JPH0621079A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPH0621079A
JPH0621079A JP19495092A JP19495092A JPH0621079A JP H0621079 A JPH0621079 A JP H0621079A JP 19495092 A JP19495092 A JP 19495092A JP 19495092 A JP19495092 A JP 19495092A JP H0621079 A JPH0621079 A JP H0621079A
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JP
Japan
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layer
semiconductor
semiconductor layer
electrode
forming
Prior art date
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JP19495092A
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English (en)
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Hirohiko Sugawara
裕彦 菅原
Koichi Nagata
公一 永田
Kazuo Hirata
一雄 平田
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 素子形成用III−V族化合物半導体層とそ
れに連結している電極層とを有し、上記電極層が、上記
素子形成用III−V族化合物半導体層上に形成された
電極用半導体層と、その電極用半導体層上にそれに接し
て形成された金属層とを有する半導体装置において、電
極層の素子形成用III−V族化合物半導体層へのコン
タクト抵抗が低くなるようにする。 【構成】 上記半導体装置において、上記電極用半導体
層が、多結晶IV族半導体でなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、素子形成用III−V
族化合物半導体層とそれに連結している電極層とを有す
る半導体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、図2を伴って次に述べるヘテロ接
合型バイポ―ラトランジスタが、素子形成用III−V
族化合物半導体層とそれに連結している電極層とを有す
る半導体装置として、提案されている。
【0003】すなわち、GaAsでなり且つn+ 型を有
する半導体層1aとGaAsでなり且つi型を有する半
導体層1bとがそれらの順に積層されている構成を有す
るコレクタ層1と、GaAsでなり且つp型を有するベ
―ス層2と、AlGaAs系でなる且つn型を有するエ
ミッタ層3とがそれらの順に積層されている構成を有す
る。
【0004】この場合、コレクタ層1を構成している半
導体層1b及びベ―ス層2が、コレクタ層1を構成して
いる半導体層1b上に、それを外部に臨ませるように、
局部的にメサ状に形成され、また、エミッタ層3が、ベ
―ス層1上に、それを外部に臨ませるように、局部的に
メサ状に形成されている。
【0005】また、コレクタ層1を構成している半導体
層1a上に、半導体層1bが形成されていない領域にお
いて、コレクタ電極層5が連結されている。
【0006】さらに、ベ―ス層2上に、エミッタ層3が
形成されていない領域において、ベ―ス電極層6が連結
されている。
【0007】また、エミッタ層3上に、エミッタ電極層
7が連結されている。
【0008】この場合、エミッタ電極層7が、エミッタ
層3上にそれと同じパタ―ンで接して形成されている、
GaAsでなり且つn+ 型を有するとともに断面横一字
状の半導体層7aと、その半導体層7a上にそれと同じ
パタ―ンで接して形成されている、InGaAs系でな
り且つn+ 型を有するとともに断面横一字状の半導体層
7bと、その半導体層7b上にそれに接して形成されて
いる、WSiでなるとともに断面横一字状の金属層7c
とがそれらの順に積層されている構成を有する。
【0009】また、コレクタ層1を構成している半導体
層1a上に、コレクタ層1を構成している半導体層1b
及びベ―ス層2上を上方から覆い、且つベ―ス層3、エ
ミッタ電極層を構成している半導体層7a、及び7bを
側方からだけ覆っている、SiO2 またはSiNでなる
絶縁膜8が形成されている。
【0010】以上が、従来提案されているヘテロ接合型
バイポ―ラトランジスタトランジスタの構成である。
【0011】なお、図2に示す従来のヘテロ接合型バイ
ポ―ラトランジスタは、爾後、コレクタ層1を構成して
いる半導体層1a及び1b、ベ―ス層2、エミッタ層
3、及びエミッタ電極層7を構成している半導体層7a
及び7bにそれぞれなる第1及び第2、第3、第4及び
第5及び第6の半導体層を、それらの順に順次エピタキ
シャル成長法によって形成し、次に、第6の半導体層上
に、エミッタ電極層7を構成している金属層7cを形成
し、次に、第4、第5及び第6の半導体層に対する金属
層7cをマスクとするエッチング処理によって、第4、
第5及び第6の半導体層から、エミッタ層3、及びエミ
ッタ電極層7を構成している半導体層7a及び7bを形
成し、次にまたはその前に、第2及び第3の半導体層に
対するマスクを用いたエッチング処理によって、それら
第2及び第3の半導体層から、コレクタ層1を構成して
いる半導体層1a上に局部的に積層して形成されている
半導体層1b及びベ―ス層2を形成し、次に、コレクタ
層1を構成している半導体層1a及びベ―ス層2上にコ
レクタ電極層5及びベ―ス電極層6を形成し、次に、コ
レクタ層を構成している半導体層1a上に、上述した絶
縁膜8を、上述したように形成することによって、製造
することができる。
【0012】図2に示す従来のヘテロ接合型バイポ―ラ
トランジスタにおいて、エミッタ電極層7を構成してい
る半導体層7aは、半導体層7bに対するバッファ層を
兼ねて形成されているものである。
【0013】また、図2に示す従来のヘテロ接合型バイ
ポ―ラトランジスタにおいて、エミッタ電極層7を構成
している半導体層7bが、InGaAs系でなるのは、
金属層7cとの間で、GaAsでなるものとした場合に
比し低いショットキ障壁高さしか有しないようにしてい
るためである。
【0014】なお、図2に示す従来のヘテロ接合型バイ
ポ―ラトランジスタは、コレクタ層1、ベ―ス層2及び
エミッタ層3による素子形成用III−V族化合物半導
体層と、それに連結しているエミッタ電極層7による電
極層とを有する半導体装置の構成を有する。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】図2に示す従来のヘテ
ロ接合型バイポ―ラトランジスタの場合、エミッタ電極
層7を構成している金属層7cが接して形成されてい
る、エミッタ電極層7を構成している半導体層7bが、
InGaAs系でなるため、ヘテロ接合型バイポ―ラト
ランジスタが、エミッタ電極層7を構成している半導体
層7bがエピタキシャル成長法によって形成されている
とした場合の、そのエピタキシャル成長温度(例えば4
50℃)よりも高い温度での熱処理を経た後において、
エミッタ電極層7を構成している金属層7cの半導体層
7bへのコンタクト抵抗が大きく増大する、という欠点
を有していた。
【0016】また、図2に示す従来のヘテロ接合型バイ
ポ―ラトランジスタの場合、エミッタ電極層7を構成し
ている半導体層7bが、半導体層7aとともに、エミッ
タ層3上に、それと同じパタ―ンで、横一字状にしか形
成されていないため、金属層7cの半導体層7bとの連
結面積が、電極層7のエミッタ層3の連結面積と等しい
面積しか有さず、よって、エミッタ電極層7のエミッタ
層3へのコンタクト抵抗が比較的高い、という欠点を有
していた。
【0017】よって、本発明は、ヘテロ接合型バイポ―
ラトランジスタに適用した場合でみて、上述した欠点の
ない、新規な半導体装置を提案せんとするものである。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明による半導体装置
は、図2で前述した従来の半導体装置の場合と同様に、
素子形成用III−V族化合物半導体層とそれに連結し
ている電極層とを有し、その電極層が、上記素子形成用
III−V族化合物半導体層上に形成された電極用半導
体層と、その電極用半導体層上にそれに接して形成され
た金属層とを有する。
【0019】しかしながら、本発明による半導体装置
は、このような構成を有する半導体装置において、上記
電極用半導体層が、多結晶IV族半導体でなる。
【0020】
【作用・効果】本発明による半導体装置は、電極層を構
成している金属層が接して形成されている、電極層を構
成している電極用半導体層が、図2で前述した従来の半
導体装置の場合とは異なり、多結晶IV族半導体でなる
ため、半導体装置が比較的高い温度での熱処理を経た後
においても、電極層を構成している金属層との間のコン
タクト抵抗が、ほとんど増大しない。
【0021】また、電極層を構成している電極用半導体
層を、断面T字状に形成することができるので、電極層
を構成している金属層の電極用半導体層との連結面積
を、電極層の素子形成用III−V族化合物半導体層と
の連結面積に比し格段的に広くすることができ、よっ
て、電極層の素子形成用III−V族化合物半導体層へ
のコンタクト抵抗が、図2で前述した従来のヘテロ接合
型バイポ―ラトランジスタの場合に比し格段的に低い。
【0022】
【実施例】次に、図1を伴って、本発明による半導体装
置の適用された、ヘテロ接合型バイポ―ラトランジスタ
の実施例を述べよう。
【0023】図1において、図2との対応部分には同一
符号を付す。
【0024】図1に示す本発明による半導体装置の適用
された、ヘテロ接合型バイポ―ラトランジスタは、次に
述べる構成を有する。
【0025】すなわち、図2で上述した従来のヘテロ接
合型バイポ―ラトランジスタと同様に、GaAsでなり
且つn+ 型を有する半導体層1aとGaAsでなり且つ
i型を有する半導体層1bとがそれらの順に積層されて
いる構成を有するコレクタ層1と、GaAsでなり且つ
p型を有するベ―ス層2と、AlGaAs系でなる且つ
n型を有するエミッタ層3とがそれらの順に積層されて
いる構成を有する。
【0026】この場合、コレクタ層1を構成している半
導体層1b及びベ―ス層2が、図2で上述した従来のヘ
テロ接合型バイポ―ラトランジスタと同様に、コレクタ
層1を構成している半導体層1b上に、それを外部に臨
ませるように、局部的にメサ状に形成され、また、エミ
ッタ層3が、ベ―ス層1上に、それを外部に臨ませるよ
うに、局部的にメサ状に形成されている。
【0027】また、コレクタ層1を構成している半導体
層1a上に、図2で上述した従来のヘテロ接合型バイポ
―ラトランジスタと同様に、半導体層1bが形成されて
いない領域において、コレクタ電極層5が連結されてい
る。
【0028】さらに、ベ―ス層2上に、図2で上述した
ヘテロ接合型バイポ―ラトランジスタと同様に、エミッ
タ層3が形成されていない領域において、ベ―ス電極層
6が連結されている。
【0029】また、エミッタ層3上に、図2で上述した
ヘテロ接合型バイポ―ラトランジスタと同様に、エミッ
タ電極層7が連結されている。
【0030】この場合、エミッタ電極層7が、図2で上
述した従来の半導体装置の場合と同様に、エミッタ層3
上に形成されている、n+ 型を有する半導体層7aと、
その半導体層7a上に形成されている、n+ 型を有する
半導体層7b′と、その半導体層7b′上に形成されて
いる金属層7cとがそれらの順に積層されている構成を
有するが、また、半導体層7aが、図2で上述した従来
の半導体装置の場合とうように、エミッタ層3にそれと
同じパタ―ンで接し且つGaAsでなるとともに断面横
一字状であり、さらに、半導体層7b′が、図2で上述
した従来の半導体装置の場合と同様に、半導体層7aに
それと同じパタ―ンで接し、さらに、金属層7cが、図
2で上述した従来の半導体装置の場合と同様に、半導体
層7b′にそれと同じパタ―ンで接し且つWSiでなる
とともに断面横一字状であるが、半導体層7b′が、図
2で上述した従来の半導体装置の場合とは異なり、多結
晶Siでなり且つ断面T字状である。
【0031】また、コレクタ層1を構成している半導体
層1a上に、コレクタ層1を構成している半導体層1b
及びベ―ス層2を上方から覆い且つベ―ス層3、電極層
7を構成している半導体層7a、及び電極層7を構成し
ている半導体層7b′のT字状における縦一字状部を側
方からだけ覆っているSiO2 またはSiNでなる絶縁
膜8が形成されている。
【0032】以上が、本発明の適用されたヘテロ接合型
バイポ―ラトランジスタの構成である。
【0033】なお、図1に示す本発明の適用されたヘテ
ロ接合型バイポ―ラトランジスタの場合、爾後、コレク
タ層を構成している半導体層1a及び1b、ベ―ス層
2、エミッタ層3及びエミッタ電極層7を構成している
半導体層7aにそれぞれなる第1、第2、第3、第4及
び第5の半導体層を、それらの順に順次エピタキシャル
成長法によって形成し、次に、第4及び第5の半導体層
に対するマスクを用いたエッチング処理によって、それ
ら第4及び第5の半導体層から、第3の半導体層上に局
部的に形成されているエミッタ層3及び電極層7を構成
している半導体層7aを形成し、次にまたはその前に、
第2及び第3の半導体層に対するマスクを用いたエッチ
ング処理によって、それら第2及び第3の半導体層か
ら、コレクタ層1を構成している半導体層1a上に局部
的に形成されている半導体層1b及びベ―ス層2を形成
し、次に、コレクタ層1を構成している半導体層1a上
に、コレクタ層1を構成している半導体層1b、ベ―ス
層2、エミッタ層3及びエミッタ電極層7を構成してい
る半導体層7aを覆って延長している絶縁膜8を形成
し、次に、その、絶縁膜8に、エミッタ電極層7を構成
している半導体層7aを外部に臨ませる窓を形成し、次
に、絶縁膜8上に、その窓を通じて半導体層7aに連結
して延長している、半導体層7b′になる第6の半導体
層を形成し、次に、その第6の半導体層上に、エミッタ
電極層7を構成している金属層7cを形成し、次に、第
6の半導体層に対する金属層7cをマスクとするエッチ
ング処理によって、第6の半導体層から、電極層7を構
成している半導体層7b′を形成することによって、製
造することができる。
【0034】図1に示す本発明による半導体装置の適用
されたヘテロ接合型バイポ―ラトランジスタにおいて、
エミッタ電極層7を構成している半導体層7aは、図2
で上述した従来の半導体装置の場合と同様に、半導体層
7bに対するバッファ層を兼ねて形成されているもので
ある。
【0035】また、図1に示す本発明による半導体装置
の適用されたヘテロ接合型バイポ―ラトランジスタにお
いて、エミッタ電極層7を構成している半導体層7b
が、多結晶Siでなるのは、図2で上述した従来の半導
体装置の場合に準じて、金属層7cとの間で、GaAs
でなるものとした場合に比し低いショットキ障壁高さし
か有しないようにしているためである。
【0036】なお、図1に示す本発明による半導体装置
の適用されたヘテロ接合型バイポ―ラトランジスタも、
図2で上述した従来の半導体装置の場合と同様に、コレ
クタ層1、ベ―ス層2及びエミッタ層3による素子形成
用III−V族化合物半導体層と、それに連結している
エミッタ電極層7による電極層とを有する半導体装置の
構成を有する。
【0037】しかしながら、図1に示す本発明による半
導体装置の適用されたヘテロ接合型バイポ―ラトランジ
スタの場合、エミッタ電極層7を構成している金属層7
cについては、図2で前述した従来の半導体装置のの場
合と同様にWSiでなるが、半導体層7bについては、
多結晶Siでな.。
【0038】このため、ヘテロ接合型バイポ―ラトラン
ジスタが、図2で上述した従来のヘテロ接合型バイポ―
ラトランジスタの場合で述べたような高い温度で熱処理
された後であっても、エミッタ電極層7を構成している
金属層7cの半導体層7b′へのコンタクト抵抗が、ほ
とんど増加しない。このことは、図2に示す熱処理温度
に対するエミッタ電極層7を構成している金属層7cの
半導体層7b′へのコンタクト抵抗がの関係を、図2で
上述した従来のヘテロ接合型バイポ―ラトランジスタの
場合と対比して示すところからも明らかであろう。
【0039】また、図1に示す本発明による半導体装置
の適用されたヘテロ接合型バイポ―ラトランジスタの場
合、それを上述したようにして、エミッタ電極層7を構
成している半導体層7b′を断面T字状に形成すること
ができるので、エミッタ電極層7を構成している半導体
層7b′が金属層7cと接している面積を、半導体層7
b′がエミッタ層3と接している面積に比し格段的に広
くすることができる。
【0040】このため、エミッタ電極層7のエミッタ層
3へのコンタクト抵抗を、図2で前述した従来の半導体
装置のの場合に比し格段的に低くさせることができる。
【0041】なお、上述においては、本発明による半導
体装置の適用されたヘテロ接合型バイポ―ラトランジス
タの1つの実施例を示したに留まり、図1に示す本発明
による半導体装置の適用されたヘテロ接合型バイポ―ラ
トランジスタにおいて、エミッタ電極層7を構成してい
る半導体層7aを省略し、半導体層7b′が直接的にエ
ミッタ層3に連結している構成とすることもでき、ま
た、エミッタ電極層7を構成している半導体層7b′
が、多結晶Siでなり、また、それに連結している金属
層7cがWSiでなる場合を述べたが、その半導体層7
b′を多結晶Ge、多結晶ダイヤモンドなど多結晶IV
族半導体として、金属層7cを半導体層7b′が高い不
純物濃度を有している限り、他の金属でなるものとし
て、上述したと同様の作用効果を得ることができ、その
他、種々の変形、変更をなし得るであろう。
【0042】また、上述においては、本発明をヘテロ接
合型バイポ―ラトランジスタに適用した場合の実施例を
述べたが、MES方電界効果トランジスタ、MIS型電
界効果トランジスタ、MEM型トランジスタなど、要
は、素子形成用III−V族化合物半導体層とそれに連
結している電極層とを有し、その電極層が、素子形成用
III−V族化合物半導体層上に形成された電極用半導
体層と、その電極用半導体層上にそれに接して形成され
た金属層とを有する構成の種々の半導体装置に適用し
て、上述したのに準じた作用効果を得ることができるこ
とは明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による半導体装置の適用されたヘテロ接
合型バイポ―ラトランジスタの実施例を示す略線的断面
図である。
【図2】従来の半導体装置としてのヘテロ接合型バイポ
―ラトランジスタを示す略線的断面図である。
【図3】本発明による半導体装置の説明に供する、図1
に示すヘテロ接合型バイポ―ラトランジスタに熱処理を
施した後の、その熱処理温度に対するエミッタ電極層を
構成している金属層の半導体層へのコンタクト抵抗を、
従来のヘテロ接合型バイポ―ラトランジスタの場合と対
比して示す図である。
【符号の説明】
1 コレクタ層 2 ベ―ス層 3 エミッタ層 4 5 コレクタ電極層 6 ベ―ス電極層 7 エミッタ電極層 7a、7b 半導体層 8 絶縁膜

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 素子形成用III−V族化合物半導体層
    とそれに連結している電極層とを有し、 上記電極層が、上記素子形成用III−V族化合物半導
    体層上に形成された電極用半導体層と、その電極用半導
    体層上にそれに接して形成された金属層とを有する半導
    体装置において、 上記電極用半導体層が、多結晶IV族半導体でなること
    を特徴とする半導体装置。
JP19495092A 1992-06-29 1992-06-29 半導体装置 Pending JPH0621079A (ja)

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JP (1) JPH0621079A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6569993B1 (en) 1998-04-15 2003-05-27 Aventis Pharma S.A. Process for the preparation of resin-bound cyclic peptides
US7800634B2 (en) 2004-08-18 2010-09-21 Samsung Electronics Co., Ltd Method of rotating image, computer, and recording media

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6569993B1 (en) 1998-04-15 2003-05-27 Aventis Pharma S.A. Process for the preparation of resin-bound cyclic peptides
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