JPH05109754A - ヘテロ接合バイポーラトランジスタの製造方法 - Google Patents

ヘテロ接合バイポーラトランジスタの製造方法

Info

Publication number
JPH05109754A
JPH05109754A JP29363191A JP29363191A JPH05109754A JP H05109754 A JPH05109754 A JP H05109754A JP 29363191 A JP29363191 A JP 29363191A JP 29363191 A JP29363191 A JP 29363191A JP H05109754 A JPH05109754 A JP H05109754A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
base layer
sulfuric acid
gaas
etched
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
JP29363191A
Other languages
English (en)
Inventor
Norio Okubo
典雄 大久保
Toshio Kikuta
俊夫 菊田
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.)
Furukawa Electric Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co 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 Furukawa Electric Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
Priority to JP29363191A priority Critical patent/JPH05109754A/ja
Publication of JPH05109754A publication Critical patent/JPH05109754A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ベース層の膜厚を精度良く調整することがで
き、且つ製造歩留りを向上させることのできるヘテロ接
合バイポーラトランジスタの製造方法を提供することに
ある。 【構成】 GaAsから成る半導体基板2の上側に、ベ
ース層6と、InXGa1-X AsY 1-Y (0<X、0
<Y≦1)から成る半導体層7と、エミッタ層8とを順
次設け、ベース層6を硫酸、又は硫酸を含むエッチング
溶液でエッチングした後、InX Ga1-X AsY 1-Y
(0<X<1、0<Y≦1)から成る半導体層7を塩
酸、又は塩酸を含むエッチング溶液でエッチングし、し
かる後、エミッタ層8を硫酸、又は硫酸を含むエッチン
グ溶液でエッチングすることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、高速、高電流利得で動
作するヘテロ接合バイポーラ(双極性型)トランジスタ
の製造方法に関するもので、特にメサ型ヘテロ接合バイ
ポーラトランジスタに有益な製造方法に関するものであ
る。
【0002】
【従来技術】近年、化合物半導体を用いた半導体装置は
高集積化、高速化に向けて精力的に研究開発が行われて
いる。特に、化合物半導体のヘテロ接合を利用したヘテ
ロ接合バイポーラトランジスタ(以下、HBTと記
す。)は、エミッタ注入効率が高く、高利得化、高速化
等が期待され、次世代半導体素子として活発に研究開発
が行われている。
【0003】特に、GaAs系(半導体基板がGaAs
から形成されていること。)のHBTにおいては、ベー
ス層に混入(ドープ)する材料(ドーパント)として、
従来の亜鉛(Zn)、Be(ベリリウム)、およびマグ
ネシウム(Mg)と比較して拡散係数が非常に小さい炭
素(C)が用いられるようになり、これより、HBTの
作製上難題とされてきたベース層からのドーパントの拡
散が抑制され、良好な特性のHBTが安定して得られる
ようになってきた。
【0004】また、このようなドーパントの出現によ
り、高速性をより一層向上させる目的で、ベース層の抵
抗低減を狙ったベース層の高濃度化が可能となってき
た。しかし一方でこのベース層の高濃度化はベース層中
の少数電子のオージェ再結合の割合の増加を導いてしま
い、結果として、ライフタイムを減少させ、且つ電流利
得の低下をもたらす原因となっている。そこでHBTで
は、通常ベース層の膜厚は1000オングストローム程
度であるにもかかわらず、電流利得を向上させるために
その膜厚を500オングストローム以下にしなければな
らない。一方、メサ型HBTにおいては、コレクタ層、
ベース層、およびエミッタ層(以下、各半導体層と言
う。)上に電極を設ける際に、ウエット、あるいはドラ
イを問わず時間でエッチング量を制御して各半導体層を
露出させ、しかる後、その露出部に電極を取り付けてい
た。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、各半
導体層のエッチング量は時間で制御されていたが、エッ
チング時間の誤差、制御時間のミス、又はエッチング溶
液の拡はん方法、温度、濃度、あるいは対流等のバラツ
キにより、各半導体層の膜厚を精度良く調整しながらの
エッチングが極めて困難になっていた。特に、ベース層
のような膜厚の薄い半導体層の露出工程においてはこの
問題が顕著に現れてしまい、最悪の場合にはベース層に
までエッチングが進んで所望の特性を有するヘテロ接合
バイポーラトランジスタの製造歩留りを大幅に低下させ
ていた。
【0006】
【発明の目的】請求項1〜3記載の本発明は、前記問題
点に鑑みなされたものでその目的とするところは、ベー
ス層の膜厚を精度良く調整することができ、且つ製造歩
留りを向上させることのできるヘテロ接合バイポーラト
ランジスタの製造方法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明の構成は、GaAsから成る半導体基板上側
に、GaAsから成るベース層と、InX Ga1-X As
Y 1-Y (0<X<1、0<Y≦1)から成る半導体層
と、AlGaAsから成るエミッタ層とを順次設け、前
記GaAsから成るベース層を硫酸、又は硫酸を含むエ
ッチング溶液でエッチングした後、前記InX Ga1-X
AsY 1-Y (0<X<1、0<Y≦1)から成る半導
体層を塩酸、又は塩酸を含むエッチング溶液でエッチン
グし、しかる後、前記AlGaAsから成るエミッタ層
を硫酸、又は硫酸を含むエッチング溶液でエッチングす
ることを特徴とする。
【0008】また、請求項2記載の発明は、GaAsか
ら成る半導体基板上側に、GaAsから成るベース層
と、InX Ga1-X AsY 1-Y (0<X<1、0<Y
≦1)から成る半導体層と、GaAsから成るエミッタ
層とを順次設け、前記GaAsから成るベース層を硫
酸、又は硫酸を含むエッチング溶液でエッチングした
後、前記InX Ga1-X AsY 1-Y (0<X<1、0
<Y≦1)から成る半導体層を塩酸、又は塩酸を含むエ
ッチング溶液でエッチングし、しかる後、前記GaAs
から成るエミッタ層を硫酸、又は硫酸を含むエッチング
溶液でエッチングすることを特徴とする。
【0009】さらに、請求項3記載の発明は、GaAs
から成る半導体基板上側に、AlGaAsから成るベー
ス層と、InX Ga1-X AsY 1-Y (0<X<1、0
<Y≦1)から成る半導体層と、GaAsから成るエミ
ッタ層とを順次設け、前記AlGaAsから成るベース
層を硫酸、又は硫酸を含むエッチング溶液でエッチング
した後、前記InX Ga1-X AsY 1-Y (0<X<
1、0<Y≦1)から成る半導体層を塩酸、又は塩酸を
含むエッチング溶液でエッチングし、しかる後、前記G
aAsから成るエミッタ層を硫酸、又は硫酸を含むエッ
チング溶液でエッチングすることを特徴とする。
【0010】
【実施例】請求項1〜3記載の発明を図を参照して詳細
に説明する。
【0011】以下、請求項1記載の発明を図1〜図5を
用いて説明する。図1は本発明により製造されるメサ型
ヘテロ接合バイポーラトランジスタ1の断面図で、この
メサ型ヘテロ接合バイポーラトランジスタ1は、GaA
sから成る半導体基板2上に、厚さ0.05マイクロメ
ートルでノンドープのGaAsから成るバッファ層3
と、厚さ0.03マイクロメートルでn型のGaAsか
ら成るサブコレクタ層4(不純物濃度:1×1019cm
-3)と、厚さ0.03マイクロメートルでn型のGaA
sから成るコレクタ層5(不純物濃度:5×1015cm
-3)と、厚さ0.04マイクロメートルでp型のGaA
sから成るベース層6(不純物濃度:7×1019
-3)と、厚さ0.01マイクロメートルでn型のIn
0.49Ga0.51As(X=0.49,Y=1)から成る半
導体層7(不純物濃度:3×1017cm-3)と、厚さ
0.03マイクロメートルでn型のAl0.3 Ga0.7
sから成るエミッタ層8(不純物濃度:3×1017cm
-3)と、厚さ0.01マイクロメートルでn型のGaA
sから成るキャップ層9(不純物濃度:1×1019cm
-3)とが順次積層され、さらに、サブコレクタ層4上に
コレクタ電極10、ベース層6上にベース電極11、お
よびキャップ層9上にエミッタ電極12が形成されてい
る。
【0012】次に、図2〜図5を用いてヘテロ接合バイ
ポーラトランジスタ1の製造方法を説明する。
【0013】先ず、図2に示すように、半導体基板2上
にバッファ層3と、サブコレクタ層4と、コレクタ層5
と、ベース層6と、半導体層7と、エミッタ層8と、キ
ャップ層9とを有機金属気相成長法(MOCVD法)等
のエピタキシャル成長法で順次積層して半導体ウエハ1
3を形成し、さらに、キャップ層9上のエミッタ領域に
相当する箇所にストライプ状のレジストマスク14を設
ける。
【0014】次に、図3に示すように、キャップ層9の
表面からベース層6の積層面15に達するまでエッチン
グを施してメサ16を形成し、その後、レジスト14を
除去すると共にベース層6上のベース電極11に相当す
る箇所にレジスト17を形成する。ここで、GaAsか
ら成るキャップ層9と、Al0.3 Ga0.7 Asから成る
エミッタ層8は、例えば硫酸、又は、硫酸と過酸化水素
水と水とを3:1:1の割り合で混合したエッチング溶
液を用いてエッチングし、また、In0.49Ga0.51As
(X=0.49,Y=1)から成る半導体層7は、例え
ば塩酸、又は、塩酸と燐酸とを1:3の割り合で混合し
たエッチング溶液を用いてエッチングする。
【0015】続いて、ベース層6の積層面15からサブ
コレクタ層4の積層面18に達するまでエッチングを施
し、図4に示すようにメサ19を形成した後、レジスト
マスク17を除去する。ここで、GaAsから成るベー
ス層6と、GaAsから成るコレクタ層5は、硫酸、又
は、例えば硫酸と過酸化水素水と水とを3:1:1の割
り合で混合したエッチング溶液を用いてエッチングす
る。
【0016】最後に、図5に示すように、サブコレクタ
層4上にAu/Ge/Niから成るコレクタ電極10
と、ベース層6上にCr/Auから成るベース電極11
と、キャップ層9上にAu/Ge/Niから成るエミッ
タ電極12とをそれぞれ蒸着法等により設け、これより
ヘテロ接合バイポーラトランジスタ1を完成させる。
【0017】従って、本実施例のヘテロ接合バイポーラ
トランジスタ1の製造方法によれば、メサ16を形成す
る際にGaAsから成るベース層6は、In0.49Ga
0.51As(X=0.49,Y=1)から成る半導体層7
のエッチング溶液に対してはエッチング溶液の選択性か
ら殆どエッチングが進まないので、ベース層6の積層面
15で正確にエッチングを停止させることができ、正確
にメサ16を形成することが可能となる。従って、ベー
ス層の膜厚を精度良く調整することができ、且つ均一の
特性を有するヘテロ接合バイポーラトランジスタ1を歩
留り良く作製することができる。
【0018】また、請求項2記載の発明により製造され
るヘテロ接合バイポーラトランジスタ1は、図1に於け
るエミッタ層8がGaAsから形成されていることを除
いては、その他の構造、およびその製造方法の手順等は
請求項1記載の発明と同一である。従って図1、図2〜
図5と共通する箇所は同一の符号を用いて説明すると、
本発明により製造されるヘテロ接合バイポーラトランジ
スタ1は、GaAsから成るベース層6上にIn0.43
0.57As0.120.88(X=0.43,Y=0.12)
から成る半導体層7と、GaAsから成るエミッタ層8
とが順次設けられており、また、ベース層6と、エミッ
タ層8とは、例えば硫酸、又は、硫酸と過酸化水素水と
水とを3:1:1の割り合で混合したエッチング溶液を
用いてエッチングし、また、半導体層7は、例えば塩
酸、又は、塩酸と燐酸とを1:3の割り合で混合したエ
ッチング溶液を用いてエッチングする。
【0019】従って、本実施例によれば、メサ16を形
成する際に、GaAsから成るベース層6は、In0.43
Ga0.57As0.120.88から成る半導体層7のエッチン
グ溶液に対してはエッチング溶液の選択性から殆どエッ
チングが進まないので、ベース層6の積層面15で正確
にエッチングを停止させることができ、正確にメサ16
を形成することが可能となる。従って、ベース層の膜厚
を精度良く調整することができ、且つ均一の特性を有す
るヘテロ接合バイポーラトランジスタ1を歩留り良く作
製することができる。
【0020】さらに、請求項3記載の発明により製造さ
れるヘテロ接合バイポーラトランジスタ1は、図1に於
けるベース層6がAlGaAsから形成されていること
を除いては、その他の構造、および製造方法は請求項1
記載の発明と同一である。従って図1、図2〜図5と共
通する箇所は同一の符号を用いて説明すると、具体的に
は、AlGaAsから成るベース層6上にIn0.43Ga
0.57As0.120.88(X=0.43,Y=0.12)か
ら成る半導体層7と、GaAsから成るエミッタ層8と
が順次設けられており、ベース層6と、エミッタ層8と
は、例えば硫酸、又は、硫酸と過酸化水素水と水とを
3:1:1の割り合で混合したエッチング溶液を用いて
エッチングし、また、半導体層7は、例えば塩酸、又
は、塩酸と燐酸とを1:3の割り合で混合したエッチン
グ溶液を用いてエッチングする。
【0021】従って、本実施例によれば、メサ16を形
成する際に、AlGaAsから成るベース層6は、In
0.43Ga0.57As0.120.88から成る半導体層7のエッ
チング溶液に対してはエッチング溶液の選択性から殆ど
エッチングが進まないので、ベース層6の積層面15で
正確にエッチングを停止させることができ、正確にメサ
16を形成することが可能となる。従って、ベース層の
膜厚を精度良く調整することができ、且つ均一の特性を
有するヘテロ接合バイポーラトランジスタ1を歩留り良
く作製することができる。
【0022】尚、請求項1〜3の各実施例により製造さ
れたヘテロ接合バイポーラトランジスタ1の電流増幅率
βは150であり、また製造歩留りは約70%であっ
た。また、各半導体層の膜厚は本実施例に限られるもの
ではなく適宜変更することが可能であり、さらに、ベー
ス層6上に設けられ、且つInX Ga1-X AsY 1-Y
(0<X、0<Y≦1)から成る半導体層7は、ベース
層6に格子整合できればどのような組成比で構成されて
いても構わない。
【0023】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、GaAs
から成るベース層上にInX Ga1-X AsY 1-Y (0
<X<1、0<Y≦1)から成る半導体層とAlGaA
sから成るエミッタ層とを順次設け、GaAsから成る
ベース層を硫酸、又は硫酸を含むエッチング溶液でエッ
チングした後、InX Ga1-X AsY 1-Y (0<X<
1、0<Y≦1)から成る半導体層を塩酸、又は塩酸を
含むエッチング溶液でエッチングし、しかる後、AlG
aAsから成るエミッタ層を硫酸、又は硫酸を含むエッ
チング溶液でエッチングするので、ベース層の膜厚を精
度良く調整することができ、且つ製造歩留りを向上させ
ることができる。
【0024】また、請求項2記載の発明によれば、Ga
Asから成るベース層上にInX Ga1-X AsY 1-Y
(0<X<1、0<Y≦1)から成る半導体層とGaA
sから成るエミッタ層とを順次設け、GaAsから成る
ベース層を硫酸、又は硫酸を含むエッチング溶液でエッ
チングした後、InX Ga1-X AsY 1-Y (0<X<
1、0<Y≦1)から成る半導体層を塩酸、又は塩酸を
含むエッチング溶液でエッチングし、しかる後、GaA
sから成るエミッタ層を硫酸、又は硫酸を含むエッチン
グ溶液でエッチングするので、ベース層の膜厚を精度良
く調整することができ、且つ製造歩留りを向上させるこ
とができる。
【0025】さらに、請求項3記載の発明によれば、A
lGaAsから成るベース層上にInX Ga1-X AsY
1-Y(0<X<1、0<Y≦1)から成る半導体層と
前記GaAsから成るエミッタ層とを順次設け、AlG
aAsから成るベース層を硫酸、又は硫酸を含むエッチ
ング溶液でエッチングした後、InX Ga1-X AsY
1-Y (0<X<1、0<Y≦1)から成る半導体層を塩
酸、又は塩酸を含むエッチング溶液でエッチングし、し
かる後、GaAsから成るエミッタ層を硫酸、又は硫酸
を含むエッチング溶液でエッチングするので、ベース層
の膜厚を精度良く調整することができ、且つ製造歩留り
を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明により製造されるメサ型ヘテロ接合バイ
ポーラトランジスタの断面図である。
【図2】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図3】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図4】本発明の一実施例を示す断面図である。
【図5】本発明の一実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 ヘテロ接合バイポーラトランジスタ 2 半導体基板 3 バッファ層 4 サブコレクタ層 5 コレクタ層 6 ベース層 7 半導体層 8 エミッタ層 9 キャップ層 10 コレクタ電極 11 ベース電極 12 エミッタ電極

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 GaAsから成る半導体基板上側に、G
    aAsから成るベース層と、InX Ga1-X AsY
    1-Y (0<X<1、0<Y≦1)から成る半導体層と、
    AlGaAsから成るエミッタ層とを順次設け、前記G
    aAsから成るベース層を硫酸、又は硫酸を含むエッチ
    ング溶液でエッチングした後、前記InX Ga1-X As
    Y 1-Y (0<X<1、0<Y≦1)から成る半導体層
    を塩酸、又は塩酸を含むエッチング溶液でエッチング
    し、しかる後、前記AlGaAsから成るエミッタ層を
    硫酸、又は硫酸を含むエッチング溶液でエッチングする
    ことを特徴とするヘテロ接合バイポーラトランジスタの
    製造方法。
  2. 【請求項2】 GaAsから成る半導体基板上側に、G
    aAsから成るベース層と、InX Ga1-X AsY
    1-Y (0<X<1、0<Y≦1)から成る半導体層と、
    GaAsから成るエミッタ層とを順次設け、前記GaA
    sから成るベース層を硫酸、又は硫酸を含むエッチング
    溶液でエッチングした後、前記InX Ga1-X AsY
    1-Y (0<X<1、0<Y≦1)から成る半導体層を塩
    酸、又は塩酸を含むエッチング溶液でエッチングし、し
    かる後、前記GaAsから成るエミッタ層を硫酸、又は
    硫酸を含むエッチング溶液でエッチングすることを特徴
    とするヘテロ接合バイポーラトランジスタの製造方法。
  3. 【請求項3】 GaAsから成る半導体基板上側に、A
    lGaAsから成るベース層と、InX Ga1-X AsY
    1-Y(0<X<1、0<Y≦1)から成る半導体層
    と、GaAsから成るエミッタ層とを順次設け、前記A
    lGaAsから成るベース層を硫酸、又は硫酸を含むエ
    ッチング溶液でエッチングした後、前記InX Ga1-X
    AsY 1-Y (0<X<1、0<Y≦1)から成る半導
    体層を塩酸、又は塩酸を含むエッチング溶液でエッチン
    グし、しかる後、前記GaAsから成るエミッタ層を硫
    酸、又は硫酸を含むエッチング溶液でエッチングするこ
    とを特徴とするヘテロ接合バイポーラトランジスタの製
    造方法。
JP29363191A 1991-10-14 1991-10-14 ヘテロ接合バイポーラトランジスタの製造方法 Pending JPH05109754A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29363191A JPH05109754A (ja) 1991-10-14 1991-10-14 ヘテロ接合バイポーラトランジスタの製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP29363191A JPH05109754A (ja) 1991-10-14 1991-10-14 ヘテロ接合バイポーラトランジスタの製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05109754A true JPH05109754A (ja) 1993-04-30

Family

ID=17797211

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP29363191A Pending JPH05109754A (ja) 1991-10-14 1991-10-14 ヘテロ接合バイポーラトランジスタの製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05109754A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6462362B1 (en) 1999-11-15 2002-10-08 Nec Corporation Heterojunction bipolar transistor having prevention layer between base and emitter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6462362B1 (en) 1999-11-15 2002-10-08 Nec Corporation Heterojunction bipolar transistor having prevention layer between base and emitter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0408252A2 (en) Heterojunction bipolar transistor
US20060284213A1 (en) Semiconductor device and method for fabricating the same
US5767540A (en) Hetero-junction bipolar transistor having AlGaAsP emitter layer underneath a base electrode
JPH0797589B2 (ja) ヘテロ接合型バイポ−ラトランジスタの製造方法
JP3429706B2 (ja) ヘテロ接合バイポーラトランジスタ及びその製造方法
JP3294461B2 (ja) ヘテロ接合バイポーラトランジスタとその製造方法
US5296389A (en) Method of fabricating a heterojunction bipolar transistor
US20060284282A1 (en) Heterjunction bipolar transistor with tunnelling mis emitter junction
JP3565274B2 (ja) バイポーラトランジスタ
JPH05109754A (ja) ヘテロ接合バイポーラトランジスタの製造方法
JP2990875B2 (ja) ヘテロ接合バイポーラトランジスタおよびその製造方法
JP2001007118A (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2890729B2 (ja) バイポーラトランジスタおよびその製造方法
JP2714096B2 (ja) 半導体装置およびその製造方法
JP4092597B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
JP2636811B2 (ja) バイポ−ラトランジスタ及びその製造方法
JPH09246281A (ja) ヘテロ接合バイポーラトランジスタ
US7397062B2 (en) Heterojunction bipolar transistor with improved current gain
JPH1187363A (ja) ヘテロ接合バイポーラトランジスタ
JP3137666B2 (ja) 半導体装置及びその製造方法
KR950001149B1 (ko) 이종접합 바이폴라 트랜지스터의 제조방법
CN117219656A (zh) 砷化镓异质结双极晶体管及其制作方法
JP2770586B2 (ja) ヘテロ接合バイポーラトランジスタの製造方法
JPH11330087A (ja) ヘテロ接合バイポーラトランジスタ及びその製造方法
JP2000138228A (ja) ヘテロ接合型バイポーラトランジスタとその製造方法