JPH08153729A - バイポーラトランジスタおよびその製造方法 - Google Patents
バイポーラトランジスタおよびその製造方法Info
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- JPH08153729A JPH08153729A JP29286294A JP29286294A JPH08153729A JP H08153729 A JPH08153729 A JP H08153729A JP 29286294 A JP29286294 A JP 29286294A JP 29286294 A JP29286294 A JP 29286294A JP H08153729 A JPH08153729 A JP H08153729A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】エミッタメサ周囲や外部ベース表面に設けられ
る、再結合電流を抑制する保護層を制御性良く形成でき
るバイポーラトランジスタおよびその製造方法を提供す
る。 【構成】エミッタメサ側面およびベース層4の表面に、
半導体層6を再成長する。次いでエミッタメサ側面に絶
縁性の側壁を形成し、これをマスクとして上記半導体層
をエッチングすることによりエミッタメサ周囲側面に半
導体層6からなる保護層を形成する。
る、再結合電流を抑制する保護層を制御性良く形成でき
るバイポーラトランジスタおよびその製造方法を提供す
る。 【構成】エミッタメサ側面およびベース層4の表面に、
半導体層6を再成長する。次いでエミッタメサ側面に絶
縁性の側壁を形成し、これをマスクとして上記半導体層
をエッチングすることによりエミッタメサ周囲側面に半
導体層6からなる保護層を形成する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はバイポーラトランジスタ
およびその製造方法に関する。
およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図2は従来のバイポーラトランジスタの
断面を示す図である。
断面を示す図である。
【0003】同図において、半絶縁性基板1上にn−G
aAsコレクタコンタクト層2が形成され、その上にコ
レクタ電極10が接続し、またn−GaAsコレクタ層
3およびp−GaAsベース層4が積層され、p−Ga
Asベース層4の上にベース電極10が接続し、またn
−AlGaAsエミッタ層5が形成されている。またn
−AlGaAsエミッタ層5の上面にエミッタ電極8が
接続し側面にSiO2膜12が被着している。またキャ
リアの流れは矢印の線で示している。このように図2に
示すような従来のバイポーラトランジスタでは、半導体
表面に多数存在する界面準位のため、エミッタメサ周囲
や外部ベース表面においてキャリアの再結合が起こり電
流増幅率の低下を招いている。
aAsコレクタコンタクト層2が形成され、その上にコ
レクタ電極10が接続し、またn−GaAsコレクタ層
3およびp−GaAsベース層4が積層され、p−Ga
Asベース層4の上にベース電極10が接続し、またn
−AlGaAsエミッタ層5が形成されている。またn
−AlGaAsエミッタ層5の上面にエミッタ電極8が
接続し側面にSiO2膜12が被着している。またキャ
リアの流れは矢印の線で示している。このように図2に
示すような従来のバイポーラトランジスタでは、半導体
表面に多数存在する界面準位のため、エミッタメサ周囲
や外部ベース表面においてキャリアの再結合が起こり電
流増幅率の低下を招いている。
【0004】このような電流増幅率の低下を抑制する工
夫を備えたバイポーラトランジスタの断面を示したのが
図3である。この図3に示すバイポーラトランジスタで
はエミッタメサの周囲と外部ベースの表面にエミッタ層
の一部からなる薄い保護層7を有する。この保護層7は
膜厚が最適であればデバイス動作時に完全に空乏化され
るため、保護層表面へのキャリアの供給が絶たれる。従
ってエミッタメサ周囲や外部ベース表面での再結合は抑
制され、電流増幅率の向上が期待できる。
夫を備えたバイポーラトランジスタの断面を示したのが
図3である。この図3に示すバイポーラトランジスタで
はエミッタメサの周囲と外部ベースの表面にエミッタ層
の一部からなる薄い保護層7を有する。この保護層7は
膜厚が最適であればデバイス動作時に完全に空乏化され
るため、保護層表面へのキャリアの供給が絶たれる。従
ってエミッタメサ周囲や外部ベース表面での再結合は抑
制され、電流増幅率の向上が期待できる。
【0005】上述の保護層7を有するバイポーラトラン
ジスタを形成するために従来用いられている方法を図4
を用いて説明する。この従来例では、まず半絶縁性基板
1上にn−GaAsコレクタコンタクト層2、n−Ga
Asコレクタ層3、p−GaAsベース層4、n−Al
GaAsエミッタ層5を順次積層した後、エミッタ層5
上に所定のパターンに加工したエミッタ電極8を形成す
る。これをマスクとしてエッチングを行い、エミッタ層
5を一部残して取り去る(図4(A))。
ジスタを形成するために従来用いられている方法を図4
を用いて説明する。この従来例では、まず半絶縁性基板
1上にn−GaAsコレクタコンタクト層2、n−Ga
Asコレクタ層3、p−GaAsベース層4、n−Al
GaAsエミッタ層5を順次積層した後、エミッタ層5
上に所定のパターンに加工したエミッタ電極8を形成す
る。これをマスクとしてエッチングを行い、エミッタ層
5を一部残して取り去る(図4(A))。
【0006】次にエミッタメサ側面にSiO2 膜からな
る側壁12を形成する。そしてこのSiO2 側壁12を
マスクとしてエッチングし、残りのエミッタ層5を除去
し、ベース層4を表面に露出させる(図4(B))。こ
のときSiO2 側壁12の下に薄いn−AlGaAs層
7が残る。この薄いn−AlGAs層7が上述の保護層
として機能する。次に、表面に露出したベース層4上に
ベース電極9を形成し、続いてベース層4、コレクタ層
3をエッチングにより除去した後、コレクタコンタクト
層2の表面にコレクタ電極10を形成すれば、図3に示
すような保護層7を有するバイポーラトランジスタがで
きる。
る側壁12を形成する。そしてこのSiO2 側壁12を
マスクとしてエッチングし、残りのエミッタ層5を除去
し、ベース層4を表面に露出させる(図4(B))。こ
のときSiO2 側壁12の下に薄いn−AlGaAs層
7が残る。この薄いn−AlGAs層7が上述の保護層
として機能する。次に、表面に露出したベース層4上に
ベース電極9を形成し、続いてベース層4、コレクタ層
3をエッチングにより除去した後、コレクタコンタクト
層2の表面にコレクタ電極10を形成すれば、図3に示
すような保護層7を有するバイポーラトランジスタがで
きる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述したように再結合
電流を有効に抑制するためには、保護層がデバイスの動
作時に完全に空乏化するようにその膜厚を所定の値に設
計する必要がある。
電流を有効に抑制するためには、保護層がデバイスの動
作時に完全に空乏化するようにその膜厚を所定の値に設
計する必要がある。
【0008】しかしながら、上述の従来法ではエッチン
グによって、薄い保護層を形成するための膜厚の制御は
難しく、またエッチングの深さの面内ばらつきに伴い保
護層の膜厚の均一性も悪くなる。
グによって、薄い保護層を形成するための膜厚の制御は
難しく、またエッチングの深さの面内ばらつきに伴い保
護層の膜厚の均一性も悪くなる。
【0009】さらに保護層としてエミッタ層の一部をそ
のまま利用するため、より再結合抑制の効果を高める上
で、保護層材料の選択の範囲が狭いという問題がある。
のまま利用するため、より再結合抑制の効果を高める上
で、保護層材料の選択の範囲が狭いという問題がある。
【0010】本発明の目的は、上記の問題点を解決し、
保護層が制御性良く形成可能なバイポーラトランジスタ
およびその製造方法を提供することにある。
保護層が制御性良く形成可能なバイポーラトランジスタ
およびその製造方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、半絶縁性基板
上に第1導電型の第1の半導体からなるコレクタ層、第
2導電型の第2の半導体からなるベース層、および第1
導電型の第3の半導体からなるエミッタ層が順次積層さ
れたバイポーラトランジスタにおいて、エミッタメサの
周囲側面に、第4の半導体からなる薄層を有することを
特徴としている。
上に第1導電型の第1の半導体からなるコレクタ層、第
2導電型の第2の半導体からなるベース層、および第1
導電型の第3の半導体からなるエミッタ層が順次積層さ
れたバイポーラトランジスタにおいて、エミッタメサの
周囲側面に、第4の半導体からなる薄層を有することを
特徴としている。
【0012】また本発明のバイポーラトランジスタの製
造方法は、半絶縁性基板上に第1導電型の第1の半導体
層、第2導電型の第2の半導体層、および第1導電型の
第3の半導体層を順次積層する工程と、前記第3の半導
体層上に第1の絶縁体からなる所定のパターンを有する
マスクを形成する工程と、前記マスクを用いて前記第3
の半導体層をエッチングし、前記第2の半導体層を表面
に露出させる工程と、前記第2の半導体層上および前記
第3の半導体層からなるメサの側面に第4の半導体層を
形成する工程と、前記第3の半導体層および第4の半導
体層からなるメサの側面に第2の絶縁体からなる側壁を
形成する工程と、前記側壁をマスクとして前記第4の半
導体層をエッチングにより除去する工程とを含むことを
特徴としている。
造方法は、半絶縁性基板上に第1導電型の第1の半導体
層、第2導電型の第2の半導体層、および第1導電型の
第3の半導体層を順次積層する工程と、前記第3の半導
体層上に第1の絶縁体からなる所定のパターンを有する
マスクを形成する工程と、前記マスクを用いて前記第3
の半導体層をエッチングし、前記第2の半導体層を表面
に露出させる工程と、前記第2の半導体層上および前記
第3の半導体層からなるメサの側面に第4の半導体層を
形成する工程と、前記第3の半導体層および第4の半導
体層からなるメサの側面に第2の絶縁体からなる側壁を
形成する工程と、前記側壁をマスクとして前記第4の半
導体層をエッチングにより除去する工程とを含むことを
特徴としている。
【0013】
【作用】本発明では、保護層を再成長により形成するた
め、薄い保護層の膜厚制御性に優れ、またウエハ面内で
の均一性も良い。
め、薄い保護層の膜厚制御性に優れ、またウエハ面内で
の均一性も良い。
【0014】また従来よりも保護層材料の選択範囲が広
い。例えば保護層材料としてキャリアに対して高いエネ
ルギー障壁を有する半導体を用いれば、キャリアを半導
体表面から分離することができ、半導体表面での再結合
が抑制される。
い。例えば保護層材料としてキャリアに対して高いエネ
ルギー障壁を有する半導体を用いれば、キャリアを半導
体表面から分離することができ、半導体表面での再結合
が抑制される。
【0015】
【実施例】以下図面を参照して、本発明を説明する。
【0016】図1(A)〜(D)は本発明の一実施例の
バイポーラトランジスタの製造方法を工程順に示した断
面図であり、図1(D)が本発明のバイポーラトランジ
スタを示した断面図である。
バイポーラトランジスタの製造方法を工程順に示した断
面図であり、図1(D)が本発明のバイポーラトランジ
スタを示した断面図である。
【0017】まず、GaAs半絶縁性基板1にn−Ga
Asコレクタコンタクト層2、n−GaAsコレクタ層
3、p−GaAsベース層4、n−AlGaAsエミッ
タ層5を順次積層した後、n−AlGaAsエミッタ層
5上に所定のパターンに加工したエミッタ電極8および
SiO2 膜11を形成する。次に上記のSiO2 膜1を
マスクとしてエッチングを行いn−AlGaAsエミッ
タ層5を選択的に除去し、エミッタメサを形状形成し、
かつ、p−GaAsベース層4を表面に露出させる(図
1(A))。
Asコレクタコンタクト層2、n−GaAsコレクタ層
3、p−GaAsベース層4、n−AlGaAsエミッ
タ層5を順次積層した後、n−AlGaAsエミッタ層
5上に所定のパターンに加工したエミッタ電極8および
SiO2 膜11を形成する。次に上記のSiO2 膜1を
マスクとしてエッチングを行いn−AlGaAsエミッ
タ層5を選択的に除去し、エミッタメサを形状形成し、
かつ、p−GaAsベース層4を表面に露出させる(図
1(A))。
【0018】次にSiO2 膜11をマスクとしてp−G
aAsベース層4上およびn−AlGaAsエミッタ層
5の側面にp−AlGaAsからなる薄層6を再成長す
る(図1(B))。
aAsベース層4上およびn−AlGaAsエミッタ層
5の側面にp−AlGaAsからなる薄層6を再成長す
る(図1(B))。
【0019】続いて、全面にSiO2 膜12を形成した
後、これを異方性の反応性イオンエッチングで除去する
ことによりn−AlGaAsエミッタ層4およびp−A
lGaAs薄層6からなるメサの側面にSiO2 膜12
からなる側壁を形成する。次にSiO2 膜11および1
2をマスクとしてエッチングを行い、p−AlGaAs
薄層6を除去し、再びp−GaAsベース層4を表面に
露出させる(図1(C))。
後、これを異方性の反応性イオンエッチングで除去する
ことによりn−AlGaAsエミッタ層4およびp−A
lGaAs薄層6からなるメサの側面にSiO2 膜12
からなる側壁を形成する。次にSiO2 膜11および1
2をマスクとしてエッチングを行い、p−AlGaAs
薄層6を除去し、再びp−GaAsベース層4を表面に
露出させる(図1(C))。
【0020】以上によりn−AlGaAsエミッタ層5
からなるメサの側面およびその周囲にp−AlGaAs
からなる薄い保護層6が形状形成される。
からなるメサの側面およびその周囲にp−AlGaAs
からなる薄い保護層6が形状形成される。
【0021】エミッタメサ側面では、上記p−AlGa
As保護層6が空乏化するため再結合が抑制される。
As保護層6が空乏化するため再結合が抑制される。
【0022】また外部ベース表面では、ベース層4より
も電子親和力が小さい上記保護層6が電子に対する高い
エネルギー障壁となって、半導体表面への電子の侵入を
防ぎ再結合を抑制する。
も電子親和力が小さい上記保護層6が電子に対する高い
エネルギー障壁となって、半導体表面への電子の侵入を
防ぎ再結合を抑制する。
【0023】次に表面に露出したp−GaAsベース層
4上にベース電極9を形成する。さらに所定のパターン
を有するホトレジスト(図示省略)を形成し、これをマ
スクとしてp−GaAsベース層4、n−GaAsコレ
クタ層3を選択的にエッチングにより除去し、n−Ga
Asコレクタコンタクト層2を表面に露出させる。この
n−GaAsコレクタコンタクト層2上にコレクタ電極
10を形成すると図1(D)に示すような構造のバイポ
ーラトランジスタが得られる。
4上にベース電極9を形成する。さらに所定のパターン
を有するホトレジスト(図示省略)を形成し、これをマ
スクとしてp−GaAsベース層4、n−GaAsコレ
クタ層3を選択的にエッチングにより除去し、n−Ga
Asコレクタコンタクト層2を表面に露出させる。この
n−GaAsコレクタコンタクト層2上にコレクタ電極
10を形成すると図1(D)に示すような構造のバイポ
ーラトランジスタが得られる。
【0024】上記実施例では保護層となる半導体薄層6
の材料としてp−AlGaAsを用いたが、キャリアを
半導体表面から分離する機能を満たすものであれば他の
材料を用いることもできる。
の材料としてp−AlGaAsを用いたが、キャリアを
半導体表面から分離する機能を満たすものであれば他の
材料を用いることもできる。
【0025】
【発明の効果】本発明では保護層の形成に際し、膜厚の
制御制に優れた再成長を用いるため、薄い保護層であっ
ても容易かつ均一に形成することができる。
制御制に優れた再成長を用いるため、薄い保護層であっ
ても容易かつ均一に形成することができる。
【0026】また、本発明では保護層材料の選択の範囲
が広いため、再結合抑制により効果的な材料系を用いる
ことで、電流増幅率の向上を望むことができる。
が広いため、再結合抑制により効果的な材料系を用いる
ことで、電流増幅率の向上を望むことができる。
【図1】本発明の一実施例にかかるバイポーラトランジ
スタおよびその製造方法を示す断面図である。
スタおよびその製造方法を示す断面図である。
【図2】従来技術のバイポーラトランジスタを示す断面
図である。
図である。
【図3】他の従来技術のバイポーラトランジスタを示す
断面図である。
断面図である。
【図4】図3のバイポーラトランジスタの製造方法を示
す断面図である。
す断面図である。
1 半絶縁性基板(GaAs) 2 n−GaAsコレクタコンタクト層 3 n−GaAsコレクタ層 4 p−GaAsベース層 5 n−AlGaAsエミッタ層 6 p−AlGaAs保護層 7 保護層 8 エミッタ電極 9 ベース電極 10 コレクタ電極 11,12 絶縁体(SiO2 )
Claims (2)
- 【請求項1】 半絶縁性基板上に第1導電型の第1の半
導体からなるコレクタ層、第2導電型の第2の半導体か
らなるベース層、および第1導電型の第3の半導体から
なるエミッタ層が順次積層されたバイポーラトランジス
タにおいて、前記エミッタの周囲側面に第4の半導体層
を有することを特徴とするバイポーラトランジスタ。 - 【請求項2】 半絶縁性基板上に第1導電型の第1の半
導体層、第2導電型の第2の半導体層、および第1導電
型の第3の半導体層を順次積層する工程と、前記第3の
半導体層上に第1の絶縁体からなる所定のパターンを有
するマスクを形成する工程と、前記マスクを用いて前記
第3の半導体層をエッチングし、前記第2の半導体層を
表面に露出させる工程と、前記第2の半導体層上および
前記第3の半導体層からなるメサの側面に第4の半導体
層を形成する工程と、前記第3の半導体層および第4の
半導体層からなるメサの側面に第2の絶縁体からなる側
壁を形成する工程と、前記側壁をマスクとして前記第4
の半導体層をエッチングにより除去する工程とを含むこ
とを特徴とするバイポーラトランジスタの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6292862A JP2901507B2 (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | バイポーラトランジスタおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6292862A JP2901507B2 (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | バイポーラトランジスタおよびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08153729A true JPH08153729A (ja) | 1996-06-11 |
JP2901507B2 JP2901507B2 (ja) | 1999-06-07 |
Family
ID=17787340
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6292862A Expired - Fee Related JP2901507B2 (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | バイポーラトランジスタおよびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2901507B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007173841A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Cree Inc | ベース領域上に炭化ケイ素保護層を有する炭化ケイ素バイポーラ接合トランジスタとその製造方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03192726A (ja) * | 1989-12-21 | 1991-08-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 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 |
JPH04123437A (ja) * | 1990-09-13 | 1992-04-23 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
-
1994
- 1994-11-28 JP JP6292862A patent/JP2901507B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03192726A (ja) * | 1989-12-21 | 1991-08-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 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 |
JPH04123437A (ja) * | 1990-09-13 | 1992-04-23 | Mitsubishi Electric Corp | 半導体装置およびその製造方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007173841A (ja) * | 2005-12-22 | 2007-07-05 | Cree Inc | ベース領域上に炭化ケイ素保護層を有する炭化ケイ素バイポーラ接合トランジスタとその製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2901507B2 (ja) | 1999-06-07 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |