JPH08167616A - Hetero junction bipolar transistor and its manufacture - Google Patents
Hetero junction bipolar transistor and its manufactureInfo
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- JPH08167616A JPH08167616A JP31024494A JP31024494A JPH08167616A JP H08167616 A JPH08167616 A JP H08167616A JP 31024494 A JP31024494 A JP 31024494A JP 31024494 A JP31024494 A JP 31024494A JP H08167616 A JPH08167616 A JP H08167616A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、ヘテロ接合バイポー
ラトランジスタ（Heterojunction Bipolar Transistor
s：ＨＢＴ）の製造方法において、特に選択成長技術を
用いた製造方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heterojunction bipolar transistor.
In particular, the present invention relates to a method for producing (s: HBT), particularly using a selective growth technique.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＨＢＴはその高速性と高い電流駆動力か
ら、次世代の電子デバイスとして研究開発が活性化して
いる。しかし、製造方法が複雑、かつ高い制御性が要求
されるため均一な構造を有するＨＢＴを高い歩留まりで
製造する技術の確立には至っていない。2. Description of the Related Art Research and development of HBTs have been activated as next-generation electronic devices because of their high speed and high current driving capability. However, since the manufacturing method is complicated and high controllability is required, a technique for manufacturing an HBT having a uniform structure with a high yield has not been established.
【０００３】以下、製造工程を順に示した断面図である
図１８〜図２５を用いて従来のＨＢＴの製造方法の一例
を説明する。まず、図１８に示す工程において半絶縁性
ＧａＡｓ基板１０１の主面上に、ＭＢＥ（molecular be
am epitaxy）法、ＭＯＣＶＤ（metal organic chemical
vapor deposition）法などを用いて、Ｎ型ＧａＡｓコ
レクタコンタクト層１０２、Ｎ型ＧａＡｓコレクタ層１
０３、Ｐ型ＧａＡｓベース層１０４、Ｎ型Ａｌ0.26Ｇａ
0.74Ａｓエミッタ層１０５、Ｎ型Ｉｎ0.5Ｇａ0.5Ａｓエ
ミッタコンタクト層１０６を順に形成して積層構造を形
成する。ここで、各層の厚みおよび不純物濃度を列挙す
ると、Ｎ型ＧａＡｓコレクタコンタクト層１０２の厚み
は５０００オングストローム、不純物濃度５．０Ｅ１
８、Ｎ型ＧａＡｓコレクタ層１０３の厚みは７０００オ
ングストローム、不純物濃度３．０Ｅ１６、Ｐ型ＧａＡ
ｓベース層１０４の厚みは７００オングストローム、不
純物濃度４．０Ｅ１９、Ｎ型Ａｌ0.26Ｇａ0.74Ａｓエミ
ッタ層１０５の厚みは２５００オングストローム、不純
物濃度５．０Ｅ１９、Ｎ型Ｉｎ0.5Ｇａ0.5Ａｓエミッタ
コンタクト層１０６の厚みは１０００オングストロー
ム、不純物濃度４．０Ｅ１９である。なお、不純物濃度
の単位はatoms／ｃｍ3である。An example of a conventional method of manufacturing an HBT will be described below with reference to FIGS. 18 to 25 which are sectional views showing manufacturing steps in order. First, in the process shown in FIG. 18, MBE (molecular bead) is formed on the main surface of the semi-insulating GaAs substrate 101.
am epitaxy) method, MOCVD (metal organic chemical)
N type GaAs collector contact layer 102, N type GaAs collector layer 1
03, P-type GaAs base layer 104, N-type Al 0.26 Ga
A 0.74 As emitter layer 105 and an N-type In 0.5 Ga 0.5 As emitter contact layer 106 are sequentially formed to form a laminated structure. Here, enumerating the thickness and impurity concentration of each layer, the N-type GaAs collector contact layer 102 has a thickness of 5000 Å and an impurity concentration of 5.0E1.
8. The thickness of the N-type GaAs collector layer 103 is 7,000 Å, the impurity concentration is 3.0E16, and the P-type GaA is
The thickness of the s base layer 104 is 700 angstroms, the impurity concentration is 4.0E19, the thickness of the N-type Al 0.26 Ga 0.74 As emitter layer 105 is 2500 angstroms, the impurity concentration is 5.0E19, and the N-type In 0.5 Ga 0.5 As emitter contact layer 106 is formed. The thickness is 1000 Å and the impurity concentration is 4.0E19. The unit of impurity concentration is atoms / cm 3 .
【０００４】次に図１９に示す工程において、Ｎ型Ｉｎ
0.5Ｇａ0.5Ａｓエミッタコンタクト層１０６の主面上方
からイオン注入を行い、積層構造の表面から内部にかけ
て選択的に絶縁領域ＩＲを形成する。Next, in the step shown in FIG. 19, N-type In
Ions are implanted from above the main surface of the 0.5 Ga 0.5 As emitter contact layer 106 to selectively form the insulating region IR from the surface to the inside of the laminated structure.
【０００５】次に図２０に示す工程において、Ｎ型Ｉｎ
0.5Ｇａ0.5Ａｓエミッタコンタクト層１０６の主面上に
ＳｉＯＮ膜１０７とＷＳｉ膜１０８を順に形成し、Ｓｉ
ＯＮ膜１０７およびＷＳｉ膜１０８を選択的に除去し
て、ＳｉＯＮ膜１０７およびＷＳｉ膜１０８からなるダ
ミーエミッタＤＥを形成する。Next, in the step shown in FIG. 20, N-type In
A SiON film 107 and a WSi film 108 are sequentially formed on the main surface of the 0.5 Ga 0.5 As emitter contact layer 106 to form Si.
The ON film 107 and the WSi film 108 are selectively removed to form a dummy emitter DE composed of the SiON film 107 and the WSi film 108.
【０００６】次に図２１に示す工程において、ダミーエ
ミッタＤＥをエッチングマスクとしてＮ型Ｉｎ0.5Ｇａ
0.5Ａｓエミッタコンタクト層１０６およびＮ型Ａｌ
0.26Ｇａ0.74エミッタ層１０５を選択的にエッチングし
て、Ｐ型ＧａＡｓベース層１０４を露出させる。以後、
これをベース層の「面だし」と呼称する。Next, in the step shown in FIG. 21, N-type In 0.5 Ga is used with the dummy emitter DE as an etching mask.
0.5 As emitter contact layer 106 and N-type Al
The 0.26 Ga 0.74 emitter layer 105 is selectively etched to expose the P-type GaAs base layer 104. After that,
This is referred to as the "facet" of the base layer.
【０００７】次に図２２に示す工程において、ダミーエ
ミッタＤＥをマスクとして、面だしされたＰ型ＧａＡｓ
ベース層１０４の上に選択的にベース電極１０９を形成
する。Next, in the step shown in FIG. 22, the P-type GaAs is exposed by using the dummy emitter DE as a mask.
A base electrode 109 is selectively formed on the base layer 104.
【０００８】次に図２３に示す工程において、絶縁領域
ＩＲを選択的にエッチングしてＮ型ＧａＡｓコレクタコ
ンタクト層１０２を露出させ、露出したＮ型ＧａＡｓコ
レクタコンタクト層１０２の主面上に選択的にコレクタ
電極１１０を形成する。Next, in the step shown in FIG. 23, the insulating region IR is selectively etched to expose the N-type GaAs collector contact layer 102, and the exposed main surface of the N-type GaAs collector contact layer 102 is selectively etched. The collector electrode 110 is formed.
【０００９】次に図２４に示す工程において、ダミーエ
ミッタＤＥを除去した後、全面にレジストＲＳを塗布
し、エミッタコンタクト層１０６の上部に位置するレジ
ストＲＳを選択的に除去して、全面に渡ってエミッタ電
極１１１を形成する。Next, in the step shown in FIG. 24, after removing the dummy emitter DE, a resist RS is applied to the entire surface, and the resist RS located above the emitter contact layer 106 is selectively removed to cover the entire surface. To form the emitter electrode 111.
【００１０】次に図２５に示す工程において、レジスト
ＲＳおよびレジストＲＳの上に形成されたエミッタ電極
１１１を除去した後、全面に渡って保護膜としての絶縁
膜１１２を形成してＨＢＴの基本構造が完成する。Next, in the step shown in FIG. 25, after removing the resist RS and the emitter electrode 111 formed on the resist RS, an insulating film 112 as a protective film is formed over the entire surface to form a basic structure of the HBT. Is completed.
【００１１】ここで、図２１に示す工程におけるＰ型Ｇ
ａＡｓベース層１０４の面だしは、通常ウェットエッチ
ングの手法を用いてＮ型Ｉｎ0.5Ｇａ0.5Ａｓエミッタコ
ンタクト層１０６およびＮ型Ａｌ0.26Ｇａ0.74エミッタ
層１０５を選択的に除去することで達成されるが、エッ
チングがＰ型ＧａＡｓベース層１０４の表面に達した時
点で正確に停止させることが困難であり、Ｐ型ＧａＡｓ
ベース層１０４の厚みを均一に保つことが極めて困難で
ある。近年のベース層の薄層化による高速化に対応して
Ｐ型ＧａＡｓベース層１０４の厚みは７００オングスト
ロームと薄いため、Ｐ型ＧａＡｓベース層１０４の厚み
の不均一は、ベース抵抗の不均一につながる。これによ
り、装置ごとに動作特性が均一なデバイスを生産性良く
製造できないという問題を生じることになる。Here, the P-type G in the process shown in FIG.
The surface of the aAs base layer 104 is usually achieved by selectively removing the N-type In 0.5 Ga 0.5 As emitter contact layer 106 and the N-type Al 0.26 Ga 0.74 emitter layer 105 using a wet etching method. , It is difficult to stop the etching accurately when it reaches the surface of the P-type GaAs base layer 104.
It is extremely difficult to keep the thickness of the base layer 104 uniform. Since the thickness of the P-type GaAs base layer 104 is as thin as 700 angstrom in response to the recent increase in speed due to the thinning of the base layer, the non-uniformity of the P-type GaAs base layer 104 leads to the non-uniformity of the base resistance. . As a result, there arises a problem that a device having uniform operation characteristics cannot be manufactured with good productivity for each device.
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】以上説明した問題点を
解消する目的で、選択成長技術を用いたＨＢＴの製造プ
ロセスがいくつか提案されている。例えば、増田宏ら、
信学技報：ED92-132,MW92-135,ICD92-153(1993-01)9、
Ｐａｕｌ Ｍ．Ｅｎｑｕｉｓｔ et al.,ＩＥＥＥＥｌｅ
ｃｔｒｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ Ｌｅｔｔ.１４（１９９３）
２９５などに示されているが、完全に問題点を解消した
ものは登場していない。For the purpose of solving the above-mentioned problems, some HBT manufacturing processes using the selective growth technique have been proposed. For example, Hiroshi Masuda,
IEICE Technical Report: ED92-132, MW92-135, ICD92-153 (1993-01) 9,
Paul M. Enquist et al., IEEEEEle
ctron Device Lett. 14 (1993)
Although it is shown in 295 etc., the one that completely solved the problem has not appeared.
【００１３】本発明は以上のような問題点を解消するた
めになされたものであり、ベース層の薄層化による高速
化に対応してベース層が薄い場合でも、動作特性が装置
ごとに均一で良好なＨＢＴを得ると共に、当該ＨＢＴを
歩留まりよく製造するための製造方法を提供することを
目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and even if the base layer is thin in response to the increase in speed due to the thinning of the base layer, the operating characteristics are uniform for each device. It is an object of the present invention to provide a manufacturing method for obtaining a good HBT with high yield and manufacturing the HBT with high yield.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明に係る請求項１記
載のヘテロ接合バイポーラトランジスタは、第１導電型
のコレクタ層と、前記第１導電型のコレクタ層の主面上
に選択的に形成された第２導電型のベース層と、前記ベ
ース層の主面上に形成され、前記コレクタ層より大きな
バンドギャップを有する第１導電型のエミッタ層とを備
えるヘテロ接合バイポーラトランジスタにおいて、前記
ベース層の外部に、少なくとも前記ベース層の側面に接
するように形成された第２導電型の外部ベース層を備え
ている。A heterojunction bipolar transistor according to a first aspect of the present invention is selectively formed on a collector layer of a first conductivity type and a main surface of the collector layer of the first conductivity type. A heterojunction bipolar transistor having a second conductive type base layer formed on the main surface of the base layer and a first conductive type emitter layer having a bandgap larger than that of the collector layer formed on the main surface of the base layer. A second conductivity type external base layer formed so as to contact at least the side surface of the base layer.
【００１５】本発明に係る請求項２記載のヘテロ接合バ
イポーラトランジスタは、前記コレクタ層が、凸部と、
該凸部がほぼ中央に配置され前記凸部の基礎となる基台
部とが一体で形成された断面形状を有し、前記ベース層
は前記凸部の上面の全面に渡って形成され、前記エミッ
タ層は前記ベース層の主面のほぼ全面に渡って形成さ
れ、前記外部ベース層は前記コレクタ層の前記凸部以外
の段差部分の表面および前記凸部の側面と前記ベース層
の側面に接するように形成されている。In a heterojunction bipolar transistor according to a second aspect of the present invention, the collector layer has a convex portion,
The base layer is formed over the entire upper surface of the protrusion, and has a cross-sectional shape in which the protrusion is disposed substantially at the center and is integrally formed with a base portion that is a base of the protrusion. The emitter layer is formed over substantially the entire main surface of the base layer, and the external base layer is in contact with the surface of the step portion other than the convex portion of the collector layer and the side surface of the convex portion and the side surface of the base layer. Is formed.
【００１６】本発明に係る請求項３記載のヘテロ接合バ
イポーラトランジスタは、前記コレクタ層が、凸部と、
該凸部がほぼ中央に配置され前記凸部の基礎となる基台
部とが一体で形成された断面形状を有し、前記ベース層
は前記凸部の上面の全面に渡って形成され、前記外部ベ
ース層は前記コレクタ層の前記凸部以外の段差部分の表
面および前記凸部の側面と前記ベース層の側面に接する
ように形成され、エミッタ層の断面形状は、前記ベース
層の主面の全面に渡って接する脚部と、前記外部ベース
層の上部にオーバハングするＴ字の頭部とで実質的にＴ
字形状をなし、前記頭部と前記外部ベース層との間に高
抵抗半導体層をさらに備えている。In a heterojunction bipolar transistor according to a third aspect of the present invention, the collector layer has a convex portion,
The base layer is formed over the entire upper surface of the protrusion, and has a cross-sectional shape in which the protrusion is disposed substantially at the center and is integrally formed with a base portion that is a base of the protrusion. The external base layer is formed so as to contact the surface of the stepped portion other than the convex portion of the collector layer and the side surface of the convex portion and the side surface of the base layer, and the cross-sectional shape of the emitter layer is the same as that of the main surface of the base layer. The legs that are in contact with the entire surface and the T-shaped head that overhangs above the outer base layer are substantially T
A high resistance semiconductor layer is further provided between the head and the external base layer.
【００１７】本発明に係る請求項４記載のヘテロ接合バ
イポーラトランジスタの製造方法は、(a) 第１導電型の
コレクタ層を形成する工程と、(b) 前記コレクタ層の主
面上に第２導電型のベース層を形成する工程と、(c) 前
記ベース層の主面上に選択的にベース形成用マスク層を
形成する工程と、(d) 前記ベース形成用マスク層をマス
クとして、前記ベース形成用マスク層に覆われない前記
ベース層の全部と、前記コレクタ層の一部を選択的に除
去する工程と、(e) 前記ベース形成用マスク層をマスク
として、前記ベース形成用マスク層に覆われていない部
分に、結晶成長法により外部ベース層を形成する工程
と、(f) 前記ベース形成用マスク層を除去する工程と、
(g) 全面にエミッタ形成用マスク層を形成する工程と、
(h) 前記エミッタ形成用マスク層のうち前記ベース層に
対応する部分を選択的に除去して前記ベース層を露出さ
せる工程と、(i) 露出した前記ベース層の主面上に前記
コレクタ層より大きなバンドギャップを有する第１導電
型のエミッタ層を結晶成長法により形成する工程とを備
えている。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a heterojunction bipolar transistor, comprising: (a) a step of forming a collector layer of a first conductivity type; and (b) a second step on a main surface of the collector layer. Forming a conductive type base layer, (c) selectively forming a base forming mask layer on the main surface of the base layer, and (d) using the base forming mask layer as a mask, Selectively removing all of the base layer not covered by the base forming mask layer and part of the collector layer, and (e) using the base forming mask layer as a mask, the base forming mask layer A step of forming an external base layer by a crystal growth method in a portion not covered by, and (f) a step of removing the base forming mask layer,
(g) a step of forming a mask layer for forming an emitter on the entire surface,
(h) a step of selectively removing a portion of the emitter forming mask layer corresponding to the base layer to expose the base layer, and (i) the collector layer on the exposed main surface of the base layer. And a step of forming a first conductivity type emitter layer having a larger band gap by a crystal growth method.
【００１８】本発明に係る請求項５記載のヘテロ接合バ
イポーラトランジスタの製造方法は、前記工程(d)が、
前記ベース層を４５０℃以下の温度下でハロゲン系ガス
を含むガスの雰囲気中に曝し、前記ベース形成用マスク
層に覆われない前記ベース層の表面に形成された酸化膜
を除去する工程を含み、前記工程(i)は、露出した前記
ベース層を４５０℃以下の温度下で前記ハロゲン系ガス
を含むガスの雰囲気中に曝し、露出した前記ベース層の
表面に形成された酸化膜を除去する工程を含んでいる。In the method of manufacturing a heterojunction bipolar transistor according to claim 5 of the present invention, the step (d) comprises
Exposing the base layer to a gas atmosphere containing a halogen-based gas at a temperature of 450 ° C. or lower to remove an oxide film formed on the surface of the base layer not covered by the base-forming mask layer. In the step (i), the exposed base layer is exposed to a gas atmosphere containing the halogen-based gas at a temperature of 450 ° C. or lower to remove an oxide film formed on the exposed surface of the base layer. Including the process.
【００１９】本発明に係る請求項６記載のヘテロ接合バ
イポーラトランジスタの製造方法は、前記ベース層がＧ
ａＡｓ系の半導体層であり、前記ハロゲン系ガスを含む
ガスは、少なくともＨＣｌガス、水素ガス、アルシンガ
スを含むガスである。In the method of manufacturing a heterojunction bipolar transistor according to claim 6 of the present invention, the base layer is G
It is an aAs-based semiconductor layer, and the gas containing the halogen-based gas is a gas containing at least HCl gas, hydrogen gas, and arsine gas.
【００２０】本発明に係る請求項７記載のヘテロ接合バ
イポーラトランジスタの製造方法は、(a) 第１導電型の
コレクタ層を形成する工程と、(b) 前記コレクタ層の主
面上に第２導電型のベース層を形成する工程と、(c) 前
記ベース層の主面上に選択的にベース形成用マスク層を
形成する工程と、(d) 前記ベース形成用マスク層をマス
クとして、前記ベース形成用マスク層に覆われない前記
ベース層の全部と、前記コレクタ層の一部を選択的に除
去する工程と、(e) 前記ベース形成用マスク層をマスク
として、前記ベース形成用マスク層に覆われていない部
分に、結晶成長法により外部ベース層を形成する工程
と、(f) 前記外部ベース層上に結晶成長法により高抵抗
半導体層を形成する工程と、(g) 前記ベース形成用マス
ク層を除去する工程と、(h) 全面に前記コレクタ層より
大きなバンドギャップを有する第１導電型のエミッタ層
を結晶成長法により形成する工程とを備えている。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a heterojunction bipolar transistor, comprising: (a) a step of forming a collector layer of the first conductivity type; and (b) a second step on the main surface of the collector layer. Forming a conductive type base layer, (c) selectively forming a base forming mask layer on the main surface of the base layer, and (d) using the base forming mask layer as a mask, Selectively removing all of the base layer not covered by the base forming mask layer and part of the collector layer, and (e) using the base forming mask layer as a mask, the base forming mask layer A step of forming an extrinsic base layer by a crystal growth method in a portion that is not covered by (f) a step of forming a high resistance semiconductor layer on the extrinsic base layer by a crystal growth method, and (g) forming the base. Step for removing the mask layer for And a step of forming by crystal growth method emitter layer of a first conductivity type having a larger band gap than the collector layer.
【００２１】本発明に係る請求項８記載のヘテロ接合バ
イポーラトランジスタの製造方法は、前記工程(d)が、
前記ベース層を４５０℃以下の温度下でハロゲン系ガス
を含むガスの雰囲気中に曝し、前記ベース形成用マスク
層に覆われない前記ベース層の表面に形成された酸化膜
を除去する工程を含み、前記工程(h)は、前記ベース形
成用マスク層に覆われていた前記ベース層と、前記高抵
抗半導体層を４５０℃以下の温度下でハロゲン系ガスを
含む雰囲気中に曝し、前記ベース層および前記高抵抗半
導体層の表面に形成された酸化膜を除去する工程を含ん
でいる。In the method for manufacturing a heterojunction bipolar transistor according to claim 8 of the present invention, the step (d) comprises
Exposing the base layer to a gas atmosphere containing a halogen-based gas at a temperature of 450 ° C. or lower to remove an oxide film formed on the surface of the base layer not covered by the base-forming mask layer. In the step (h), the base layer covered with the base forming mask layer and the high resistance semiconductor layer are exposed to an atmosphere containing a halogen-based gas at a temperature of 450 ° C. or lower, And a step of removing the oxide film formed on the surface of the high resistance semiconductor layer.
【００２２】本発明に係る請求項９記載のヘテロ接合バ
イポーラトランジスタの製造方法は、前記ベース層およ
び前記高抵抗半導体層がＧａＡｓ系の半導体層であり、
前記ハロゲン系ガスを含むガスは、少なくともＨＣｌガ
ス、水素ガス、アルシンガスを含むガスである。According to a ninth aspect of the present invention, in the method for manufacturing a heterojunction bipolar transistor, the base layer and the high resistance semiconductor layer are GaAs-based semiconductor layers,
The gas containing the halogen-based gas is a gas containing at least HCl gas, hydrogen gas, and arsine gas.
【００２３】[0023]
【作用】本発明に係る請求項１記載のヘテロ接合バイポ
ーラトランジスタによれば、ベース層の外部に、少なく
ともベース層の側面に接するように形成された第２導電
型の外部ベース層を備えているので、ベース層の主面の
ほぼ全域に渡ってエミッタ層を形成することにより、エ
ミッタ層直下の領域と外部ベース層との間に介在するベ
ース層の長さは僅かとなり、ベース層を薄くした場合に
もベース抵抗を低減することができる。According to the heterojunction bipolar transistor of the first aspect of the present invention, the second conductivity type external base layer is formed outside the base layer so as to contact at least the side surface of the base layer. Therefore, by forming the emitter layer over almost the entire main surface of the base layer, the length of the base layer interposed between the region immediately below the emitter layer and the external base layer becomes small, and the base layer is thinned. Also in this case, the base resistance can be reduced.
【００２４】本発明に係る請求項２記載のヘテロ接合バ
イポーラトランジスタによれば、エミッタ層がベース層
の主面のほぼ全面に渡って形成され、外部ベース層がコ
レクタ層の凸部以外の段差部分の表面および凸部の側面
とベース層の側面に接するように形成されているので、
ベース層のエミッタ層直下の領域と外部ベース層との間
に介在するベース層の長さは僅かとなり、ベース層を薄
くした場合にもベース抵抗が低減される。According to the second aspect of the heterojunction bipolar transistor of the present invention, the emitter layer is formed over substantially the entire main surface of the base layer, and the external base layer is a stepped portion other than the convex portion of the collector layer. Since it is formed so as to be in contact with the side surface of the base and the side surface of the convex portion,
The length of the base layer interposed between the region immediately below the emitter layer of the base layer and the external base layer is small, and the base resistance is reduced even when the base layer is thin.
【００２５】本発明に係る請求項３記載のヘテロ接合バ
イポーラトランジスタによれば、エミッタ層の断面形状
が実質的にＴ字形状をなし、脚部がベース層の主面の全
面に接しているので、ベース層のエミッタ層直下の領域
と外部ベース層との間には、実質的にベース層が介在し
ないことになり、ベース層を薄くした場合にもベース抵
抗を低減することができる。また、頭部が外部ベース層
の上部にオーバハングするように形成されているので、
電気的な接続を行う場合に接触面積を広く取ることがで
き、接触抵抗を低減することができる。ここで、頭部と
外部ベース層との間には高抵抗半導体層をさらに備えて
いるので、エミッタ層と外部ベース層との間で、望まし
くない経路を通って電流が流れることが防止される。According to the third aspect of the heterojunction bipolar transistor of the present invention, the emitter layer has a substantially T-shaped cross section, and the legs are in contact with the entire main surface of the base layer. Since the base layer is not substantially interposed between the region of the base layer directly below the emitter layer and the external base layer, the base resistance can be reduced even when the base layer is thin. Moreover, since the head is formed so as to overhang on the upper part of the external base layer,
When making an electrical connection, a large contact area can be obtained, and contact resistance can be reduced. Here, since the high resistance semiconductor layer is further provided between the head portion and the external base layer, it is possible to prevent a current from flowing through an undesired path between the emitter layer and the external base layer. .
【００２６】本発明に係る請求項４記載のヘテロ接合バ
イポーラトランジスタの製造方法によれば、ベース層の
主面上には工程の途中で除去すべき半導体層が形成され
ないので、当該半導体層を除去してベース層を露出させ
る必要がなくなる。従って、精密な制御性が要求される
ベース層の露出工程が省略されて、製造方法が簡略化さ
れると共に、ベース層の露出工程に伴ってベース層が不
必要に除去されることが回避され、ベース層は形成時の
厚みを保つことになる。ベース層は極めて制御性よく形
成することが可能であるので、ベース抵抗の均一化を容
易に実現することができる。According to the method of manufacturing a heterojunction bipolar transistor of the present invention, since the semiconductor layer to be removed is not formed on the main surface of the base layer during the process, the semiconductor layer is removed. There is no need to expose the base layer. Therefore, the exposure process of the base layer, which requires precise controllability, is omitted, the manufacturing method is simplified, and unnecessary removal of the base layer due to the exposure process of the base layer is avoided. The base layer maintains its thickness when formed. Since the base layer can be formed with extremely good controllability, it is possible to easily realize uniform base resistance.
【００２７】本発明に係る請求項５記載のヘテロ接合バ
イポーラトランジスタの製造方法によれば、工程(d)
が、ベース層を４５０℃以下の温度下でハロゲン系ガス
を含むガスの雰囲気中に曝し、ベース形成用マスク層に
覆われないベース層の表面に形成された酸化膜を除去す
る工程を含んでいるので、工程(d)において除去されず
に残ったコレクタ層の表面に酸化膜が残跡することが防
止され、工程(e)において形成される外部ベース層の結
晶性が良好となる。また工程(i)が、露出したベース層
を４５０℃以下の温度下でハロゲン系ガスを含むガスの
雰囲気中に曝し、露出したベース層の表面に形成された
酸化膜を除去する工程を含んでいるので、露出したベー
ス層の主面上に形成されるエミッタ層の結晶性が良好と
なる。According to the method of manufacturing a heterojunction bipolar transistor of the fifth aspect of the present invention, the step (d)
Includes exposing the base layer to a gas atmosphere containing a halogen-based gas at a temperature of 450 ° C. or lower to remove an oxide film formed on the surface of the base layer not covered by the base-forming mask layer. Therefore, the oxide film is prevented from being left on the surface of the collector layer that is not removed in step (d), and the crystallinity of the external base layer formed in step (e) is improved. Further, the step (i) includes a step of exposing the exposed base layer to a gas atmosphere containing a halogen-based gas at a temperature of 450 ° C. or lower to remove the oxide film formed on the surface of the exposed base layer. Therefore, the crystallinity of the emitter layer formed on the exposed main surface of the base layer is improved.
【００２８】本発明に係る請求項６記載のヘテロ接合バ
イポーラトランジスタの製造方法によれば、ベース層が
ＧａＡｓ系の半導体層である場合に、少なくともＨＣｌ
ガス、水素ガス、アルシンガスを含むガスが、４５０℃
以下の温度下にあるベース層に接触することにより、ベ
ース層の表面に形成された酸化膜が、吸着および脱離の
連続的な反応により除去されることになる。According to the method of manufacturing a heterojunction bipolar transistor of the sixth aspect of the present invention, when the base layer is a GaAs-based semiconductor layer, at least HCl is used.
Gas containing gas, hydrogen gas and arsine gas is 450 ℃
By contacting the base layer under the following temperature, the oxide film formed on the surface of the base layer is removed by the continuous reaction of adsorption and desorption.
【００２９】本発明に係る請求項７記載のヘテロ接合バ
イポーラトランジスタの製造方法によれば、ベース層の
主面上には工程の途中で除去すべき半導体層が形成され
ないので、当該半導体層を除去してベース層を露出させ
る必要がなくなる。従って、精密な制御性が要求される
ベース層の露出工程が省略されて、製造方法が簡略化さ
れると共に、ベース層の露出工程に伴ってベース層が不
必要に除去されることが回避され、ベース層は形成時の
厚みを保つことになる。ベース層は極めて制御性よく形
成することが可能であるので、ベース抵抗の均一化を容
易に実現することができる。また、外部ベース層および
エミッタ層の形成に際してもベース形成用マスクが使用
されるので、外部ベース層およびエミッタ層がセルフア
ラインで形成されることになり、外部ベース層およびエ
ミッタ層の形成のために新たなマスクを必要とする場合
に比べて製造工程を短縮することができる。According to the method of manufacturing a heterojunction bipolar transistor of the seventh aspect of the present invention, since the semiconductor layer to be removed is not formed on the main surface of the base layer during the process, the semiconductor layer is removed. There is no need to expose the base layer. Therefore, the exposure process of the base layer, which requires precise controllability, is omitted, the manufacturing method is simplified, and unnecessary removal of the base layer due to the exposure process of the base layer is avoided. The base layer maintains its thickness when formed. Since the base layer can be formed with extremely good controllability, it is possible to easily realize uniform base resistance. In addition, since the base forming mask is used also in forming the external base layer and the emitter layer, the external base layer and the emitter layer are formed in self-alignment, and the external base layer and the emitter layer are formed. The manufacturing process can be shortened as compared with the case where a new mask is required.
【００３０】本発明に係る請求項８記載のヘテロ接合バ
イポーラトランジスタの製造方法によれば、工程(d)
が、ベース層を４５０℃以下の温度下でハロゲン系ガス
を含む雰囲気中に曝し、ベース形成用マスク層に覆われ
ないベース層の表面に形成された酸化膜を除去する工程
を含んでいるので、工程(d)において除去されずに残っ
たコレクタ層の表面に酸化膜が残跡することが防止さ
れ、工程(e)において形成される外部ベース層および、
工程(f)において形成される高抵抗半導体層の結晶性が
良好となる。また工程(h)が、ベース形成用マスク層に
覆われていたベース層と、高抵抗半導体層を４５０℃以
下の温度下でハロゲン系ガスを含むガスの雰囲気中に曝
し、ベース層および高抵抗半導体層の表面に形成された
酸化膜を除去する工程を含んでいるので、露出したベー
ス層および高抵抗半導体層の主面上に形成されるエミッ
タ層の結晶性が良好となる。According to the method of manufacturing a heterojunction bipolar transistor according to claim 8 of the present invention, step (d)
However, it includes a step of exposing the base layer to an atmosphere containing a halogen-based gas at a temperature of 450 ° C. or lower to remove an oxide film formed on the surface of the base layer not covered by the base forming mask layer. An oxide film is prevented from being left on the surface of the collector layer that is not removed in step (d), and the external base layer formed in step (e), and
The crystallinity of the high resistance semiconductor layer formed in the step (f) becomes good. Further, in the step (h), the base layer covered with the base forming mask layer and the high-resistance semiconductor layer are exposed to a gas atmosphere containing a halogen-based gas at a temperature of 450 ° C. or lower, and Since the step of removing the oxide film formed on the surface of the semiconductor layer is included, the crystallinity of the emitter layer formed on the exposed base layer and the main surface of the high resistance semiconductor layer becomes good.
【００３１】本発明に係る請求項９記載のヘテロ接合バ
イポーラトランジスタの製造方法によれば、ベース層お
よび高抵抗半導体層がＧａＡｓ系の半導体層である場合
に、少なくともＨＣｌガス、水素ガス、アルシンガスを
含むガスが、４５０℃以下の温度下にあるベース層、外
部ベース層および高抵抗半導体層に接触することによ
り、ベース層、外部ベース層および高抵抗半導体層の表
面に形成された酸化膜が、吸着および脱離の連続的な反
応により除去されることになる。According to the method of manufacturing a heterojunction bipolar transistor according to a ninth aspect of the present invention, when the base layer and the high-resistance semiconductor layer are GaAs semiconductor layers, at least HCl gas, hydrogen gas, and arsine gas are used. The gas containing gas contacts the base layer, the external base layer and the high resistance semiconductor layer at a temperature of 450 ° C. or less, so that the oxide film formed on the surfaces of the base layer, the external base layer and the high resistance semiconductor layer is It will be removed by a continuous reaction of adsorption and desorption.
【００３２】[0032]
＜第１の実施例＞以下、本発明に係る第１の実施例とし
て、ＨＢＴ１０００の構成およびその製造方法について
説明する。まず、製造工程を順に示した断面図である図
１〜図９を用いて製造方法について説明する。<First Embodiment> As a first embodiment according to the present invention, the structure of the HBT 1000 and a method of manufacturing the HBT 1000 will be described below. First, a manufacturing method will be described with reference to FIGS. 1 to 9 which are cross-sectional views sequentially showing manufacturing steps.
【００３３】図１に示す工程において、半絶縁性のＧａ
Ａｓ基板１の主面上にＭＯＣＶＤ法などを用いて、Ｇａ
Ａｓバッファ層２、Ｎ+型ＧａＡｓコレクタコンタクト
層３、Ｎ型ＧａＡｓコレクタ層４、Ｐ型ＧａＡｓベース
層５を順に形成して積層構造を形成し、Ｐ型ＧａＡｓベ
ース層５の主面上にプラズマＣＶＤ法によりベース形成
用ＳｉＮ層６を選択的に形成する。ここでベース形成用
ＳｉＮ層６は後にベース領域として残る部分に形成され
る。なお、ベース層は下部に形成される半導体層と上部
に形成される半導体層の組成に合わせて、下部側と上部
側でその組成比がグレーデッドに異なっているように形
成される場合もある。In the process shown in FIG. 1, semi-insulating Ga is used.
Ga is formed on the main surface of the As substrate 1 by the MOCVD method or the like.
An As buffer layer 2, an N + type GaAs collector contact layer 3, an N type GaAs collector layer 4, and a P type GaAs base layer 5 are sequentially formed to form a laminated structure, and a plasma is formed on the main surface of the P type GaAs base layer 5. The base-forming SiN layer 6 is selectively formed by the CVD method. Here, the base-forming SiN layer 6 is formed in a portion that will remain as a base region later. The base layer may be formed such that the composition ratios of the lower side and the upper side are graded differently according to the composition of the lower semiconductor layer and the upper semiconductor layer. .
【００３４】次に図２に示す工程において、ベース形成
用ＳｉＮ層６をマスクとして、Ｐ型ＧａＡｓベース層５
およびＮ+型ＧａＡｓコレクタ層４を選択的に除去す
る。Next, in the step shown in FIG. 2, the P-type GaAs base layer 5 is formed using the SiN layer 6 for forming a base as a mask.
And the N + type GaAs collector layer 4 is selectively removed.
【００３５】次に図３に示す工程において、ベース形成
用ＳｉＮ層６に覆われていないＰ型ＧａＡｓベース層５
の側面およびＮ型ＧａＡｓコレクタ層４の表面に接する
ように、ＭＯＣＶＤ法を用いてＰ+型ＧａＡｓ外部ベー
ス層７を選択的に成長させる。Next, in the step shown in FIG. 3, the P-type GaAs base layer 5 not covered with the base-forming SiN layer 6 is formed.
The P + -type GaAs extrinsic base layer 7 is selectively grown by using the MOCVD method so as to be in contact with the side surfaces of the N-type GaAs collector layer 4 and the surface thereof.
【００３６】次に図４に示す工程において、ベース形成
用ＳｉＮ層６を除去した後、プラズマＣＶＤ法により全
面に渡ってエミッタ形成用ＳｉＮ層８を形成する。Next, in the step shown in FIG. 4, after removing the SiN layer 6 for forming the base, the SiN layer 8 for forming the emitter is formed over the entire surface by the plasma CVD method.
【００３７】次に図５に示す工程において、Ｐ型ＧａＡ
ｓベース層５のエミッタを形成する部分に対応するエミ
ッタ形成用ＳｉＮ層８を選択的に除去して開口部ＯＰを
形成する。Next, in the step shown in FIG. 5, P-type GaA
The emitter forming SiN layer 8 corresponding to the emitter forming portion of the s base layer 5 is selectively removed to form the opening OP.
【００３８】次に図６に示す工程において、エミッタ形
成用ＳｉＮ層８をマスクとして開口部ＯＰ、すなわちＰ
型ＧａＡｓベース層５の上に、ＭＯＣＶＤ法を用いてＮ
型ＡｌＧａＡｓエミッタ層９およびＮ+型ＩｎＧａＡｓ
エミッタコンタクト層１０を順次選択的に成長させる。Next, in the step shown in FIG. 6, the opening OP, that is, P, is formed by using the emitter-forming SiN layer 8 as a mask.
On the n-type GaAs base layer 5 by the MOCVD method.
Type AlGaAs emitter layer 9 and N + type InGaAs
The emitter contact layer 10 is sequentially and selectively grown.
【００３９】次に図７に示す工程において、エミッタ形
成用ＳｉＮ層８を除去した後、Ｐ+型ＧａＡｓ外部ベー
ス層７およびＮ型ＧａＡｓコレクタ層４を選択的に除去
して、Ｎ+型ＧａＡｓコレクタコンタクト層３の表面を
露出させる。Next, in the step shown in FIG. 7, after removing the emitter-forming SiN layer 8, the P + -type GaAs external base layer 7 and the N-type GaAs collector layer 4 are selectively removed to obtain the N + -type GaAs. The surface of the collector contact layer 3 is exposed.
【００４０】次に図８に示す工程において、Ｎ+型Ｉｎ
ＧａＡｓエミッタコンタクト層１０の主面上にエミッタ
電極１１を、残されたＰ+型ＧａＡｓ外部ベース層７の
主面上にベース電極１２を、露出したＮ+型ＧａＡｓコ
レクタコンタクト層３の主面上にコレクタ電極１３を形
成する。Next, in the step shown in FIG. 8, N + type In
An emitter electrode 11 is formed on the main surface of the GaAs emitter contact layer 10, a base electrode 12 is formed on the remaining main surface of the P + -type GaAs external base layer 7, and an exposed main surface of the N + -type GaAs collector contact layer 3 is formed. A collector electrode 13 is formed on.
【００４１】最後に全面に渡って保護膜としての絶縁膜
１４を形成することで、図９に示すようにＨＢＴ１００
０の基本構造が完成する。Finally, by forming an insulating film 14 as a protective film over the entire surface, as shown in FIG.
The basic structure of 0 is completed.
【００４２】以上説明したように、本発明に係るＨＢＴ
の製造方法によれば、Ｐ型ＧａＡｓベース層５の主面上
には工程の途中で除去すべき半導体層が形成されないの
で、当該半導体層を除去してＰ型ＧａＡｓベース層５の
面だしを行う必要がなくなる。従って、精密なエッチン
グ制御を要求される面だし工程が省略されて、製造方法
が簡略化されると共に、面だしに伴ってＰ型ＧａＡｓベ
ース層５が不必要に除去されることが回避され、Ｐ型Ｇ
ａＡｓベース層５は形成時の厚みを保つことになる。Ｐ
型ＧａＡｓベース層５は形成は極めて制御性よく形成す
ることが可能であるので、ベース抵抗の均一化を容易に
実現することができ、動作特性が均一なＨＢＴを歩留ま
りよく製造することが可能となる。As described above, the HBT according to the present invention
According to the manufacturing method of 1., since the semiconductor layer to be removed is not formed on the main surface of the P-type GaAs base layer 5 during the process, the semiconductor layer is removed and the surface of the P-type GaAs base layer 5 is exposed. There is no need to do it. Therefore, the surface-raising step requiring precise etching control is omitted, the manufacturing method is simplified, and unnecessary removal of the P-type GaAs base layer 5 due to the surface-raising is avoided. P type G
The aAs base layer 5 maintains the thickness at the time of formation. P
Since the formation of the type GaAs base layer 5 can be performed with extremely high controllability, it is possible to easily realize uniform base resistance, and it is possible to manufacture an HBT having uniform operation characteristics with high yield. Become.
【００４３】次に、製造工程の最終工程を示す断面図で
ある図９を用いて、ＨＢＴ１０００の特徴について説明
する。図２５に示した従来のＨＢＴでは、Ｎ型Ａｌ0.26
Ｇａ0.74Ａｓエミッタ層１０５の直下の領域とベース電
極１０９とは厚さ７００オングストローム程度のＰ型Ｇ
ａＡｓベース層１０４で接続される構成となっているの
で、ベース抵抗が高くなっている。また、図２１を用い
て説明したように、従来のＨＢＴはその製造においてＰ
型ＧａＡｓベース層１０４を面だしする必要があるの
で、Ｐ型ＧａＡｓベース層１０４の厚みが不均一であ
り、ＨＢＴの特性が素子ごとに不均一であった。Next, the features of the HBT 1000 will be described with reference to FIG. 9 which is a sectional view showing the final step of the manufacturing process. In the conventional HBT shown in FIG. 25, N-type Al 0.26
The region directly under the Ga 0.74 As emitter layer 105 and the base electrode 109 are P-type G having a thickness of about 700 Å.
Since they are connected by the aAs base layer 104, the base resistance is high. In addition, as described with reference to FIG. 21, the conventional HBT has a P
Since it is necessary to expose the p-type GaAs base layer 104, the thickness of the p-type GaAs base layer 104 is not uniform, and the HBT characteristics are not uniform for each device.
【００４４】一方、図９に示す本発明に係るＨＢＴ１０
００は、Ｐ型ＧａＡｓベース層５の側面に直接接するよ
うにＰ+型ＧａＡｓ外部ベース層７を設けているので、
Ｐ型ＧａＡｓベース層５の主面のほぼ全域に渡ってＮ型
ＡｌＧａＡｓエミッタ層９を形成することにより、Ｎ型
ＡｌＧａＡｓエミッタ層９の直下の領域（この部分を活
性ベース領域と呼称）とＰ+型ＧａＡｓ外部ベース層７
との間に介在する薄いＰ型ＧａＡｓベース層５（この部
分を不活性ベース領域と呼称）の長さは僅かとなり、ベ
ース抵抗を低減することができる。このことはベース層
の薄層化による高速化に対応したヘテロ接合バイポーラ
トランジスタを得ることができることを意味している。
ここで、不活性ベース領域の長さは短ければ短いほど良
い。On the other hand, the HBT 10 according to the present invention shown in FIG.
00 has the P + -type GaAs external base layer 7 so as to be in direct contact with the side surface of the P-type GaAs base layer 5,
By forming the N-type AlGaAs emitter layer 9 over almost the entire main surface of the P-type GaAs base layer 5, a region immediately below the N-type AlGaAs emitter layer 9 (this portion is called an active base region) and P + Type GaAs external base layer 7
The thin P-type GaAs base layer 5 (this portion is referred to as an inactive base region) interposed between and becomes short and the base resistance can be reduced. This means that it is possible to obtain a heterojunction bipolar transistor corresponding to high speed by thinning the base layer.
Here, the shorter the length of the inactive base region, the better.
【００４５】また、ＨＢＴ１０００の製造過程において
はＰ型ＧａＡｓベース層５の面だし工程が不要なので、
Ｐ型ＧａＡｓベース層５の厚みが均一なＨＢＴが得られ
ることになる。Further, in the manufacturing process of the HBT 1000, the step of exposing the P-type GaAs base layer 5 is unnecessary,
An HBT having a uniform thickness of the P-type GaAs base layer 5 can be obtained.
【００４６】＜第２の実施例＞本発明に係る第２の実施
例として、ＨＢＴ２０００の構成およびその製造方法に
ついて説明する。まず、製造工程を順に示した断面図で
ある図１０〜図１７を用いて製造方法について説明す
る。<Second Embodiment> As a second embodiment according to the present invention, the structure of the HBT2000 and the manufacturing method thereof will be described. First, the manufacturing method will be described with reference to FIGS. 10 to 17, which are sectional views showing the manufacturing steps in order.
【００４７】図１０に示す工程において、半絶縁性のＧ
ａＡｓ基板１の主面上にＭＯＣＶＤ法などを用いて、Ｇ
ａＡｓバッファ層２、Ｎ+型ＧａＡｓコレクタコンタク
ト層３、Ｎ型ＧａＡｓコレクタ層４、Ｐ型ＧａＡｓベー
ス層５を順に形成して積層構造を形成し、Ｐ型ＧａＡｓ
ベース層５の主面上にプラズマＣＶＤ法によりベース形
成用ＳｉＮ層６を選択的に形成する。ここで、ベース形
成用ＳｉＮ層６は後にベース領域として残る部分に形成
される。なお、ベース層は下部に形成される半導体層と
上部に形成される半導体層の組成に合わせて、下部側と
上部側でその組成比がグレーデッドに異なっているよう
に形成される場合もある。In the step shown in FIG. 10, semi-insulating G
Using the MOCVD method or the like on the main surface of the aAs substrate 1, G
The aAs buffer layer 2, the N + type GaAs collector contact layer 3, the N type GaAs collector layer 4, and the P type GaAs base layer 5 are formed in this order to form a laminated structure.
The SiN layer 6 for base formation is selectively formed on the main surface of the base layer 5 by the plasma CVD method. Here, the base-forming SiN layer 6 is formed in a portion that will later remain as a base region. The base layer may be formed such that the composition ratios of the lower side and the upper side are graded differently according to the composition of the lower semiconductor layer and the upper semiconductor layer. .
【００４８】次に図１１に示す工程において、ベース形
成用ＳｉＮ層６をマスクとして、Ｐ型ＧａＡｓベース層
５およびＮ+型ＧａＡｓコレクタ層４を選択的に除去す
る。Next, in the step shown in FIG. 11, the P-type GaAs base layer 5 and the N + -type GaAs collector layer 4 are selectively removed using the SiN layer 6 for forming a base as a mask.
【００４９】次に図１２に示す工程において、ベース形
成用ＳｉＮ層６に覆われていないＰ型ＧａＡｓベース層
５の側面に接するように、ＭＯＣＶＤ法を用いてＰ+型
ＧａＡｓ外部ベース層７を選択的に成長させた後、Ｐ+
型ＧａＡｓ外部ベース層７の表面上に高抵抗ＧａＡｓ層
１５を選択的に成長させる。高抵抗ＧａＡｓ層１５は、
例えば酸素をＧａＡｓ層にドープすることで形成するこ
とができ、その抵抗値は５×１０3Ωｃｍ以上となるよ
うに形成される。また、高抵抗層として高抵抗ＡｌＧａ
Ａｓ層を用いる場合もある。Next, in the step shown in FIG. 12, a P + -type GaAs external base layer 7 is formed by MOCVD so as to come into contact with the side surface of the P-type GaAs base layer 5 which is not covered with the base-forming SiN layer 6. After growing selectively, P +
A high resistance GaAs layer 15 is selectively grown on the surface of the type GaAs extrinsic base layer 7. The high resistance GaAs layer 15 is
For example, it can be formed by doping oxygen into the GaAs layer, and its resistance value is formed to be 5 × 10 3 Ωcm or more. Further, as the high resistance layer, high resistance AlGa
In some cases, an As layer is used.
【００５０】ここで、Ｎ型ＡｌＧａＡｓエミッタ層９お
よびＰ+型ＧａＡｓ外部ベース層７が同じベース形成用
ＳｉＮ層６をマスクとして形成される、すなわちＮ型Ａ
ｌＧａＡｓエミッタ層９およびＰ+型ＧａＡｓ外部ベー
ス層７がセルフアラインで形成されることになる。Here, the N-type AlGaAs emitter layer 9 and the P + -type GaAs external base layer 7 are formed by using the same base-forming SiN layer 6 as a mask, that is, N-type A.
The lGaAs emitter layer 9 and the P + -type GaAs external base layer 7 are formed in self-alignment.
【００５１】次に図１３に示す工程において、ベース形
成用ＳｉＮ層６を除去する。Next, in the step shown in FIG. 13, the base-forming SiN layer 6 is removed.
【００５２】次に図１４に示す工程において、全面に渡
ってＭＯＣＶＤ法を用いてＮ型ＡｌＧａＡｓエミッタ層
９およびＮ+型ＩｎＧａＡｓエミッタコンタクト層１０
を順次成長させる。Next, in the step shown in FIG. 14, the N type AlGaAs emitter layer 9 and the N + type InGaAs emitter contact layer 10 are formed over the entire surface by MOCVD.
To grow sequentially.
【００５３】次に図１５に示す工程において、Ｎ型Ａｌ
ＧａＡｓエミッタ層９およびＮ+型ＩｎＧａＡｓエミッ
タコンタクト層１０を選択的に除去してＰ+型ＧａＡｓ
外部ベース層７の表面を露出させた後、Ｐ+型ＧａＡｓ
外部ベース層７およびＮ型ＧａＡｓコレクタ層４を選択
的に除去して、Ｎ+型ＧａＡｓコレクタコンタクト層３
の表面を露出させる。Next, in the step shown in FIG.
The GaAs emitter layer 9 and the N + type InGaAs emitter contact layer 10 are selectively removed to remove the P + type GaAs.
After exposing the surface of the external base layer 7, P + type GaAs
The N + type GaAs collector contact layer 3 is formed by selectively removing the external base layer 7 and the N type GaAs collector layer 4.
Expose the surface of.
【００５４】次に図１６に示す工程において、Ｎ+型Ｉ
ｎＧａＡｓエミッタコンタクト層１０の主面上にエミッ
タ電極１１を、残されたＰ+型ＧａＡｓ外部ベース層７
の主面上にベース電極１２を、露出したＮ+型ＧａＡｓ
コレクタコンタクト層３の主面上にコレクタ電極１３を
形成する。Next, in the step shown in FIG. 16, N + type I
The emitter electrode 11 is left on the main surface of the nGaAs emitter contact layer 10, and the remaining P + -type GaAs external base layer 7 is left.
The base electrode 12 is exposed on the main surface of the N + -type GaAs
The collector electrode 13 is formed on the main surface of the collector contact layer 3.
【００５５】最後に全面に渡って保護膜としての絶縁膜
１４を形成することで、図１７に示すようにＨＢＴ２０
００の基本構造が完成する。Finally, by forming the insulating film 14 as a protective film over the entire surface, the HBT 20 is formed as shown in FIG.
The basic structure of 00 is completed.
【００５６】以上説明したように、本発明に係るＨＢＴ
の製造方法によれば、Ｐ型ＧａＡｓベース層５の主面上
には、工程の途中で除去すべき他の半導体層が形成され
ないので、当該他の半導体層を除去してＰ型ＧａＡｓベ
ース層５の面だしを行う必要がなくなる。従って、精密
なエッチング制御を要求される面だし工程が省略され
て、製造方法が簡略化されると共に、面だしに伴ってＰ
型ＧａＡｓベース層５が不必要に除去されることが回避
され、Ｐ型ＧａＡｓベース層５は形成時の厚みを保つこ
とになる。Ｐ型ＧａＡｓベース層５は形成は極めて制御
性よく形成することが可能であるので、ベース抵抗の均
一化を容易に実現することができ、素子特性が均一なＨ
ＢＴを歩留まりよく製造することが可能となる。As described above, the HBT according to the present invention
According to the manufacturing method of 1., since no other semiconductor layer to be removed is formed on the main surface of the P-type GaAs base layer 5 during the process, the other semiconductor layer is removed and the P-type GaAs base layer is removed. There is no need to carry out the 5 leveling. Therefore, the surface preparation process requiring precise etching control is omitted, the manufacturing method is simplified, and P
The P-type GaAs base layer 5 is prevented from being unnecessarily removed, and the P-type GaAs base layer 5 maintains the thickness when formed. Since the P-type GaAs base layer 5 can be formed with extremely good controllability, the base resistance can be easily made uniform, and the H-type device having uniform element characteristics can be obtained.
It becomes possible to manufacture BT with high yield.
【００５７】また、Ｎ型ＡｌＧａＡｓエミッタ層９およ
びＰ+型ＧａＡｓ外部ベース層７がセルフアラインで形
成されるために、本発明の第１の実施例として示したＨ
ＢＴ１０００の製造工程と比較してもさらに工程の簡略
化が可能であり歩留まりを向上することができる。Further, since the N-type AlGaAs emitter layer 9 and the P + -type GaAs external base layer 7 are formed by self-alignment, H shown as the first embodiment of the present invention.
Compared with the manufacturing process of BT1000, the process can be further simplified and the yield can be improved.
【００５８】次に、製造工程の最終工程を示す断面図で
ある図１７を用いて、ＨＢＴ２０００の特徴について説
明する。図２５に示す従来のＨＢＴでは、既に説明した
ようにベース抵抗が高いという問題があった。また、図
２１を用いて説明したように、従来のＨＢＴはその製造
においてＰ型ＧａＡｓベース層１０４を面だしする必要
があるので、Ｐ型ＧａＡｓベース層１０４の厚みが不均
一であり、ＨＢＴの特性が装置ごとに不均一であった。Next, the features of the HBT 2000 will be described with reference to FIG. 17 which is a sectional view showing the final step of the manufacturing process. The conventional HBT shown in FIG. 25 has a problem that the base resistance is high as already described. Further, as described with reference to FIG. 21, in the conventional HBT, it is necessary to expose the P-type GaAs base layer 104 in the manufacturing thereof, so that the thickness of the P-type GaAs base layer 104 is not uniform, and The characteristics were non-uniform among the devices.
【００５９】一方、図１７に示す本発明に係るＨＢＴ２
０００は、ＨＢＴ１０００と同様に、Ｐ型ＧａＡｓベー
ス層５の側面に直接接するようにＰ+型ＧａＡｓ外部ベ
ース層７が設けられ、かつ、Ｎ型ＡｌＧａＡｓエミッタ
層９の断面形状が、Ｐ型ＧａＡｓベース層５の主面全域
に渡って接触する脚部と、Ｐ+型ＧａＡｓ外部ベース層
７の上部にオーバハングする頭部とで実質的にＴ字形状
をなしているので、活性ベース領域とＰ+型ＧａＡｓ外
部ベース層７との間には不活性ベース領域が介在せず、
ＨＢＴ１０００に比べてベース抵抗をさらに低減するこ
とができる。また、頭部がＰ+型ＧａＡｓ外部ベース層
７の上部にオーバハングするように形成されているの
で、エミッタ電極１１との接触面積を広く取ることがで
き、接触抵抗を低減することができる。このことはベー
ス層の薄層化に加えてエミッタ電極１１の接触抵抗を低
減することによる高速化に対応したヘテロ接合バイポー
ラトランジスタを得ることができることを意味してい
る。On the other hand, the HBT2 according to the present invention shown in FIG.
000, like the HBT 1000, the P + -type GaAs external base layer 7 is provided so as to be in direct contact with the side surface of the P-type GaAs base layer 5, and the cross-sectional shape of the N-type AlGaAs emitter layer 9 is the P-type GaAs base. Since the legs that are in contact with the entire main surface of the layer 5 and the head that overhangs on the upper part of the P + -type GaAs external base layer 7 are substantially T-shaped, the active base region and the P + An inert base region does not exist between the GaAs external base layer 7 and
The base resistance can be further reduced as compared with the HBT1000. Further, since the head is formed so as to overhang the upper portion of the P + -type GaAs external base layer 7, the contact area with the emitter electrode 11 can be widened and the contact resistance can be reduced. This means that it is possible to obtain a heterojunction bipolar transistor capable of speeding up by reducing the contact resistance of the emitter electrode 11 in addition to thinning the base layer.
【００６０】なお、Ｎ型ＡｌＧａＡｓエミッタ層９とベ
ース電極１２との間には高抵抗ＧａＡｓ層１５が設けら
れているので、Ｎ型ＡｌＧａＡｓエミッタ層９とベース
電極１２との間で、望ましくない経路を通って電流が流
れることが防止される。Since the high resistance GaAs layer 15 is provided between the N-type AlGaAs emitter layer 9 and the base electrode 12, an undesired path is formed between the N-type AlGaAs emitter layer 9 and the base electrode 12. Current is prevented from flowing therethrough.
【００６１】また、ＨＢＴ２０００の製造過程において
もＰ型ＧａＡｓベース層５の面だし工程が不要なので、
Ｐ型ＧａＡｓベース層５の厚みが均一なＨＢＴが得られ
る。In the manufacturing process of the HBT2000, since the step of exposing the P-type GaAs base layer 5 is unnecessary,
An HBT having a uniform thickness of the P-type GaAs base layer 5 can be obtained.
【００６２】＜変形例＞以上説明した本発明に係る第１
および第２の実施例においては、ＨＢＴ１０００および
ＨＢＴ２０００をＧａＡｓ系の材質を用いて構成した例
を示したが、ＨＢＴを形成できる材質であれば良く、例
えばＩｎＧａＡｓ系の材質を用いて構成しても良い。<Modification> The first embodiment of the present invention described above
In the second embodiment, the example in which the HBT1000 and the HBT2000 are made of a GaAs-based material has been shown, but any material capable of forming the HBT may be used. For example, an InGaAs-based material may be used. good.
【００６３】特に、ＨＢＴ２０００に用いられた高抵抗
ＧａＡｓ層１５は必ずしもＧａＡｓである必要はなく、
上部および下部の半導体層との格子整合が得られる材質
であれば、高抵抗ＡｌＧａＡｓ層、あるいは高抵抗Ａｌ
ＩｎＡｓ層などを用いても同様の効果を奏する。In particular, the high resistance GaAs layer 15 used in the HBT2000 does not necessarily have to be GaAs.
A high-resistance AlGaAs layer or a high-resistance Al layer as long as the material can obtain a lattice match with the upper and lower semiconductor layers.
The same effect can be obtained by using an InAs layer or the like.
【００６４】＜第３の実施例＞本発明に係る第１および
第２の実施例では、ＨＢＴ１０００およびＨＢＴ２００
０における半導体層の選択成長工程に先立つ各層の選択
的除去工程において、具体的な除去の手法を示していな
かった。これは、従来からの一般的なドライあるいはウ
エットエッチング装置を用いて各層の選択的除去を行
い、次に一般的なＭＯＣＶＤ装置を用いて選択成長を行
っても良いことを示唆している。しかし、エッチングに
際しての被エッチング面の清浄化処理や、選択成長に際
しての成長層形成面の清浄化処理を行い、大気に曝すこ
となく連続して選択成長を行うことで、ＨＢＴの信頼性
を飛躍的に向上させることができる。<Third Embodiment> In the first and second embodiments of the present invention, the HBT1000 and HBT200 are used.
In the selective removal step of each layer prior to the selective growth step of the semiconductor layer in No. 0, no specific removal method was shown. This suggests that each layer may be selectively removed using a conventional general dry or wet etching apparatus, and then selective growth may be performed using a general MOCVD apparatus. However, by cleaning the etched surface during etching and cleaning the growth layer formation surface during selective growth, and continuously performing selective growth without exposure to the atmosphere, the reliability of the HBT jumps. Can be improved.
【００６５】以下に本発明に係る第３の実施例として、
被エッチング面の清浄化処理および成長層形成面の清浄
化処理を行い、大気に曝すことなく連続して選択成長を
行う手法を適用したＨＢＴ１０００の製造方法について
説明する。The third embodiment of the present invention will be described below.
A method of manufacturing the HBT 1000 will be described in which a method of performing a cleaning process on a surface to be etched and a cleaning process on a surface on which a growth layer is formed and applying a method of continuously performing selective growth without exposing to the atmosphere.
【００６６】まず、第１の実施例の図１に示すように、
半絶縁性のＧａＡｓ基板１の主面上にＭＯＣＶＤ法など
を用いて、ＧａＡｓバッファ層２、Ｎ+型ＧａＡｓコレ
クタコンタクト層３、Ｎ型ＧａＡｓコレクタ層４、Ｐ型
ＧａＡｓベース層５を順に形成して積層構造を形成し、
Ｐ型ＧａＡｓベース層５の主面上にプラズマＣＶＤ法に
よりベース形成用ＳｉＮ層６を選択的に形成する。この
状態ではＰ型ＧａＡｓベース層５の表面には酸化膜など
が形成されている場合がある。First, as shown in FIG. 1 of the first embodiment,
A GaAs buffer layer 2, an N + type GaAs collector contact layer 3, an N type GaAs collector layer 4 and a P type GaAs base layer 5 are sequentially formed on the main surface of a semi-insulating GaAs substrate 1 by MOCVD or the like. To form a laminated structure,
A SiN layer 6 for forming a base is selectively formed on the main surface of the P-type GaAs base layer 5 by a plasma CVD method. In this state, an oxide film or the like may be formed on the surface of the P-type GaAs base layer 5.
【００６７】そこで、ＭＯＣＶＤを行った反応室内に水
素ガスとアルシン（ＡｓＨ3）ガスを導入し、上記半導
体層の積層体（以後試料と呼称）を３５０℃の温度まで
昇温する。３５０℃の温度を保持しながら、ＨＣｌガス
を導入して１００分間処理を行い、Ｐ型ＧａＡｓベース
層５の表面上の酸化膜を完全に除去する。Therefore, hydrogen gas and arsine (AsH 3 ) gas are introduced into the reaction chamber where MOCVD is performed, and the temperature of the semiconductor layer stack (hereinafter referred to as a sample) is raised to 350 ° C. While maintaining the temperature of 350 ° C., HCl gas is introduced and treatment is performed for 100 minutes to completely remove the oxide film on the surface of the P-type GaAs base layer 5.
【００６８】この酸化膜の除去は、ＨＣｌ等のハロゲン
を構成元素とするガス（以下ハロゲン系ガスとする）が
酸化膜に対して、連続的に吸着と脱離を繰り返すことに
より行われる。この工程を「低温ＨＣｌ処理」と呼称す
る。なお、この低温ＨＣｌ処理の温度は４５０℃以下の
温度であれば良い。The removal of the oxide film is performed by continuously repeating adsorption and desorption of a gas containing halogen such as HCl as a constituent element (hereinafter referred to as a halogen-based gas) with respect to the oxide film. This step is called "low temperature HCl treatment". The temperature of the low temperature HCl treatment may be 450 ° C. or lower.
【００６９】この場合の低温ＨＣｌ処理は、水素流量：
２．５ｓｌｍ（リットル毎分）、ＡｓＨ3（２０％）流
量：１０ｓｃｃｍ（ｃｃ毎分）、ＨＣｌ（１０％）流
量：４０ｓｃｃｍの条件により行った。ここで、アルシ
ンは、低温ＨＣｌ処理を行う際の、ＧａＡｓ層の表面か
らのＡｓの脱離を調整するために加えられたものであっ
て、Ａｓを構成元素としたガスであればターシャリブチ
ルアルシン（Ｃ4Ｈ9ＡｓＨ2）等などでも良い。また、
本実施例においては、ＡｓＨ3／ＨＣｌ比は０．５とし
たが、この値は表面状態を良好なものとする場合におい
て最適化された流量比である。In this case, the low temperature HCl treatment is performed by using the hydrogen flow rate:
The conditions were 2.5 slm (liter / min), AsH 3 (20%) flow rate: 10 sccm (cc / min), and HCl (10%) flow rate: 40 sccm. Here, arsine was added to adjust the desorption of As from the surface of the GaAs layer during the low temperature HCl treatment, and if the gas has As as a constituent element, tertiary butyl may be used. Arsine (C 4 H 9 AsH 2 ) or the like may be used. Also,
In this example, the AsH 3 / HCl ratio was set to 0.5, but this value is an optimized flow rate ratio when the surface condition is made good.
【００７０】なお、低温ＨＣｌ処理においてはＨＣｌガ
スによりベース形成用ＳｉＮ層６に覆われていないＰ型
ＧａＡｓベース層５もエッチングされ、そのエッチング
量は上記処理時間では約１００オングストロームとな
る。In the low temperature HCl treatment, the P-type GaAs base layer 5 not covered with the base forming SiN layer 6 is also etched by the HCl gas, and the etching amount becomes about 100 angstrom in the above treatment time.
【００７１】次に図２に示す工程において、ベース形成
用ＳｉＮ層６をマスクとして、Ｐ型ＧａＡｓベース層５
およびＮ+型ＧａＡｓコレクタ層４を選択的に除去す
る。この場合、試料を７５０℃の温度まで昇温し、水
素、アルシン、ＨＣｌの各流量を低温ＨＣｌ処理と同様
の条件として通常のＨＣｌガスエッチングの手法を用い
る。Next, in the step shown in FIG. 2, the P-type GaAs base layer 5 is formed using the SiN layer 6 for base formation as a mask.
And the N + type GaAs collector layer 4 is selectively removed. In this case, the sample is heated to a temperature of 750 ° C., and a normal HCl gas etching method is used under the same conditions as in the low temperature HCl treatment with the respective flow rates of hydrogen, arsine, and HCl.
【００７２】次に図３に示す工程において、ベース形成
用ＳｉＮ層６に覆われていないＰ型ＧａＡｓベース層５
の表面およびＮ型ＧａＡｓコレクタ層４の表面に接する
ように、ＭＯＣＶＤ法を用いてＰ+型ＧａＡｓ外部ベー
ス層７を選択的に成長させる。この場合、Ｐ型ＧａＡｓ
ベース層５の表面、すなわち成長界面は清浄化されてい
るので、Ｐ+型ＧａＡｓ外部ベース層７の結晶性は良好
となる。Next, in the step shown in FIG. 3, the P-type GaAs base layer 5 not covered with the base-forming SiN layer 6 is formed.
The P + -type GaAs extrinsic base layer 7 is selectively grown by MOCVD so as to be in contact with the surface of the N type GaAs collector layer 4. In this case, P-type GaAs
Since the surface of the base layer 5, that is, the growth interface, is cleaned, the crystallinity of the P + -type GaAs external base layer 7 becomes good.
【００７３】次に図４に示す工程において、ベース形成
用ＳｉＮ層６を除去した後、プラズマＣＶＤ法により全
面に渡ってエミッタ形成用ＳｉＮ層８を形成する。Next, in the step shown in FIG. 4, after removing the SiN layer 6 for forming the base, the SiN layer 8 for forming the emitter is formed over the entire surface by the plasma CVD method.
【００７４】次に図５に示す工程において、Ｐ型ＧａＡ
ｓベース層５のエミッタを形成する部分に対応するエミ
ッタ形成用ＳｉＮ層８を選択的に除去して開口部ＯＰを
形成する。この状態ではＰ型ＧａＡｓベース層５の表面
には酸化膜などが形成されている場合があるので、低温
ＨＣｌ処理により酸化膜を除去する。低温ＨＣｌ処理の
条件は前述した条件と同様であるが、ＨＣｌガスにより
Ｐ型ＧａＡｓベース層５がエッチングされることを防ぐ
ため、処理時間は短くする。Next, in the step shown in FIG. 5, P-type GaA
The emitter forming SiN layer 8 corresponding to the emitter forming portion of the s base layer 5 is selectively removed to form the opening OP. In this state, an oxide film or the like may be formed on the surface of the P-type GaAs base layer 5, so the oxide film is removed by low temperature HCl treatment. The conditions of the low temperature HCl treatment are the same as those described above, but the treatment time is shortened in order to prevent the P-type GaAs base layer 5 from being etched by the HCl gas.
【００７５】次に図６に示す工程において、開口部Ｏ
Ｐ、すなわちＰ型ＧａＡｓベース層５の上に、ＭＯＣＶ
Ｄ法を用いてＮ型ＡｌＧａＡｓエミッタ層９およびＮ+
型ＩｎＧａＡｓエミッタコンタクト層１０を順次選択的
に成長させる。この場合、Ｐ型ＧａＡｓベース層５の表
面、すなわち成長界面は清浄化されているので、Ｎ型Ａ
ｌＧａＡｓエミッタ層９の結晶性は良好となり、それに
伴ってＮ+型ＩｎＧａＡｓエミッタコンタクト層１０の
結晶性も良好となる。以後の工程は図７〜図９示した第
１の実施例の工程と同様であるので省略する。Next, in the step shown in FIG. 6, the opening O
On the P, ie, P-type GaAs base layer 5, MOCV
N type AlGaAs emitter layer 9 and N + by using the D method
Type InGaAs emitter contact layer 10 is sequentially and selectively grown. In this case, since the surface of the P-type GaAs base layer 5, that is, the growth interface, has been cleaned, the N-type A
The lGaAs emitter layer 9 has good crystallinity, and the N + type InGaAs emitter contact layer 10 also has good crystallinity. Subsequent steps are the same as the steps of the first embodiment shown in FIGS.
【００７６】なお、低温ＨＣｌ処理から成長層の形成ま
での工程は同一の反応室内において連続して行うことが
望ましいが、試料が大気に触れなければ低温ＨＣｌ処理
およびＨＣｌガスエッチングとＭＯＣＶＤ法による結晶
成長とを別個の反応室で行っても良い。すなわち、低温
ＨＣｌ処理およびＨＣｌガスエッチングを専用の反応室
内にて行い、試料を大気に触れない搬送経路を介してＭ
ＯＣＶＤ法専用の反応室に送ってＭＯＣＶＤ法による結
晶成長を行っても良い。It is desirable that the steps from the low temperature HCl treatment to the formation of the growth layer be continuously performed in the same reaction chamber. However, unless the sample is exposed to the atmosphere, the low temperature HCl treatment and the HCl gas etching and the MOCVD method are performed. Growth may be performed in a separate reaction chamber. That is, the low temperature HCl treatment and the HCl gas etching are performed in a dedicated reaction chamber, and the sample is transferred to the M
The crystal may be grown by the MOCVD method by sending it to a reaction chamber dedicated to the OCVD method.
【００７７】また、その他の工程のために試料を大気に
曝す場合があっても、成長層を形成する前に低温ＨＣｌ
処理を施すことで、酸化膜は完全に除去されるので問題
はない。Even when the sample is exposed to the atmosphere for other steps, low temperature HCl is used before the growth layer is formed.
Since the oxide film is completely removed by the treatment, there is no problem.
【００７８】以上の工程を経て製造されたＨＢＴ１００
０は、Ｐ+型ＧａＡｓ外部ベース層７、Ｎ型ＡｌＧａＡ
ｓエミッタ層９およびＮ+型ＩｎＧａＡｓエミッタコン
タクト層１０などの成長層の結晶性および成長界面の清
浄度は、連続成長で形成した成長層の結晶性および成長
界面の清浄度と同等のレベルまで向上させることができ
るので、リーク電流の発生を抑えた、良好な動作特性を
有するＨＢＴが得られる。HBT100 manufactured through the above steps
0 is P + type GaAs external base layer 7, N type AlGaA
The crystallinity of the growth layers such as the s emitter layer 9 and the N + type InGaAs emitter contact layer 10 and the cleanliness of the growth interface are improved to the same level as the crystallinity of the growth layer formed by continuous growth and the cleanliness of the growth interface. Therefore, it is possible to obtain an HBT having good operating characteristics in which the occurrence of leak current is suppressed.
【００７９】＜第４の実施例＞以下に本発明に係る第４
の実施例として、被エッチング面の清浄化処理および成
長層形成面の清浄化処理を行い、大気に曝すことなく連
続して選択成長を行う手法を適用したＨＢＴ２０００の
製造方法について説明する。<Fourth Embodiment> The fourth embodiment of the present invention will be described below.
As an example of the above, a method of manufacturing the HBT2000 will be described in which a method of performing a cleaning treatment of a surface to be etched and a cleaning treatment of a growth layer forming surface and applying a method of continuously performing selective growth without exposing to the atmosphere.
【００８０】まず、第１の実施例の図１０に示すよう
に、半絶縁性のＧａＡｓ基板１の主面上にＭＯＣＶＤ法
などを用いて、ＧａＡｓバッファ層２、Ｎ+型ＧａＡｓ
コレクタコンタクト層３、Ｎ型ＧａＡｓコレクタ層４、
Ｐ型ＧａＡｓベース層５を順に形成して積層構造を形成
し、Ｐ型ＧａＡｓベース層５の主面上にプラズマＣＶＤ
法によりベース形成用ＳｉＮ層６を選択的に形成する。
この状態ではＰ型ＧａＡｓベース層５の表面には酸化膜
などが形成されている場合がある。この状態ではＰ型Ｇ
ａＡｓベース層５の表面には酸化膜などが形成されてい
る場合がある。First, as shown in FIG. 10 of the first embodiment, the GaAs buffer layer 2 and the N + type GaAs are formed on the main surface of the semi-insulating GaAs substrate 1 by the MOCVD method or the like.
Collector contact layer 3, N-type GaAs collector layer 4,
A P-type GaAs base layer 5 is sequentially formed to form a laminated structure, and plasma CVD is performed on the main surface of the P-type GaAs base layer 5.
The base forming SiN layer 6 is selectively formed by a method.
In this state, an oxide film or the like may be formed on the surface of the P-type GaAs base layer 5. In this state, P type G
An oxide film or the like may be formed on the surface of the aAs base layer 5.
【００８１】そこで、第３の実施例と同様の条件で低温
ＨＣｌ処理を施すことで、Ｐ型ＧａＡｓベース層５の表
面上の酸化膜を完全に除去する。Therefore, the low temperature HCl treatment is performed under the same conditions as in the third embodiment to completely remove the oxide film on the surface of the P-type GaAs base layer 5.
【００８２】次に図１１に示す工程において、ベース形
成用ＳｉＮ層６をマスクとして、Ｐ型ＧａＡｓベース層
５およびＮ+型ＧａＡｓコレクタ層４を選択的に除去す
る。この場合、先に示した通常のＨＣｌガスエッチング
の手法を用いる。Next, in the step shown in FIG. 11, the P-type GaAs base layer 5 and the N + -type GaAs collector layer 4 are selectively removed using the SiN layer 6 for forming a base as a mask. In this case, the usual HCl gas etching method described above is used.
【００８３】次に図１２に示す工程において、ベース形
成用ＳｉＮ層６に覆われていないＰ型ＧａＡｓベース層
５の表面およびＮ型ＧａＡｓコレクタ層４の表面に接す
るように、ＭＯＣＶＤ法を用いてＰ+型ＧａＡｓ外部ベ
ース層７を選択的に成長させた後、Ｐ+型ＧａＡｓ外部
ベース層７の表面上に高抵抗ＧａＡｓ層１５を選択的に
成長させる。この場合、Ｐ型ＧａＡｓベース層５の表
面、すなわち成長界面は清浄化されているので、Ｐ+型
ＧａＡｓ外部ベース層７および高抵抗ＧａＡｓ層１５の
結晶性は良好となる。Next, in the step shown in FIG. 12, the MOCVD method is used so as to contact the surface of the P-type GaAs base layer 5 and the surface of the N-type GaAs collector layer 4 which are not covered with the base-forming SiN layer 6. After the P + type GaAs extrinsic base layer 7 is selectively grown, the high resistance GaAs layer 15 is selectively grown on the surface of the P + type GaAs extrinsic base layer 7. In this case, since the surface of the P-type GaAs base layer 5, that is, the growth interface is cleaned, the crystallinity of the P + -type GaAs external base layer 7 and the high-resistance GaAs layer 15 is good.
【００８４】次に図１３に示す工程において、ベース形
成用ＳｉＮ層６を除去する。続いて、全面に渡って低温
ＨＣｌ処理を施すことで不要な酸化膜を除去する。低温
ＨＣｌ処理の条件は前述した条件と同様であるが、ＨＣ
ｌガスによりＰ型ＧａＡｓベース層５がエッチングされ
ることを防ぐため、処理時間は短くする。Next, in the step shown in FIG. 13, the base-forming SiN layer 6 is removed. Subsequently, a low temperature HCl treatment is performed over the entire surface to remove an unnecessary oxide film. The conditions of the low temperature HCl treatment are the same as those described above, but
The processing time is shortened to prevent the P-type GaAs base layer 5 from being etched by the l gas.
【００８５】次に図１４に示す工程において、全面に渡
ってＭＯＣＶＤ法を用いてＮ型ＡｌＧａＡｓエミッタ層
９およびＮ+型ＩｎＧａＡｓエミッタコンタクト層１０
を順次成長させる。この場合、Ｐ型ＧａＡｓベース層５
の表面および高抵抗ＧａＡｓ層１５の表面、すなわち成
長界面は清浄化されているので、ＧａＡｓエミッタ層９
およびＮ+型ＩｎＧａＡｓエミッタコンタクト層１０の
結晶性は良好となる。以後の工程は図１５〜図１７に示
した第２の実施例の工程と同様であるので省略する。Next, in the step shown in FIG. 14, the N type AlGaAs emitter layer 9 and the N + type InGaAs emitter contact layer 10 are formed over the entire surface by MOCVD.
To grow sequentially. In this case, the P-type GaAs base layer 5
Since the surface of the GaAs emitter layer 9 and the surface of the high resistance GaAs layer 15, that is, the growth interface are cleaned,
And the crystallinity of the N + type InGaAs emitter contact layer 10 becomes good. Subsequent steps are the same as the steps of the second embodiment shown in FIGS.
【００８６】なお、低温ＨＣｌ処理から成長層の形成ま
での工程は同一の反応室内において連続して行うことが
望ましいが、試料が大気に触れなければ低温ＨＣｌ処理
およびＨＣｌガスエッチングとＭＯＣＶＤ法による結晶
成長とを別個の反応室で行っても良い。すなわち、低温
ＨＣｌ処理およびＨＣｌガスエッチングを専用の反応室
内にて行い、試料を大気に触れない搬送経路を介してＭ
ＯＣＶＤ法専用の反応室に送ってＭＯＣＶＤ法による結
晶成長を行っても良い。It is desirable that the steps from the low temperature HCl treatment to the formation of the growth layer be continuously performed in the same reaction chamber, but if the sample does not come into contact with the atmosphere, the low temperature HCl treatment and the HCl gas etching and the MOCVD method are performed. Growth may be performed in a separate reaction chamber. That is, the low temperature HCl treatment and the HCl gas etching are performed in a dedicated reaction chamber, and the sample is transferred to the M
The crystal may be grown by the MOCVD method by sending it to a reaction chamber dedicated to the OCVD method.
【００８７】また、その他の工程のために試料を大気に
曝す場合があっても、成長層を形成する前に低温ＨＣｌ
処理を施すことで、酸化膜は完全に除去されるので問題
はない。Even if the sample is exposed to the atmosphere for other steps, low temperature HCl is used before the growth layer is formed.
Since the oxide film is completely removed by the treatment, there is no problem.
【００８８】以上の工程を経て製造されたＨＢＴ２００
０は、Ｐ+型ＧａＡｓ外部ベース層７、高抵抗ＧａＡｓ
層１５、Ｎ型ＡｌＧａＡｓエミッタ層９およびＮ+型Ｉ
ｎＧａＡｓエミッタコンタクト層１０などの成長層の結
晶性および成長界面の清浄度は、連続成長で形成した成
長層の結晶性および成長界面の清浄度と同等のレベルま
で向上させることができるので、リーク電流の発生を抑
えた、良好な動作特性を有するＨＢＴが得られる。HBT200 manufactured through the above steps
0 is P + type GaAs external base layer 7, high resistance GaAs
Layer 15, N-type AlGaAs emitter layer 9 and N + type I
The crystallinity of the growth layer such as the nGaAs emitter contact layer 10 and the cleanliness of the growth interface can be improved to the same level as the crystallinity of the growth layer formed by continuous growth and the cleanliness of the growth interface. It is possible to obtain an HBT that suppresses the occurrence of noise and has good operating characteristics.
【００８９】[0089]
【発明の効果】本発明に係る請求項１記載のヘテロ接合
バイポーラトランジスタによれば、エミッタ層直下の領
域と外部ベース層との間に介在するベース層の長さは僅
かとなり、ベース層を薄くした場合にもベース抵抗を低
減することができるので、ベース層の薄層化による高速
化に対応したヘテロ接合バイポーラトランジスタを得る
ことができる。According to the heterojunction bipolar transistor of the first aspect of the present invention, the length of the base layer interposed between the region immediately below the emitter layer and the external base layer is small, and the base layer is thin. Even in such a case, the base resistance can be reduced, so that it is possible to obtain a hetero-junction bipolar transistor which can cope with speeding up by thinning the base layer.
【００９０】本発明に係る請求項２記載のヘテロ接合バ
イポーラトランジスタによれば、ベース層のエミッタ層
直下の領域と外部ベース層との間に介在するベース層の
長さは僅かとなり、ベース層を薄くした場合にもベース
抵抗を低減することができるヘテロ接合バイポーラトラ
ンジスタの具体的な構成が得られる。According to the heterojunction bipolar transistor of the second aspect of the present invention, the length of the base layer interposed between the region immediately below the emitter layer of the base layer and the external base layer is small, and the base layer is A specific structure of the heterojunction bipolar transistor which can reduce the base resistance even when the thickness is made thin can be obtained.
【００９１】本発明に係る請求項３記載のヘテロ接合バ
イポーラトランジスタによれば、ベース層を薄くした場
合にもベース抵抗を低減することができ、エミッタ層に
電気的な接続を行う場合に接触面積を広く取ることがで
きるので、ベース層の薄層化に加えて接触抵抗を低減す
ることによる高速化に対応したヘテロ接合バイポーラト
ランジスタの具体的な構成が得られる。According to the third aspect of the heterojunction bipolar transistor of the present invention, the base resistance can be reduced even when the base layer is made thin, and the contact area is made when electrically connecting to the emitter layer. Therefore, it is possible to obtain a specific structure of the heterojunction bipolar transistor which is capable of achieving high speed by reducing the contact resistance in addition to thinning the base layer.
【００９２】本発明に係る請求項４記載のヘテロ接合バ
イポーラトランジスタの製造方法によれば、精密な制御
性が要求されるベース層の露出工程が省略されて、製造
方法が簡略化されると共に、ベース層の露出工程に伴っ
てベース層が不必要に除去されることが回避され、ベー
ス層は形成時の厚みを保つことになりベース抵抗の均一
化を容易に実現することができる。According to the method of manufacturing a heterojunction bipolar transistor according to claim 4 of the present invention, the step of exposing the base layer, which requires precise controllability, is omitted, and the manufacturing method is simplified. The base layer is prevented from being unnecessarily removed in the exposure process of the base layer, the thickness of the base layer is maintained at the time of formation, and the uniformization of the base resistance can be easily realized.
【００９３】本発明に係る請求項５記載のヘテロ接合バ
イポーラトランジスタの製造方法によれば、工程(d)に
おいて除去されずに残ったコレクタ層の表面に酸化膜が
残跡することが防止され、工程(e)において形成される
外部ベース層の結晶性が良好となり、露出したベース層
の主面上に形成されるエミッタ層の結晶性が良好となる
ので、リーク電流の発生を抑えた、良好な動作特性を有
するＨＢＴが得られる。According to the method of manufacturing a heterojunction bipolar transistor according to the fifth aspect of the present invention, it is possible to prevent an oxide film from being left on the surface of the collector layer left without being removed in the step (d), The crystallinity of the external base layer formed in the step (e) becomes good, and the crystallinity of the emitter layer formed on the exposed main surface of the base layer becomes good, which suppresses the occurrence of leakage current and is good. An HBT having various operating characteristics can be obtained.
【００９４】本発明に係る請求項６記載のヘテロ接合バ
イポーラトランジスタの製造方法によれば、ベース層の
表面に形成された酸化膜が、吸着および脱離の連続的な
反応により除去されることになるので、成長界面の清浄
度を連続成長で形成した場合と同程度までに向上させる
ことができ、成長層の結晶性を良好にすることができ
る。According to the method of manufacturing a heterojunction bipolar transistor of the sixth aspect of the present invention, the oxide film formed on the surface of the base layer is removed by a continuous reaction of adsorption and desorption. Therefore, the cleanliness of the growth interface can be improved to the same degree as in the case of forming by continuous growth, and the crystallinity of the growth layer can be improved.
【００９５】本発明に係る請求項７記載のヘテロ接合バ
イポーラトランジスタの製造方法によれば、精密な制御
性が要求されるベース層の露出工程が省略されて、製造
方法が簡略化されると共に、ベース層の露出工程に伴っ
てベース層が不必要に除去されることが回避され、ベー
ス層は形成時の厚みを保つことになりベース抵抗の均一
化を容易に実現することができる。また、外部ベース層
およびエミッタ層がセルフアラインで形成されることに
なり、外部ベース層およびエミッタ層の形成のために新
たなマスクを必要とする場合に比べて製造工程を短縮す
ることができる。According to the method of manufacturing a heterojunction bipolar transistor according to claim 7 of the present invention, the step of exposing the base layer, which requires precise controllability, is omitted, and the manufacturing method is simplified. The base layer is prevented from being unnecessarily removed in the exposure process of the base layer, the thickness of the base layer is maintained at the time of formation, and the uniformization of the base resistance can be easily realized. Further, since the external base layer and the emitter layer are formed by self-alignment, the manufacturing process can be shortened as compared with the case where a new mask is required for forming the external base layer and the emitter layer.
【００９６】本発明に係る請求項８記載のヘテロ接合バ
イポーラトランジスタの製造方法によれば、工程(d)に
おいて除去されずに残ったコレクタ層の表面に酸化膜が
残跡することが防止され、工程(e)において形成される
外部ベース層および、工程(f)において形成される高抵
抗半導体層の結晶性が良好となる。また工程(h)におい
てベース層と高抵抗半導体層の主面上に形成されるエミ
ッタ層の結晶性が良好となるので、リーク電流の発生を
抑えた、良好な動作特性を有するＨＢＴが得られる。According to the method of manufacturing a heterojunction bipolar transistor according to claim 8 of the present invention, it is possible to prevent an oxide film from being left on the surface of the collector layer left unremoved in step (d). The crystallinity of the external base layer formed in the step (e) and the high resistance semiconductor layer formed in the step (f) are improved. Further, in the step (h), the crystallinity of the emitter layer formed on the main surfaces of the base layer and the high-resistance semiconductor layer becomes good, so that an HBT having good operating characteristics in which generation of leak current is suppressed can be obtained. .
【００９７】本発明に係る請求項９記載のヘテロ接合バ
イポーラトランジスタの製造方法によれば、ベース層、
外部ベース層および高抵抗半導体層の表面に形成された
酸化膜が、吸着および脱離の連続的な反応により除去さ
れ、成長界面の清浄度を連続成長で形成した場合と同程
度までに向上させることができ、成長層の結晶性を良好
にすることができる。According to the method of manufacturing a heterojunction bipolar transistor according to claim 9 of the present invention, a base layer,
The oxide film formed on the surface of the external base layer and the high-resistance semiconductor layer is removed by the continuous reaction of adsorption and desorption, and the cleanliness of the growth interface is improved to the same level as in the case of continuous growth. It is possible to improve the crystallinity of the growth layer.
【図１】 本発明に係る第１の実施例のヘテロ接合バイ
ポーラトランジスタの製造工程を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a manufacturing process of a heterojunction bipolar transistor according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 本発明に係る第１の実施例のヘテロ接合バイ
ポーラトランジスタの製造工程を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a manufacturing process of the heterojunction bipolar transistor of the first example according to the present invention.
【図３】 本発明に係る第１の実施例のヘテロ接合バイ
ポーラトランジスタの製造工程を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a manufacturing process of the heterojunction bipolar transistor of the first example according to the present invention.
【図４】 本発明に係る第１の実施例のヘテロ接合バイ
ポーラトランジスタの製造工程を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a manufacturing process of the heterojunction bipolar transistor of the first example according to the present invention.
【図５】 本発明に係る第１の実施例のヘテロ接合バイ
ポーラトランジスタの製造工程を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a manufacturing process of the heterojunction bipolar transistor of the first example according to the present invention.
【図６】 本発明に係る第１の実施例のヘテロ接合バイ
ポーラトランジスタの製造工程を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a manufacturing process of the heterojunction bipolar transistor of the first example according to the present invention.
【図７】 本発明に係る第１の実施例のヘテロ接合バイ
ポーラトランジスタの製造工程を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a manufacturing process of the heterojunction bipolar transistor of the first example according to the present invention.
【図８】 本発明に係る第１の実施例のヘテロ接合バイ
ポーラトランジスタの製造工程を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a manufacturing process of the heterojunction bipolar transistor of the first example according to the present invention.
【図９】 本発明に係る第１の実施例のヘテロ接合バイ
ポーラトランジスタの製造工程の最終工程を示す図であ
る。FIG. 9 is a diagram showing a final step in the manufacturing process of the heterojunction bipolar transistor of the first example according to the present invention.
【図１０】 本発明に係る第２の実施例のヘテロ接合バ
イポーラトランジスタの製造工程を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a manufacturing process of the heterojunction bipolar transistor of the second example according to the present invention.
【図１１】 本発明に係る第２の実施例のヘテロ接合バ
イポーラトランジスタの製造工程を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a manufacturing process of the heterojunction bipolar transistor of the second example according to the present invention.
【図１２】 本発明に係る第２の実施例のヘテロ接合バ
イポーラトランジスタの製造工程を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a manufacturing process of the heterojunction bipolar transistor of the second example according to the present invention.
【図１３】 本発明に係る第２の実施例のヘテロ接合バ
イポーラトランジスタの製造工程を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a manufacturing process of the heterojunction bipolar transistor of the second example according to the present invention.
【図１４】 本発明に係る第２の実施例のヘテロ接合バ
イポーラトランジスタの製造工程を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a manufacturing process of the heterojunction bipolar transistor of the second example according to the present invention.
【図１５】 本発明に係る第２の実施例のヘテロ接合バ
イポーラトランジスタの製造工程を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a manufacturing process of a heterojunction bipolar transistor of the second example according to the present invention.
【図１６】 本発明に係る第２の実施例のヘテロ接合バ
イポーラトランジスタの製造工程を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing a process of manufacturing a heterojunction bipolar transistor of the second example according to the present invention.
【図１７】 本発明に係る第２の実施例のヘテロ接合バ
イポーラトランジスタの製造工程の最終工程を示す図で
ある。FIG. 17 is a diagram showing a final step in the manufacturing process of the heterojunction bipolar transistor of the second example according to the present invention.
【図１８】 従来のヘテロ接合バイポーラトランジスタ
の製造工程を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing a manufacturing process of a conventional heterojunction bipolar transistor.
【図１９】 従来のヘテロ接合バイポーラトランジスタ
の製造工程を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing a process of manufacturing a conventional heterojunction bipolar transistor.
【図２０】 従来のヘテロ接合バイポーラトランジスタ
の製造工程を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing a process of manufacturing a conventional heterojunction bipolar transistor.
【図２１】 従来のヘテロ接合バイポーラトランジスタ
の製造工程を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing a process of manufacturing a conventional heterojunction bipolar transistor.
【図２２】 従来のヘテロ接合バイポーラトランジスタ
の製造工程を示す図である。FIG. 22 is a diagram showing a manufacturing process of a conventional heterojunction bipolar transistor.
【図２３】 従来のヘテロ接合バイポーラトランジスタ
の製造工程を示す図である。FIG. 23 is a diagram showing a process of manufacturing a conventional heterojunction bipolar transistor.
【図２４】 従来のヘテロ接合バイポーラトランジスタ
の製造工程を示す図である。FIG. 24 is a diagram showing a process of manufacturing a conventional heterojunction bipolar transistor.
【図２５】 従来のヘテロ接合バイポーラトランジスタ
の製造工程の最終工程を示す図である。FIG. 25 is a diagram showing a final step of manufacturing steps of a conventional heterojunction bipolar transistor.
４ Ｎ型ＧａＡｓコレクタ層、５ Ｐ型ＧａＡｓベース
層、６ ベース形成用ＳｉＮ層、Ｐ+型ＧａＡｓ外部ベ
ース層、８ エミッタ形成用ＳｉＮ層、９ Ｎ型ＡｌＧ
ａＡｓエミッタ層、１０ Ｎ+型ＩｎＧａＡｓエミッタ
コンタクト層、１１ エミッタ電極、１２ ベース電
極、１３ コレクタ電極、１４ 絶縁膜、１５ 高抵抗
ＧａＡｓ層。4 N type GaAs collector layer, 5 P type GaAs base layer, 6 Base forming SiN layer, P + type GaAs external base layer, 8 Emitter forming SiN layer, 9 N type AlG
aAs emitter layer, 10 N + type InGaAs emitter contact layer, 11 emitter electrode, 12 base electrode, 13 collector electrode, 14 insulating film, 15 high resistance GaAs layer.
Claims (9)
電型のコレクタ層の主面上に選択的に形成された第２導
電型のベース層と、前記ベース層の主面上に形成され、
前記コレクタ層より大きなバンドギャップを有する第１
導電型のエミッタ層とを備えるヘテロ接合バイポーラト
ランジスタにおいて、 前記ベース層の外部に、少なくとも前記ベース層の側面
に接するように形成された第２導電型の外部ベース層を
備え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。1. A first conductive type collector layer, a second conductive type base layer selectively formed on a main surface of the first conductive type collector layer, and a main surface of the base layer. Formed,
First having a bandgap larger than that of the collector layer
A heterojunction bipolar transistor including a conductive type emitter layer, wherein the heterojunction bipolar transistor includes a second conductive type external base layer formed outside the base layer so as to contact at least a side surface of the base layer. Junction bipolar transistor.
ぼ中央に配置され前記凸部の基礎となる基台部とが一体
で形成された断面形状を有し、 前記ベース層は前記凸部の上面の全面に渡って形成さ
れ、 前記エミッタ層は前記ベース層の主面のほぼ全面に渡っ
て形成され、 前記外部ベース層は前記コレクタ層の前記凸部以外の段
差部分の表面および前記凸部の側面と前記ベース層の側
面に接するように形成されている請求項１記載のヘテロ
接合バイポーラトランジスタ。2. The collector layer has a cross-sectional shape in which a convex portion and a base portion which is the base of the convex portion and is integrally formed with the convex portion is integrally formed, and the base layer is The emitter layer is formed over the entire upper surface of the convex portion, the emitter layer is formed over substantially the entire main surface of the base layer, and the external base layer is a surface of a step portion other than the convex portion of the collector layer. The heterojunction bipolar transistor according to claim 1, wherein the heterojunction bipolar transistor is formed so as to contact a side surface of the convex portion and a side surface of the base layer.
ぼ中央に配置され前記凸部の基礎となる基台部とが一体
で形成された断面形状を有し、 前記ベース層は前記凸部の上面の全面に渡って形成さ
れ、 前記外部ベース層は前記コレクタ層の前記凸部以外の段
差部分の表面および前記凸部の側面と前記ベース層の側
面に接するように形成され、 エミッタ層の断面形状は、前記ベース層の主面の全面に
渡って接する脚部と、前記外部ベース層の上部にオーバ
ハングするＴ字の頭部とで実質的にＴ字形状をなし、 前記頭部と前記外部ベース層との間に高抵抗半導体層を
さらに備える請求項１記載のヘテロ接合バイポーラトラ
ンジスタ。3. The collector layer has a cross-sectional shape in which a convex portion and a base portion which is the base of the convex portion and is integrally formed with the convex portion is integrally formed, and the base layer is Is formed over the entire upper surface of the convex portion, the external base layer is formed so as to contact the surface of the step portion other than the convex portion of the collector layer and the side surface of the convex portion and the side surface of the base layer, The cross-sectional shape of the emitter layer is substantially T-shaped with a leg portion that is in contact with the entire main surface of the base layer and a T-shaped head portion that overhangs above the external base layer. The heterojunction bipolar transistor according to claim 1, further comprising a high resistance semiconductor layer between the portion and the external base layer.
工程と、 (b) 前記コレクタ層の主面上に第２導電型のベース層を
形成する工程と、 (c) 前記ベース層の主面上に選択的にベース形成用マス
ク層を形成する工程と、 (d) 前記ベース形成用マスク層をマスクとして、前記ベ
ース形成用マスク層に覆われない前記ベース層の全部
と、前記コレクタ層の一部を選択的に除去する工程と、 (e) 前記ベース形成用マスク層をマスクとして、前記ベ
ース形成用マスク層に覆われていない部分に、結晶成長
法により外部ベース層を形成する工程と、 (f) 前記ベース形成用マスク層を除去する工程と、 (g) 全面にエミッタ形成用マスク層を形成する工程と、 (h) 前記エミッタ形成用マスク層のうち前記ベース層に
対応する部分を選択的に除去して前記ベース層を露出さ
せる工程と、 (i) 露出した前記ベース層の主面上に前記コレクタ層よ
り大きなバンドギャップを有する第１導電型のエミッタ
層を結晶成長法により形成する工程とを備えるヘテロ接
合バイポーラトランジスタの製造方法。4. (a) forming a first conductive type collector layer; (b) forming a second conductive type base layer on the main surface of the collector layer; (c) the base. A step of selectively forming a base forming mask layer on the main surface of the layer, and (d) using the base forming mask layer as a mask, all of the base layer not covered by the base forming mask layer, Selectively removing a portion of the collector layer, and (e) using the mask layer for base formation as a mask, an external base layer is formed by a crystal growth method on a portion not covered by the mask layer for base formation. Forming step, (f) removing the base forming mask layer, (g) forming an emitter forming mask layer on the entire surface, (h) the base layer of the emitter forming mask layer To expose the base layer by selectively removing the portion corresponding to And a step of: (i) forming a first conductivity type emitter layer having a bandgap larger than that of the collector layer on the exposed main surface of the base layer by a crystal growth method. Production method.
℃以下の温度下でハロゲン系ガスを含むガスの雰囲気中
に曝し、前記ベース形成用マスク層に覆われない前記ベ
ース層の表面に形成された酸化膜を除去する工程を含
み、 前記工程(i)は、露出した前記ベース層を４５０℃以下
の温度下で前記ハロゲン系ガスを含むガスの雰囲気中に
曝し、露出した前記ベース層の表面に形成された酸化膜
を除去する工程を含む請求項４記載のヘテロ接合バイポ
ーラトランジスタの製造方法。5. The step (d) comprises forming the base layer 450
Exposure to an atmosphere of a gas containing a halogen-based gas at a temperature of ℃ or less, and removing the oxide film formed on the surface of the base layer not covered by the base forming mask layer, the step (i ) Includes exposing the exposed base layer to an atmosphere of a gas containing the halogen-based gas at a temperature of 450 ° C. or lower to remove an oxide film formed on the surface of the exposed base layer. 4. The method for manufacturing the heterojunction bipolar transistor according to 4.
あり、 前記ハロゲン系ガスを含むガスは、少なくともＨＣｌガ
ス、水素ガス、アルシンガスを含むガスである請求項５
記載のヘテロ接合バイポーラトランジスタの製造方法。6. The base layer is a GaAs-based semiconductor layer, and the gas containing the halogen-based gas is a gas containing at least HCl gas, hydrogen gas, and arsine gas.
A method for manufacturing the heterojunction bipolar transistor described.
工程と、 (b) 前記コレクタ層の主面上に第２導電型のベース層を
形成する工程と、 (c) 前記ベース層の主面上に選択的にベース形成用マス
ク層を形成する工程と、 (d) 前記ベース形成用マスク層をマスクとして、前記ベ
ース形成用マスク層に覆われない前記ベース層の全部
と、前記コレクタ層の一部を選択的に除去する工程と、 (e) 前記ベース形成用マスク層をマスクとして、前記ベ
ース形成用マスク層に覆われていない部分に、結晶成長
法により外部ベース層を形成する工程と、 (f) 前記外部ベース層上に結晶成長法により高抵抗半導
体層を形成する工程と、 (g) 前記ベース形成用マスク層を除去する工程と、 (h) 全面に前記コレクタ層より大きなバンドギャップを
有する第１導電型のエミッタ層を結晶成長法により形成
する工程とを備えるヘテロ接合バイポーラトランジスタ
の製造方法。7. (a) a step of forming a collector layer of a first conductivity type, (b) a step of forming a base layer of a second conductivity type on the main surface of the collector layer, (c) the base A step of selectively forming a base forming mask layer on the main surface of the layer, and (d) using the base forming mask layer as a mask, all of the base layer not covered by the base forming mask layer, Selectively removing a portion of the collector layer, and (e) using the mask layer for base formation as a mask, an external base layer is formed by a crystal growth method on a portion not covered by the mask layer for base formation. Forming step, (f) forming a high resistance semiconductor layer on the external base layer by a crystal growth method, (g) removing the base forming mask layer, and (h) forming the collector on the entire surface. Of the first conductivity type having a bandgap larger than that of the layer Of the heterojunction bipolar transistor, the method comprising: forming a semiconductor layer by a crystal growth method.
℃以下の温度下でハロゲン系ガスを含むガスの雰囲気中
に曝し、前記ベース形成用マスク層に覆われない前記ベ
ース層の表面に形成された酸化膜を除去する工程を含
み、 前記工程(h)は、前記ベース形成用マスク層に覆われて
いた前記ベース層と、前記高抵抗半導体層を４５０℃以
下の温度下でハロゲン系ガスを含む雰囲気中に曝し、前
記ベース層および前記高抵抗半導体層の表面に形成され
た酸化膜を除去する工程を含む請求項７記載のヘテロ接
合バイポーラトランジスタの製造方法。8. The step (d) comprises depositing the base layer 450
Exposing to an atmosphere of a gas containing a halogen-based gas at a temperature of ℃ or less, to remove the oxide film formed on the surface of the base layer not covered by the base forming mask layer, the step (h ) Is exposing the base layer covered with the base forming mask layer and the high resistance semiconductor layer to an atmosphere containing a halogen-based gas at a temperature of 450 ° C. or lower, The method for manufacturing a heterojunction bipolar transistor according to claim 7, further comprising the step of removing an oxide film formed on the surface of the layer.
はＧａＡｓ系の半導体層であり、 前記ハロゲン系ガスを含むガスは、少なくともＨＣｌガ
ス、水素ガス、アルシンガスを含むガスである請求項８
記載のヘテロ接合バイポーラトランジスタの製造方法。9. The base layer and the high resistance semiconductor layer are GaAs-based semiconductor layers, and the gas containing the halogen-based gas is a gas containing at least HCl gas, hydrogen gas, and arsine gas.
A method for manufacturing the heterojunction bipolar transistor described.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31024494A JP3399673B2 (en) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | Heterojunction bipolar transistor and method of manufacturing the same |
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|---|---|---|---|
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH08167616A true JPH08167616A (en) | 1996-06-25 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007512687A (en) * | 2003-11-17 | 2007-05-17 | インテル コーポレイション | Bipolar junction transistor with improved external base region and method of manufacturing the same |
-
1994
- 1994-12-14 JP JP31024494A patent/JP3399673B2/en not_active Expired - Fee Related
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