JPH11274167A - Heterojunction bipolar transistor - Google Patents

Heterojunction bipolar transistor

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JPH11274167A
JPH11274167A JP7160798A JP7160798A JPH11274167A JP H11274167 A JPH11274167 A JP H11274167A JP 7160798 A JP7160798 A JP 7160798A JP 7160798 A JP7160798 A JP 7160798A JP H11274167 A JPH11274167 A JP H11274167A
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JP
Japan
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layer
base
emitter
bipolar transistor
heterojunction bipolar
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Application number
JP7160798A
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Japanese (ja)
Inventor
Toru Sugiyama
亨 杉山
Sadahito Hongo
禎人 本郷
Yasuhiko Kuriyama
保彦 栗山
Tetsuo Nozu
哲郎 野津
Kunio Tsuda
邦男 津田
Kohei Moritsuka
宏平 森塚
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPH11274167A publication Critical patent/JPH11274167A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the drop in current amplification factor during current application caused by the recombination between electrons and holes, in a heterojunction bipolar transistor. SOLUTION: An n-type GaAs collector layer 11 and a p-type GaAs base layer 14 are formed on a GaAs substrate 11, and an n-type AlGaAs passivation layer 15 is formed on a base layer 14. Emitter contact layers 17 and 18 with sectional area smaller than that of the passivation layer 15 are formed on the passivation layer 15. A base electrode 16 is formed on the base layer 14 and on the flank of the passivation layer 15.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、通電中の電流増幅
率の低下の抑制を図ったヘテロ接合バイポーラトランジ
スタに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heterojunction bipolar transistor which suppresses a decrease in current amplification factor during energization.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、光通信用ICや、携帯電話用パワ
ーアンプを構成する素子にGaAs系ヘテロ接合バイポ
ーラトランジスタ(HBT)を用いた報告がなされてい
る。
2. Description of the Related Art In recent years, reports have been made using a GaAs heterojunction bipolar transistor (HBT) as an element constituting an optical communication IC or a power amplifier for a portable telephone.

【0003】従来のヘテロ接合バイポーラトランジスタ
を図19に示す。190は基板、191はコレクタコン
タクト層、192はコレクタ電極、193はコレクタ
層、194はベース層、195はベース電極、196は
ワイドギャップエミッタ層、197はエミッタ電極であ
る。
FIG. 19 shows a conventional heterojunction bipolar transistor. 190 is a substrate, 191 is a collector contact layer, 192 is a collector electrode, 193 is a collector layer, 194 is a base layer, 195 is a base electrode, 195 is a wide gap emitter layer, and 197 is an emitter electrode.

【0004】GaAs系HBTの実用化には信頼性の確
保が重要であるが、通電中に直流電流増幅率(β)が低
下するという劣化モードが報告されている。電流増幅率
の低下は、ワイドギャップエミッタ層196周辺のベー
ス層194と接する部分、つまりpn接合が露出する部
分で、電子と正孔との表面再結合が生じやすい為に、起
こると一般的に考えられている。
It is important to ensure the reliability of the GaAs-based HBT for practical use, but a degradation mode in which the DC current gain (β) decreases during energization has been reported. A decrease in the current amplification factor generally occurs at a portion in contact with the base layer 194 around the wide gap emitter layer 196, that is, at a portion where the pn junction is exposed, since surface recombination of electrons and holes is likely to occur. It is considered.

【0005】電流増幅率の低下を抑制するため、図20
に示すようなヘテロ接合バイポーラトランジスタが提案
されている。このヘテロ接合バイポーラトランジスタ
は、エミッタコンタクト層202よりも断面積の大きな
ワイドギャップエミッタ層201を形成することで、電
子と正孔の表面再結合を抑制している。このような目的
のために形成されたワイドギャップエミッタ層201の
ことをパッシベーション層と呼んでいる。
In order to suppress a decrease in the current amplification factor, FIG.
The following heterojunction bipolar transistor has been proposed. In this heterojunction bipolar transistor, the surface recombination of electrons and holes is suppressed by forming the wide gap emitter layer 201 having a larger cross-sectional area than the emitter contact layer 202. The wide gap emitter layer 201 formed for such a purpose is called a passivation layer.

【0006】ところが、パッシベーション層表面に負の
電荷が付着すると、図21に示すように、バンドが曲げ
られベース中の正孔に対するバリアが低下する。このよ
うな状態になると、エミッタメサ表面でトラップされた
電子は正孔と再結合しやすくなり、パッシベーション層
の役割はもはや果たされなくなるという問題があった。
However, when negative charges adhere to the surface of the passivation layer, as shown in FIG. 21, the band is bent, and the barrier to holes in the base decreases. In such a state, electrons trapped on the surface of the emitter mesa tend to recombine with holes, and the role of the passivation layer is no longer fulfilled.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、パッ
シベーション層の表面に負電荷が付着すると、エミッタ
メサ表面でトラップされた電子は正孔と再結合しやすく
なり、パッシベーション層の役割を果たさず、直流電流
増幅率が低下するという問題があった。
As described above, when negative charges adhere to the surface of the passivation layer, electrons trapped on the surface of the emitter mesa are apt to recombine with holes, and do not serve as a passivation layer. There has been a problem that the DC current gain is reduced.

【0008】本発明の目的は、電子と正孔との再結合を
防止し、通電中の直流電流増幅率の低下を抑制し得るヘ
テロ接合バイポーラトランジスタを提供することにあ
る。
An object of the present invention is to provide a heterojunction bipolar transistor capable of preventing recombination of electrons and holes and suppressing a decrease in DC current gain during energization.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】[構成]本発明は、上記
目的を達成するために以下のように構成されている。
Means for Solving the Problems [Configuration] The present invention is configured as follows to achieve the above object.

【0010】(1) 本発明(請求項1)は、第1導電
型のコレクタ層、第2導電型のベース層及び第1導電型
のエミッタ層が積層され、前記ベース層に接する前記エ
ミッタ層は、該ベース層のバンドギャップより大きなワ
イドギャップ層で形成されたヘテロ接合バイポーラトラ
ンジスタにおいて、前記ベース層に接続するベース電極
は、前記ワイドギャップエミッタ層に接触していること
を特徴とする。
(1) According to the present invention (claim 1), the first conductive type collector layer, the second conductive type base layer and the first conductive type emitter layer are laminated, and the emitter layer is in contact with the base layer. In a heterojunction bipolar transistor formed of a wide gap layer larger than the band gap of the base layer, a base electrode connected to the base layer is in contact with the wide gap emitter layer.

【0011】本発明の好ましい実施態様を以下に示す。A preferred embodiment of the present invention will be described below.

【0012】第1導電型のコレクタ層、第2導電型のベ
ース層及び第1導電型のエミッタ層が積層され、前記ベ
ース層に接する前記エミッタ層の一部は、該ベース層の
バンドギャップより大きなパッシベーション層,エッチ
ングストッパ層及び前記ベース層のバンドギャップより
大きなワイドギャップエミッタ層IIより形成され、前記
パッシベーション層及びエッチングストッパ層のうち少
なくとも該パッシベーション層の断面積が前記ワイドギ
ャップエミッタ層IIの断面積よりも大きいことを特徴と
するヘテロ接合バイポーラトランジスタにおいて、前記
ベース層に接続するベース電極の一部が、前記パッシベ
ーション層と前記エッチングストッパ層のうち少なくと
もパッシベーション層に接触している。
A collector layer of the first conductivity type, a base layer of the second conductivity type, and an emitter layer of the first conductivity type are stacked, and a part of the emitter layer in contact with the base layer has a band gap larger than that of the base layer. It is formed of a large passivation layer, an etching stopper layer, and a wide gap emitter layer II that is larger than the band gap of the base layer. In a heterojunction bipolar transistor having a larger area, a part of a base electrode connected to the base layer is in contact with at least a passivation layer of the passivation layer and the etching stopper layer.

【0013】前記ワイドギャップエミッタ層IIの少なく
とも一部がバラスト抵抗を形成するのに必要なドーピン
グ濃度に設定されている。
At least a part of the wide gap emitter layer II is set to a doping concentration necessary to form a ballast resistor.

【0014】(2) 本発明(請求項2)は、第1導電
型のコレクタ層、第2導電型の半導体層を含むベース層
及び第1導電型のエミッタ層を具備し、前記エミッタ層
のバンドギャップが前記ベース層のそれより大きいヘテ
ロ接合バイポーラトランジスタにおいて、前記ベース層
は、前記エミッタ層に接するワイドギャップベース層
と、このワイドギャップベース層の下層に形成され、該
ワイドギャップ層よりバンドギャップが狭いナロウギャ
ップ層とを含み、前記ワイドギャップ層を突き抜けて前
記ナロウギャップ層に接続されたベース電極が形成され
ていることを特徴とする。
(2) The present invention (claim 2) comprises a collector layer of the first conductivity type, a base layer including a semiconductor layer of the second conductivity type, and an emitter layer of the first conductivity type. In a heterojunction bipolar transistor having a band gap larger than that of the base layer, the base layer is formed below a wide gap base layer in contact with the emitter layer and a band gap smaller than the wide gap base layer. And a narrow narrow gap layer, and a base electrode penetrating the wide gap layer and connected to the narrow gap layer is formed.

【0015】前記ナロウギャップベース層がp型GaA
sであり、前記ワイドギャップベース層がi型AlGa
Asであり、前記エミッタ層がn型InGaPで形成さ
れている。
The narrow gap base layer is made of p-type GaAs.
s, and the wide gap base layer is an i-type AlGa
As, and the emitter layer is formed of n-type InGaP.

【0016】[作用]本発明は、上記構成によって以下
の作用・効果を有する。
[Operation] The present invention has the following operation and effects by the above configuration.

【0017】本発明ではワイドギャップ材料で形成され
たワイドギャップエミッタ層の表面の可動電荷をベース
やエミッタ側に吸出することによって、ワイドギャップ
エミッタ層表面での電子と正孔との再結合を防止し、通
電中の電流増幅率の低下を抑制することができる。
According to the present invention, recombination of electrons and holes on the surface of the wide gap emitter layer is prevented by absorbing mobile charges on the surface of the wide gap emitter layer formed of the wide gap material to the base or emitter side. However, it is possible to suppress a decrease in the current amplification factor during energization.

【0018】また、コンタクト層上にベース層として第
2導電型のナロウギャップベース層とアンドープのワイ
ドギャップベース層とを順次積層し、ワイドギャップベ
ースを突き抜けてナロウギャップベース層に接続するベ
ース電極を形成することによって、電子がエミッタメサ
の表面にトラップされてもワイドギャップベース層に正
孔が存在しないので、電子と正孔の再結合を防止し、通
電中の電流増幅率の低下を防止することができる。
Further, a second conductivity type narrow gap base layer and an undoped wide gap base layer are sequentially laminated as a base layer on the contact layer, and a base electrode penetrating through the wide gap base and connected to the narrow gap base layer is provided. By forming, even if electrons are trapped on the surface of the emitter mesa, holes do not exist in the wide gap base layer. Therefore, recombination of electrons and holes is prevented, and a decrease in current amplification factor during energization is prevented. Can be.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に図面
を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0020】[第1実施形態]図1は本発明の第1実施
形態に係わるヘテロ接合バイポーラトランジスタの構成
を示す断面図である。
[First Embodiment] FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a heterojunction bipolar transistor according to a first embodiment of the present invention.

【0021】GaAs基板10上に、膜厚500nmの
ドーピング濃度6×1018cm-3のn+ 型GaAsコレ
タタコンタクト層11が形成されている。コレクタコン
タクト層11上の所定領域に、コレクタ電極13が形成
されている。コレクタコンタクト層上に、コレクタ電極
13及びその周辺領域に開口部を有するn型GaAsコ
レクタ層12が形成されている。
On a GaAs substrate 10, an n + type GaAs collector contact layer 11 having a thickness of 500 nm and a doping concentration of 6 × 10 18 cm −3 is formed. Collector electrode 13 is formed in a predetermined region on collector contact layer 11. On the collector contact layer, an n-type GaAs collector layer 12 having a collector electrode 13 and an opening in a peripheral region thereof is formed.

【0022】そして、n型GaAsコレクタ層12上の
所定領域に、膜厚50nmドーピング濃度5×1019
-3のp型GaAsベース層14が形成されている。p
型GaAsベース層14上の所定領域に、膜厚50nm
ドーピング濃度3×1017cm-3のn型Al0.25Ga
0.75Asパッシベーション層(ワイドギャップ層)15
が形成されている。ベース層14上、並びにパッシベー
ション層15の側部にベース電極16が形成されてい
る。
A 50 nm-thick doping concentration of 5 × 10 19 c is formed in a predetermined region on the n-type GaAs collector layer 12.
An m- 3 p-type GaAs base layer 14 is formed. p
In a predetermined region on the base GaAs base layer 14, a film thickness of 50 nm
N-type Al 0.25 Ga with a doping concentration of 3 × 10 17 cm −3
0.75 As passivation layer (wide gap layer) 15
Are formed. A base electrode 16 is formed on the base layer 14 and on the side of the passivation layer 15.

【0023】パッシベーション層15上に、パッシベー
ション層より断面積が小さいn+ 型GaAsエミッタ層
17及びn+ 型InGaAsエミッタコンタクト層18
が順次形成されている。そして、InGaAsエミッタ
コンタクト層18上に、ひさし状の張り出した部位を有
し、TiWからなるエミッタ電極19が形成されてい
る。なお、n型AlGaAsパッシベーション層15,
+ 型GaAsエミッタコンタクト層17及びn+ 型I
nGaAsエミッタコンタクト層18がエミッタ層を構
成している。
On the passivation layer 15, an n + -type GaAs emitter layer 17 and an n + -type InGaAs emitter contact layer 18 each having a smaller cross-sectional area than the passivation layer.
Are sequentially formed. An emitter electrode 19 made of TiW is formed on the InGaAs emitter contact layer 18 so as to have an eaves-like projecting portion. Note that the n-type AlGaAs passivation layer 15,
n + -type GaAs emitter contact layer 17 and n + -type I
The nGaAs emitter contact layer 18 forms the emitter layer.

【0024】次に、図1のヘテロ接合バイポーラトラン
ジスタの製造工程を、図2〜4の工程断面図を用いて説
明する。 先ず、図2(a)に示すように、GaAs基
板10上に、膜厚500nmのドーピング濃度5×10
18cm-3のn+ 型GaAsコレタタコンタクト層11、
膜厚500nmドーピング濃度5×1016cm-3のn型
GaAsコレクタ層12、膜厚50nmドーピング濃度
5×1019cm-3のp型GaAsベース層14、膜厚5
0nmドーピング濃度3×1017 cm-3のn型Al
0.25Ga0.75Asワイドギャップエミッタ層21、n型
GaAsエミッタコンタクト層17及びInGaAsエ
ミッタコンタクト層18を順次エピタキシャル成長す
る。
Next, a manufacturing process of the heterojunction bipolar transistor shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 2A, a 500 nm-thick doping concentration of 5 × 10 5 is formed on a GaAs substrate 10.
18 cm -3 n + -type GaAs collector contact layer 11,
P-type GaAs base layer 14 having a thickness of 500nm doping concentration 5 × 10 16 cm n-type GaAs collector layer 12 -3, thickness 50nm doping concentration 5 × 10 19 cm -3, thickness 5
N-type Al with 0 nm doping concentration of 3 × 10 17 cm -3
A 0.25 Ga 0.75 As wide gap emitter layer 21, an n-type GaAs emitter contact layer 17, and an InGaAs emitter contact layer 18 are sequentially epitaxially grown.

【0025】次いで、全面にスパッタ法を用いてTiW
を成膜した後、TiW上にエミッタパターンのレジスト
を形成する。そして、図2(b)に示すように、該レジ
ストをマスクにRIE法を用いてTiWをパターンニン
グし、エミッタ電極19を形成する。
Next, TiW is formed on the entire surface by sputtering.
Is formed, a resist of an emitter pattern is formed on the TiW. Then, as shown in FIG. 2B, the TiW is patterned by RIE using the resist as a mask to form an emitter electrode 19.

【0026】次いで、図3(c)に示すように、エミッ
タ電極19をマスクにGaAs/InGaAsエミッタ
コンタクト層17,18に対してくえん酸系エッチング
液を用いてエッチングする。くえん酸系エッチング液を
用いるとAlGaAsに対して選択的にInGaAs及
びGaAsをエッチングできるので、オーバーエッチン
グすることで、エミッタ電極19の下にスペーシング領
域を形成することができる。
Next, as shown in FIG. 3C, the GaAs / InGaAs emitter contact layers 17, 18 are etched using a citric acid-based etchant using the emitter electrode 19 as a mask. When a citric acid-based etchant is used, InGaAs and GaAs can be selectively etched with respect to AlGaAs, so that a spacing region can be formed below the emitter electrode 19 by over-etching.

【0027】次いで、図3(d)に示すように、レジス
トの塗布、全面に対しての露光、現像を行い、エミッタ
電極19とエミッタコンタクト層17,18端との間の
スペーシング領域にレジスト22を埋め込む。
Next, as shown in FIG. 3D, a resist is applied, the entire surface is exposed and developed, and a resist is formed in a spacing region between the emitter electrode 19 and the ends of the emitter contact layers 17 and 18. Embed 22.

【0028】次いで、図4(e)に示すように、レジス
ト22をマスクにAlGaAsワイドギャップエミッタ
層21をエッチングし、Al0.25Ga0.75Asパッシベ
ーション層15を形成し、レジスト22を除去する。
Next, as shown in FIG. 4E, the AlGaAs wide gap emitter layer 21 is etched using the resist 22 as a mask to form an Al 0.25 Ga 0.75 As passivation layer 15 and the resist 22 is removed.

【0029】そして、ベースパターンのレジストを形成
した後、エミッタ電極19の上からPt,Ti,Pt及
びAuを順次蒸着し、ベース電極16を形成する。この
とき蒸着角度を垂直からずらすことで、ベース電極16
をAl0.25Ga0.75Asパッシベーション層15に接触
させることができる。
After a base pattern resist is formed, Pt, Ti, Pt and Au are sequentially deposited on the emitter electrode 19 to form a base electrode 16. At this time, the base electrode 16
Can be brought into contact with the Al 0.25 Ga 0.75 As passivation layer 15.

【0030】次いで、図4(f)に示すように、350
℃の熱処理温度でベース電極16とGaAsベース層1
4を反応させた後、ベース電極16をマスクにベース層
をメサ分離する。
Next, as shown in FIG.
Base electrode 16 and GaAs base layer 1 at a heat treatment temperature of
After reacting 4, the base layer is mesa-separated using the base electrode 16 as a mask.

【0031】そして、コレクタコンタクト層を露出させ
て、Au/Pt/Ti/Ni/AuGeからなるコレク
タ電極を形成することによって、図1に示したHBTを
形成する。
Then, by exposing the collector contact layer and forming a collector electrode made of Au / Pt / Ti / Ni / AuGe, the HBT shown in FIG. 1 is formed.

【0032】本実施形態のヘテロ接合バイポーラトラン
ジスタは、図5に示すように、パッシベーション層15
表面の正電荷荷電粒子をエミッタ層に、負電荷荷電粒子
をベース電極16を介してベース層14にパッシベーシ
ョン層表面のフィールドプレートを介して吸い出すこと
ができ、結果として表面再結合を抑制することができ
る。
As shown in FIG. 5, the heterojunction bipolar transistor of this embodiment has a passivation layer
Positively charged particles on the surface can be sucked out to the emitter layer, and negatively charged particles can be sucked out to the base layer 14 via the base electrode 16 via the field plate on the surface of the passivation layer. As a result, surface recombination can be suppressed. it can.

【0033】但し、ベース電極16とパッシベーション
層15を接触させた場合、パッシベーション層15を通
してエミッタ・ベース間に電流が流れると、ベースリー
ク電流が増えることになる。従って、Al0.25Ga0.75
Asパッシベーション層15は、デバイスの動作範囲に
おいて完全に空乏化する厚さとドーピング濃度に設定す
る必要がある。
However, when the base electrode 16 is in contact with the passivation layer 15 and a current flows between the emitter and the base through the passivation layer 15, the base leakage current increases. Therefore, Al 0.25 Ga 0.75
The As passivation layer 15 needs to be set to a thickness and a doping concentration that are completely depleted in the operating range of the device.

【0034】また、パッシベーション層15の厚さを薄
くしすぎると、正孔の閉込め効果が低下し、ヘテロ接合
バイポーラトランジスタとして槻能しなくなる。図6
に、パッシベーション層の厚さとエミッタ接地電流増幅
率β(=Ic /Ib )との関係を示す。
On the other hand, if the thickness of the passivation layer 15 is too small, the effect of confining holes is reduced, and the heterojunction bipolar transistor cannot function. FIG.
Shows the relationship between the thickness of the passivation layer and the ground emitter current amplification factor β (= I c / I b ).

【0035】本実施形態のヘテロ接合バイポーラトラン
ジスタは、パッシベーション層が薄くなると、エミッタ
接地電流増幅率βが低下している。さらに、パッシベー
ション層が厚くてもベースリーク電流の増加により、エ
ミッタ接地電流増幅率βが低下していることが分かる。
In the heterojunction bipolar transistor of this embodiment, the ground emitter current amplification factor β decreases as the passivation layer becomes thinner. Further, it can be seen that even if the passivation layer is thick, the ground emitter current amplification factor β decreases due to an increase in base leakage current.

【0036】図6から、本実施形態のヘテロ接合バイポ
ーラトランジスタの場合、パッシベーション層の膜厚を
200〜350nm程度にすることが望ましいことがわ
かる。
FIG. 6 shows that in the case of the heterojunction bipolar transistor of the present embodiment, it is desirable to set the thickness of the passivation layer to about 200 to 350 nm.

【0037】[第2実施形態]前実施形態で述べたよう
に、ワイドギャップ層とパッシベーション層とが同一層
であり、且つパッシベーション層にベース電極を接触さ
せた場合、パッシベーション層の厚さを薄くしすぎる
と、正孔の閉じこめ効果が低下しHBTとして機能しな
くなる。そのため、本実施形態では、ワイドギャップ層
とパッシベーション層とを分離したHBTについて説明
する。
[Second Embodiment] As described in the previous embodiment, when the wide gap layer and the passivation layer are the same layer and the base electrode is brought into contact with the passivation layer, the thickness of the passivation layer is reduced. If it is performed too much, the effect of confining holes is reduced and the HBT does not function. Therefore, in this embodiment, an HBT in which the wide gap layer and the passivation layer are separated will be described.

【0038】図7は、本発明の第2実施形態に係わるヘ
テロ接合バイポーラトランジスタの構成を示す断面図で
ある。
FIG. 7 is a sectional view showing the structure of a heterojunction bipolar transistor according to the second embodiment of the present invention.

【0039】GaAs基板10上に、膜厚500nmの
ドーピング濃度5×1018cm-3のn+ 型GaAsコレ
タタコンタクト層11が形成されている。コレクタコン
タクト層11上の所定領域に、コレクタ電極13が形成
されている。コレクタコンタクト層上に、コレクタ電極
13及びその周辺領域に開口部を有するn型GaAsコ
レクタ層12が形成されている。
An n + -type GaAs collector contact layer 11 having a doping concentration of 5 × 10 18 cm -3 and a thickness of 500 nm is formed on a GaAs substrate 10. Collector electrode 13 is formed in a predetermined region on collector contact layer 11. On the collector contact layer, an n-type GaAs collector layer 12 having a collector electrode 13 and an opening in a peripheral region thereof is formed.

【0040】そして、n型GaAsコレクタ層12上の
所定領域に、膜厚50nmドーピング濃度5×1019
-3のp型GaAsベース層14が形成されている。ベ
ース層14上の所定領域に、膜厚30nmドーピング濃
度3×1017cm-3のn型In0.5 Ga0.5 Pパッシベ
ーション層61、膜厚7.5nmドーピング濃度3×1
17cm-3のn型GaAsエッチングストッパ層62が
順次積層されている。ベース層14上、並びにパッシベ
ーション層61及びエッチングストッパ層62の側部に
ベース電極63が形成されている。
Then, a predetermined region on the n-type GaAs collector layer 12 has a thickness of 50 nm and a doping concentration of 5 × 10 19 c.
An m- 3 p-type GaAs base layer 14 is formed. An n-type In 0.5 Ga 0.5 P passivation layer 61 having a 30 nm thickness and a 3 × 10 17 cm −3 doping concentration is formed in a predetermined region on the base layer 14.
0 17 cm -3 n-type GaAs etching stopper layers 62 are sequentially stacked. A base electrode 63 is formed on the base layer 14 and on the sides of the passivation layer 61 and the etching stopper layer 62.

【0041】エッチングストッパ層62上の所定領域
に、ドーピング濃度3×1016cm-3のn型In0.5
0.5 Pバラスト抵抗層64,n+ 型GaAsエミッタ
コンタクト層17及びn+ 型InGaAsエミッタコン
タクト層18が順次積層されている。
An n-type In 0.5 G having a doping concentration of 3 × 10 16 cm -3 is formed in a predetermined region on the etching stopper layer 62.
An a 0.5 P ballast resistance layer 64, an n + -type GaAs emitter contact layer 17, and an n + -type InGaAs emitter contact layer 18 are sequentially stacked.

【0042】そして、InGaAsエミッタコンタクト
層18上に、ひさし状の張り出した部位を有する、WN
膜65,W膜66及びAu/Pt/Ti/Pt電極67
が順次積層されている。
Then, a WN having an eaves-shaped overhanging portion on the InGaAs emitter contact layer 18 is formed.
Film 65, W film 66, and Au / Pt / Ti / Pt electrode 67
Are sequentially laminated.

【0043】次に、図7に示したHBTの製造工程を図
8〜12の工程断面図を用いて説明する。
Next, the manufacturing process of the HBT shown in FIG. 7 will be described with reference to the process sectional views of FIGS.

【0044】先ず、図8(a)に示すように、GaAs
基板10上に、膜厚500nmドーピング濃度5×10
18cm-3のn+ 型GaAsコレクタコンタクト層11、
膜厚500nmドーピング濃度の5×1016cm-3n型
GaAsコレクタ層12、膜厚50nmドーピング濃度
5×1019cm-3のp型GaAsベース層14、膜厚3
0nmドーピング濃度3×1017cm-3のn型In0.5
Ga0.5 Pパッシベーション層61、膜厚7.5nmド
ーピング濃度3×1017cm-3のn型GaAsエッチン
グストッパ層62、膜厚50nmドーピング濃度3×1
16cm-3のn型In0.5 Ga0.5 Pワイドギャップエ
ミッタ層64、n+ 型GaAsエミッタコンタクト層1
7、n+ 型InGaAsエミッタコンタクト層18を順
次エピタキシャル成長する。
First, as shown in FIG.
On the substrate 10, a film thickness of 500 nm and a doping concentration of 5 × 10
18 cm -3 n + -type GaAs collector contact layer 11,
5 × 10 16 cm −3 n-type GaAs collector layer 12 with a film thickness of 500 nm, p-type GaAs base layer 14 with a 50 nm film thickness of 5 × 10 19 cm −3 , thickness 3
N-type In 0.5 with 0 nm doping concentration of 3 × 10 17 cm −3
Ga 0.5 P passivation layer 61, 7.5-nm thick n-type GaAs etching stopper layer 62 with 3 × 10 17 cm −3 doping concentration, 50-nm thick doping concentration 3 × 1
0 16 cm -3 n-type In 0.5 Ga 0.5 P wide gap emitter layer 64, n + -type GaAs emitter contact layer 1
7. An n + -type InGaAs emitter contact layer 18 is sequentially epitaxially grown.

【0045】次いで、InGaAsエミッタコンタクト
層18上にWN膜65及びW膜66をスパッタ法を用い
て順次積層した後、エミッタパターンのレジストを形成
する。そして、図8(b)に示すように、レジストをマ
スクにリアクティブイオンエッチング(RIE)でW膜
66及びWN膜65をパターンニングする。以下で、W
N膜65及びW膜66をまとめてW/WN積層膜65,
66と記す。
Next, after a WN film 65 and a W film 66 are sequentially laminated on the InGaAs emitter contact layer 18 by a sputtering method, an emitter pattern resist is formed. Then, as shown in FIG. 8B, the W film 66 and the WN film 65 are patterned by reactive ion etching (RIE) using the resist as a mask. Below, W
The N / WN laminated film 65,
Write 66.

【0046】次いで、図9(c)に示すように、W/W
N積層膜65,66をマスクにGaAs/InGaAs
エミッタコンタクト層17,18を燐酸系エッチャント
でエッチングする。エッチングの際、オーバーエッチン
グを行うことで、W/WN積層膜65,66の下にスペ
ーシング領域81を形成する。
Next, as shown in FIG. 9C, W / W
GaAs / InGaAs using the N stacked films 65 and 66 as a mask
The emitter contact layers 17, 18 are etched with a phosphoric acid-based etchant. At the time of etching, a spacing region 81 is formed below the W / WN laminated films 65 and 66 by performing over-etching.

【0047】次いで、図9(d)に示すように、GaA
s層17をマスクにして塩酸系のエッチャントを用いて
InGaPワイドギャップエミッタ層64をエッチング
する。GaAs層17をマスクにInGaPをエッチン
グすると、GaAs層17の端面でエッチングが終了
し、オーバーエッチングを行っても、InGaP層64
のサイドエッチングは起こらない。
Next, as shown in FIG.
Using the s layer 17 as a mask, the InGaP wide gap emitter layer 64 is etched using a hydrochloric acid-based etchant. When InGaP is etched using the GaAs layer 17 as a mask, the etching is completed at the end face of the GaAs layer 17, and even if over-etching is performed, the InGaP layer 64 is removed.
No side etching occurs.

【0048】次いで、図10(e)に示すように、第1
実施形態と同様に、スペーシング領域81に選択的にレ
ジスト91を形成する。次いで、図10(f)に示すよ
うに、レジスト91をマスクに薄いGaAsエッチング
ストッパ層62をエッチングする。
Next, as shown in FIG.
As in the embodiment, a resist 91 is selectively formed in the spacing region 81. Next, as shown in FIG. 10F, the thin GaAs etching stopper layer 62 is etched using the resist 91 as a mask.

【0049】レジスト91を除去した後、図11(g)
に示すように、GaAsエッチングストッパ層62をマ
スクに塩酸系のエッチャントでInGaPパッシベーシ
ョン層61をエッチングする。この段階ではInGaP
パッシベーション層61上に表面準位密度の高いGaA
s層62が残っているので、図13に示すように、エッ
チング除去した方がよいが、そのままでもかまわない。
本実施形態ではGaAs層62をそのまま残すことにす
る。
After removing the resist 91, FIG.
As shown in (1), the InGaP passivation layer 61 is etched with a hydrochloric acid-based etchant using the GaAs etching stopper layer 62 as a mask. At this stage, InGaP
GaAs having a high surface state density on the passivation layer 61
Since the s layer 62 remains, it is better to remove it by etching as shown in FIG. 13, but it may be used as it is.
In this embodiment, the GaAs layer 62 is left as it is.

【0050】次いで、図11(h)に示すように、ベー
スパターンのレジストを形成し、Pt,Ti,Pt及び
Auを順次蒸着し、ベース電極63及びAu/Pt/T
i/Pt電極67を形成する。ベース電極63は、パッ
シベーション層61及びエッチングストッパ層62の側
部にも形成される。
Next, as shown in FIG. 11H, a resist of a base pattern is formed, Pt, Ti, Pt and Au are sequentially deposited, and a base electrode 63 and Au / Pt / T are formed.
An i / Pt electrode 67 is formed. The base electrode 63 is also formed on the side of the passivation layer 61 and the etching stopper layer 62.

【0051】次いで、図12(i)に示すように、35
0℃の熱処理温度でベース電極63とGaAsベース層
14とを反応させた後、ベース電極63をマスクにベー
ス層14をメサ分離する。
Next, as shown in FIG.
After the base electrode 63 and the GaAs base layer 14 are reacted at a heat treatment temperature of 0 ° C., the base layer 14 is mesa-separated using the base electrode 63 as a mask.

【0052】その後、コレクタコンタクト層11を露出
させて、コレクタ電極を形成することによって、図7に
示したHBTを形成する。
Thereafter, by exposing the collector contact layer 11 and forming a collector electrode, the HBT shown in FIG. 7 is formed.

【0053】本実施形態によれば、第1実施形態の効果
に加えて、InGaPパッシベーション層とInGaP
ワイドギャップエミッタ層とがGaAsエッチングスト
ッパ層によって、分離されているので、パッシベーショ
ン層を薄くしてもHBTとして機能する。
According to the present embodiment, in addition to the effects of the first embodiment, the InGaP passivation layer and the InGaP
Since the wide gap emitter layer is separated from the wide gap emitter layer by the GaAs etching stopper layer, it functions as an HBT even if the passivation layer is thinned.

【0054】また、InGaPワイドギャップエミッタ
層のドーピング濃度を3×1016cm-3と低く設定して
いるので、抵抗が高くバラスト抵抗として機能するの
で、熱暴走を抑制することができる。なお、バラスト抵
抗が必要ない場合には、ドーピング濃度を高く設定する
ことも可能である。
Further, since the doping concentration of the InGaP wide gap emitter layer is set as low as 3 × 10 16 cm −3 , the resistance is high and functions as a ballast resistance, so that thermal runaway can be suppressed. If a ballast resistor is not required, it is possible to set a high doping concentration.

【0055】また、図14に、本実施形態のHBTのパ
ッシベーション層の厚さとエミッタ設置電流増幅率β
(=Ic /Ib )との関係を示す。
FIG. 14 shows the thickness of the passivation layer of the HBT of the present embodiment and the current amplification factor β of the emitter installation.
(= I c / I b ).

【0056】本実施形態のヘテロ接合バイポーラトラン
ジスタは、第1実施形態のものと異なり、パッシベーシ
ョン層を薄くしていってもβは低下しないので、パッシ
ベーション層の厚さを薄くすることができ、厚さ設定の
範囲が広がる。
In the heterojunction bipolar transistor of the present embodiment, unlike the first embodiment, β does not decrease even if the passivation layer is thinned, so that the thickness of the passivation layer can be reduced. The range of setting is widened.

【0057】[第3実施形態]次に、第3実施形態に係
わるHBTついて説明する。
[Third Embodiment] Next, an HBT according to a third embodiment will be described.

【0058】図15は、本発明の第3実施形態に係わる
ヘテロ接合バイポーラトランジスタの構成を示す断面図
である。
FIG. 15 is a sectional view showing the structure of a heterojunction bipolar transistor according to the third embodiment of the present invention.

【0059】GaAs基板10上に、膜厚500nmの
ドーピング濃度5×1018cm-3のn+ 型GaAsコレ
タタコンタクト層11が形成されている。コレクタコン
タクト層11上の所定領域に、コレクタ電極13が形成
されている。コレクタコンタクト層11上に、コレクタ
電極13及びその周辺領域に開口部を有するn型GaA
sコレクタ層12が形成されている。
An n + -type GaAs collector contact layer 11 having a doping concentration of 5 × 10 18 cm -3 and a thickness of 500 nm is formed on a GaAs substrate 10. Collector electrode 13 is formed in a predetermined region on collector contact layer 11. N-type GaAs having an opening in the collector electrode 13 and its peripheral region on the collector contact layer 11
An s collector layer 12 is formed.

【0060】n型GaAsコレクタ層12上の所定領域
に、ドーピング濃度5×1019cm-3のp型GaAsベ
ース層140(ナロウギャップ層)、膜厚10nmアン
ドープのAl0.25Ga0.75Asベース層(ワイドギャッ
プ層)141が順次積層されている。p- GaAsベー
ス層140を突き抜けて、p−GaAsベース層とオー
ミックコンタクトされたベース電極142が形成されて
いる。
In a predetermined region on the n-type GaAs collector layer 12, a p-type GaAs base layer 140 (narrow gap layer) having a doping concentration of 5 × 10 19 cm −3 , an undoped Al 0.25 Ga 0.75 As base layer (thickness: 10 nm) Wide gap layers) 141 are sequentially stacked. p - penetrate the GaAs base layer 140, p-GaAs base layer and the ohmic contact has been the base electrode 142 is formed.

【0061】i−AlGaAsベース層141上の所定
領域に、膜厚30nmドーピング濃度3×1017cm-3
のn型In0.5 Ga0.5 Pエミッタ層143、膜厚50
nmドーピング濃度3×1016cm-3のn型In0.5
0.5 Pバラスト抵抗層144、GaAsエミッタコン
タクト層17及びInGaAsエミッタコンタクト層1
8が順次積層されている。
A 30 nm-thick doping concentration of 3 × 10 17 cm −3 is formed in a predetermined region on the i-AlGaAs base layer 141.
N type In 0.5 Ga 0.5 P emitter layer 143 with a thickness of 50
n-type In 0.5 G with a doping concentration of 3 × 10 16 cm −3 nm
a 0.5 P ballast resistance layer 144, GaAs emitter contact layer 17 and InGaAs emitter contact layer 1
8 are sequentially stacked.

【0062】そして、InGaAsエミッタコンタクト
層18上に、ひさし状の張り出した部位を有する、WN
膜65,W膜66及びPt/Ti/Pt/Au電極14
5が順次積層されている。
Then, a WN having an eaves-like overhanging portion on the InGaAs emitter contact layer 18 is formed.
Film 65, W film 66 and Pt / Ti / Pt / Au electrode 14
5 are sequentially stacked.

【0063】次に、このヘテロ接合バイポーラトランジ
スタの製造工程を図16,17の工程断面図を用いて説
明する。
Next, a manufacturing process of the heterojunction bipolar transistor will be described with reference to FIGS.

【0064】先ず、図16(a)に示すように、GaA
s基板10上に、膜厚500nmドーピング濃度5×1
18cm-3のn型GaAsコレクタコンタクト層11、
膜厚500nmドーピング濃度5×1016cm-3n型G
aAsコレクタ層12、膜厚50nmドーピング濃度5
×1019cm-3のp型GaAsベース層140、膜厚1
0nmアンドープのAl0.25Ga0.75Asベース層14
1、膜厚30nmドーピング濃度3×1017cm-3のn
型In0.5 Ga0.5 Pエミッタ層143、膜厚50nm
ドーピング濃度3×1016cm-3のn型In0.5 Ga
0.5 Pバラスト抵抗層144、GaAsエミッタコンタ
クト層17及びInGaAsエミッタコンタクト層18
を順次エピタキシャル成長する。
First, as shown in FIG.
On the s-substrate 10, a film thickness of 500 nm and a doping concentration of 5 × 1
0 18 cm -3 n-type GaAs collector contact layer 11,
Film thickness 500 nm, doping concentration 5 × 10 16 cm −3 n-type G
aAs collector layer 12, film thickness 50 nm, doping concentration 5
× 10 19 cm −3 p-type GaAs base layer 140, thickness 1
0 nm undoped Al 0.25 Ga 0.75 As base layer 14
1. n having a thickness of 30 nm and a doping concentration of 3 × 10 17 cm −3
In 0.5 Ga 0.5 P emitter layer 143, thickness 50 nm
N-type In 0.5 Ga with a doping concentration of 3 × 10 16 cm −3
0.5 P ballast resistance layer 144, GaAs emitter contact layer 17, and InGaAs emitter contact layer 18
Are sequentially epitaxially grown.

【0065】次いで、図16(b)に示すように、前実
施形態と同様に、WN膜65及びW膜66を積層した
後、エミッタ電極形状に加工する。そして、W/WN膜
65,66をマスクに、InGaAs/GaAsエミッ
タコンタクト層17,18を燐酸系エッチャントでエッ
チングする。このときオーバーエッチングをかけること
で、エミッタメタルの下にスペーシング領域を形成す
る。そして、塩酸系のエッチャントでInGaPバラス
ト抵抗層144及びInGaPエミッタ層143をエッ
チングし、ワイドギャップのi−Al0.25Ga0.75As
ベース層141を露出させる。
Next, as shown in FIG. 16B, similarly to the previous embodiment, after laminating the WN film 65 and the W film 66, they are processed into an emitter electrode shape. Then, using the W / WN films 65 and 66 as masks, the InGaAs / GaAs emitter contact layers 17 and 18 are etched with a phosphoric acid-based etchant. At this time, by performing over-etching, a spacing region is formed below the emitter metal. Then, the InGaP ballast resistance layer 144 and the InGaP emitter layer 143 are etched with a hydrochloric acid-based etchant to form a wide gap i-Al 0.25 Ga 0.75 As.
The base layer 141 is exposed.

【0066】次いで、図17(c)に示すように、ベー
スパターンのレジストを形成し、Pt,Ti,Pt及び
Auを順次蒸着して、Au/Pt/Ti/Pt電極14
5を形成する。
Next, as shown in FIG. 17C, a resist of a base pattern is formed, and Pt, Ti, Pt and Au are sequentially deposited to form an Au / Pt / Ti / Pt electrode 14.
5 is formed.

【0067】次いで、図17(d)に示すように、35
0℃の熱処理を行って、Au/Pt/Ti/Pt電極1
45の最下層に形成されたPt層のPtを拡散させ、G
aAsベース層140とオーミックコンタクトしたベー
ス電極142を形成する。なお、Au/Pt/Ti/P
t電極145の最下層に形成されたPt層の厚さをi−
Al0.25Ga0.75As層の厚さの2倍の10nmより厚く
することで、Pt層がGaAsベース層14に拡散し、
ベース層140とオーミックコンタクトしたベース電極
142が形成される。これは、PtとAsとが熱的に安
定な金属間化合物を形成し、Ptの膜厚の約2倍の反応
層が形成されるとそれ以上反応層は広がらなくなるため
である。
Next, as shown in FIG.
By performing a heat treatment at 0 ° C., the Au / Pt / Ti / Pt electrode 1
Diffusion of Pt in the Pt layer formed at the bottom of
A base electrode 142 in ohmic contact with the aAs base layer 140 is formed. Note that Au / Pt / Ti / P
The thickness of the Pt layer formed at the lowermost layer of the t electrode 145 is i−
By making the thickness of the Al 0.25 Ga 0.75 As layer more than twice as large as 10 nm, the Pt layer diffuses into the GaAs base layer 14,
A base electrode 142 in ohmic contact with the base layer 140 is formed. This is because Pt and As form a thermally stable intermetallic compound, and when a reaction layer having a thickness of about twice the thickness of Pt is formed, the reaction layer does not spread any more.

【0068】その後、ベース電極をマスクにベース層を
メサ分離する。その後、コレクタコンタクト層を露出さ
せて、コレクタ電極AuGe/Ni/Ti/Pt/Au
を蒸着し、図15に示したヘテロ接合バイポーラトラン
ジスタが形成される。
After that, the base layer is mesa-separated using the base electrode as a mask. Thereafter, the collector contact layer is exposed, and the collector electrode AuGe / Ni / Ti / Pt / Au
Is deposited to form the heterojunction bipolar transistor shown in FIG.

【0069】本実施形態のヘテロ接合バイポーラトラン
ジスタによれば、エミッタ層に接続するアンドープでワ
イドギャップのAlGaAsベース層がヘテロバリアと
なるため、図18に示すように、正孔がi型AlGaA
sベース層141の表面欠陥に到達しない。従って、ベ
ース層141の表面に電子がトラップされても、正孔と
の再結合は抑制されるので、電子増幅率の低下を抑制す
ることができる。
According to the heterojunction bipolar transistor of this embodiment, the undoped and wide-gap AlGaAs base layer connected to the emitter layer serves as a heterobarrier, so that the holes are made of i-type AlGaAs as shown in FIG.
The surface defects of the s base layer 141 do not reach. Therefore, even if electrons are trapped on the surface of the base layer 141, recombination with holes is suppressed, so that a decrease in the electron amplification factor can be suppressed.

【0070】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変
形して実施することが可能である。
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be implemented in various modifications without departing from the spirit of the invention.

【0071】[0071]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ベ
ース層上に形成されたパッシベーション層にベース電極
を接触させることによって、パッシベーション層表面の
荷電粒子の付着を防止し、電子と正孔との再結合を抑制
することができる。
As described above, according to the present invention, by adhering the base electrode to the passivation layer formed on the base layer, the adhesion of charged particles on the surface of the passivation layer can be prevented, and electrons and holes can be prevented. Recombination can be suppressed.

【0072】また、コンタクト層上にベース層として第
2導電型ナロウギャップ層とアンドープのワイドギャッ
プ層とを順次積層し、ワイドギャップを突き抜けてナロ
ウギャップ層に接続するベース電極を形成することによ
って、電子と正孔との再結合を防止し、通電中の電流増
幅率の低下を抑制することができる。
Further, a second conductivity type narrow gap layer and an undoped wide gap layer are sequentially laminated as a base layer on the contact layer, and a base electrode penetrating through the wide gap and connecting to the narrow gap layer is formed. Recombination of electrons and holes can be prevented, and a decrease in current amplification factor during energization can be suppressed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1実施形態に係わるヘテロ接合バイポーラト
ランジスタの構成を示す断面図。
FIG. 1 is a sectional view showing a configuration of a heterojunction bipolar transistor according to a first embodiment.

【図2】図1のヘテロ接合バイポーラトランジスタの製
造工程を示す工程断面図。
FIG. 2 is a process cross-sectional view showing a manufacturing process of the heterojunction bipolar transistor of FIG. 1;

【図3】図1のヘテロ接合バイポーラトランジスタの製
造工程を示す工程断面図。
FIG. 3 is a process cross-sectional view showing a manufacturing process of the heterojunction bipolar transistor of FIG. 1;

【図4】図1のヘテロ接合バイポーラトランジスタの製
造工程を示す工程断面図。
FIG. 4 is a process cross-sectional view showing a manufacturing process of the heterojunction bipolar transistor of FIG. 1;

【図5】第1実施形態のヘテロ接合バイポーラトランジ
スタの作用を説明する図。
FIG. 5 is a diagram illustrating the operation of the heterojunction bipolar transistor according to the first embodiment.

【図6】図1のヘテロ接合バイポーラトランジスタのエ
ミッタ接地電流増幅率βのパッシベーション層の厚さ依
存性を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing the dependency of a grounded emitter current amplification factor β of the heterojunction bipolar transistor of FIG. 1 on the thickness of a passivation layer.

【図7】第2実施形態に係わるヘテロ接合バイポーラト
ランジスタの構成を示す図。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a heterojunction bipolar transistor according to a second embodiment.

【図8】図7のヘテロ接合バイポーラトランジスタの製
造工程を示す工程断面図。
FIG. 8 is a process cross-sectional view showing a manufacturing process of the heterojunction bipolar transistor of FIG. 7;

【図9】図7のヘテロ接合バイポーラトランジスタの製
造工程を示す工程断面図。
FIG. 9 is a process cross-sectional view showing a manufacturing process of the heterojunction bipolar transistor of FIG. 7;

【図10】図7のヘテロ接合バイポーラトランジスタの
製造工程を示す工程断面図。
FIG. 10 is a process cross-sectional view showing a manufacturing process of the heterojunction bipolar transistor of FIG. 7;

【図11】図7のヘテロ接合バイポーラトランジスタの
製造工程を示す工程断面図。
FIG. 11 is a process cross-sectional view showing a manufacturing process of the heterojunction bipolar transistor of FIG. 7;

【図12】図7のヘテロ接合バイポーラトランジスタの
製造工程を示す工程断面図。
FIG. 12 is a process cross-sectional view showing a manufacturing process of the heterojunction bipolar transistor of FIG. 7;

【図13】図11(g)の別の工程を説明する図。FIG. 13 is a diagram illustrating another step of FIG.

【図14】図7のヘテロ接合バイポーラトランジスタの
エミッタ接地電流増幅率βのパッシベーション層の厚さ
依存性を示す図。
FIG. 14 is a diagram showing the dependency of the grounded emitter current gain β of the heterojunction bipolar transistor of FIG. 7 on the thickness of the passivation layer.

【図15】第3実施形態に係わるヘテロ接合バイポーラ
トランジスタの構成を示す断面図。
FIG. 15 is a sectional view showing a configuration of a heterojunction bipolar transistor according to a third embodiment.

【図16】図15のヘテロ接合バイポーラトランジスタ
の製造工程を示す工程断面図。
FIG. 16 is a process cross-sectional view showing a manufacturing process of the heterojunction bipolar transistor of FIG. 15;

【図17】図15のヘテロ接合バイポーラトランジスタ
の製造工程を示す工程断面図。
FIG. 17 is a process cross-sectional view showing a manufacturing process of the heterojunction bipolar transistor of FIG. 15;

【図18】第3実施形態のヘテロ接合バイポーラトラン
ジスタの作用を説明する図。
FIG. 18 is a diagram illustrating the operation of the heterojunction bipolar transistor according to the third embodiment.

【図19】従来のヘテロ接合バイポーラトランジスタの
構成を示す断面図。
FIG. 19 is a sectional view showing a configuration of a conventional heterojunction bipolar transistor.

【図20】図19と異なる従来のヘテロ接合バイポーラ
トランジスタの構成を示す断面図。
FIG. 20 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional heterojunction bipolar transistor different from FIG. 19;

【図21】図20のヘテロ接合バイポーラトランジスタ
の問題点を説明する図。
FIG. 21 illustrates a problem of the heterojunction bipolar transistor of FIG. 20;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…GaAs基板 11…n+ 型GaAsコレタタコンタクト層 12…n型GaAsコレクタ層 14…p型GaAsベース層 15…n型Al0.25Ga0.75Asパッシベーション層
(ワイドギャップ層) 16…ベース電極 17…n型GaAsエミッタ層 18…InGaAsエミッタコンタクト層 19…エミッタ電極 21…ワイドギャップエミッタ層 22…レジスト 61…InGaPパッシベーション層 62…GaAsエッチングストッパ層 63…ベース電極 64…InGaPワイドギャップエミッタ層 65…WN膜 66…W膜 67…Au/Pt/Ti/Pt電極 81…スペーシング領域 91…レジスト 140…p型GaAsベース層(ナロウギャップベース
層) 141…i型AlGaAsベース層(ワイドギャップベ
ース層) 142…ベース電極 143…n+ 型InGaPエミッタ層 144…n型InGaPバラスト抵抗層 145…Au/Pt/Ti/Pt電極
REFERENCE SIGNS LIST 10 GaAs substrate 11 n + -type GaAs collector contact layer 12 n-type GaAs collector layer 14 p-type GaAs base layer 15 n-type Al 0.25 Ga 0.75 As passivation layer (wide gap layer) 16 base electrode 17 n-type GaAs emitter layer 18 InGaAs emitter contact layer 19 emitter electrode 21 wide gap emitter layer 22 resist 61 InGaP passivation layer 62 GaAs etching stopper layer 63 base electrode 64 InGaP wide gap emitter layer 65 WN film 66 W film 67 Au / Pt / Ti / Pt electrode 81 Spacing region 91 Resist 140 p-type GaAs base layer (narrow gap base layer) 141 i-type AlGaAs base layer (wide gap base layer) 1 2 ... base electrode 143 ... n + -type InGaP emitter layer 144 ... n type InGaP ballast resistor layer 145 ... Au / Pt / Ti / Pt electrodes

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野津 哲郎 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 津田 邦男 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 森塚 宏平 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Tetsuro Nozu 1 Kosuka Toshiba-cho, Saiwai-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Inside the Toshiba Research and Development Center Co., Ltd. (72) Inventor Kohei Morizuka Kochi Mukai Toshiba-cho, Kawasaki-shi, Kanagawa 1st place Toshiba R & D Center

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1導電型のコレクタ層、第2導電型のベ
ース層及び第1導電型のエミッタ層を具備し、前記エミ
ッタ層の前記ベース層に接する層は、該ベース層のバン
ドギャップより大きなワイドギャップエミッタ層で形成
されたヘテロ接合バイポーラトランジスタにおいて、 前記ベース層に接続するベース電極は、前記ワイドギャ
ップエミッタ層に接触してい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。
A first conductive type collector layer, a second conductive type base layer, and a first conductive type emitter layer, wherein the emitter layer in contact with the base layer has a band gap of the base layer. A hetero-junction bipolar transistor formed of a larger wide-gap emitter layer, wherein a base electrode connected to the base layer is in contact with the wide-gap emitter layer.
【請求項2】第1導電型のコレクタ層、第2導電型の半
導体層を含むベース層及び第1導電型のエミッタ層を具
備し、前記エミッタ層のバンドギャップが前記ベース層
のそれより大きいヘテロ接合バイポーラトランジスタに
おいて、 前記ベース層は、前記エミッタ層に接するワイドギャッ
プベース層と、このワイドギャップベース層の下層に形
成され、該ワイドギャップ層よりバンドギャップが狭い
ナロウギャップ層とを含み、 前記ワイドギャップ層を突き抜けて前記ナロウギャップ
層に接続されたベース電極が形成されていることを特徴
とするヘテロ接合バイポーラトランジスタ。
2. A semiconductor device comprising a collector layer of a first conductivity type, a base layer including a semiconductor layer of a second conductivity type, and an emitter layer of a first conductivity type, wherein a band gap of the emitter layer is larger than that of the base layer. In the heterojunction bipolar transistor, the base layer includes a wide gap base layer in contact with the emitter layer, and a narrow gap layer formed below the wide gap base layer and having a narrower band gap than the wide gap layer. A heterojunction bipolar transistor, wherein a base electrode penetrating through a wide gap layer and connected to the narrow gap layer is formed.
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