JPH02295127A - 半導体装置の製造方法およびヘテロ接合バイポーラトランジスタ - Google Patents
半導体装置の製造方法およびヘテロ接合バイポーラトランジスタInfo
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は.半導体装置の製造方法およびその方法により
作製されたヘテロ接合バイポーラトランジスタに係り、
特に、半導体物質を選択的にエピタキシャル成長する技
術に関する。
作製されたヘテロ接合バイポーラトランジスタに係り、
特に、半導体物質を選択的にエピタキシャル成長する技
術に関する。
半導体装置の製造工程において、半導体物質のエピタキ
シャル成長を一時中断し、素子を作製するために必要な
製造工程を行ない.その後,再び半導体物質の成長を行
なう技術は、半導体装置製造上の自由度を増す意味で不
可欠である。しかし、再成長させるための種結晶となる
半導体層表面には不純物や、転位等の欠陥が存在するた
めに、再成長後の半導体層同志の界面特性は一般に悪く
なる. そこで、従来では、特開昭62−49659号公報に記
載のように、エピタキシャル成長させた半導体層の表面
に、砒化インジウム( I n A s )から成る表
面保護層を形成し、半導体物質の再成長時に砒化インジ
ウム層を除去する方法を用いていた. 〔発明が解決しようとする課題〕 上記従来技術は、砒化インジウム(InAs)から成る
表面保護層を除去する場合、砒化インジウムの蒸発速度
が小さく,I2造効率の点について配慮がされておらず
,かつ、下地半導体物質の格子定数や熱膨張係数が砒化
インジウムの格子定数や熱膨張係数と異る場合,歪や転
位等が発生するという問題があった。
シャル成長を一時中断し、素子を作製するために必要な
製造工程を行ない.その後,再び半導体物質の成長を行
なう技術は、半導体装置製造上の自由度を増す意味で不
可欠である。しかし、再成長させるための種結晶となる
半導体層表面には不純物や、転位等の欠陥が存在するた
めに、再成長後の半導体層同志の界面特性は一般に悪く
なる. そこで、従来では、特開昭62−49659号公報に記
載のように、エピタキシャル成長させた半導体層の表面
に、砒化インジウム( I n A s )から成る表
面保護層を形成し、半導体物質の再成長時に砒化インジ
ウム層を除去する方法を用いていた. 〔発明が解決しようとする課題〕 上記従来技術は、砒化インジウム(InAs)から成る
表面保護層を除去する場合、砒化インジウムの蒸発速度
が小さく,I2造効率の点について配慮がされておらず
,かつ、下地半導体物質の格子定数や熱膨張係数が砒化
インジウムの格子定数や熱膨張係数と異る場合,歪や転
位等が発生するという問題があった。
また、上記文献には、半導体層上に表面保護層を設け、
この表面保護層上に絶縁膜等の所定の膜を選択的に設け
、この所定の膜が設けられていない半導体層上の表面保
護層を選択的に除去し、半導体層上にさらに半導体層を
選択的にエピタキシャル成長させる技術は開示されてい
ない。
この表面保護層上に絶縁膜等の所定の膜を選択的に設け
、この所定の膜が設けられていない半導体層上の表面保
護層を選択的に除去し、半導体層上にさらに半導体層を
選択的にエピタキシャル成長させる技術は開示されてい
ない。
本発明の目的は、半導体物質の再成長を行なっても半導
体層同志の界面特性に優れ.性能のより優れた半導体装
置を製造する方法およびその方法により作製されたヘテ
ロ接合バイポーラトランジスタを提供することにある。
体層同志の界面特性に優れ.性能のより優れた半導体装
置を製造する方法およびその方法により作製されたヘテ
ロ接合バイポーラトランジスタを提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明は、半導体装置を単
結晶半導体層の再成長により製造する際に必要となる、
選択的エピタキシャル成長を対象とし,再成長界面特性
に優れた表面保護層を形成し、再成長直前に表面保護暦
を選択的に除去するものである。
結晶半導体層の再成長により製造する際に必要となる、
選択的エピタキシャル成長を対象とし,再成長界面特性
に優れた表面保護層を形成し、再成長直前に表面保護暦
を選択的に除去するものである。
表面保護層は、下地半導体物質を一様に覆うことができ
、通常の半導体物質成長装置に原料として供給可能で、
半導体成長層に混入しても電気的に不活性である物質が
適している。特に. m−v族化合物半導体およびその
混晶からなる系に対しては、表面保ysM用材料として
アンチモン(sb)が最適である。これは次の知見に基
いた結論である。分子線エビタキシー装置を用いて、砒
化ガリウム基板上に砒化ガリウムを600℃で成長した
後、温度を100℃に下げてアンチモンの分子線を照射
すると、電子線回折測定を行った結果からアモルファス
のアンチモンが堆積することがわかった。
、通常の半導体物質成長装置に原料として供給可能で、
半導体成長層に混入しても電気的に不活性である物質が
適している。特に. m−v族化合物半導体およびその
混晶からなる系に対しては、表面保ysM用材料として
アンチモン(sb)が最適である。これは次の知見に基
いた結論である。分子線エビタキシー装置を用いて、砒
化ガリウム基板上に砒化ガリウムを600℃で成長した
後、温度を100℃に下げてアンチモンの分子線を照射
すると、電子線回折測定を行った結果からアモルファス
のアンチモンが堆積することがわかった。
しかも、アモルファスアンチモン層の表面は平坦で、一
原子層程度の精密さで膜厚の制御が可能だった。アモル
ファスアンチモンを500人程度堆積し,昇温しながら
電子線回折測定を行なった結果、約400℃でアンチモ
ン溜は多結晶に変化し,約560℃ですべて蒸発して、
清浄な砒化ガリウムの回折パターンが得られた。アンチ
モンが表面に残留していないことは、オージェ電子分光
により確認した。
原子層程度の精密さで膜厚の制御が可能だった。アモル
ファスアンチモンを500人程度堆積し,昇温しながら
電子線回折測定を行なった結果、約400℃でアンチモ
ン溜は多結晶に変化し,約560℃ですべて蒸発して、
清浄な砒化ガリウムの回折パターンが得られた。アンチ
モンが表面に残留していないことは、オージェ電子分光
により確認した。
すなわち,本発明の第↓の半導体装置の製造方法は、第
1の半導体層上に表面保護層を設ける工程と、上記表面
堡護層上に第1の膜を選択的に設ける工程と,上記第1
の膜が設けられていない上記第1の半導体層上の上記表
面保護暦を選択的に除去する工程と,上記表面保護層を
除去した上記第1の半導体層上に第2の半導体層を選択
的にエピタキシャル成長させる工程とを有することを特
徴とする。
1の半導体層上に表面保護層を設ける工程と、上記表面
堡護層上に第1の膜を選択的に設ける工程と,上記第1
の膜が設けられていない上記第1の半導体層上の上記表
面保護暦を選択的に除去する工程と,上記表面保護層を
除去した上記第1の半導体層上に第2の半導体層を選択
的にエピタキシャル成長させる工程とを有することを特
徴とする。
上記表面保護層としては、例えばアンチモンおよびアン
チモンを主成分とする物質から成る層を用いる。
チモンを主成分とする物質から成る層を用いる。
また、上記第1の膜としては、例えばCaF2、SrF
2、B a F2およびそれらの混晶、Si○2、Si
,N4、Wから成る膜を用いる。
2、B a F2およびそれらの混晶、Si○2、Si
,N4、Wから成る膜を用いる。
また、本発明の第2の半導体装置の製造方法は,第1の
半導体層上にアンチモンおよびアンチモンを主成分とす
る物質から成る表面保護層を設ける工程と、所定の素子
作製用工程を経た後、上記第1の半導体層上の上記表面
保護層を除去する工程と、上記表面保護層を除去した上
記第1の半導体層上に第2の半導体層を選択的にエピタ
キシャル成長させる工程とを有することを特徴とする。
半導体層上にアンチモンおよびアンチモンを主成分とす
る物質から成る表面保護層を設ける工程と、所定の素子
作製用工程を経た後、上記第1の半導体層上の上記表面
保護層を除去する工程と、上記表面保護層を除去した上
記第1の半導体層上に第2の半導体層を選択的にエピタ
キシャル成長させる工程とを有することを特徴とする。
さらに、本発明では、上記の製造方法を用いてペテロ接
合バイポーラトランジスタを作製する。
合バイポーラトランジスタを作製する。
表面保護層を半導体物質上に堆積し. MAm膜または
金属膜を一部領域に形成した後、表面保護層を除去する
過程で、表面保護層は表面に露出した領域のみ選択的に
除去される。そのため、従来の半導体物質の連続成長で
は困難だった絶縁膜または金属膜の埋め込みが可能とな
るので、半導体装置の設計自由度が増し、半導体装置の
性能向上が実現できる。
金属膜を一部領域に形成した後、表面保護層を除去する
過程で、表面保護層は表面に露出した領域のみ選択的に
除去される。そのため、従来の半導体物質の連続成長で
は困難だった絶縁膜または金属膜の埋め込みが可能とな
るので、半導体装置の設計自由度が増し、半導体装置の
性能向上が実現できる。
また、アンチモンおよびアンチモンを主成分とする物質
の560℃付近での蒸発速度は大きく、下地半導体物質
に歪や欠陥を与える可能性が小さいため、従来技術によ
る砒化インジウムに比べて、半導体装置の製造効率、歩
留りが高く、界面特性に優れた半導体装置を提供するこ
とができる。
の560℃付近での蒸発速度は大きく、下地半導体物質
に歪や欠陥を与える可能性が小さいため、従来技術によ
る砒化インジウムに比べて、半導体装置の製造効率、歩
留りが高く、界面特性に優れた半導体装置を提供するこ
とができる。
また、本発明の製造方法をヘテロ接合バイポーラトラン
ジスタにおいては、従来の製造方法では困難だった絶縁
物の埋め込みが可能なので、ペース・コレクタ間容量を
大幅に下げることができ、トランジスタ動作を超高速に
することができる、また、コレクタトップ型へテロ接合
バイボーラトランジスタでは、従来から問題とされてい
た電流増幅率の低下を防止し、顕著な性能向上を図るこ
とができる。
ジスタにおいては、従来の製造方法では困難だった絶縁
物の埋め込みが可能なので、ペース・コレクタ間容量を
大幅に下げることができ、トランジスタ動作を超高速に
することができる、また、コレクタトップ型へテロ接合
バイボーラトランジスタでは、従来から問題とされてい
た電流増幅率の低下を防止し、顕著な性能向上を図るこ
とができる。
実施例 1
第1図(a)〜(f)は、本発明の第1の実施例のへテ
ロ接合バイボーラトランジスタのH?i工程を示す概念
図である。
ロ接合バイボーラトランジスタのH?i工程を示す概念
図である。
まず、半絶縁性GaAs基板1上にSiを高濃度にドー
プしたn型GaAsWJ2(不純物濃度5XIO”■−
3)を温度6 0 0 ’C程度で分子線エビタキシー
法により膜厚5000人形成し、成長温度を下げて15
0℃以下でアモルファスSb層3を膜厚最大1000人
(ここでは500人)堆積させる(第1図(a))。
プしたn型GaAsWJ2(不純物濃度5XIO”■−
3)を温度6 0 0 ’C程度で分子線エビタキシー
法により膜厚5000人形成し、成長温度を下げて15
0℃以下でアモルファスSb層3を膜厚最大1000人
(ここでは500人)堆積させる(第1図(a))。
その後、SjO2膜4を膜厚3500人堆積し、ホトリ
ソグラフィーおよびエッチングにより、ペテロ接合バイ
ボーラトランジスタの真性部分のS i O2膜を除去
する(第1図(b))。
ソグラフィーおよびエッチングにより、ペテロ接合バイ
ボーラトランジスタの真性部分のS i O2膜を除去
する(第1図(b))。
次に、試料を有機金属気相成長装置へ入れ、560℃以
上で表面に露出しているsb15を蒸発させる。この際
、Sin,膜4下のsb層3から、高ドープn型G a
A s暦2またはSi○2膜4へ拡散するsb原子が
存在するが、sbは■族元素なので電気的に不活性であ
り,問題は生じない。
上で表面に露出しているsb15を蒸発させる。この際
、Sin,膜4下のsb層3から、高ドープn型G a
A s暦2またはSi○2膜4へ拡散するsb原子が
存在するが、sbは■族元素なので電気的に不活性であ
り,問題は生じない。
次に、n型ドープGaAs層5(Si不純物濃度5X1
0”(!l’″3)を.SiO2膜4を除去した領域に
のみ選択的にエピタキシャル成長させる(第1図(C)
)。
0”(!l’″3)を.SiO2膜4を除去した領域に
のみ選択的にエピタキシャル成長させる(第1図(C)
)。
その後、選択性を有しない通常のエピタキシャル成長を
、高ドーブP型AQウGaよーXAS6(Xは層中で変
化させる。膜厚500人、Be不純物痕度2 X 10
”cn−3) , n型1−−プA Q0,,G ao
,,A s 7 (膜厚1500人)、高ドープn型G
aAs8 (膜厚2000人)の各層について、同一有
機金属気相成長装置で行なう。ここで再びsb膜を堆積
し、分子線エビタキシー装置へ試料を移し,Sb膜を除
去して再成長を行なってもよい。どちらの方法でも、S
iOJjJ4上には多結晶半導体層が形成されるが、C
aF2、SrF2、B a F,およびそれらの混晶を
用いれば、絶縁膜上への単結晶半導体層が形成できる(
第1図(d))。
、高ドーブP型AQウGaよーXAS6(Xは層中で変
化させる。膜厚500人、Be不純物痕度2 X 10
”cn−3) , n型1−−プA Q0,,G ao
,,A s 7 (膜厚1500人)、高ドープn型G
aAs8 (膜厚2000人)の各層について、同一有
機金属気相成長装置で行なう。ここで再びsb膜を堆積
し、分子線エビタキシー装置へ試料を移し,Sb膜を除
去して再成長を行なってもよい。どちらの方法でも、S
iOJjJ4上には多結晶半導体層が形成されるが、C
aF2、SrF2、B a F,およびそれらの混晶を
用いれば、絶縁膜上への単結晶半導体層が形成できる(
第1図(d))。
?に、ホトリソグラフィーおよびエッチングにより、高
ドープp型多結晶A Q x G a 1−11 A
8層9の表面およびコレクタ電極領域のsb層3の表面
を露出させる(第1図(e)). 次に、Sin,膜の側壁12を形成し、コレクタ電極形
成領域の凹部のsb膜3を除去した後,高ドープn型G
aAsl3を膜厚4500人選択成長する。凹部の埋め
込みは、W等の金属を用いてもよい。最後に,エミッタ
、ベース,コレクタの各電極14、l5、l6を形成す
る(第1図( f )).なお、本実施例ではエミッタ
として A Q0.,G a0,7A s層を用いているが、混
晶組成比はこの通りでなくてもよい。絶縁膜4としては
SiO■以外にも,例えばSi,N.も用いることがで
きる.また、G a A s / A Q G a A
s以外の材料のへテロ接合に適用できるのは勿論であ
る.本実施例によれば、従来の製造方法では困難だった
絶縁物の埋め込みが可能となり、ベース・コレクタ間容
量が大幅に下げられるため、超高速へテロ接合バイポー
ラトランジスタが実現できる。
ドープp型多結晶A Q x G a 1−11 A
8層9の表面およびコレクタ電極領域のsb層3の表面
を露出させる(第1図(e)). 次に、Sin,膜の側壁12を形成し、コレクタ電極形
成領域の凹部のsb膜3を除去した後,高ドープn型G
aAsl3を膜厚4500人選択成長する。凹部の埋め
込みは、W等の金属を用いてもよい。最後に,エミッタ
、ベース,コレクタの各電極14、l5、l6を形成す
る(第1図( f )).なお、本実施例ではエミッタ
として A Q0.,G a0,7A s層を用いているが、混
晶組成比はこの通りでなくてもよい。絶縁膜4としては
SiO■以外にも,例えばSi,N.も用いることがで
きる.また、G a A s / A Q G a A
s以外の材料のへテロ接合に適用できるのは勿論であ
る.本実施例によれば、従来の製造方法では困難だった
絶縁物の埋め込みが可能となり、ベース・コレクタ間容
量が大幅に下げられるため、超高速へテロ接合バイポー
ラトランジスタが実現できる。
また,n型ドープG a A s ffJ 5とn型ド
ープAQ6.3Ga@,7As層7とを入れ換えたコレ
クタトップ型へテロ接合バイポーラトランジスタでは、
従来から問題とされていた電流増幅率の低下は観察され
ず、性能向上がより顕著となる.実施例 2 第2図(a)〜(e)は、本発明の第2の実施例の超薄
膜ベースへテロ接合バイポーラトランジスタの製造工程
を示す概念図である。
ープAQ6.3Ga@,7As層7とを入れ換えたコレ
クタトップ型へテロ接合バイポーラトランジスタでは、
従来から問題とされていた電流増幅率の低下は観察され
ず、性能向上がより顕著となる.実施例 2 第2図(a)〜(e)は、本発明の第2の実施例の超薄
膜ベースへテロ接合バイポーラトランジスタの製造工程
を示す概念図である。
半絶縁性G a A s基板1上に、高ドープn型Ga
As層2、n型ドープGaAs層5、および膜厚500
人以下、ここでは200人の超薄膜p型A Q xG
a 1−mA s層(CあるいはBe不純物濃度I X
IO”ell−’) 1 7を,600℃程度で分子線
エビタキシー法により成長し、成長温度を下げてsb膜
3を堆積する(第2図(a)).SiO2膜4を堆積し
,ホトリソグラフィーとエッチングにより、トランジス
タの真性領域のSiO2膜を除去し、sb膜表面を露出
させる(第2図(b))。
As層2、n型ドープGaAs層5、および膜厚500
人以下、ここでは200人の超薄膜p型A Q xG
a 1−mA s層(CあるいはBe不純物濃度I X
IO”ell−’) 1 7を,600℃程度で分子線
エビタキシー法により成長し、成長温度を下げてsb膜
3を堆積する(第2図(a)).SiO2膜4を堆積し
,ホトリソグラフィーとエッチングにより、トランジス
タの真性領域のSiO2膜を除去し、sb膜表面を露出
させる(第2図(b))。
有機金属気相成長装置内で、560℃程度で露出してい
る領域のsb膜を蒸発させ、n型ドープA Q0,,G
a,,,A s層7、高ドープn型GaAs層8を選
択的にエピタキシャル成長する(第2図(C))。コレ
クタ電極形成領域のS i O,膜を,ホトリソグラフ
ィーとエッチングにより除去し、当該領域のsb膜表面
を露出させる(第2図(d))。
る領域のsb膜を蒸発させ、n型ドープA Q0,,G
a,,,A s層7、高ドープn型GaAs層8を選
択的にエピタキシャル成長する(第2図(C))。コレ
クタ電極形成領域のS i O,膜を,ホトリソグラフ
ィーとエッチングにより除去し、当該領域のsb膜表面
を露出させる(第2図(d))。
昇温により当該領域のsb膜を蒸発させ,さらに当該領
域の高ドープP型AQxGa1−xAs層、n型ドープ
GaAs層をエッチングにより除去する。
域の高ドープP型AQxGa1−xAs層、n型ドープ
GaAs層をエッチングにより除去する。
次に,ベース電極形成領域のS i O,膜を除去し、
昇温により当該領域のsb膜を蒸発させる。最後に、エ
ミッタ、ベース、コレクタの各電極14、15、16を
形成する(第2図(e))。
昇温により当該領域のsb膜を蒸発させる。最後に、エ
ミッタ、ベース、コレクタの各電極14、15、16を
形成する(第2図(e))。
本実施例によれば,外部ベース領域の高ドープp型AR
xGa1−xAs層表面を確実に露出して,ベース電極
を形成できるため、従来のエッチングにより外部ベース
領域の表面を出す方法に比較して、再現性にすぐれ,エ
ッチングのしすぎによる外部ベース抵抗の増大の心配が
ないので、ベースを超薄膜化できる。また、実施例1に
示した絶縁膜を埋め込む方法と組み合わせることにより
、より高速で動作する、優れた特性のへテロ接合バイポ
ーラトランジスタを作製することができる.実施例 3 第3図(a)〜(d)は、本発明の第3の実施例の電界
効果トランジスタの製造工程を示す概念図である. 半絶縁性GaAs基板1上にn型ドープG a A s
層5をエピタキシャル成長した後に、sb膜3を堆積す
る。Si02膜4堆積した後、ホトリソグラフィーとエ
ッチングにより、ソースおよびドレイン形成領域のSi
n,膜を除去する(第2図(.) ’) .有機金属気
相成長装置内で、昇温により当該領域のsb膜を蒸発さ
せ、高ドーにより形成する(第2図(b)).ベース電
極形成領域のS i O,膜を除去した後、S i O
,膜の側壁を形成し、側壁下のsb膜も含めて蒸発させ
る(第2図(c)).Sb膜厚500人の時、側壁の膜
厚が2000人程度以下ならば、側壁下のsb膜の除去
は可能で、ソースまたはドレイン領域とゲ÷ト電極の短
絡の心配はない。最後に、ゲート,ソース、トレインの
各電極18,19、2oを形成する。
xGa1−xAs層表面を確実に露出して,ベース電極
を形成できるため、従来のエッチングにより外部ベース
領域の表面を出す方法に比較して、再現性にすぐれ,エ
ッチングのしすぎによる外部ベース抵抗の増大の心配が
ないので、ベースを超薄膜化できる。また、実施例1に
示した絶縁膜を埋め込む方法と組み合わせることにより
、より高速で動作する、優れた特性のへテロ接合バイポ
ーラトランジスタを作製することができる.実施例 3 第3図(a)〜(d)は、本発明の第3の実施例の電界
効果トランジスタの製造工程を示す概念図である. 半絶縁性GaAs基板1上にn型ドープG a A s
層5をエピタキシャル成長した後に、sb膜3を堆積す
る。Si02膜4堆積した後、ホトリソグラフィーとエ
ッチングにより、ソースおよびドレイン形成領域のSi
n,膜を除去する(第2図(.) ’) .有機金属気
相成長装置内で、昇温により当該領域のsb膜を蒸発さ
せ、高ドーにより形成する(第2図(b)).ベース電
極形成領域のS i O,膜を除去した後、S i O
,膜の側壁を形成し、側壁下のsb膜も含めて蒸発させ
る(第2図(c)).Sb膜厚500人の時、側壁の膜
厚が2000人程度以下ならば、側壁下のsb膜の除去
は可能で、ソースまたはドレイン領域とゲ÷ト電極の短
絡の心配はない。最後に、ゲート,ソース、トレインの
各電極18,19、2oを形成する。
本実施例によれば、選択的エピタキシャル成長を用いて
作製する電界効果トランジスタにおいて問題となる、チ
ャネルを形成するn型ドープG a A s ,119
5とソース・ドレイン領域を形成する高ドープn型Ga
As層8との界面の特性を向上でき、優れた特性の電界
効果トランジスタを製造できる。
作製する電界効果トランジスタにおいて問題となる、チ
ャネルを形成するn型ドープG a A s ,119
5とソース・ドレイン領域を形成する高ドープn型Ga
As層8との界面の特性を向上でき、優れた特性の電界
効果トランジスタを製造できる。
実施例 4
第4図(a)〜(d)は、本発明の第4の実施例の透過
ベーストランジスタの製造工程を示す概念図である。
ベーストランジスタの製造工程を示す概念図である。
高ドープn型GaAs基板22上に、高ドープn型Ga
As層2(膜厚5000人)、n型ドープGaAs層5
(膜厚1000人)を600”C程度で、分子線エピタ
キシャル成長し、成長温度を150’C以下に下げてs
b膜3(膜厚500人)を堆積後、W膜23(膜厚10
00λ)を堆積する(第4図(a))。
As層2(膜厚5000人)、n型ドープGaAs層5
(膜厚1000人)を600”C程度で、分子線エピタ
キシャル成長し、成長温度を150’C以下に下げてs
b膜3(膜厚500人)を堆積後、W膜23(膜厚10
00λ)を堆積する(第4図(a))。
その後、W膜のベース電極としての加工を行なう(第4
図(b))。W膜が除去された領域のsb膜を、有機金
属気相成長装置内で昇温により除去し、n型ドープG
a A s m 5をWベース電極を埋め込む形で成長
し,高ドープn型Q a A s層8(膜厚2000人
)を続けて形成する(第4図(C))。
図(b))。W膜が除去された領域のsb膜を、有機金
属気相成長装置内で昇温により除去し、n型ドープG
a A s m 5をWベース電極を埋め込む形で成長
し,高ドープn型Q a A s層8(膜厚2000人
)を続けて形成する(第4図(C))。
最後に、エミッタ、コレクタの各電極14、16を作製
する(第4図(d))。Wベース’awA下にsb膜が
残るが,透過ベーストランジスタとしての動作には影響
を与えない。なお、本実施例ではベース電極としてWを
用いているが、他の金属膜を用いてもよいのは勿論であ
る。
する(第4図(d))。Wベース’awA下にsb膜が
残るが,透過ベーストランジスタとしての動作には影響
を与えない。なお、本実施例ではベース電極としてWを
用いているが、他の金属膜を用いてもよいのは勿論であ
る。
本実施例によれば、Wベース電極埋め込みに伴うGaA
sの再成長界面の特性が、sb膜のない従来の方法に比
べて大幅に向上するため、より優れた特性の透過ベース
トランジスタを製造することができる. 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明では、半導体物質を再成艮
させる場合に用いる表面保護層を選択的に除去できるの
で、従来の半導体物質の連続成長では困難だった絶縁膜
または金属膜等の埋め込みが可能となるため.半導体装
置の設計自由度が増し、半導体装置の性能を向上させる
効果がある。
sの再成長界面の特性が、sb膜のない従来の方法に比
べて大幅に向上するため、より優れた特性の透過ベース
トランジスタを製造することができる. 〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明では、半導体物質を再成艮
させる場合に用いる表面保護層を選択的に除去できるの
で、従来の半導体物質の連続成長では困難だった絶縁膜
または金属膜等の埋め込みが可能となるため.半導体装
置の設計自由度が増し、半導体装置の性能を向上させる
効果がある。
また、アンチモンを主成分とする表面保護層は、蒸発速
度が大きく,下地半導体物質に歪や欠陥を与えないため
、半導体物質の再成長を行なっても、半導体装置の製造
効率、歩留りが高く、界面特性に優れた半導体装置が製
造できる効果がある。
度が大きく,下地半導体物質に歪や欠陥を与えないため
、半導体物質の再成長を行なっても、半導体装置の製造
効率、歩留りが高く、界面特性に優れた半導体装置が製
造できる効果がある。
第1図(a)〜(f)は、本発明の第1の実施例のへテ
ロ接合バイポーラトランジスタの製造工程を示す概念図
、第2図(a)〜(e)は、本発明の第2の実施例の超
薄膜ベースへテロ接合バイポーラトランジスタの製造工
程を示す概念図、第3図(a)〜(d)は,本発明の第
3の実施例の電界効果トランジスタの製造工程を示す概
念図、第4図(.)〜(d)は,本発明の第4の実施例
の透過ベーストランジスタの製造工程を示す概念図であ
る。 1・・・半絶縁性GaAs基板 2・・・高ドープn型G a A s M3・・・sb
l 4・・・Sin2膜 5 − n型ドープGaAs/1 6・・・高ドープP型A Q x G a ,−x A
s層7 − n型ドープA Q 6 , 3 G a
o . 7 A s /Ff14・・・エミッタ電極 l5・・・ベース電極 16・・・コレクタ電極 23・・・W膜
ロ接合バイポーラトランジスタの製造工程を示す概念図
、第2図(a)〜(e)は、本発明の第2の実施例の超
薄膜ベースへテロ接合バイポーラトランジスタの製造工
程を示す概念図、第3図(a)〜(d)は,本発明の第
3の実施例の電界効果トランジスタの製造工程を示す概
念図、第4図(.)〜(d)は,本発明の第4の実施例
の透過ベーストランジスタの製造工程を示す概念図であ
る。 1・・・半絶縁性GaAs基板 2・・・高ドープn型G a A s M3・・・sb
l 4・・・Sin2膜 5 − n型ドープGaAs/1 6・・・高ドープP型A Q x G a ,−x A
s層7 − n型ドープA Q 6 , 3 G a
o . 7 A s /Ff14・・・エミッタ電極 l5・・・ベース電極 16・・・コレクタ電極 23・・・W膜
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、第1の半導体層上に表面保護層を設ける工程と、上
記表面保護層上に第1の膜を選択的に設ける工程と、上
記第1の膜が設けられていない上記第1の半導体層上の
上記表面保護層を選択的に除去する工程と、上記表面保
護層を除去した上記第1の半導体層上に第2の半導体層
を選択的にエピタキシャル成長させる工程とを有するこ
とを特徴とする半導体装置の製造方法。 2、上記表面保護層として、アンチモンおよびアンチモ
ンを主成分とする物質から成る層を用いることを特徴と
する請求項1記載の半導体装置の製造方法。 3、上記第1の膜として、CaF_2、SrF_2、B
aF_2およびそれらの混晶、SiO_2、Si_3N
_4、Wから成る膜を用いることを特徴とする請求項1
記載の半導体装置の製造方法。 4、第1の半導体層上にアンチモンおよびアンチモンを
主成分とする物質から成る表面保護層を設ける工程と、
所定の素子作製用工程を経た後、上記第1の半導体層上
の上記表面保護層を除去する工程と、上記表面保護層を
除去した上記第1の半導体層上に第2の半導体層を選択
的にエピタキシャル成長させる工程とを有することを特
徴とする半導体装置の製造方法。 5、半導体または絶縁体基板上に設けられた第1導電型
のコレクタ層またはエミッタ層と、上記コレクタ層また
はエミッタ層の上に設けられた上記第1導電型と反対導
電型の第2導電型のベース層と、上記基板上に設けられ
た絶縁層上で、かつ上記ベース層の両側に設けられた電
極引出用の外部ベース層と、上記ベース層上に設けられ
た第1導電型のエミッタ層またはコレクタ層とを具備し
、上記エミッタ層またはコレクタ層の少なくとも一方の
半導体材料または組成が上記ベース層の半導体材料また
は組成と異なることを特徴とする請求項1、2、3また
は4記載の製造方法を用いて作製されたヘテロ接合バイ
ポーラトランジスタ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1115099A JP2793837B2 (ja) | 1989-05-10 | 1989-05-10 | 半導体装置の製造方法およびヘテロ接合バイポーラトランジスタ |
US07/518,035 US5017517A (en) | 1989-05-10 | 1990-05-02 | Method of fabricating semiconductor device using an Sb protection layer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1115099A JP2793837B2 (ja) | 1989-05-10 | 1989-05-10 | 半導体装置の製造方法およびヘテロ接合バイポーラトランジスタ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02295127A true JPH02295127A (ja) | 1990-12-06 |
JP2793837B2 JP2793837B2 (ja) | 1998-09-03 |
Family
ID=14654193
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1115099A Expired - Fee Related JP2793837B2 (ja) | 1989-05-10 | 1989-05-10 | 半導体装置の製造方法およびヘテロ接合バイポーラトランジスタ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5017517A (ja) |
JP (1) | JP2793837B2 (ja) |
Cited By (1)
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-
1989
- 1989-05-10 JP JP1115099A patent/JP2793837B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1990
- 1990-05-02 US US07/518,035 patent/US5017517A/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2793837B2 (ja) | 1998-09-03 |
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