JPH1050723A - 非常に高利得のヘテロ接合バイポーラトランジスタを製造する方法 - Google Patents
非常に高利得のヘテロ接合バイポーラトランジスタを製造する方法Info
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- JPH1050723A JPH1050723A JP9121984A JP12198497A JPH1050723A JP H1050723 A JPH1050723 A JP H1050723A JP 9121984 A JP9121984 A JP 9121984A JP 12198497 A JP12198497 A JP 12198497A JP H1050723 A JPH1050723 A JP H1050723A
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
- H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
- H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
- H01L29/66234—Bipolar junction transistors [BJT]
- H01L29/6631—Bipolar junction transistors [BJT] with an active layer made of a group 13/15 material
- H01L29/66318—Heterojunction transistors
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
-
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
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- H01L29/72—Transistor-type devices, i.e. able to continuously respond to applied control signals
- H01L29/73—Bipolar junction transistors
- H01L29/737—Hetero-junction transistors
- H01L29/7371—Vertical transistors
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エミッタ／ベース接合に比較的広いバンドギ
ャップをもつヘテロ接合バイポーラトランジスタを提供
する。 【解決手段】 垂直方向に一体化されたプロファイルを
もつヘテロ接合バイポーラトランジスタは、基体層と、
コレクタ接点層と、コレクタ層と、ベース層と、ＡｌＧ
ａＡｓで形成されたエミッタ層とを備え、このエミッタ
層は、エミッタメサを形成するようにエッチングされ、
エミッタメサに隣接して比較的薄い不動態化層を残すよ
うにされる。不動態化層の上にベース金属接点が形成さ
れ、巾の広いバンドギャップが形成されて、エミッタ／
ベース接合における表面再結合速度を最小にすると共
に、デバイスの全利得（β）を増加する。ベース金属接
点は、ｎ−型の不動態化層にｐ−オーミック金属を蒸着
することにより形成される。ｐ−オーミック接点はアニ
ールされて、不動態化層を通してｐ−型金属拡散を生じ
させると共に、ベース層との反応を生じさせて、オーミ
ック接点を形成する。
ャップをもつヘテロ接合バイポーラトランジスタを提供
する。 【解決手段】 垂直方向に一体化されたプロファイルを
もつヘテロ接合バイポーラトランジスタは、基体層と、
コレクタ接点層と、コレクタ層と、ベース層と、ＡｌＧ
ａＡｓで形成されたエミッタ層とを備え、このエミッタ
層は、エミッタメサを形成するようにエッチングされ、
エミッタメサに隣接して比較的薄い不動態化層を残すよ
うにされる。不動態化層の上にベース金属接点が形成さ
れ、巾の広いバンドギャップが形成されて、エミッタ／
ベース接合における表面再結合速度を最小にすると共
に、デバイスの全利得（β）を増加する。ベース金属接
点は、ｎ−型の不動態化層にｐ−オーミック金属を蒸着
することにより形成される。ｐ−オーミック接点はアニ
ールされて、不動態化層を通してｐ−型金属拡散を生じ
させると共に、ベース層との反応を生じさせて、オーミ
ック接点を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ヘテロ接合バイポ
ーラトランジスタ（ＨＢＴ）及びその製造方法に係り、
より詳細には、エミッタ／ベース接合に不動態化を与え
て比較的広いバンドギャップを形成すると共にエミッタ
／ベース接合の再結合速度を最小にするための薄い不動
態化層と、この不動態化層にオーミック金属の蒸着によ
り形成されたベース金属接点であって、アニールした際
にベースオーミック接点を形成するようなベース金属接
点とを備えたＨＢＴを製造する方法に係る。
ーラトランジスタ（ＨＢＴ）及びその製造方法に係り、
より詳細には、エミッタ／ベース接合に不動態化を与え
て比較的広いバンドギャップを形成すると共にエミッタ
／ベース接合の再結合速度を最小にするための薄い不動
態化層と、この不動態化層にオーミック金属の蒸着によ
り形成されたベース金属接点であって、アニールした際
にベースオーミック接点を形成するようなベース金属接
点とを備えたＨＢＴを製造する方法に係る。
【０００２】
【従来の技術】ヘテロ接合バイポーラトランジスタ（Ｈ
ＢＴ）を製造する方法は公知である。このような方法
が、例えば、参考としてここに取り上げる米国特許第
５，２９８，４３９号及び第５，３４４，７８６号に開
示されている。
ＢＴ）を製造する方法は公知である。このような方法
が、例えば、参考としてここに取り上げる米国特許第
５，２９８，４３９号及び第５，３４４，７８６号に開
示されている。
【０００３】上記 '４３９特許は、基体と、コレクタ層
と、ベース層と、エミッタ層と、エミッタ接点層とを含
むヘテロ接合バイポーラトランジスタを製造する方法を
開示している。エミッタ接点層の一部分の上にエミッタ
金属が付着され、これはエミッタメサのエッチング中に
マスクとして使用されて、エミッタ金属で覆われないエ
ミッタ接点層が除去される。更に、エッチングは、エミ
ッタメサに隣接する張出部を形成するエミッタ層の薄い
部分以外の全ての部分をエッチング除去するように制御
される。次いで、ホトレジストを用いてベース金属接点
が画成される。次いで、比較的薄いエミッタ層が標準的
なやり方でベース層までエッチングされる。ベース層の
露出された部分は、ベース金属接点を形成するのに使用
される。エミッタ層の張出部は、ＨＢＴデバイスの実際
の有効エミッタ面積を増加するので、このような構成
は、デバイスの信頼性に影響することが知られている。
と、ベース層と、エミッタ層と、エミッタ接点層とを含
むヘテロ接合バイポーラトランジスタを製造する方法を
開示している。エミッタ接点層の一部分の上にエミッタ
金属が付着され、これはエミッタメサのエッチング中に
マスクとして使用されて、エミッタ金属で覆われないエ
ミッタ接点層が除去される。更に、エッチングは、エミ
ッタメサに隣接する張出部を形成するエミッタ層の薄い
部分以外の全ての部分をエッチング除去するように制御
される。次いで、ホトレジストを用いてベース金属接点
が画成される。次いで、比較的薄いエミッタ層が標準的
なやり方でベース層までエッチングされる。ベース層の
露出された部分は、ベース金属接点を形成するのに使用
される。エミッタ層の張出部は、ＨＢＴデバイスの実際
の有効エミッタ面積を増加するので、このような構成
は、デバイスの信頼性に影響することが知られている。
【０００４】上記 '７８６特許は、基体層と、コレクタ
層と、ベース層と、エミッタ層と、オーミックエミッタ
接点層と、誘電体層とを備えたＨＢＴを開示している。
ホトレジストがパターン化され、誘電体層の一部分以外
の全てが除去される。残された誘電体層は、マスクとし
て働き、ベース層までデバイスをエッチングしてベース
オーミック接点を形成できるようにする。
層と、ベース層と、エミッタ層と、オーミックエミッタ
接点層と、誘電体層とを備えたＨＢＴを開示している。
ホトレジストがパターン化され、誘電体層の一部分以外
の全てが除去される。残された誘電体層は、マスクとし
て働き、ベース層までデバイスをエッチングしてベース
オーミック接点を形成できるようにする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図１及び２を参照し、
ベース層まで又はベース層を越えてエッチングする際の
問題を説明する。図１及び２は、基体層２０と、コレク
タ接点層２２と、コレクタ層２４と、ベース層２６とを
有する半導体を示している。ベース層の上にエミッタ層
がエピタキシャル成長され、そしてベース層までエッチ
ングされて、エミッタメサ２８を形成すると共に、一対
のベース金属接点３０及び３２をベース層の上に直接形
成できるようにする。図１においては、エミッタメサ２
８は、エミッタ／ベース接合までエッチングされる。図
２は、エミッタ／ベース接合を越えてエミッタメサをエ
ッチングする場合を示し、ベース層２６の一部分がエッ
チング除去されるところを示している。この構成ではエ
ミッタ／ベース接合のバンドギャップが比較的低いの
で、エミッタ／ベース接合において表面の再結合速度が
増加し、従って、利得（β）が低下する。
ベース層まで又はベース層を越えてエッチングする際の
問題を説明する。図１及び２は、基体層２０と、コレク
タ接点層２２と、コレクタ層２４と、ベース層２６とを
有する半導体を示している。ベース層の上にエミッタ層
がエピタキシャル成長され、そしてベース層までエッチ
ングされて、エミッタメサ２８を形成すると共に、一対
のベース金属接点３０及び３２をベース層の上に直接形
成できるようにする。図１においては、エミッタメサ２
８は、エミッタ／ベース接合までエッチングされる。図
２は、エミッタ／ベース接合を越えてエミッタメサをエ
ッチングする場合を示し、ベース層２６の一部分がエッ
チング除去されるところを示している。この構成ではエ
ミッタ／ベース接合のバンドギャップが比較的低いの
で、エミッタ／ベース接合において表面の再結合速度が
増加し、従って、利得（β）が低下する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、公知技
術の種々の問題を解決することである。
術の種々の問題を解決することである。
【０００７】本発明の別の目的は、エミッタ／ベース接
合に比較的広いバンドギャップをもつヘテロ接合バイポ
ーラトランジスタを提供することである。
合に比較的広いバンドギャップをもつヘテロ接合バイポ
ーラトランジスタを提供することである。
【０００８】本発明の更に別の目的は、エミッタ／ベー
ス接合における表面再結合速度を最小にしたヘテロ接合
バイポーラトランジスタを提供することである。
ス接合における表面再結合速度を最小にしたヘテロ接合
バイポーラトランジスタを提供することである。
【０００９】本発明の更に別の目的は、公知デバイスよ
りも利得（β）の大きなヘテロ接合バイポーラトランジ
スタを提供することである。
りも利得（β）の大きなヘテロ接合バイポーラトランジ
スタを提供することである。
【００１０】要約すれば、本発明は、基体層と、コレク
タ接点層と、コレクタ層と、ベース層と、ＡｌＧａＡｓ
から形成され、エミッタメサを形成するようにエッチン
グされるエミッタ層と、エミッタメサに隣接する比較的
薄い不動態化層とを備えたヘテロ接合バイポーラトラン
ジスタ（ＨＢＴ）に係る。ベース金属接点は、不動態化
層に形成されて、広いバンドギャップを生じ、従って、
エミッタ／ベース接合における表面再結合速度を最小に
すると共に、デバイスの全利得（β）を増加する。ベー
ス金属接点は、ｎ−型不動態化層にｐ−オーミック金属
を蒸着することにより形成される。ｐ−オーミック接点
がアニールされ、不動態化層を通してｐ−型金属拡散を
生じると共に、ベース層との反応を生じ、オーミック接
点を形成する。
タ接点層と、コレクタ層と、ベース層と、ＡｌＧａＡｓ
から形成され、エミッタメサを形成するようにエッチン
グされるエミッタ層と、エミッタメサに隣接する比較的
薄い不動態化層とを備えたヘテロ接合バイポーラトラン
ジスタ（ＨＢＴ）に係る。ベース金属接点は、不動態化
層に形成されて、広いバンドギャップを生じ、従って、
エミッタ／ベース接合における表面再結合速度を最小に
すると共に、デバイスの全利得（β）を増加する。ベー
ス金属接点は、ｎ−型不動態化層にｐ−オーミック金属
を蒸着することにより形成される。ｐ−オーミック接点
がアニールされ、不動態化層を通してｐ−型金属拡散を
生じると共に、ベース層との反応を生じ、オーミック接
点を形成する。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明のこれら及び他の目的は、
添付図面を参照した以下の詳細な説明より容易に理解さ
れよう。
添付図面を参照した以下の詳細な説明より容易に理解さ
れよう。
【００１２】本発明によるヘテロ接合バイポーラトラン
ジスタ（ＨＢＴ）は、最終処理段階の前の１つの段階に
おいて図３に示されている。ＨＢＴは、基体層３４と、
コレクタ接点層３６と、コレクタ層３８と、ベース層４
０と、エミッタメサ４２と、エミッタ／ベース接合のす
ぐ上の点でエミッタメサ４２のエッチングを終了するこ
とにより形成された不動態化層４４とを含む垂直方向に
一体化されたプロファイルを有している。不動態化層４
４の上には一対のベース金属接点４６及び４８が配置さ
れ、エミッタメサ４２から離間される。ＡｌＧａＡｓか
ら形成された不動態化層４４は、比較的広いバンドギャ
ップを生じ、従って、エミッタ／ベース接合における表
面再結合速度を最小にし、ＨＢＴの利得（β）を増加す
る。例えば、１ｘ１０19ｃｍ-3の密度において１４００
Å巾のベース層をもつ構成では、３μｍｘ１０μｍエミ
ッタのＨＢＴにおいて１ｍＡの電流で２００以上の電流
利得（β）を実現することができる。１ｘ１０19ｃｍ-3
の密度をもつ８００Å巾のベース層の場合には、２μｍ
ｘ２μｍエミッタのＨＢＴにおいて１ｍＡの電流で４０
０以上の電流利得が可能となる。
ジスタ（ＨＢＴ）は、最終処理段階の前の１つの段階に
おいて図３に示されている。ＨＢＴは、基体層３４と、
コレクタ接点層３６と、コレクタ層３８と、ベース層４
０と、エミッタメサ４２と、エミッタ／ベース接合のす
ぐ上の点でエミッタメサ４２のエッチングを終了するこ
とにより形成された不動態化層４４とを含む垂直方向に
一体化されたプロファイルを有している。不動態化層４
４の上には一対のベース金属接点４６及び４８が配置さ
れ、エミッタメサ４２から離間される。ＡｌＧａＡｓか
ら形成された不動態化層４４は、比較的広いバンドギャ
ップを生じ、従って、エミッタ／ベース接合における表
面再結合速度を最小にし、ＨＢＴの利得（β）を増加す
る。例えば、１ｘ１０19ｃｍ-3の密度において１４００
Å巾のベース層をもつ構成では、３μｍｘ１０μｍエミ
ッタのＨＢＴにおいて１ｍＡの電流で２００以上の電流
利得（β）を実現することができる。１ｘ１０19ｃｍ-3
の密度をもつ８００Å巾のベース層の場合には、２μｍ
ｘ２μｍエミッタのＨＢＴにおいて１ｍＡの電流で４０
０以上の電流利得が可能となる。
【００１３】最初に、図４に示すように、ＧａＡｓから
形成された基体材料３４が２５ミルの厚みにエピタキシ
ャル成長される。コレクタ接点層３６、コレクタ層３
８、ベース層４０及びエミッタ層５０は、分子ビームエ
ピタキシー（ＭＢＥ）又は金属有機化学蒸着（ＭＯＣＶ
Ｄ）のような適当なプロセスにより、各々６０００Å、
７０００Å、１４００Å及び２６５０Åの厚みにエピタ
キシャル成長される。エピタキシャル成長の後に、エミ
ッタ層５０の上でホトレジスト層５２（図５）がスピン
される。ホトレジスト５２は、ホトマスク５６により、
エミッタメサ及びベース接点アクセス領域を画成するよ
うパターン化される。図６に示すように、ホトレジスト
５２は、ホトマスク５６を通して露光されそして現像さ
れる。ホトレジストの露光された全ての領域は除去さ
れ、図６に示すように、エミッタエピタキシャル層にホ
トレジスト５２の一部分が残される。
形成された基体材料３４が２５ミルの厚みにエピタキシ
ャル成長される。コレクタ接点層３６、コレクタ層３
８、ベース層４０及びエミッタ層５０は、分子ビームエ
ピタキシー（ＭＢＥ）又は金属有機化学蒸着（ＭＯＣＶ
Ｄ）のような適当なプロセスにより、各々６０００Å、
７０００Å、１４００Å及び２６５０Åの厚みにエピタ
キシャル成長される。エピタキシャル成長の後に、エミ
ッタ層５０の上でホトレジスト層５２（図５）がスピン
される。ホトレジスト５２は、ホトマスク５６により、
エミッタメサ及びベース接点アクセス領域を画成するよ
うパターン化される。図６に示すように、ホトレジスト
５２は、ホトマスク５６を通して露光されそして現像さ
れる。ホトレジストの露光された全ての領域は除去さ
れ、図６に示すように、エミッタエピタキシャル層にホ
トレジスト５２の一部分が残される。
【００１４】サブコレクタ層３６はｎ＋材料で形成さ
れ、そしてコレクタ層３８はｎ−材料で形成される。ベ
ース層４０は、ｐ＋材料で形成される。エミッタ層５０
は、ｎ−型材料、例えば、ＡｌＧａＡｓで形成される。
れ、そしてコレクタ層３８はｎ−材料で形成される。ベ
ース層４０は、ｐ＋材料で形成される。エミッタ層５０
は、ｎ−型材料、例えば、ＡｌＧａＡｓで形成される。
【００１５】図６においてホトレジストが現像された後
に、選択的湿式エッチングによってエミッタメサ４２が
形成される。選択的湿式エッチングは、ベースエピタキ
シャル層４０へ浸透する前に停止され、例えば、５０Å
の厚みをもつエミッタＡｌＧａＡｓの薄い不動態化層５
８がエミッタメサ４２に隣接して残される。
に、選択的湿式エッチングによってエミッタメサ４２が
形成される。選択的湿式エッチングは、ベースエピタキ
シャル層４０へ浸透する前に停止され、例えば、５０Å
の厚みをもつエミッタＡｌＧａＡｓの薄い不動態化層５
８がエミッタメサ４２に隣接して残される。
【００１６】図８に示すように、別のホトレジスト６０
が頂部においてスピンされ、ホトマスク６１によりパタ
ーン化され、ベースオーミック接点位置を画成する。ホ
トレジスト層６０は、ホトマスク６１を通して露光され
そして現像される。ホトレジスト６０の露光された部分
は、図８に示すように除去されて、オーミックベース接
点位置を画成する。ベースオーミック接点位置が画成さ
れると、ｎ−型不動態化層４０、ホトレジスト６０、及
び不動態化層５８の露出領域を含む全ての領域にｐ−オ
ーミック接点金属が蒸着される。例えば、ＡｕＢｅ／Ｐ
ｄ／Ａｕのような種々の接点金属が、例えば、各々１０
００、１００及び１５００Åの厚みで、図９に示すよう
に、ホトレジスト６０及び不動態化層５８に蒸着され、
付着される。
が頂部においてスピンされ、ホトマスク６１によりパタ
ーン化され、ベースオーミック接点位置を画成する。ホ
トレジスト層６０は、ホトマスク６１を通して露光され
そして現像される。ホトレジスト６０の露光された部分
は、図８に示すように除去されて、オーミックベース接
点位置を画成する。ベースオーミック接点位置が画成さ
れると、ｎ−型不動態化層４０、ホトレジスト６０、及
び不動態化層５８の露出領域を含む全ての領域にｐ−オ
ーミック接点金属が蒸着される。例えば、ＡｕＢｅ／Ｐ
ｄ／Ａｕのような種々の接点金属が、例えば、各々１０
００、１００及び１５００Åの厚みで、図９に示すよう
に、ホトレジスト６０及び不動態化層５８に蒸着され、
付着される。
【００１７】ホトレジスト６０が除去され、ホトレジス
ト６０に付着された金属をリフトオフするが、不動態化
層５８に付着された金属はリフトオフせず、図１０に一
般的に示すようにベース金属接点４６及び４８を形成す
る。上記したように、不動態化層５８は、エミッタ／ベ
ース接合に巾の広いバンドギャップを形成し、エミッタ
／ベース接合における表面再結合速度を最小にし、これ
により、ＨＢＴの全利得（β）を増加する。次いで、ｐ
−オーミック接点４６及び４８がアニールされて、不動
態化層５８を通るｐ−型金属拡散を生じさせ、ベース層
４０と反応し、ベースオーミック接点を形成する。アニ
ールプロセスは、ｐ−オーミック金属とｐ＋ベースとの
間の低抵抗接触を確保する。ｐ−型オーミック材料のア
ニールプロセスは、窒素雰囲気中において約４５０℃で
約８分間である。
ト６０に付着された金属をリフトオフするが、不動態化
層５８に付着された金属はリフトオフせず、図１０に一
般的に示すようにベース金属接点４６及び４８を形成す
る。上記したように、不動態化層５８は、エミッタ／ベ
ース接合に巾の広いバンドギャップを形成し、エミッタ
／ベース接合における表面再結合速度を最小にし、これ
により、ＨＢＴの全利得（β）を増加する。次いで、ｐ
−オーミック接点４６及び４８がアニールされて、不動
態化層５８を通るｐ−型金属拡散を生じさせ、ベース層
４０と反応し、ベースオーミック接点を形成する。アニ
ールプロセスは、ｐ−オーミック金属とｐ＋ベースとの
間の低抵抗接触を確保する。ｐ−型オーミック材料のア
ニールプロセスは、窒素雰囲気中において約４５０℃で
約８分間である。
【００１８】以上の技術に鑑み、本発明の多数の変更や
修正が明らかとなろう。従って、本発明は、特許請求の
範囲内で、上記以外のやり方で実施できることを理解さ
れたい。
修正が明らかとなろう。従って、本発明は、特許請求の
範囲内で、上記以外のやり方で実施できることを理解さ
れたい。
【図１】公知のヘテロ接合バイポーラトランジスタ（Ｈ
ＢＴ）の断面図で、エミッタ／ベース接合までエッチン
グされたエミッタメサと、ベースエピタキシャル層上に
形成されたベース金属接点とを示す図である。
ＢＴ）の断面図で、エミッタ／ベース接合までエッチン
グされたエミッタメサと、ベースエピタキシャル層上に
形成されたベース金属接点とを示す図である。
【図２】図１と同様であるが、エミッタ接合を越えてエ
ミッタメサをエッチングするところを示した図である。
ミッタメサをエッチングするところを示した図である。
【図３】ベース層の上に不動態化層が形成されそして不
動態化層の上にベース金属接点が形成された本発明によ
るＨＢＴの断面図である。
動態化層の上にベース金属接点が形成された本発明によ
るＨＢＴの断面図である。
【図４】本発明によりＨＢＴに対して成長されたエピタ
キシャルウェハを示す断面図である。
キシャルウェハを示す断面図である。
【図５】図４と同様であるが、エミッタメサの画成及び
ベース接点のアクセスのためにホトレジスト及びホトマ
スクを追加するところを示す図である。
ベース接点のアクセスのためにホトレジスト及びホトマ
スクを追加するところを示す図である。
【図６】ホトレジストの現像を示す図である。
【図７】図６と同様であるが、ベースエピタキシャル層
の前に終了する選択的エミッタエピタキシャルエッチン
グによりベースエピタキシャル層の上にエミッタメサ及
び不動態化層を形成するところを示す図である。
の前に終了する選択的エミッタエピタキシャルエッチン
グによりベースエピタキシャル層の上にエミッタメサ及
び不動態化層を形成するところを示す図である。
【図８】図７と同様であるが、ベースオーミック接点を
画成するためにホトレジストを追加しそしてホトレジス
トを露出する段階を示す図である。
画成するためにホトレジストを追加しそしてホトレジス
トを露出する段階を示す図である。
【図９】図８と同様であるが、ホトレジスト及び不動態
化層にオーミック金属を蒸着するところを示す図であ
る。
化層にオーミック金属を蒸着するところを示す図であ
る。
【図１０】ホトレジストと、エミッタメサに隣接する残
りの金属とをリフトオフし、ベース金属接点を残すとこ
ろを示す図である。
りの金属とをリフトオフし、ベース金属接点を残すとこ
ろを示す図である。
【図１１】ベース金属接点をアニールしそしてベース金
属接点をベースエピタキシャル層に拡散して、オーミッ
ク接点を形成するところを示す図である。
属接点をベースエピタキシャル層に拡散して、オーミッ
ク接点を形成するところを示す図である。
３４ 基体層 ３６ コレクタ接点層 ３８ コレクタ層 ４０ ベース層 ４２ エミッタメサ ４４ 不動態化層 ４６、４８ ベース金属接点 ５２ ホトレジスト層 ５６ ホトマスク ５８ 不動態化層 ６０ 別のホトレジスト ６１ ホトマスク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ドワイト シー ストライト アメリカ合衆国 カリフォルニア州 90740 シール ビーチ カレッジ パー ク ドライヴ 312 (72)発明者 ドナルド ケイ ウメモト アメリカ合衆国 カリフォルニア州 90266 マンハッタン ビーチ ノース ペック アベニュー 612 (72)発明者 リーム ティー トラン アメリカ合衆国 カリフォルニア州 90504 トーランス フォントヒル 18826
Claims (20)
- 【請求項１】 ヘテロ接合バイポーラトランジスタ（Ｈ
ＢＴ）の製造方法において、 ａ）基体層と、サブコレクタ層と、コレクタ層と、ベー
ス層と、エミッタ層が互いに上下に形成された垂直方向
に一体化されたデバイスを用意し； ｂ）上記エミッタ層の上に第１ホトレジストを形成し； ｃ）エミッタメサの位置及び上記ベース層へのアクセス
部を画成するようにパターン化されたホトマスクを形成
し； ｄ）上記ホトレジストを露光及び現像して、エミッタ層
上の第１ホトレジストの一部分以外の全てを除去し； ｅ）上記エミッタ層をエッチングしてエミッタメサを形
成し、上記エッチングは、上記エミッタの薄い不動態化
層を上記ベース層の上に残すように制御され； ｆ）ベース金属接点の位置を画成するように第２のホト
レジストを付着し； ｇ）上記第２のホトレジストを露光及び現像して、上記
不動態化層を露出すると共に、エミッタメサのオーバー
ハングを形成して、ベース金属接点の位置を画成し； ｈ）上記不動態化層の上記露出領域と上記ホトレジスト
の上に１つ以上の金属を付着して、上記エミッタメサに
隣接するベース金属接点を形成し； ｉ）上記第２のホトレジストと、上記ホトレジスト上の
上記金属層を除去し、上記不動態化層上で上記エミッタ
メサに隣接配置された一対のベース金属接点を残すよう
にし；そして ｊ）上記残されたベース金属接点をアニールし、上記不
動態化層を通して上記ベース金属接点を拡散させ、上記
ベース金属接点と上記ベース層を反応してベースオーミ
ック接点を形成できるようにする；という段階を備えた
ことを特徴とする方法。 - 【請求項２】 上記基体は、ＧａＡｓで形成される請求
項１に記載の方法。 - 【請求項３】 上記コレクタ接点層は、ｎ＋材料から形
成される請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】 上記コレクタ層は、ｎ−材料から形成さ
れる請求項１に記載の方法。 - 【請求項５】 上記ベース層は、ｐ＋材料から形成され
る請求項１に記載の方法。 - 【請求項６】 上記エミッタ層は、ＡｌＧａＡｓから形
成される請求項１に記載の方法。 - 【請求項７】 上記１つ以上の金属は、ｐ−型オーミッ
ク材料から形成される請求項１に記載の方法。 - 【請求項８】 基体層、コレクタ接点層、コレクタ層及
びベース層を含む互いに上下に形成された複数の垂直方
向に一体化されたエポタキシャル層と；エミッタメサ及
び不動態化層へと形成されるエミッタ層と；上記不動態
化層に蒸着される一対のベース金属接点とを備え、この
ベース金属接点は、アニールされて、上記不動態化層を
通して上記ベース金属接点を上記ベース層へと拡散さ
せ、ベースオーミック接点を形成することを特徴とする
ヘテロ接合バイポーラトランジスタ。 - 【請求項９】 上記基体材料は、ＧａＡｓから形成され
る請求項８に記載のヘテロ接合バイポーラトランジス
タ。 - 【請求項１０】 上記コレクタ接点エピタキシャル層
は、ｎ＋材料から形成される請求項８に記載のヘテロ接
合バイポーラトランジスタ。 - 【請求項１１】 上記コレクタエピタキシャル層は、ｎ
−材料から形成される請求項８に記載のヘテロ接合バイ
ポーラトランジスタ。 - 【請求項１２】 上記ベースエピタキシャル層は、ｐ＋
材料から形成される請求項８に記載のヘテロ接合バイポ
ーラトランジスタ。 - 【請求項１３】 上記エミッタ層は、ＡｌＧａＡｓから
形成される請求項８に記載のヘテロ接合バイポーラトラ
ンジスタ。 - 【請求項１４】 ヘテロ接合バイポーラトランジスタ
（ＨＢＴ）の製造方法において、 ａ）基体層と、コレクタ接点層と、コレクタ層と、ベー
ス層と、エミッタ層とを有する垂直方向に一体化された
プロファイルをもつ構造体を形成し； ｂ）エミッタメサ及び薄い不動態化層を上記エミッタ層
から形成し； ｃ）上記不動態化層に１つ以上のベース金属を付着し；
そして ｄ）上記ベース金属接点をアニールして、上記ベース層
へ拡散させる；という段階を備えたことを特徴とする方
法。 - 【請求項１５】 上記基体は、ＧａＡｓから形成される
請求項１４に記載の方法。 - 【請求項１６】 上記コレクタ接点層は、ｎ＋材料から
形成される請求項１４に記載の方法。 - 【請求項１７】 上記コレクタ層は、ｎ−材料から形成
される請求項１４に記載の方法。 - 【請求項１８】 上記ベース層は、ｐ＋材料から形成さ
れる請求項１４に記載の方法。 - 【請求項１９】 上記エミッタ層は、ＡｌＧａＡｓから
形成される請求項１４に記載の方法。 - 【請求項２０】 ｐ−型オーミック材料の１つ以上の金
属を用いてベースオーミック接点を形成する請求項１４
に記載の方法。
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-
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