
 ’GaAs層2かうなるコレクタ領域と、pGaAs
層3からなるベース領域と、n ^1GaAs層4から
なるエミッタ領域とMBC法により順次積層されてなる
もので、各領域の表面には夫々、コレクタ電極5、ベー
ス電極6、エミッタ電極7が形成されている。
As an example of such a heterojunction bipolar transistor, as shown in the cross-sectional view of the structure in FIG.
'Collector region of GaAs layer 2 and pGaAs layer 2
A base region consisting of a layer 3 and an emitter region consisting of an n^1 GaAs layer 4 are sequentially laminated by the MBC method, and a collector electrode 5, a base electrode 6, and an emitter electrode 7 are formed on the surface of each region, respectively. has been done.

このようなヘテロ接合バイポーラトランジスタにおいて
、p  GaAs層3からなるベース領域への電極の形
成は、npn構造の化合物半導体基板のn層をエツチン
グして01?N(D  GaAs層3)を露出させ、そ
の表面に金−亜鉛(AuZn)層等の金属層を蒸着させ
ることにより行われている。
In such a heterojunction bipolar transistor, an electrode is formed on the base region made of the p GaAs layer 3 by etching the n layer of the compound semiconductor substrate having the npn structure. This is done by exposing the N (D GaAs layer 3) and depositing a metal layer such as a gold-zinc (AuZn) layer on its surface.

ところでptUの不純物HrUは、このトランジスタの
真性動作部分の性能を高くザる条件に設定され、その値
は約5 X 10−/cmである。一方、p型化合物半
導体へのオーミックコンタク1〜抵抗はp型のキャリア
濃度が高いほど低くなり、1×10 Ωci程度のオー
ミックコンタクト抵抗を得るためには、1×1020/
17以上の不純物濃度のp層が必要である。
By the way, the impurity HrU of ptU is set to a condition that increases the performance of the intrinsic operation part of this transistor, and its value is about 5 x 10-/cm. On the other hand, the resistance of ohmic contact 1 to a p-type compound semiconductor decreases as the p-type carrier concentration increases.
A p-layer with an impurity concentration of 17 or more is required.

また、同じくトランジスタの真性動作部分の性能を高く
する目的からp型化合物半導体は例えばp型(iaAs
ではなく、p型Ga^IAsを用いることが多いが、p
望GaA IAsはAuzn層に対するオーミックコン
タクト抵抗がp型GaAsに比べて高い場合が多い。
Similarly, for the purpose of improving the performance of the intrinsic operating part of a transistor, p-type compound semiconductors are used, for example, p-type (IAAs).
p-type Ga^IAs is often used instead of p-type Ga^IAs, but p
Desired GaA IAs often has a higher ohmic contact resistance to the Auzn layer than p-type GaAs.

この2つの理由のため、従来のへテロ接合バイポーラト
ランジスタにおいてはベース領域にコンタクトするため
の電極はコンタクト抵抗を低減することが出来ず、動作
の高速化を阻む大きな原因の1つとなっていた。
For these two reasons, in the conventional heterojunction bipolar transistor, the contact resistance of the electrode for contacting the base region cannot be reduced, which is one of the major reasons for preventing high-speed operation.

これは、ヘテロ接合バイポーラトランジスタのみならず
、p型化合物半導体への電極形成を含む化合物半導体装
置全般における高速性等の性能の向上を阻む要因となっ
ていた。
This has been a factor that prevents improvements in performance such as high speed not only in heterojunction bipolar transistors but also in compound semiconductor devices in general, including electrode formation on p-type compound semiconductors.

すなわち、このような化合物半導体装置の高速性は、半
導体装置の真性動作部分の性能と、それに付随する寄生
容量・寄生抵抗の大小により決まる。特にnl)n4M
造のバイポーラトランジスタの場合、p型ベースの外部
ベースの大小が、顕著に高速性を左右する。ところで、
外部ベース抵抗は、ベース電極のシート抵抗と、ベース
電極取り出しのオーミックコンタクト抵抗の2つの成分
からなる。このため、真性動作部分の性能を良好に維持
しつつ、オーミックコンタクト抵抗を低減することので
きる電極形成が強く望まれていた。
That is, the high speed performance of such a compound semiconductor device is determined by the performance of the intrinsic operating portion of the semiconductor device and the magnitude of parasitic capacitance and parasitic resistance associated therewith. Especially nl)n4M
In the case of a built-in bipolar transistor, the size of the external base of the p-type base significantly affects high speed. by the way,
The external base resistance consists of two components: the sheet resistance of the base electrode and the ohmic contact resistance of the base electrode. For this reason, there has been a strong desire to form electrodes that can reduce ohmic contact resistance while maintaining good performance of the intrinsic operating portion.

(発明が解決しようとする課題) このように従来のnpnli造の化合物半導体装置にお
いては、真性動作部分の性能を良好に維持しつつ、オー
ミックコンタクト抵抗の低いコンタクト形成を行うこと
ができなかった。
(Problems to be Solved by the Invention) As described above, in the conventional npnli compound semiconductor device, it has not been possible to form a contact with low ohmic contact resistance while maintaining good performance of the intrinsic operating portion.

本発明は、前記実情に鑑みてなされたもので、npn描
造の化合物半導体装置において、真性動作部分の性能を
良好に維持しつつ、オーミックコンタクト抵抗を低減す
ることのできるp層への電極形成方法を提供することを
目的とする。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and provides an electrode formation in the p layer that can reduce the ohmic contact resistance while maintaining good performance of the intrinsic operating part in an npn patterned compound semiconductor device. The purpose is to provide a method.

また、本発明は、npn構造の化合物半導体装置を微細
化することを目的とする。
Another object of the present invention is to miniaturize a compound semiconductor device having an npn structure.

(発明の構成) (課題を解決するための手段) そこで本発明の方法では、npnH造の化合物半導体領
域を含む基板表面に、高融点金属層からなるパターンを
形成し、このパターンをマスクとして該基板表面をエツ
チングし、p層を露呈せしめ、さらにこのパターンをマ
スクとして該p層表面に所望の濃度のオーミックコンタ
クト用1層をエピタキシャル成長法により選択的に成長
せしめ、このp層表面に金属電極を形成するようにして
いる。
(Structure of the Invention) (Means for Solving the Problems) Therefore, in the method of the present invention, a pattern made of a high melting point metal layer is formed on the surface of a substrate including an npnH compound semiconductor region, and this pattern is used as a mask to form a pattern. The substrate surface is etched to expose the p-layer, and using this pattern as a mask, an ohmic contact layer with a desired concentration is selectively grown on the p-layer surface by epitaxial growth, and a metal electrode is formed on the p-layer surface. I'm trying to form it.

また、本発明の半導体装置では、上記方法においてp層
表面に形成された金属電極を第1の電極とすると共にエ
ピタキシセル成長のマスクとして用いた高融点金属パタ
ーンを第2の電極として用いるようにしている。
Further, in the semiconductor device of the present invention, the metal electrode formed on the surface of the p layer in the above method is used as the first electrode, and the high melting point metal pattern used as a mask for epitaxy cell growth is used as the second electrode. ing.

〈作用) 上記構成によれば、p層へのオーミックコンタクトの形
成は、9層上にエピタキシセル成長せしめられた所望の
く高い)キセリア濃度を有し、低抵抗のオーミックコン
タクトを得る上で都合のよい種類のコンタクト用ρ型化
合物半導体層上になされるため、従来の技術では不可能
であった1X=7 1o Qc11程度のオーミンクコンタクト抵抗を得る
ことが可能となる。
<Function> According to the above structure, the formation of an ohmic contact to the p layer is convenient for obtaining an ohmic contact with a desired high xerium concentration and low resistance, which is epitaxially grown on the 9th layer. Since it is formed on a contact ρ-type compound semiconductor layer of a good type, it becomes possible to obtain an ohmink contact resistance of about 1X=7 1o Qc11, which was impossible with the conventional technology.

また、高融点金属+1膜をマスクとしてエピタキシャル
成長がなされるため、エピタキシセル成長工程中の鳥淘
条件下においても、高融点金属薄膜は化合物半導体と反
応をおこしたりすることもなく、安定に維持される。こ
のため、この高融点金属+1膜はn層の取り出し電極と
してそのまま使用することができる。
In addition, since epitaxial growth is performed using the high melting point metal +1 film as a mask, the high melting point metal thin film does not react with compound semiconductors and is maintained stably even under the stagnation conditions during the epitaxial cell growth process. Ru. Therefore, this refractory metal +1 film can be used as it is as an extraction electrode for the n-layer.

さらに、この装置によれば、エピタキシャル成長層は該
高融点薄膜をマスクとして選択的に形成されるため、こ
のエピタキシャル成長層上に形成される電極と該高融点
金属薄膜からなる電極とは自己整合的に近接して形成さ
れることになる。このため、該該高融点U膜電極から該
エピタキシャル成長層上の電極にいたるまでのp層のシ
ート抵抗に起因する寄生抵抗を低減することができ、そ
の結果化合物半導体装置の高速性を十分に引き出すこと
ができる。
Furthermore, according to this apparatus, since the epitaxial growth layer is selectively formed using the high melting point thin film as a mask, the electrode formed on the epitaxial growth layer and the electrode made of the high melting point metal thin film are self-aligned. They will be formed close together. Therefore, the parasitic resistance caused by the sheet resistance of the p layer from the high melting point U film electrode to the electrode on the epitaxial growth layer can be reduced, and as a result, the high speed performance of the compound semiconductor device can be fully exploited. be able to.

このように、コンタクト抵抗を低減すると共にコンタク
トにいたるp層の長さを短縮化することによりシート抵
抗に起因する寄生抵抗の低減をはかることが可能となる
In this way, by reducing the contact resistance and shortening the length of the p layer leading to the contact, it is possible to reduce the parasitic resistance caused by the sheet resistance.

(実施例〉 以下、本発明の実施例について、図面を参照しつつ#¥
綱に説明する。
(Example) Hereinafter, examples of the present invention will be described with reference to the drawings.
Explain to Tsuna.

第1図は、本発明実施例のへテロ接合バイポーラトラン
ジスタ(HBT)を示す図、第2図(a)乃至第2図(
h)は、本発明の方法を一実施例のへテロ接合バイポー
ラトランジスタの11に適用した場合の製造工程図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a heterojunction bipolar transistor (HBT) according to an embodiment of the present invention, and FIGS.
h) is a manufacturing process diagram when the method of the present invention is applied to a heterojunction bipolar transistor 11 of one embodiment.

この118 Tは、第1図に示すように、第3図に示し
た従来例のHBTと同様に構成され、ベース領域を構成
する。−GaAlAs層へのオーミックコンタクトの形
成を、窒化タングステン<14Nx)層7をマスクとし
てエピタキシャル成長せしめた高濃度のZnドープのp
−GaAs1ilを介して^1J2r1層10(ベース
電極)によっておこなうと共に該窒化タングステン(1
4Nx)層7をそのままエミッタ電極として用いるよう
にしたことを特徴としている。
As shown in FIG. 1, this 118T is constructed in the same manner as the conventional HBT shown in FIG. 3, and constitutes a base region. - The formation of an ohmic contact to the GaAlAs layer is performed using a heavily Zn-doped p-p layer grown epitaxially using the tungsten nitride <14N
- through the GaAs1il^1J2r1 layer 10 (base electrode) and the tungsten nitride (1
4Nx) layer 7 is used as it is as an emitter electrode.

すなわち、まず、第2図[a)に示すように、クロムド
ープのn型GaAs基板1の表面にMBE法により、高
濃度のシリコンドープのn”GaAs層2、コレクタ層
を構成するシリコンドープのn GaAs層3、ベース
同を構成するベリリウムドープのp+AlGaAs11
4 (ベリリウム濃度lX10”/ci)、エミツタ層
を構成するシリコンドープのn^1GaAs囮5、高濃
度のシリコンドープのn+InGaAs層6とを順次堆
積する。
That is, first, as shown in FIG. 2 [a], a highly silicon-doped n'' GaAs layer 2 and a silicon-doped n'' GaAs layer 2 constituting the collector layer are formed on the surface of a chromium-doped n-type GaAs substrate 1 by MBE. Beryllium-doped p+ AlGaAs 11 forming the GaAs layer 3 and the base.
4 (beryllium concentration lx10''/ci), a silicon-doped n^1 GaAs decoy 5 constituting the emitter layer, and a highly silicon-doped n+InGaAs layer 6 are sequentially deposited.

この後、第2図(b)に示すように、さらに反応性スパ
ッタ蒸着法により膜厚150〇への窒化タングステン(
WNx)IW7を堆積する。
After this, as shown in FIG. 2(b), tungsten nitride (
WNx) Deposit IW7.

そして、第2図(C)に示すように、レジスト膜塗布俊
このレジスト膜をホトリソグラフィー法によりバターニ
ングし、レジストパターン8を形成する。そしてこのレ
ジストパターン8をマスクどして反応性イオンエツチン
グにより窒化タングステン層7をバターニングする。
Then, as shown in FIG. 2C, the resist film coated with the resist film is patterned by photolithography to form a resist pattern 8. Then, using this resist pattern 8 as a mask, the tungsten nitride layer 7 is patterned by reactive ion etching.

次いで、第2図(d)に示すように、この窒化タングス
テン層7をマスクとして、過酸化水素水とリン酸の混合
液をエッヂヤントとしてエツチングを行い、高濃度のシ
リコンドープのn” InGaAsfff16、エミツ
タ層を構成するシリコンドープのn^lGaAs1l 
5を順次選択的に除去する。このとき、ややオーバーエ
ツチング気味となるようにエツチング時間を長くし、サ
イドエッチを生じさせるようにする。
Next, as shown in FIG. 2(d), using the tungsten nitride layer 7 as a mask, etching is performed using a mixture of hydrogen peroxide and phosphoric acid as an edging agent to form a highly silicon-doped n'' InGaAsff16 emitter. Silicon-doped n^lGaAs1l forming the layer
5 are sequentially and selectively removed. At this time, the etching time is increased so that the etching is slightly overetched, and side etching is caused.

この後、第2図(e)に示すように、プラズマCVD法
により膜15000への酸化シリコン膜を堆積した後、
異方性エンチングによりエツチングし、S (AuGe
/^U)合金薄膜からなるエミッタ電極7を形成したの
ち、フォトリソ法によりエミッタ電極7およびn  A
lGaAs層4を順次、バターニングし、さらに高濃度
のシリコンドープのn″InGaAsInGaAs層6
構成するシリコンドープのn AIGaAsfl 5の
側壁のオーバーエツチング部分を酸化シリコンIFJ9
で被覆する。
After this, as shown in FIG. 2(e), after depositing a silicon oxide film on the film 15000 by plasma CVD method,
S (AuGe
/^U) After forming the emitter electrode 7 made of an alloy thin film, the emitter electrode 7 and n A are formed by photolithography.
The lGaAs layer 4 is sequentially buttered, and then a highly silicon-doped n''InGaAsInGaAs layer 6 is formed.
The over-etched portion of the sidewall of the silicon-doped n AIGaAsfl 5 is covered with silicon oxide IFJ9
Cover with

さらに、第2図(f)に示すように、MOCVD(有門
金属化学気相成長法)により、5X10”/cI!の亜
鉛ドープのGaAs層10をエピタキシャル成長せしめ
る。このとき、この亜鉛ドープのGaAs層10は、ベ
ース層を構成するベリリウムドープのp ” AIGa
ASIifl 4上にのみ成長し、窒化タングステン膜
7上および酸化シリコン膜9上には成長しない。
Furthermore, as shown in FIG. 2(f), a zinc-doped GaAs layer 10 of 5×10”/cI! is epitaxially grown by MOCVD (metallic chemical vapor deposition). Layer 10 is made of beryllium-doped p'' AIGa constituting the base layer.
It grows only on the ASIifl 4 and does not grow on the tungsten nitride film 7 or the silicon oxide film 9.

この後、第2図(g)に示すように、素子間分離および
外部ベース/コレクタ絶縁のためのポロン注入層11お
よびプロトン注入層12を形成する。
Thereafter, as shown in FIG. 2(g), a poron injection layer 11 and a proton injection layer 12 for isolation between elements and external base/collector insulation are formed.

そして、第2図(h)に示すように、CVD法により、
リフトオフのスペーサとしての酸化シリコン膜13を形
成し、さらにレジストパターン(図示せず)を形成して
、コンタクト孔を形成した後、このレジストパターンを
残したまま、この上層に^u−1n層を蒸着し、リフト
オフ法によって該^u−2n層をバターニングし、36
0℃40秒のアロイ工程を経てベース電極14を形成す
る。
Then, as shown in FIG. 2(h), by CVD method,
After forming a silicon oxide film 13 as a lift-off spacer and further forming a resist pattern (not shown) to form a contact hole, a ^u-1n layer is formed on top of this while leaving this resist pattern. The ^u-2n layer was deposited and patterned by a lift-off method, and 36
The base electrode 14 is formed through an alloying process at 0° C. for 40 seconds.

さらに、第2図mに示すように、リフトオフのスペーサ
としての酸化シリコン膜13を除去し、フォトリソ法に
よりレジストパターンを形成し、これをマスクとして、
過酸化水素水とリン酸との混合液をエッチャントとして
ウェットエツチングを行い、亜鉛ドープのGaAs層1
0を選択的に除去し、コレクタ電極16を形成すべき高
濃度のシリコンドープのn”GaAs層2の頭だしがな
される。
Furthermore, as shown in FIG. 2m, the silicon oxide film 13 as a lift-off spacer is removed, a resist pattern is formed by photolithography, and this is used as a mask.
Wet etching was performed using a mixture of hydrogen peroxide and phosphoric acid as an etchant to form the zinc-doped GaAs layer 1.
By selectively removing 0, the top of the heavily silicon-doped n'' GaAs layer 2 on which the collector electrode 16 is to be formed is determined.

また、これと同時に萌述したボロン・プロトンのイオン
注入工程で殺し切れない程度のキャリアを有する素子間
の高濃度の亜鉛ドープのGaAs層10が除去される。
At the same time, the highly zinc-doped GaAs layer 10 between the elements, which has carriers that cannot be killed by the boron proton ion implantation step described above, is removed.

さらに、第2図(j)に示すように、リフトオフのスペ
ーサとしての酸化シリコン膜15を堆積したのちフォト
リソ法によりレジストパターンを形成し、該酸化シリコ
ン躾15をパターニングした後、レジストパターンを残
したままAu−Ge層を蒸着し、リフトオフ法によって
該^u−Ge層をパターニングし、360″040秒の
アロイ工程を経てコレクタ電極16を形成する。
Furthermore, as shown in FIG. 2(j), after depositing a silicon oxide film 15 as a lift-off spacer, a resist pattern was formed by photolithography, and after patterning the silicon oxide film 15, the resist pattern was left. An Au--Ge layer is deposited as it is, and the u--Ge layer is patterned by a lift-off method, and a collector electrode 16 is formed through an alloying process of 360" and 040 seconds.

このようにして形成されたHBTによれば、ベリリウム
ドープのp″AlGaAs層であるベース領域4へのオ
ーミックコンタクトの形成は、該p+^lGaAs層上
にエピタキシャル成長せしめられた高いキャリア濃度(
5X 1019/ctrl>を有し、低抵抗のオーミッ
クコンタクトを得る上で都合のよい亜鉛ドープのGaA
s1l 10上になされるため、従来の技術では不可能
であった1X100−程度のオーミックコンタクト抵抗
を得ることが可能となる。
According to the HBT thus formed, the formation of an ohmic contact to the base region 4, which is a beryllium-doped p''AlGaAs layer, is achieved by forming a high carrier concentration (
5X 1019/ctrl> and is convenient for obtaining low resistance ohmic contacts.
s1l10, it becomes possible to obtain an ohmic contact resistance of about 1x100-, which was impossible with conventional technology.

また、高融点金属薄膜である窒化タングステン膜7をマ
スクとしてエピタキシャル成長がなされるため、エピタ
キシシル成長工程中の高温条件下においても、窒化タン
グステン膜7は化合物半導体と反応をおこしたりするこ
ともなく、安定に維持される。このため、この窒化タン
グステン膜7はエミツタ層の取り出し電極としてそのま
ま使用することができる。
Furthermore, since epitaxial growth is performed using the tungsten nitride film 7, which is a high melting point metal thin film, as a mask, the tungsten nitride film 7 does not react with compound semiconductors even under high temperature conditions during the epitaxial growth process. Maintained stably. Therefore, this tungsten nitride film 7 can be used as it is as a lead-out electrode for the emitter layer.

さらに、エピタキシャル成長層はこの窒化タングステン
W17をマスクとして選択的に形成されるため、このエ
ピタキシャル成長層上に形成される電極と窒化タングス
テン膜7からなるエミッタ電極とは自己整合的に近接し
て形成されることになる。このため、該エミッタ電極7
から該エピタキシャル成長層上のベース電極14にいた
るまでのベース1Jila!を構成するpGaAI^S
囮のシート抵抗に起因する奇生抵抗を低減することがで
き、その結果H[3Tの高速性を十分に引き出すことが
できる。
Furthermore, since the epitaxial growth layer is selectively formed using this tungsten nitride W17 as a mask, the electrode formed on this epitaxial growth layer and the emitter electrode made of the tungsten nitride film 7 are formed close to each other in self-alignment. It turns out. Therefore, the emitter electrode 7
to the base electrode 14 on the epitaxial growth layer. pGaAI^S comprising
It is possible to reduce the eccentric resistance caused by the sheet resistance of the decoy, and as a result, the high speed performance of H[3T can be fully exploited.

この構造では、外部ベース抵抗が従来に比べ約1/10
〜1/100と低くなる。
With this structure, the external base resistance is approximately 1/10 compared to the conventional one.
It becomes as low as ~1/100.

また、HBTの最大発振周波数f  は、従来HAX 100GHz4!i!度であったのに対し、150Gl
−12程度に向上する。
Furthermore, the maximum oscillation frequency f of the HBT is 100GHz4! i! 150Gl
Improved to about -12.

なお、前記実施例では、ヘテロ接合バイポーラトランジ
スタにつりで説明したが、ヘテロ接合バイポーラトラン
ジスタに限定されることなく、他のp型の化合物半導体
層へのコンタクトの形成にも適用可能である。
Note that although the above embodiments have been described with reference to a heterojunction bipolar transistor, the present invention is not limited to a heterojunction bipolar transistor, and can be applied to forming contacts to other p-type compound semiconductor layers.

(発明の効果) 以上説明してきたように、本発明によれば、化含吻半尋
体へのオーミックコンタクトの形成に際し、npn構造
の化合物半導体領域を含む基板表面に、高融点金属層パ
ターンを形成し、このパターンをマスクとして該基板表
面をエツチングし、plHを露呈せしめ、さらにこのパ
ターンをマスクとして該p層表面に所望の濃度のオーミ
ックコンタクト用0層を工ごタキシVル成長法により選
択的に成長せしめ、このp同表面に金li1電極を形成
するようにしているため、従来の技術では不可能であっ
た1x10 Ωd程度のオーミックコンタクトを得るこ
とが可能となる。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, a high melting point metal layer pattern is formed on the surface of the substrate including the compound semiconductor region of the npn structure when forming an ohmic contact to the chemically proboscis-hemiprosthetic body. Using this pattern as a mask, the surface of the substrate is etched to expose PLH, and using this pattern as a mask, an 0 layer for ohmic contact with a desired concentration is selected on the surface of the p layer by the taxi V growth method. Since the gold li1 electrode is formed on the same surface of the p layer, it is possible to obtain an ohmic contact of about 1×10 Ωd, which was impossible with conventional techniques.

また、本発明では、この方法においてp層表面に形成し
た金属電極を第1の電極とすると共にエピタキシャル成
長のマスクとして用いた^融点金属層パターンを第2の
電極として機能せしめるようにしているため、第1及び
第26電極が自己整合的に形成され、素子の微細化をは
かることが可能となる。
Furthermore, in the present invention, in this method, the metal electrode formed on the surface of the p layer is used as the first electrode, and the melting point metal layer pattern used as a mask for epitaxial growth is made to function as the second electrode. The first and 26th electrodes are formed in a self-aligned manner, making it possible to miniaturize the device.

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

第1図は本発明実施例のHB Tを示す図、第2図(a
)乃至第2図(j)は本発明実施例の1−IBTの製造
工程を示す図、第3図は従来例のHBTを示す図である
。 1・・・ノンドープのガリウムヒ素(GaAs )基板
、2−n ” GaAs層(コレクタ領域) 、3・D
−GaAs層(ベース領域)、4・・・n ^1GaA
s層(エミッタ領域)、5・・・コレクタ電極、6・・
・ベース電極、6a・・・pt層、6b・・・2n層、
6C・・・−NX層、7・・・エミッタ電極。 第1図 第2図(での1) 第2図 (t’の2) 第 図(fの4) 第 2図(tの3) 第2図(その5)
Figure 1 is a diagram showing the HBT according to the embodiment of the present invention, Figure 2 (a
) to FIG. 2(j) are diagrams showing the manufacturing process of the 1-IBT according to the embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a diagram showing the HBT of the conventional example. 1...Non-doped gallium arsenide (GaAs) substrate, 2-n'' GaAs layer (collector region), 3-D
-GaAs layer (base region), 4...n^1GaA
s layer (emitter region), 5... collector electrode, 6...
・Base electrode, 6a...pt layer, 6b...2n layer,
6C...-NX layer, 7... Emitter electrode. Figure 1 Figure 2 (Part 1) Figure 2 (T' 2) Figure 2 (F 4) Figure 2 (T 3) Figure 2 (Part 5)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)npn構造の化合物半導体領域を含む基板表面の
一部に露呈せしめられたp層表面に第1の電極を有する
と共にn層表面に第2の電極を有してなる半導体装置に
おいて、 前記第1の電極はn層表面に形成された高 融点金属層パターンをマスクとしてエピタキシャル成長
せしめられた所望の濃度のオーミックコンタクト用p層
と該p層表面に形成された導体層とからなり、 前記第2の電極は該高融点金属層パターン であることを特徴とする半導体装置。
(1) In a semiconductor device having a first electrode on the surface of the p-layer exposed to a part of the surface of the substrate including a compound semiconductor region having an npn structure, and a second electrode on the surface of the n-layer, The first electrode consists of a p-layer for ohmic contact with a desired concentration epitaxially grown using a refractory metal layer pattern formed on the surface of the n-layer as a mask, and a conductor layer formed on the surface of the p-layer; A semiconductor device characterized in that the second electrode is the high melting point metal layer pattern.
(2)npn構造の化合物半導体領域を含む基板表面に
、高融点金属層パターンを形成する高融点金属層パター
ン形成工程と、 このパターンをマスクとして該基板表面をエッチングし
、p層を露呈せしめる露出工程と、さらにこのパターン
をマスクとして該p層表面に所望の濃度のオーミックコ
ンタクト用p層をエピタキシャル成長法により選択的に
成長せしめるエピタキシャル成長工程と、 このp層表面に金属電極を形成する金属電極形成工程と
を含むことを特徴とする半導体装置の製造方法。
(2) A high melting point metal layer pattern forming step of forming a high melting point metal layer pattern on the substrate surface including a compound semiconductor region with an npn structure, and an exposure step of etching the substrate surface using this pattern as a mask to expose the p layer. an epitaxial growth step in which a p-layer for ohmic contact with a desired concentration is selectively grown on the surface of the p-layer by an epitaxial growth method using this pattern as a mask; and a metal electrode formation step in which a metal electrode is formed on the surface of the p-layer. A method for manufacturing a semiconductor device, comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04188629A (en) * 1990-11-19 1992-07-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd Heterojunction bipolar transistor and manufacture thereof
US5212103A (en) * 1989-05-11 1993-05-18 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Method of making a heterojunction bipolar transistor
US5340755A (en) * 1989-09-08 1994-08-23 Siemens Aktiegensellschaft Method of making planar heterobipolar transistor having trenched isolation of the collector terminal

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