JPH03290975A - 縦型半導体装置 - Google Patents

縦型半導体装置

Info

Publication number
JPH03290975A
JPH03290975A JP2092049A JP9204990A JPH03290975A JP H03290975 A JPH03290975 A JP H03290975A JP 2092049 A JP2092049 A JP 2092049A JP 9204990 A JP9204990 A JP 9204990A JP H03290975 A JPH03290975 A JP H03290975A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
comb
semiconductor
type
superlattice
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2092049A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuji Awano
祐二 粟野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2092049A priority Critical patent/JPH03290975A/ja
Priority to US07/682,254 priority patent/US5212404A/en
Publication of JPH03290975A publication Critical patent/JPH03290975A/ja
Priority to US08/061,250 priority patent/US5296390A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/778Field effect transistors with two-dimensional charge carrier gas channel, e.g. HEMT ; with two-dimensional charge-carrier layer formed at a heterojunction interface
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/10Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions with semiconductor regions connected to an electrode not carrying current to be rectified, amplified or switched and such electrode being part of a semiconductor device which comprises three or more electrodes
    • H01L29/1025Channel region of field-effect devices
    • H01L29/1029Channel region of field-effect devices of field-effect transistors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772Field effect transistors
    • H01L29/7722Field effect transistors using static field induced regions, e.g. SIT, PBT
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S148/00Metal treatment
    • Y10S148/072Heterojunctions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Junction Field-Effect Transistors (AREA)

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] 高周波大電力用として高い性能をもつことが知られてい
るパーミアブル・ベース・トランジスタ或いは静電誘導
トランジスタなど縦型半導体装置の改良に関し、 製造工程で半導体層内に不純物や自然酸化膜の取り込み
が起こり得ない構成をもつようにすることを目的とし、 オフ基板と、該オフ基板上に形成されたエミッタ層と分
子数超格子層とコレクタ層とを備え、該分子数超格子層
は櫛歯状ベース層並びに該櫛歯状ベー・ス層で隔てられ
ている櫛歯状チャネル層をなすよう構成する。
(産業上の利用分野〕 本発明は、高周波大電力用として高い性能をもつことが
知られているパーミアブル・ベース・トランジスタ或い
は静電誘導トランジスタなど縦型半導体装置の改良ムこ
関する。
パーミアブル−ベース・トランジスタ或いは静電誘導ト
ランジスタなどは、前記したように、高い周波数帯に於
いて、大きな電力で動作させることができる為、多くの
期待をもたれているが、その性能を発揮する為の特殊な
構造が原因となって製造面上で種々の困難が存在するの
で、この問題を解決する必要がある。
〔従来の技術〕
第16図は米国特許第4378629号明細書に開示さ
れているパーミアブル・ベース・トランジスタ(西暦1
979年 M、1.T  リンカーン研究所 C9Bo
zlerらに依る発明)の要部切断斜面図を表している
図に於いで、1はn”型+Z a A、 s基板、2は
プロトンが注入されているGa i\S素子分離層、3
はD型エミッタ領域、4はタングステン(W)からなる
櫛歯状ベース層、5はn型コレクタ領域1.6はゴミ・
ンタ電極、7はベース電極、8はコレクタ電極、10は
n型チャネル餠域をそれぞれ示している。尚、櫛歯状ベ
ース層4に於ける櫛歯の間隔は0.32Cμm〕である
このトランジスタは、継型構造になって、いることから
、電界効果トランジスタに於けるゲート長に相当するベ
ース厚を1000 (入〕以下にすることが容易である
ことから、高い周波数帯での動作を良好に行うことがで
き、そして、半導体結晶中に埋め込まれた櫛歯状ベース
層4に於ける櫛歯の数を増すことで小さな面積でありな
がら大きな電力で駆動することが容易であり、高周波大
電力用として高性能を発揮することができる(要すれば
、(IEEE  MTT−3Digest1988」、
を参照)。
尚、静電誘導トランジスタ(要すれば、J、I。
NiN15hiza  eL  al、   IEEE
T’ r a r: s a c t、 i o n 
 o n  E 1 e c t r 。
n  Devices、VCl2.ED−22No。
4、p、185.1975 を参照)は、第16回に見
られるバ・−ミアフル・ベース・トランジスタ′に於い
て、櫛歯状ベース層4がp型半導体層、エミック領域3
とコレクタ領域5とチャネル領域Inとがi型半導体層
であることを除けば、同じ構造になることから、ここで
は、主としてパーミアブル・ベース・トランジスタを例
に採って説明する。
〔発明が解決しようとする課題] 第16図に見られるパーミアブル・ベース・トランジス
タは、その高性能を発揮する為の構造が原因となって、
製造工程が複雑であると共に性能を低下させる不純物が
取り込まれ易いなどの問題がある。
即ち、前記パーミアブル・ベース・トランジスタを製造
する場合には、分子線エピタキシャル成長(molec
ular  beam  epitaxy:MBE)法
、或いは、有機金属化学気相成長(metalorga
nic  chemical  vapour  de
position:MUCVD)法などを適用して成長
したGaAs層の表面に櫛歯状ベース層4を形成L7、
その後、表面清浄化処理を施してから、再び、M B 
E法或いはM OCV D法などを適用してGaAs層
を成長さ1±イ、ことで櫛歯状ベース層4を埋め込むこ
とが必要である。
このような工程を採っているので、櫛歯状ベース層4を
形成する際、タングステンなどの金属MWを真空蒸着す
る為、ウェハを高真空の結晶成長装置から大気甲乙こ取
り出さなければならない。この場合、前記したように、
表面清浄化処理を行ってはいるが、吸着された不純物を
完全に取り去ることは困難であり、また、自然酸化膜の
問題もあって、後に成長されるGaAs層との界面には
不純物が取り込まれ易く、これがトランジスタ特性に影
響を与えることになる。
第17図は先に成長させたGaAs層と後に成長させた
GaAs層との界面近傍を表す要部切断側面図であり、
第16図に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか
或いは同じ意味を持つものとする。
図に於いて、9はC或いはOなとの不純物を示している
第18図は先に成長させたGaAs層をエツチングして
形成した凹所に櫛歯状ベースN4を埋め込むようにした
構成を説明する為の要部切断側面図であり、第16図及
び第17図に於いて用いた記号と同記号は同部分を表す
か或いは同じ意味を持つものとする。
第16図から明らかなように、先に成長させたGaAs
1li、即ち、n型エミッタ領域3と、後に成長させた
GaAsN、即ち、n型コレクタ領域5との界面には不
純物9が存在し、この点は、第17図に見られる構成を
採っても同じである。
このようにしてG a A s層中に取り込まれた不純
物は、深い不純物準位を生成したり、GaAsのエネル
ギ・バンドを変化させる現象、即ち、ポテンシャル・ピ
ンニングに依る表面空乏化を生成させる現象を招来した
り、キャリヤに対する散乱源となることから、トランジ
スタの正常な動作を阻害したり、或いは、特性を劣化さ
せたりする。
本発明は、製造工程で半導体層内に不純物や自然酸化膜
の取り込みが起こり得ない構成をもつパーミアブル・ベ
ース・トランジスタ或いは静電誘導トランジスタなど縦
型半導体装置を実現しようとする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明では、櫛歯状ベース層として横方向超格子を利用
する。
第9図は横方向超格子を形成する技術を説明する為の工
程要所に於けるウェハの要部切断斜面図を表している(
要すれば、J、M、Ga 1neset  at、rJ
、Vac、Sci、Technol、J  B6  (
4)、  p、  1.378. 1988、或いは、
T、Fukui  et  al、  rJ、Vac、
  Sc  i、Techno  1.J  B6  
(4)p、1373.1988を参照)。
図に於いて、11は(001)面からオフしたGaAs
基板、12はG a A s / A E A sから
なる超格子、12Aは超格子を形成するためのGaAs
膜、12Bは超格子を形成する為のAnAs膜をそれぞ
れ示している。
第10図は第9図に見られる超格子12を形成する場合
について解説するための説明図であり、第9図に於いて
用いた記号と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を
持つものとする。
超格子12を形成するには、最初、基板11のステップ
になっている各結晶面に於ける半分が埋まる数のA!及
びAsの分子を被着させ、次いで、残りの半分が埋まる
数のGa及びAsの分子を被着させ、この後、同じこと
を必要な層数(回数)分について繰り返し実施する。こ
の場合に於ける成長は、図から明らかなように、各ステ
ップの箇所から始まって、次第に下地の結晶面を覆うよ
うに延びてゆくことが知られている。
このようにして形成された超格子について、既に評価が
行われ、良好に作用することが認識されている。
前記したところから、本発明に依る縮型半導体装置に於
いては、 (1)  オフ基板(例えば面指数(001)の面から
オフしたn゛型GaAs基板21)と、該オフ基板上に
形成されたエミッタ層(例えばn型エミッタ領域22′
)及び分子数超格子層(例えば分子数超格子層23)及
びコレクタ層(例えばn型コレクタ領域24′)とを備
え、該分子数超格子層は櫛歯状ベース層(例えば櫛歯状
ベース層23′)並びに該櫛歯状ベース層で隔てられて
いる櫛歯状チャネル層(例えば櫛歯状チャネル層23″
)を構成しているか1、(2)前記分子数超格子層は金
属(例えばN1Af)と半導体(例えばGaAs)との
組み合わせからなり、該金属が前記櫛歯状ベース層を且
−つ該半導体が前記櫛歯状チャネル層をそれぞれ構成し
ているか、 (3)前記分子数超格子層は一導電型半導体(例えばP
型CaAs)と異種導電型半導体(例えばi型GaAs
)との組み合わせからなり、該一導電型半導体が前記櫛
歯状ベース層を且つ異種導電型半導体が前記櫛歯状チャ
ネル層をそれぞれ構成しているか、 (4)前記分子数超格子層は金属(例えば、41)とn
型半導体(例えばn型Aj2GaAs)と該n型半導体
よりも電子親和力が大きいノン・ドープ半導体(例えば
i型GaAs)との組み合わせからなり、該金属が前記
櫛歯状ベース層を且つ該ノン・ドープ半導体の該n型半
導体との界面に生成される2次元電子ガス層(例えば2
DEG)が前記櫛歯状チャネル層をそれぞれ構成してい
る。
〔作用〕
前記手段を採ることに依り、ベース及びその近傍を形成
する際、−度も大気に触れることなく完成させることが
可能であって、従って、半導体層中に不純物や自然酸化
物などが取り込まれる虞は皆無となり、その結果、本来
的に良好な高周波特性及び高出力特性を確実に実現させ
ることができる。
〔実施例〕
第1図乃至第6図は本発明一実施例を製造する場合につ
いで説明する為の工程要所に於けるパーミアブル・ベー
ス・トランジスタの要部切断側面図を表し、以下、これ
等の図を参照しつつ解説する。
第1図参照 1−(1) MBE法を適用することに依り、基板2Iの表面にエミ
ッタ領域形成用層22、分子数超格子層23、コレクタ
領域形成用層24を形成する。尚、分子数超格子層23
の表面は階段状となり、従って、その上に形成される半
導体層の表面もその段差を引き継ぐのであるが、図では
簡明にする為、省略しである。
前記各部分について主要なデータを例示すると次の通り
である。
■ 基板21について 材料:n゛型GaAs 不純物:Si 不純物濃度: 5 X 10 ” (cm−J■ エミ
ッタ形成用層22について 材料:n型GaAs 不純物;Si 不純物濃度: 2 X 10 ” (cm”J厚さ:3
000 (人] ■ 分子数超格子層23について 材料:N1Affi及びGaAs 厚さ:100〜500〔分子層] ■ コレクタ領域形成用層24について材料:n型Ga
As 不純物:Si 不純物濃度:3X10” 厚さ:1 〔μm〕 1−(2) 化学気相堆積(chemical  vap。
ur  deposition:CVD)法を適用する
ことに依り、コレクタ領域形成用層24上に厚さ例えば
3500 c人]程度の5iONからなる絶縁膜25を
形成する。
1−(3) 通常のフォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・ブ
ロセヌを適用することに依り、トランンヌタ形成予定部
分を覆うフォ1〜・レジスト膜26を形成する。
第2図参照 2−(1) エンチング・ガスをCFa+Heとする反応性イオン 
エツチング(r e a c t i v e  io
n  etching:RIE)法を適用することに依
り、フォト・レジスト膜26をマスクとして5iONか
らなる絶縁膜25のパターニングを行う。
2−(2) エツチング・ガスをCC12Fz十HeとするRIE法
を適用することに依り、コレクタ領域形成用層24の選
択的に等方性エツチングを行う。
即ち、前記エツチング・ガスでは、分子数超格子層23
はエツチングされず、コレクタ領域形成用層24のみが
エツチングされ、しかも、等方性エツチングであるから
、コレクタ領域形成用層24は、所謂、サイド・エツチ
ングされた状態になり、ここにn型コレクタ領域24′
のパターンが完成される。
2−(3) イオン注入法を適用することに依り、プロトンの打ち込
みを行って素子分離領域27を形成する。
このプロトンの打ち込みは、例えば、 ■ ドーズ量: 2 X 10 ′5(cm−2)加速エネ
ルギ:400 (KeV) ドーズ量: 1. 2 X 10” (cm−”)加速
エネルギ:300 (KeV) ■ ドーズ量: 6 X 1014(cm−2)加速エネル
ギ:200 (KeV) ■ ドーズ量: 4 X 10 ′4(cm−2)加速エネ
ルギ: 100 (KeV) のように条件を変えて四回注入とする。
この工程を経ることに依って、櫛歯状ベース層及び櫛歯
状チャネル層をもつ分子数超格子層23のパターン及び
n型エミッタ領域22′のパターンが完成する。
第3図参照 3−(1) エッチャントをフッ酸系エツチング液とするウェット・
エツチング法を適用することに依り、分子数超格子層2
3及びn型エミッタ領域22′の一部をメサ・エツチン
グする。
第4図参照 4−(1) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
を適用することに依り、ベース電極形成予定部分に開口
をもつフォト・レジスト膜26を形成する。
4−(2) スパッタリング法を適用することに依り、厚さ例えば0
.2〔μm]程度のタングステン膜を形成する。
第5図参照 5−(1) 例えばアセトン液中に浸漬することに依ってフォト・レ
ジスト膜26を溶解し前記タングステン膜をリフト・オ
フ法でバターニングしてベース電極28を形成する。
5−(2) フォト・リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス
を適用することに依り、コレクタ電極形成予定部分に開
口をもつフォト・レジスト膜29を形成する。
5−(3) 真空蒸着法を適用することに依り、厚さが全体で例えば
0.2[μm]程度であるAuGe/ N i / A
 u膜を形成する。
第6図参照 6−(1) 例えばアセトン液中に浸漬することに依ってフォト・レ
ジスト膜29を溶解し前記A、 u G e/ N i
 / A u膜をリフト・オフ法でバターニングしてコ
レクタ電極30を形成する。
6−(2) 真空蒸着法を適用することに依り、基板21の裏面に厚
さが全体で0.5[μm]程度であるA u G e 
/ N i / A uからなるエミッタ電極31を形
成する。
6−(3) 温度を例えば400(’C)とし、また、時間を例えば
10〔分〕とする熱処理を行って、コレクタ電極30及
びエミッタ電極31の合金化を行って完成する。
さて、ここで、前記工程に於ける分子数超格子層23の
形成について更に詳細に説明する。
第7図は分子数超格子層23を形成する場合について説
明する為の工程要所に於けるパーミアブル・ベース・ト
ランジスタの要部切断斜面図を表し、第1図乃至第6図
に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか或いは同
じ意味を持つものとする。
本実施例に於いて、分子数超格子層23を形成する技術
は、第9図並びに第10図について説明した横方向超格
子を形成する技術と全く同じであって、面指数(001
)の面からオフしたn°型GaAs基板21を用い、階
段状のステップになっている各結晶面に於ける半分が埋
まる数のNi及びAffiの分子を蒸着させ、次いで、
残りの半分が埋まる数のGa及びAsの分子を蒸着させ
て一分子層を形成し、この後、同じ工程を繰り返して1
00〜500分子層を形成し、その結果、NiA 12
 / G a A sからなる横方向超格子である分子
数超格子層23を得るものである。図では、分子数超格
子層23を形成した後、再び、MBE法を適用してn型
GaAsコレクタ領域形成用Ji24を成長させた状態
を表しである。
このようにして形成されたN1Afからなる層が櫛歯状
ベース層23′であり、また、GaAsからなる層が櫛
歯状チャネル層23#である。
第8図は完成されたパーミアブル・ベース・トランジス
タを説明する為の要部切断斜面図を表していて、、第1
図乃至第7図に於いて用いた記号と同記号は同部分を表
すか或いは同じ意味を持つものとする。
図示されているところに依れば、トランジスタに於ける
各部分の結合関係及び配置関係に関する具体的構成が明
瞭に看取される。
第11図は完成されたプレーナ型パーミアブル・ベース
・トランジスタの他の例を説明する為の要部切断斜面図
を表していて、第1図乃至第8図に於いて用いた記号と
同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つものとす
る。
図に於いて、33はオフした半絶縁性GaAs基板、3
2はn゛型GaAs層をそれぞれ示している。
ここで、n゛型CaAs層32に関する主なデータを例
示すると、 不純物:Si 不純物濃度:5X10”(印−3〕 厚さ:2 〔μm] 本発明に於いては、前記実施例に限られず、多くの改変
を行うことが可能であり、例えば、分子数超格子層はN
iA/2/GaAsの組み合わせのみでなく、例えば、
同種半導体異種導電型分子数超格子p型G a A s
 / i型GaAs、異種半導体分子数超格子A 1 
/ n型Aj2GaAs/i型GaA s / n型A
/2GaAsとするなどは任意である。
第12図は同種半導体異種導電型分子数超格子を櫛歯状
ベース層とする縦型半導体装置、例えば、静電誘導トラ
ンジスタに用いるのに好適な該分子数超格子を形成する
場合について説明する為の工程要所に於ける要部切断斜
面図を表し、第1図乃至第6図及び第11図に於いて用
いた記号と同記号は同部分を表すか或いは同し意味を持
つものとする。
第12図に見られるエミッタ領域34及びコレクタ領域
35はl型GaAs層からなり、それぞれの厚さは第1
1図に見られるプレーナ型パーミアブル・ベース・トラ
ンジスタと同じである。
図示の分子数超格子層36は、MgをP型不純物とし、
不純物濃度が5 X i O” (c+r+−’)であ
るP型GaAs層とi型GaAs1iとで構成されてい
て、それぞれの厚さは第11図の場合と同しであり、p
型CaAs層が櫛歯状ベース層36′を、l型GaAs
層が櫛歯状チャネル層36#をなしていることは云うま
でもない。
第13図は第12図に見られる同種半導体異種導電型分
子数超格子を用いたプレーナ型静電誘導トランジスタを
説明する為の要部切断斜面図を表していて、第1回乃至
第6図、第11図並びに第12図に於いて用いた記号と
同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つものとす
る。
第14図は異種半導体分子数超格子層を櫛歯状ベース層
とする縮型半導体装置、例えば、パーミアブル・ベース
高電子移動度トランジスタに用いるのに好適な該分子数
超格子層を形成する場合について説明する為の工程要所
に於ける要部切断斜面図を表し、第1図乃至第6図及び
第11図に於いて用いた記号と同記号は同部分を表すか
或いは同じ意味を持つものとする。
図示の分子数超格子層37は、AI!、層37A、n型
Ap!、GaAs層3’7B、i型GaAs層37C,
n型AfGaAs層31Dで構成されている。
n型不純物としてはSiを用い、その不純物濃度を1.
 5 X 10I8jcm−’:lとした。
第15図は第14図に見られる異種半導体分子数超格子
を用いたパーミアブル・ベース高電子移動度トランジス
タを説明する為の要部切断斜面図を表していて、第1図
乃至第6図、第11図及び第14図に於いて用いた記号
と同記号は同部分を表すか或いは同し意味を持つものと
する。
図示のトランジスタでは、n型AfGaAs/j型Ga
As界面に電子移動度が高い2次元電子ガス(2DEC
)層が生成され、これがチャネルとして働くことになる
〔発明の効果] 本発明に依るパーミアブル・ベース・トランジスタに於
いては、オフ基板上に形成した分子数超格子層からなる
櫛歯状ベース層及び櫛歯状チャネル層を備えている。
前記構成を採ることに依り、ベース及びその近傍を形成
する際、−度も大気に触れることなく完成させることが
可能であって、従って、半導体層中に不純物や自然酸化
物などが取り込まれる虞は皆無となり、その結果、本来
的に良好な高周波特性及び高出力特性を確実に実現させ
ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第6図は本発明一実施例を製造づる場合につ
いて説明する為の工程要所に於けるパーミアブル・ベー
ス・トランジスタの要部切断側面図、第7図は分子数超
格子層23を形成する場合について説明する為の工程要
所に於けるパーミアブル・ベース・トランジスタの要部
切断斜面図、第8図は完成されたパーミアブル・ベース
・トランジスタを説明する為の要部切断斜面図、第9図
は横方向超格子を形成する技術を説明する為の工程要所
に於けるウェハの要部切断斜面図、第10図は第9図に
見られる超格子12を形成する場合について解説するた
めの説明図、第11図は完成されたプレーナ型パーミア
ブル・ベース・トランジスタを説明する為の要部切断斜
面図、第12図は同種半導体異種導電型分子数超格子層
を形成する場合について説明する為の工程要所に於ける
静電誘導トランジスタの要部切断斜面図、第13図は完
成されたプレーナ型静電誘導トランジスタを説明する為
の要部切断斜面図、第14図は金属/異種半導体分子数
超格子層を形成する場合について説明する為の工程要所
に於けるパーミアブル・ベース高電子移動度トランジス
タの要部切断斜面図、第15図は完成されたパーミアブ
ル・ベース高電子移動度トランジスタの要部切断斜面図
、第16図は米国特許第4378629号明細書に開示
されているパーミアブル・ベース・トランジスタの要部
切断斜面図、第17図は先に成長させたGaAsJi及
び後に成長させたGaAs層との界面近傍を表す要部切
断側面図、第18図は先に成長させたGaAs層をエツ
チングして形成し、た凹所に櫛歯状ベース層4を埋め込
むようにした構成を説明する為の要部切断側面一をそれ
ぞれ表し、でいる。 図に於いて、21は面指数(001)の面からオフして
いるn゛型GaAs1板、22はエミッタ形成用層、2
2′はn型エミッタ領域、23は分子数超格子層、23
′は櫛歯状ベース層、23“櫛歯状チャネル層、24は
コレクク領域形成用層、24′はn型GaAsコレクタ
領域、25は5iONからなる絶縁膜、26はフォト・
レジスト膜、27はプロYン注入で形成した素子分割領
域、28はタングステンからなるベース電極、29はフ
ォト・レジスト膜、30はA u G e / N i
 / A uからなるコレクタ電極、31はA u G
 e / N i / A uからなるエミッタ電極、
32はn゛型GaAsエミッタ層、33は半絶縁性Ga
As基板、34番よi型GaAsコレクタ層、35はi
型CaAsエミッタ層、36は同種半導体異種導電型分
子数超格子層、37は異種半導体分子数超格子層をそれ
ぞれ示している。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)オフ基板と、 該オフ基板上に形成されたエミッタ層及び分子数超格子
    層及びコレクタ層と を備え、 該分子数超格子層は櫛歯状ベース層並びに該櫛歯状ベー
    ス層で隔てられている櫛歯状チャネル層を構成している
    ものであること を特徴とする縦型半導体装置
  2. (2)前記分子数超格子層は金属と半導体との組み合わ
    せからなり、 該金属が前記櫛歯状ベース層を且つ該半導体が前記櫛歯
    状チャネル層をそれぞれ構成しているものであること を特徴とする請求項1記載の縦型半導体装置。
  3. (3)前記分子数超格子層は一導電型半導体と異種導電
    型半導体との組み合わせからなり、 該一導電型半導体が前記櫛歯状ベース層を且つ異種導電
    型半導体が前記櫛歯状チャネル層をそれぞれ構成してい
    るものであること を特徴とする請求項1記載の縦型半導体装置。
  4. (4)前記分子数超格子層は金属とn型半導体と該n型
    半導体よりも電子親和力が大きいノン・ドープ半導体と
    の組み合わせからなり、 該金属が前記櫛歯状ベース層を且つ該ノン・ドープ半導
    体の該n型半導体との界面に生成される2次元電子ガス
    層が前記櫛歯状チャネル層をそれぞれ構成しているもの
    であること を特徴とする請求項1記載の縦型半導体装置。
JP2092049A 1990-04-09 1990-04-09 縦型半導体装置 Pending JPH03290975A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2092049A JPH03290975A (ja) 1990-04-09 1990-04-09 縦型半導体装置
US07/682,254 US5212404A (en) 1990-04-09 1991-04-09 Semiconductor device having a vertical channel of carriers
US08/061,250 US5296390A (en) 1990-04-09 1993-05-17 Method for fabricating a semiconductor device having a vertical channel of carriers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2092049A JPH03290975A (ja) 1990-04-09 1990-04-09 縦型半導体装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03290975A true JPH03290975A (ja) 1991-12-20

Family

ID=14043660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2092049A Pending JPH03290975A (ja) 1990-04-09 1990-04-09 縦型半導体装置

Country Status (2)

Country Link
US (2) US5212404A (ja)
JP (1) JPH03290975A (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0631299A4 (en) * 1993-01-13 1997-05-14 Sumitomo Chemical Co SEMICONDUCTOR EPITAXIAL SUBSTRATE.
JP3283668B2 (ja) * 1993-11-17 2002-05-20 富士通株式会社 半導体装置
US5679598A (en) * 1994-12-30 1997-10-21 Lsi Logic Corporation Method of making a CMOS dynamic random-access memory (DRAM)
KR100200973B1 (ko) * 1995-03-20 1999-06-15 후지이 아키히로 경사표면 실리콘 웨이퍼, 그 형성방법 및 반도체소자
JP3529938B2 (ja) * 1996-04-19 2004-05-24 富士通株式会社 半導体集積回路装置及び半導体装置の製造方法
US6368930B1 (en) * 1998-10-02 2002-04-09 Ziptronix Self aligned symmetric process and device
JP2004296496A (ja) * 2003-03-25 2004-10-21 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
KR101349429B1 (ko) 2012-04-23 2014-01-10 엘지이노텍 주식회사 태양광 발전장치
CN103715086A (zh) * 2013-12-27 2014-04-09 苏州晶湛半导体有限公司 一种增强型器件的制造方法

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5032538A (en) * 1979-08-10 1991-07-16 Massachusetts Institute Of Technology Semiconductor embedded layer technology utilizing selective epitaxial growth methods
US4378629A (en) * 1979-08-10 1983-04-05 Massachusetts Institute Of Technology Semiconductor embedded layer technology including permeable base transistor, fabrication method
JPS6022377A (ja) * 1983-07-18 1985-02-04 Agency Of Ind Science & Technol 薄膜半導体装置
JPS6041264A (ja) * 1984-07-20 1985-03-04 Hitachi Ltd トランジスタ
GB2162370B (en) * 1984-07-26 1987-10-28 Japan Res Dev Corp Static induction transistor and integrated circuit comprising such a transistor
JPS61121369A (ja) * 1984-11-19 1986-06-09 Fujitsu Ltd 半導体装置
JPS61210679A (ja) * 1985-03-15 1986-09-18 Sony Corp 半導体装置
US4785340A (en) * 1985-03-29 1988-11-15 Director-General Of The Agency Of Industrial Science And Technology Semiconductor device having doping multilayer structure
US4758534A (en) * 1985-11-13 1988-07-19 Bell Communications Research, Inc. Process for producing porous refractory metal layers embedded in semiconductor devices
US4872046A (en) * 1986-01-24 1989-10-03 University Of Illinois Heterojunction semiconductor device with <001> tilt
FR2613537B1 (fr) * 1987-03-30 1990-03-09 Pfister Jean Claude Transistor a base permeable et procede de fabrication
JP2536523B2 (ja) * 1987-05-14 1996-09-18 日本電気株式会社 半導体装置の製造方法
JPS6436377A (en) * 1987-07-31 1989-02-07 Pfu Ltd Graphic data storing system
JPH01136377A (ja) * 1987-11-24 1989-05-29 Oki Electric Ind Co Ltd 半導体装置
US5238869A (en) * 1988-07-25 1993-08-24 Texas Instruments Incorporated Method of forming an epitaxial layer on a heterointerface
JPH0297028A (ja) * 1988-10-03 1990-04-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 質量変調電界効果トランジスター
JPH02140941A (ja) * 1988-11-21 1990-05-30 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 電界効果トランジスタ
JP2535738B2 (ja) * 1988-12-09 1996-09-18 工業技術院長 半導体装置
US4987094A (en) * 1989-06-02 1991-01-22 Bell Communications Research, Inc. Method of making a macroscopic stepped structure on a vicinally cut crystal
JPH03105915A (ja) * 1989-09-19 1991-05-02 Fujitsu Ltd 半導体装置の製造方法
DE4025269A1 (de) * 1990-02-07 1991-08-08 Forschungszentrum Juelich Gmbh Elektronisches bauelement und verfahren zu dessen herstellung
US5100831A (en) * 1990-02-16 1992-03-31 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method for fabricating semiconductor device
JPH04105313A (ja) * 1990-08-24 1992-04-07 Nec Corp 量子箱の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US5212404A (en) 1993-05-18
US5296390A (en) 1994-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH04335538A (ja) 半導体装置およびその製造方法
JPH0354869B2 (ja)
JPH03290975A (ja) 縦型半導体装置
JPH0846222A (ja) 注入シリコン共鳴トンネリングダイオードおよびその製造方法
JP2973225B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP2803555B2 (ja) 極微細トンネル障壁の作製方法
JP3484005B2 (ja) 半導体装置
JP2510864B2 (ja) 電界効果半導体装置
JPH0239440A (ja) 高速度トランジスタ
JPS6068661A (ja) 半導体装置
JPS62160760A (ja) 半導体装置の製造方法
KR950001167B1 (ko) 화합물 반도체소자 및 그 제조방법
JP2964170B2 (ja) ヘテロ接合電界効果半導体装置
JPH05102198A (ja) 擬1次元電界効果トランジスタとその製造方法
JPH02191344A (ja) 電界効果トランジスタの製造方法
JPH10303408A (ja) 半導体装置
JPH01225169A (ja) Mesfetの製造方法
JPH0945617A (ja) 量子細線構造の形成方法および半導体装置
JPS6032370A (ja) 燐化インジウムショットキ障壁半導体装置
JPH0226078A (ja) 電子干渉素子
JPH0666317B2 (ja) 半導体装置
JPH02191345A (ja) 電界効果トランジスタの製造方法
JPH1145992A (ja) 微細構造半導体装置およびその製造法
JPS6191965A (ja) 半導体装置
JPS61224365A (ja) 半導体装置