JPH0269944A - Compound semiconductor device and manufacture thereof - Google Patents

Compound semiconductor device and manufacture thereof

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JPH0269944A
JPH0269944A JP22283488A JP22283488A JPH0269944A JP H0269944 A JPH0269944 A JP H0269944A JP 22283488 A JP22283488 A JP 22283488A JP 22283488 A JP22283488 A JP 22283488A JP H0269944 A JPH0269944 A JP H0269944A
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layer
semiconductor
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Abstract

PURPOSE:To make element characteristics uniform and to shorten a crystal growing step by forming compounds HBT, FET in mixture on the same semiconductor chip by a whole face epitaxial growth having good uniformity without selectively epitaxial growth technique at the time of manufacture of a compound semiconductor device. CONSTITUTION:An emitter electrode 7 made of the n<+> type GaAs layer 6 of a compound semiconductor device is provided, and a base electrode 8 is provided on the surface of a p<+> type GaAs high layer 4 for forming a hetero junction with an n-type AlGaAs layer 5. A collector layer made of an n-type GaAs layer 3 is brought into contact with a sub collector layer made of an n<+> type GaAs layer 2, and an AlGaAs/GaAs HBT 101 formed with a collector electrode 9 made of AuGaNi is formed on the surface of the layer 2. The base electrode 10, source electrode 11 and drain electrode 13 of a GaAs FET 102 are formed on the layer 2 on other semi-insulating GaAs substrate 12 isolated by an interelement isolating region 15, a HBT 101 and a FET 102 are formed on the same substrate 12, and element characteristics are made uniform.

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およびその製造方法に関するもので
あり、特に集積回路に適する化合物半導体装置に関する
ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the same, and particularly to a compound semiconductor device suitable for integrated circuits.

(従来の技術) GaAsなどで代表される化合物半導体では1)電子の
移動度が高い、2)電子の飽和速度が早い3)半絶縁化
できる4)耐反射線特性に優れるなど数々の利点を有す
る。このため化合物半導体を用いた集積回路の研究開発
が活発化しており一部には商品化されたものもある。こ
れらの集積回路のに用いられる能動素子には、ヘテロ接
合バイポーラトランジスタ(HBT)のようなバイポー
ラ型デバイスと電界効果トランジスタ(FET)のよう
なユニポーラ型デバイスとがある。一般にバイポーラ型
デバイスは電流駆動能力に優れ高速性ならびに低1/f
雑音特性を有するが、消費電力が大きいという欠点をも
っている。これに対しユニポーラ型デバイスは低消費電
力で低高周波雑音特性を有するが、電流駆動能力が劣り
さらに1/f雑音が太きいという欠点をもっている。こ
のためSiデバイスでのBiCMO8(パイシーモス)
のように、化合物バイポーラデバイスと化合物ユニポー
ラデバイスを同一の半導体チップ上に集積化し互いの弱
点を補い合いながら、両方の長所を最大限引き出すため
の研究開発が行なわれている。
(Conventional technology) Compound semiconductors such as GaAs have many advantages such as 1) high electron mobility, 2) fast electron saturation speed, 3) semi-insulating properties, and 4) excellent anti-reflection properties. have For this reason, research and development of integrated circuits using compound semiconductors has become active, and some of them have even been commercialized. The active devices used in these integrated circuits include bipolar devices such as heterojunction bipolar transistors (HBTs) and unipolar devices such as field effect transistors (FETs). In general, bipolar devices have excellent current drive ability, high speed, and low 1/f.
Although it has good noise characteristics, it has the disadvantage of high power consumption. On the other hand, unipolar devices have low power consumption and low high frequency noise characteristics, but have the drawbacks of poor current drive ability and high 1/f noise. For this reason, BiCMO8 (Picy Moss) in Si devices
Research and development is being conducted to integrate compound bipolar devices and compound unipolar devices on the same semiconductor chip, to compensate for each other's weaknesses, and to maximize the advantages of both.

第4図は従来例のAlGaAs/GaAs HBTとG
aAsFETの混成集積回路である。この図において半
絶縁性GaAs基板30上の1部分にMOCVD法によ
る選択エピタキシャル成長法により成長されたn”−G
aAs層32、rr−GaAs層33、p”−GaAs
層33、p+−GaAs層34、n−AlGaAs層3
5、n”−GaAs層36からなる結晶構造上にAuG
eNiからなるエミッタ電極37、AuMnNiからな
るベース電極39、ならびにAuGeNiからなるコレ
クタ電極32が形成されHBTが構成されている。さら
にGaAs基板30上の他の部分には、MOCVD法に
より選択エピタキシャル成長されたn−GaAs層31
が備えられ、AIからなるショットキーゲート電極41
ならびにAuGe−Niからなるソース電極40とドレ
イン電極42が設けられ、GaAsFETが構成されて
いる。
Figure 4 shows the conventional AlGaAs/GaAs HBT and G
This is a hybrid integrated circuit of aAsFET. In this figure, n''-G is grown on a portion of a semi-insulating GaAs substrate 30 by selective epitaxial growth using MOCVD.
aAs layer 32, rr-GaAs layer 33, p”-GaAs
layer 33, p+-GaAs layer 34, n-AlGaAs layer 3
5. AuG on the crystal structure consisting of n”-GaAs layer 36
An emitter electrode 37 made of eNi, a base electrode 39 made of AuMnNi, and a collector electrode 32 made of AuGeNi are formed to constitute an HBT. Furthermore, on other parts of the GaAs substrate 30, an n-GaAs layer 31 is selectively epitaxially grown by MOCVD.
A Schottky gate electrode 41 made of AI is provided.
In addition, a source electrode 40 and a drain electrode 42 made of AuGe-Ni are provided to constitute a GaAsFET.

(発明が解決しようとする問題点) 前記の従来例においては、HBTとFETの能動層は選
択エピタキシャル成長により形成されるが、選択エピタ
キシャル成長法では、微細でかつ形状が異なる構造に対
しては均一性が十分でなく、特にFETのしきい値電圧
VTがバラツキ、さらに製造工程が長くなりコストが高
くなるほどの欠点があった。
(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional example described above, the active layers of the HBT and FET are formed by selective epitaxial growth. There were disadvantages in that the threshold voltage VT of the FET was not sufficient, in particular, the threshold voltage VT of the FET varied, and the manufacturing process became longer and the cost increased.

本発明の目的は前記欠点を除去し、選択エピタキシャル
成長技術に依らず、均一性が良く、工程が短縮できる全
面エピタキシャル成長技術のみを用いて化合物HBT、
 FET混成集積回路を提供することにある。
The purpose of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks, and to produce compound HBT by using only the full-surface epitaxial growth technology which has good uniformity and can shorten the process, without depending on the selective epitaxial growth technology.
An object of the present invention is to provide a FET hybrid integrated circuit.

(問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するために、本発明の化合物半導体装置
はヘテロ接合バイポーラトランジスタとt 界効果トラ
ンジスタが同一の半導体チップ上に構成された半導体装
置において、半絶縁性化合物半導体基板上に順に第1導
電型の第1の半導体層、高濃度の第1導電型の第2の半
導体層が形成された半導体基体上の所定の位置に、コレ
クタ層となる第1導電型の第3の半導体層と、ベース層
となる高濃度の第2導電型の第4の半導体層と、前記第
4の半導体層よりバンドギャップが広くエミッタ層とな
る第1導電型の第5の半導体層と、キャップ層となる高
濃度の第1導電型の第6の半導体層を備えたベテロ接合
バイポーラトランジスタが構成され、前記半導体基体上
の他の所定の位置の前記第2の半導体層が除去され、露
出された前記第1の半導体層上にゲート電極となるショ
ットキー金属が設けられ、該ゲート電極を挾みかつ平行
して隣接した第2の半導体層上にドレイン電極およびソ
ース電極となるオーミック金属を備えた電界効果トラン
ジスタが構成され、これらトランジスタ間には素子間分
離領域が形成されていることを特徴としている。さらに
上記構造を実現するための製造方法は、半絶縁性化合物
半導体基板上全面に第1導電型の第1の半導体層、高濃
度の第1導電型の第2の半導体層、第1導電型の第3の
半導体層、高濃度の第2導電型の第4の半導体層、前記
第4の半導体層よりバンドギャップが広い第1導電型の
第5の半導体層、高濃度の第1導電型の第6の半導体層
を順次形成する工程と、ヘテロ接合バイポーラトランジ
スタのエミッタ電極を設ける所定の位置を除いて前記第
6および第5の半導体層をエツチングし、ベース電極を
設ける第4の半導体層を露出しさらに該エミッタ電極、
該ベース電極を設ける位置を除いて、前記第4および第
3の半導体層をエツチングして前記第2の半導体層を露
出する工程と、前記第6.第4の半導体層上に各々エミ
ッタ電極、ベース電極となるオーミック金属を被着しさ
らに該第2の半導体層上の第3の半導体層に隣接した位
置にコレクタ電極となるオーミック金属を被着する工程
と、電界効果トランジスタのゲート電極を設ける所定の
位置の前記第2の半導体層をエツチングし第1の半導体
層を露出させ、この位置にショットキー金属を被着する
工程と、該ショットキー金属を挾みかつ平行して隣接し
た第2の半導体層上にドレイン電極およびソース電極と
なるオーミック金属を被着する工程と、ヘテロ接合バイ
ポーラトランジスタと電界効果トランジスタの周囲の第
2および第1の半導体層エツチングして除去するかある
いはこの第2および第1の半導体層中にアイソレーショ
ンイオン注入をする工程を含むことを特徴としている。
(Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the compound semiconductor device of the present invention is a semi-insulating semiconductor device in which a heterojunction bipolar transistor and a t-field effect transistor are configured on the same semiconductor chip. A first semiconductor layer of a first conductivity type and a highly concentrated second semiconductor layer of a first conductivity type are formed in order on a chemical compound semiconductor substrate. a third semiconductor layer of a conductive type, a highly doped fourth semiconductor layer of a second conductive type that serves as a base layer, and a fourth semiconductor layer of a first conductive type that has a wider band gap than the fourth semiconductor layer and serves as an emitter layer. A beta-junction bipolar transistor includes a sixth semiconductor layer of a first conductivity type and a highly concentrated sixth semiconductor layer serving as a cap layer. The layer is removed, and a Schottky metal serving as a gate electrode is provided on the exposed first semiconductor layer, and a drain electrode and a source are provided on a second semiconductor layer sandwiching and parallel to the gate electrode. The device is characterized in that a field effect transistor is constructed with an ohmic metal serving as an electrode, and an inter-element isolation region is formed between these transistors. Furthermore, a manufacturing method for realizing the above structure includes a first semiconductor layer of a first conductivity type, a highly concentrated second semiconductor layer of a first conductivity type, a first conductivity type semiconductor layer, and a first conductivity type semiconductor layer on the entire surface of a semi-insulating compound semiconductor substrate. a third semiconductor layer of a highly doped second conductivity type; a fifth semiconductor layer of a first conductivity type having a wider bandgap than the fourth semiconductor layer; a highly doped first conductivity type semiconductor layer; a step of sequentially forming a sixth semiconductor layer, and etching the sixth and fifth semiconductor layers except for a predetermined position where an emitter electrode of a heterojunction bipolar transistor is provided, and a fourth semiconductor layer where a base electrode is provided. further exposing the emitter electrode,
a step of etching the fourth and third semiconductor layers to expose the second semiconductor layer except for the position where the base electrode is provided; An ohmic metal is deposited on the fourth semiconductor layer to serve as an emitter electrode and a base electrode, respectively, and an ohmic metal is deposited on the second semiconductor layer adjacent to a third semiconductor layer to serve as a collector electrode. a step of etching the second semiconductor layer at a predetermined position where a gate electrode of a field effect transistor is to be provided to expose the first semiconductor layer, and depositing a Schottky metal at this position; a step of depositing an ohmic metal that will become a drain electrode and a source electrode on a second semiconductor layer adjacent in parallel to each other, and a second semiconductor layer surrounding the heterojunction bipolar transistor and the field effect transistor; The method is characterized by including a step of removing the layer by etching or implanting isolation ions into the second and first semiconductor layers.

(作用) 本発明においてはHBTの結晶構造においてサブコレク
タ層となる高濃度の第1導電型の第2の半導体層の下側
に、FETの能動層となる第1導電型の第1の半導体層
を設けているため、HBTにとっては第1の半導体層は
動作の障害とならず、さらにFETにとっては前記第2
の半導体層はオーミックコンタクト低減用の高濃度層と
して用い、リセスゲート構造によりFETを実現できる
。このため選択エビ成長に依らず、全面エピタキシャル
成長により全ての結晶構造を形成できるため、均一性が
向上するばかりでなく、結晶成長の工程も短縮できると
いう大きなメリットを有している。
(Function) In the present invention, in the crystal structure of the HBT, the first semiconductor layer of the first conductivity type, which becomes the active layer of the FET, is placed under the highly concentrated second semiconductor layer of the first conductivity type, which becomes the subcollector layer. Since the first semiconductor layer is provided as a layer, the first semiconductor layer does not interfere with the operation of the HBT, and the second semiconductor layer does not interfere with the operation of the FET.
The semiconductor layer is used as a high concentration layer for reducing ohmic contact, and an FET can be realized with a recessed gate structure. Therefore, all crystal structures can be formed by epitaxial growth on the entire surface without relying on selective growth, which has the great advantage of not only improving uniformity but also shortening the crystal growth process.

(実施例) 第1図、第2図は本発明の化合物半導体装置に関する実
施例で、第3図はその製造方法に関する本発明の実施例
である。
(Example) FIG. 1 and FIG. 2 show an example of the compound semiconductor device of the present invention, and FIG. 3 shows an example of the present invention regarding its manufacturing method.

第1図においてn”−GaAs層(濃度5×1018c
m−3、厚さ1000人)6からなるエミッタ電極7が
設けられ、n−AlGaAs層(濃度3 X 1011
0l7”、厚さ1500人)5とヘテロ接合を形成する
p+−GaAs(濃度4×1019cm−3、厚さ60
0A)4の表面にAuMnNiからなるベース電極8が
設けられている。n−GaAs層(濃度5 X 101
6cm−3、厚さ3000人)3からなるコレクタ層は
n+−GaAs層(濃度5×1018cm−3、厚さ4
000人)2からなるサブコレクタ層と接し、n”−G
aAs層2の表面にはAuGeNiからなるコレクタ電
極9が設けられAlGaAs/GaAs HBTが構成
されている。n+−GaAs層2の下にはn−GaAs
層1が設けられているが、これはHBTの動作には影響
を与えない。このn−GaAs層1の厚さDlと濃度n
の間曹込 7・\ の関係がある。(1)式において88はGaAsの誘電
率、qは電子の電荷、■biはAIとGaAsとのショ
ットキー接合内臓電圧で0.75V程度、kはボルツマ
ン定数、Tは温度、vTはGaAs FETのしきい値
電圧である。
In Figure 1, an n''-GaAs layer (concentration 5 x 1018c)
An emitter electrode 7 consisting of an n-AlGaAs layer (concentration 3×1011
p+-GaAs (concentration 4 x 1019 cm-3, thickness 60 cm) forming a heterojunction with
A base electrode 8 made of AuMnNi is provided on the surface of 0A)4. n-GaAs layer (concentration 5 x 101
The collector layer consists of an n+-GaAs layer (concentration 5 x 1018 cm-3, thickness 4).
000 people) 2, n”-G
A collector electrode 9 made of AuGeNi is provided on the surface of the aAs layer 2 to constitute an AlGaAs/GaAs HBT. There is n-GaAs under the n+-GaAs layer 2.
Layer 1 is provided, but this does not affect the operation of the HBT. Thickness Dl and concentration n of this n-GaAs layer 1
There is a relationship between Sogome 7 and \. In equation (1), 88 is the dielectric constant of GaAs, q is the electron charge, ■bi is the built-in voltage of the Schottky junction between AI and GaAs and is approximately 0.75V, k is Boltzmann's constant, T is the temperature, and vT is the GaAs FET. is the threshold voltage of

n−GaAs層1の厚さは1570人、濃度はlX10
17cm ’である。この場合のvTは一1■である。
The thickness of n-GaAs layer 1 is 1570 layers, and the concentration is lX10.
It is 17cm'. In this case, vT is -1■.

前記GaAs層2は、GaAsFETの低オーミツクコ
ンタクト用の高濃度層としても用いられ、この層上にA
uGeNiからソース電極11および同じ< AuGe
Niからなるドレイン電極13が設けられている。Ga
As FETのゲート電極10はA1からなりリセス構
造となっており、前記GaAs層1の表面に設けられて
いる。素子間分離領域15としてHBTおよびFETの
周囲にはボロンがイオン打ち込みされ絶縁化されている
。第2図の実施例では素子間分離領域14としてHBT
およびFETの周囲がエツチングされデバイスアイソレ
ーションが実現されている。第2図の参照番号は第1図
と共通である。
The GaAs layer 2 is also used as a high concentration layer for low ohmic contact of GaAsFET, and A layer is formed on this layer.
Source electrode 11 from uGeNi and the same <AuGe
A drain electrode 13 made of Ni is provided. Ga
The gate electrode 10 of the As FET is made of A1 and has a recessed structure, and is provided on the surface of the GaAs layer 1. Boron ions are implanted around the HBT and FET as an interelement isolation region 15 to insulate them. In the embodiment shown in FIG. 2, HBT is used as the element isolation region 14.
The area around the FET is etched to achieve device isolation. The reference numbers in FIG. 2 are the same as in FIG.

第3図は本発明の実施例の製造方法であるが、同図(a
)においてMBE(分子線エピタキシー)法により半絶
縁性GaAs基板12上にn−GaAs層1、n”−G
aAs層2、n−GaAs層3、p”−GaAs層4、
n−AlGaAs層5、n+ −GaAs層6が順次成
長される。(b)においてホトレジスト等をマスクとし
てエミッタメサおよびベースメサを形成する。次に(C
)においてエミッタキャップ層となるn+−GaAs層
6の上にAuGeNiからなるエミッタ電極7と、ベー
ス層となるp+−GaAs層4の上にAuGeNiから
なるコレクタ電極9がホトレジストリフトオフ法により
順次形成される。さらに(d)においてホトレジスト1
6をマスクとしてn+−GaAs層2をエツチングし、
その後垂直方向からショットキー金属であるA110を
蒸着する。この後ホトレジストリフトオフ法によりレジ
スト上のA1を除去する。次に(e)においてホトレジ
ストリフトオフ法によりAuGeNiからなるソース電
極11と、AuGeNiからなるドレイン電極13を同
時に形成する。
FIG. 3 shows a manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
), an n-GaAs layer 1, an n''-G
aAs layer 2, n-GaAs layer 3, p''-GaAs layer 4,
An n-AlGaAs layer 5 and an n+-GaAs layer 6 are sequentially grown. In (b), an emitter mesa and a base mesa are formed using a photoresist or the like as a mask. Next (C
), an emitter electrode 7 made of AuGeNi is formed on the n+-GaAs layer 6 which becomes the emitter cap layer, and a collector electrode 9 made of AuGeNi is formed on the p+-GaAs layer 4 which becomes the base layer by a photoresist lift-off method. . Furthermore, in (d), photoresist 1
6 as a mask, the n+-GaAs layer 2 is etched,
Thereafter, Schottky metal A110 is vertically deposited. Thereafter, A1 on the resist is removed by a photoresist lift-off method. Next, in (e), a source electrode 11 made of AuGeNi and a drain electrode 13 made of AuGeNi are simultaneously formed by a photoresist lift-off method.

最後に(Oにおいてホトレジストをマスクとしてデバイ
スの周囲13にポロンを選択的にイオン注入する。ある
いは同じホトレジストをマスクとしてデバイスの周囲1
3をエツチングする。
Finally, poron is selectively ion-implanted into the periphery 13 of the device using the photoresist as a mask.
Etch 3.

(発明の効果) このような発明の化合物半導体装置およびその製造方法
においては選択エピタキシャル成長技術を用いずに、均
一性のよい全面エピタキシャル成長のみを用いて化合物
HBTと化合物FETが同一の半導体チップ上に混成し
て形成できる。このため素子特性が均一となるばかりで
なく、結晶成長工程を短縮することができ、高性能の集
積回路を低コストで提供できるという効果がある。
(Effects of the Invention) In the compound semiconductor device of the invention and its manufacturing method, a compound HBT and a compound FET are hybridized on the same semiconductor chip using only epitaxial growth with good uniformity over the entire surface without using selective epitaxial growth technology. It can be formed by Therefore, not only the device characteristics become uniform, but also the crystal growth process can be shortened, and a high-performance integrated circuit can be provided at low cost.

なお、本発明の実施例においては化合物半導体基板とし
てGaAsを用いたが、材料はGaAsに限らすInP
等いずれでもよい。また素子の集積度に関しては2個に
限らず何個にでも適用できることはいうまでもない。
In the examples of the present invention, GaAs was used as the compound semiconductor substrate, but the material is limited to GaAs.
etc. Any one is fine. Furthermore, it goes without saying that the degree of integration of elements is not limited to two, but can be applied to any number of elements.

またHBTのキャップ層にはn”−GaAsを用いたが
、キャップ層はn+−InGaAs、 n+−Ge等の
半導体でもよい。またHBTのエミッタ・ベース接合部
、ヘース層内、エミッタ・キャップ接合部にグレーデツ
ト構造を用いてもよい。
In addition, although n''-GaAs was used for the cap layer of the HBT, the cap layer may also be a semiconductor such as n+-InGaAs or n+-Ge. A graded structure may also be used.

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

第1図、第2図は本発明の実施例の化合物半導体装置の
断面図で、第3図(a)〜(Oは本発明の実施例である
製造方法を示す図で、第4図は従来の化合物半導体装置
の断面図である。これらの図において、1・n−GaA
s層、2.32・n+−GaAs層、3.33−n−G
aAs層、4.34・p+−GaAs層、5.35・n
−AlGaAs層、6、36−n十−GaAs層、7.
37−・・エミッタ電極、8゜38・・・ベース電極、
9,39・・・コレクタ電極、10゜41・・・ゲート
電極、11.40・・・ソース電極、13.42・・・
ドレイン電極、31・・・n−GaAs層、12・・・
半絶縁性GaAs基板、14.15・・・素子間分離領
域、16・・・ホトレジスト、101・AlGaAs/
GaAs HBT、102・GaAs FETである。
1 and 2 are cross-sectional views of a compound semiconductor device according to an embodiment of the present invention, FIGS. FIG. 2 is a cross-sectional view of a conventional compound semiconductor device.
s layer, 2.32-n+-GaAs layer, 3.33-n-G
aAs layer, 4.34·p+-GaAs layer, 5.35·n
-AlGaAs layer, 6,36-n+-GaAs layer, 7.
37-...Emitter electrode, 8°38...Base electrode,
9,39...Collector electrode, 10°41...Gate electrode, 11.40...Source electrode, 13.42...
Drain electrode, 31... n-GaAs layer, 12...
Semi-insulating GaAs substrate, 14.15... Inter-element isolation region, 16... Photoresist, 101.AlGaAs/
These are GaAs HBT and 102.GaAs FET.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ヘテロ接合バイポーラトランジスタと電界効果ト
ランジスタが同一の半導体チップ上に構成された半導体
装置において、ヘテロ接合バイポーラトランジスタは半
絶縁性化合物半導体基板上に、順に第1導電型の第1の
半導体層、高濃度の第1導電型の第2の半導体層が形成
された半導体基体上の所定の位置に、コレクタ層となる
第1導電型の第3の半導体層と、ベース層となる高濃度
の第2導電型の第4の半導体層と、前記第4の半導体層
よりバンドギャップが広くエミッタ層となる第1導電型
の第5の半導体層と、キャップ層となる高濃度の第1導
電型の第6の半導体層とから成る構造を有し、電界効果
トランジスタは前記半導体基体上の他の所定の位置の前
記第2の半導体層が除去され、露出された前記第1の半
導体層上にゲート電極となるショットキー金属が設けら
れ、該ゲート電極の両側でかつ第2の半導体層上にドレ
イン電極およびソース電極となるオーミック金属が形成
された構造を含み、かつこれらのトランジスタの間には
素子間分離領域が形成されていることを特徴とする化合
物半導体装置。
(1) In a semiconductor device in which a heterojunction bipolar transistor and a field effect transistor are configured on the same semiconductor chip, the heterojunction bipolar transistor is formed by forming a first semiconductor layer of a first conductivity type on a semi-insulating compound semiconductor substrate. , a third semiconductor layer of the first conductivity type to serve as a collector layer and a highly doped semiconductor layer to serve as a base layer are placed at predetermined positions on the semiconductor substrate on which the highly concentrated second semiconductor layer of the first conductivity type is formed. a fourth semiconductor layer of a second conductivity type, a fifth semiconductor layer of a first conductivity type that has a wider band gap than the fourth semiconductor layer and serves as an emitter layer, and a highly doped first conductivity type semiconductor layer that serves as a cap layer. and a sixth semiconductor layer, and the field effect transistor has a structure in which the second semiconductor layer at another predetermined position on the semiconductor substrate is removed and the field effect transistor is formed on the exposed first semiconductor layer. The transistor includes a structure in which a Schottky metal serving as a gate electrode is provided, and ohmic metals serving as a drain electrode and a source electrode are formed on both sides of the gate electrode and on a second semiconductor layer, and between these transistors. A compound semiconductor device characterized in that an element isolation region is formed.
(2)半絶縁性化合物半導体基板上全面に第1導電型の
第1の半導体層、高濃度の第1導電型の第2の半導体層
、第1導電型の第3の半導体層、高濃度の第2導電型の
第4の半導体層、前記第4の半導体層よりバンドギャッ
プが広い第1導電型の第5の半導体層、高濃度の第1導
電型の第6の半導体層を順次形成する工程と、ヘテロ接
合バイポーラトランジスタのエミッタ電極を設ける所定
の位置を除いて前記第6および第5の半導体層をエッチ
ングし、ベース電極を設ける第4の半導体層を露出し、
さらに該エミッタ電極、該ベース電極を設ける位置を除
いて、前記第4および第3の半導体層をエッチングして
前記第2の半導体層を露出する工程と、前記第6、第4
の半導体層上に各々エミッタ電極、ベース電極となるオ
ーミック金属を被着し、さらに該第2の半導体層上の第
3の半導体層に隣接した位置にコレクタ電極となるオー
ミック金属を被着する工程と、電界効果トランジスタの
ゲート電極を設ける所定の位置の前記第2の半導体層を
エッチングし第1の半導体層を露出させ、この位置にシ
ョットキー金属を被着する工程と、該ショットキー金属
の両側の隣接した第2の半導体層上にドレイン電極およ
びソース電極となるオーミック金属を被着する工程と、
ヘテロ接合バイポーラトランジスタと電界効果トランジ
スタの周囲の第2および第1の半導体層エッチングして
除去するかあるいはこの第2および第1の半導体層中に
アイソレーションイオン注入をする工程を含むことを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の化合物半導体装置
の製造方法。
(2) A first semiconductor layer of the first conductivity type, a highly concentrated second semiconductor layer of the first conductivity type, a third semiconductor layer of the first conductivity type, and a highly concentrated semiconductor layer all over the semi-insulating compound semiconductor substrate. A fourth semiconductor layer of the second conductivity type, a fifth semiconductor layer of the first conductivity type having a wider band gap than the fourth semiconductor layer, and a sixth semiconductor layer of the first conductivity type with a high concentration are sequentially formed. etching the sixth and fifth semiconductor layers except for a predetermined position where an emitter electrode of a heterojunction bipolar transistor is provided, and exposing a fourth semiconductor layer where a base electrode is provided;
Further, a step of etching the fourth and third semiconductor layers to expose the second semiconductor layer except for the positions where the emitter electrode and the base electrode are provided;
A step of depositing an ohmic metal to become an emitter electrode and a base electrode on the semiconductor layer, respectively, and further depositing an ohmic metal to become a collector electrode at a position adjacent to a third semiconductor layer on the second semiconductor layer. etching the second semiconductor layer at a predetermined position where a gate electrode of a field effect transistor is to be provided to expose the first semiconductor layer, and depositing a Schottky metal at this position; a step of depositing ohmic metal to become a drain electrode and a source electrode on adjacent second semiconductor layers on both sides;
The method includes a step of etching and removing the second and first semiconductor layers surrounding the heterojunction bipolar transistor and the field effect transistor, or implanting isolation ions into the second and first semiconductor layers. A method for manufacturing a compound semiconductor device according to claim 1.
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