JPS5987860A - 高周波トランジスタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は高周波トランジスタ、とりわけ高周波高出力ト
ランジスタに関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来の高周波高出力トランジスタについて第１図を用い
て説明する。第１図は従来の高周波トランジスタの模式
図で、エミッタ電極１とベース電極２が交互にくし状に
配置されており、それらがまとまってエミッタポンディ
ングパッド３、ベースポンディングパッド４に接続され
ている。破線１’、２’　　は各々コンタクト領域を示
している。高周波での利得の低減を防ぐために、一般に
はペース・エミッタのくり返しピッチａをできる限り小
さくシ、静電容量の低減を図っている。このためマイク
ロ波トランジスタではピ・ソチは１Ｑμｍ以下となり、
エミッタ電極１およびベース電極２は通常２ないし３μ
ｍ以下の幅となる。

ところで、高周波トランジスタの最大出力はエミッタ周
囲長に比例することが知られており、高出力化のために
はエミッタ周囲長を大きくする必要がある。その方法と
しては ■　フィンガー長（くシ状電極の歯の一本の長さ）Ｌを
長くする。

■　フィンガ一本数を多くする。

ことが考えられる。先に述べたように、マイクロ波トラ
ンジスタではフィンガーの電極幅が狭いため、フィンガ
ー長を長くするとそのインダクタンスと抵抗分のために
信号が減衰し、充分な利得が得られなくなると共にフィ
ンガー長が増しただけ電流密度が増し、寿命が短くなる
。このため１から２ＧＨｚ　　程度で使用されるバイポ
ーラトランジスタでは、フィンガー長りは６０μｍ以下
に設定される。さらに、高出力化を図るためにフィンガ
一本数を増す方法が用いられるが、アーム部分３′。

４′　の配線容量が大きくなってしまう欠点がある。

この欠点を避けるため、複数の小信号トランジスタを並
列に接続することが行なわれるが、組立技術が複雑とな
るうえ、すべてのトランジスタを同位相で動作させる事
は困難であり、利得や効率の面での改良が待たれている
。

発明の目的 本発明はこのような従来の問題に鑑み、高出力化に適し
た金属配線を有する高周波トランジスタを提供すること
を目的とするものである。

発明の構成 本発明はエミッタおよびベース領域に沿って形成された
下層電極をエミッタおよびベース領域と複数のコンタク
トを取り、この下層電極と交叉する上層電極を形成し、
この上、下層電極により高周波トランジスタの電極を構
成にすることにより、高周波性能が良好でしかも高出力
のトランジスタを得るものである。

実施例の説明 第２図に本発明の１実施例である高周波トランジスタの
平面図を示す。同図において、ストライプ状のエミッタ
、ベース領域に沿って形成された第１層目のシリサイド
からなるエミッタ電極１１及びベース電極１２がコンタ
クトホール１３′。

１４′　を経てそれぞれ幹エミッタ電極１３及び幹ベー
ス電極１４に接続されている。幹エミッタ電極１３及び
幹ベース電極１４はそれぞれエミッタポンディングパッ
ド１６、ベースポンディングパッド１６に続いている。

本発明を用いたこの高周波トランジスタでは次のような
利点がある。

まず、第１に従来例の様なフィンガー長の制限がないの
で、エミッタ周囲長を大きくでき、高出力化が図れるこ
とである。

すなわち、従来例のフィンガー長りにあたるのは第２図
中のＬ′にあたる長さであるが、ストライプ状のエミッ
タ電極１１の途中に幹電極１３とのコンタクト１３′　
　を多数設は信号の減衰を防いでいるから、フィンガー
長Ｌ′　の増大による利得の低下はほとんどない。また
、幹電極１３．１４の幅は従来のフィンガー電極がピッ
チにより制約を受けたのに比べてかなり広くでき、また
電極厚みも厚くてきるため、幹電極１３．１４の抵抗分
、インダクタンス分を非常に低減でき、Ｌ”も従来例に
比べて数倍の長さにできる。

本発明を用いたトランジスタの第２の利点はエミッタ・
ベース電極１１．１２にシリサイドを用いているため余
力な電極間隔を不用とし、エミッタ・ベースのくり返し
ピッチｐ′　を小さくでき、利得が向上することである
。後述するように電極１１．１２としてシリサイドを用
いればエミッタ・ベース拡散領域の窓（図示せず）に自
己整合で形成でき、しかも幹電極１３．１４とのコンタ
クトも自己整合で形成できるので電極のためのマスク余
裕が不要となる。このため、ベース・エミッタのピッチ
は各領域の形成に必要な寸法さえ満たしていればよい。

またシリサイドは不純物をドープした多結晶シリコンに
比べて一桁以上比抵抗が低く、その抵抗値は充分小さく
できる。

なお、本実施例では第一層目のシリサイド電極１１．１
２と幹電極１３．１４が直交するように配置した。これ
は、高周波トランジスタでは各部分のバランスを良くし
、均一に動作させることが大切であり、対称性の良い構
造はバランスも良いからである。

このように、本発明を適用することにより高周波特性が
良好で、高出力のトランジスタを得ることができる。

次に本発明のトランジスタの製造方法を第３図を用いて
説明する。第３図は第２図中のＡ−Ａ’部分の工程断面
図である。

まず、第３図（ａ）に示すように、コレクタとなるｎ＋
シリコン基板１７上にコレクタ高抵抗シリコン層（１、
Ｑ　−ｃｍ、　〜５Ωａ　ｃｍ、　）　１８をエピタキ
７ヤル成長する。さらにホウ素等のｐ型不純物の拡散ま
たはエビタキンヤル法によりベースとなるｐ型領域１９
を形成する。次に第３図（ｂ）に示す様に、周知の窒化
膜を用いた選択酸化法によってエミッタ・ベースコンタ
クト窓２０，２１を残して酸化し、酸化膜２２を形成す
る。次に、第３図（ｃ）の様に、窓２０をフォトレジス
トで被ってホウ素を窓２１からイオン打込みし、アニー
ルしてベースコンタクト領域２３を形成する。同様に、
窓２０に選択的にヒ素をイオン打込みしてアニールし、
エミッタ領域２４を形成する。次に、第３図（切に示す
様に、全面に高融点金属、例えば、プラチナやモリブデ
ン、チタン、タングステン、）ぐラジウム。

タンタル等の高融点金属薄膜２５を１０００〜５０００
八程度蒸着する。次に、不活性ガス°中でアニールし、
高融点金属薄膜２５とシリコンを反応させ、シリサイド
とする。次に、第３図（ｅ）の様に高融点金属薄膜２５
のエツチングを行なうと、酸化膜２２上の高融点金属は
シリサイドになっていないため容易に除去されるので、
ベースコンタクト領域２３及びエミッタ領域２４上にの
みに自己整合で高融点金属シリサイド２６，２了が残る
。この場合、タンタルなどの高融点金属薄膜２５の蒸着
をＣＶＤ法を用いて行なうとシリコンの露出部のみに高
融点金属が選択的に蒸着されることを利用すると先のエ
ツチング工程は不要となり、アニールのみで済ませるこ
とができる。

次に、第３図（ｆ）に示す様に、選択酸化法を用いてエ
ミッタ領域２３のシリサイド２６を残してベースコンタ
クト領域のシリサイド２７を酸化し、その表面を酸化膜
２８でおおう。

次に、アルミマたは金／白金／チタン等の厚い金属膜２
９を配線して本発明の高周波トランジスタが出来る。こ
の場合、一層目のシリサイド電極２６と幹電極２９のコ
ンタクトは自己整合で形成されている。

本実施例ではエミッタ・ベース電極２６．２７がシリサ
イドであるとしたが、シリサイド２６゜２７の一部が酸
化膜になる為に電極の抵抗が大きくなる場合には第４図
に示すように多結晶シリコンとシリサイドの２層構造と
することもできる。

第４図（ａ）　、　（ｂ）はベース電極１２と幹電極１
３が交叉する部分についての工程断面図を示したもので
ある。本実施例では、シリサイド２７上にさらに多結晶
シリコン３０を６００人〜２０００八程度堆積し、パタ
ーン出しをして熱処理をし、第４図（ａ）の様にシリサ
イド２７と多結晶シリコン３０との２層構造とす、る。

この状態では金属膜２９とのコンタクトが取れる。そし
て第４図（ｂ）の様に、幹電極とのコンタクト以外を選
択的に酸化すると多結晶シリコン３ｏが酸化されて酸化
膜３１となり、金属膜２９とのコンタクトが取れなくな
る。酸化膜３１はシリサイド２６．２７を酸化して形成
した場合に比べてずっと厚く形成できるので、シリサイ
ド２７エミソタ電極となる金属膜２９間の容イ氏 量の楯減に役立つ。また、酸化膜２２と酸化膜３１０表
面がほぼ同じ高さとなるため、平担になり、金属膜２９
の断切れ防止にも役立つ。

なお、本実施例はバイポーラトランジスタとしたが、そ
の他の半導体装置に適用しても同様の効果が得られるこ
とは明らかである。

発明の効果 以上のように、本発明は電極をエミッタ・ベース領域に
沿って設置された第１のエミ’７り・ベース電極と、こ
れらと複数の接続点を有する第２の電極とからなる構造
とすることにより高周波で利得が高くしかも大出力の得
られる優れた構造のトランリスタを提供するものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のバイポーラトランジスタの斜視図、第２
図は本発明の実施例であるバイポーラトランジスタの平
面図、第３図（−）〜（ｆ）は本発明に係るバイポーラ
トランジスタを製造するための工程断面図、第４図（→
、（ｂ）は本発明の他の実施例に係る構造断面図である
。 １１・・・・・・エミッタ電極、１２・・・・・・ベー
ス電極、１３・・・・・・幹エミッタ電極、１４・・・
・・・幹ベース電極、１３’、　１４’・・・・・・コ
ンタクト領域、２６．２７・・・・・・シリサイド。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名８１
図 第２図 第３図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　半導体基板表面にストライブ状に形成された
   複数本のエミッタ電極およびベース電極と、前記エミッ
   タ電極およびベース電極と交叉しかつ前記エミッタ電極
   およびベース電極よりも電気抵抗の小さいエミッタ幹電
   極およびベース幹電極とを有し、前記エミッタ電極およ
   びベース電極が前記エミッタ幹電極およびベース幹電極
   と各々交叉する複数の点で電気的に接続することを特徴
   とする高周波トランジスタ。 （乃　エミッタ電極およびベース電極が高融点金属シリ
   サイドから成る事を特徴とする特許請求の範囲第１項に
   記載の高周波トランジスタ。 （場　エミッタ電極およびベース電極が高融点金属シリ
   サイドと多結晶シリコンからなる２層＾あることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項に記載の高周波トランジス
   タ。 （→　エミッタ電極およびベース電極がエミ・フタ幹電
   極およびベース幹電極とほぼ直交していることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項に記載の高周波トランジスタ
   。