JPS62250666A - バイポ−ラトランジスタの製造方法 - 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、バイポーラトランジスタの製造方法に関する
ものである。

従来の技術 半導体装置の動向は、高密度集積化と高速化。

高周波化にある。バイポーラトランジスタにおいて、高
周波化を考える場合の基本的性能因子は、遮断周波数ｆ
ｔである。ｆｔは一般に次の式で表わされる。

ｆ　ｔ　＝　１　／　（２πｒｅｃ）　　　　　　　　
−−−（１）τｅｃ”τｅ＋τｂ＋τｃ＋τｃ’　　　
−＝−（２１ここで、τｅはエミッタ空乏層チャージン
グ時間、τｂはベース走行時間、τＣはコレクタ空乏層
走行時間、τＣ′はコレクタ空乏層チャージング時間で
ある。

（２）式において、τｅおよびτＣ゛はエミッタ領域お
よびコレクタ領域の抵抗骨に比例する。微細化によって
トランジスタサイズを小さくすると、その面積に反比例
して抵抗骨は増加するので、τｅおよびτＣ′は増加し
、ｒｔの値が下がる。この抵抗骨は、各領域の内部抵抗
と、各領域に設けられたオーミック電極によるコンタク
ト抵抗の和で表される。そのため、コンタクト抵抗の低
減はバイポーラトランジスタにおける高周波化の必要事
項である。オーミック電極は、半導体に含まれる導電性
の不純物濃度が高い程形成され易いため、最上層にコレ
クタ領域を有するバイポーラトランジスタにおいて、コ
レクタ領域の不純物濃度が低い場合は、一般にコレクタ
領域上に高濃度導電性不純物含有のコレクタコンタクト
領域を設ける。

従来の膜成長によるメサ型（台状）バイポーラトランジ
スタの場合は、コレクタ領域と、その上のコレクタコン
タクト領域は同じ面積を有している。その−例を第４図
に示す。

半導体基板ｌｌ上に、エミッタコンタクト領域１２、エ
ミフタｆｉｌ域１３　、ベース領域１４、コレクタ領域
１５、コレクタコンタクト領域１６が順に形成され、エ
ミッタコンタクト領域１２、ベース領域１４およびコレ
クタコンタクト領域１６の上にオーミック接触するエミ
ッタ電極１７、ベース電極１８およびコンタクト電極１
９がそれぞれ形成されている。

発明が解決しようとする問題点 しかし上記のような構成では、トランジスタサイズの微
細化による面積減少の影響を最も被る最上層のコレクタ
コンタクト領域は、そのすぐ下のコレクタ領域の面積に
制限され、充分に低いコンタクト抵抗を得ることが困難
になり、高周波化の妨げとなる。

本発明は、上記従来の問題点を大きく改良するもので、
面積減少によるコンタクト抵抗の増加を解消する構成を
有するバイポーラトランジスタの製造方法を提供するこ
とを目的とする。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するため、本発明の製造方法によるバ
イポーラトランジスタは、最上層のコレクタ領域の一部
にイオン注入で絶縁領域を形成して、その上にコレクタ
コンタクト領域をイオン注入で形成することで、コレク
タ領域の面積よりも大きなコレクタコンタクト領域が得
られる構成を有することを特徴とする。

作用 上記構成のバイポーラトランジスタは、従来の構成によ
る同じコレクタ領域の面積を有するバイポーラトランジ
スタと比較した場合、コレクタ領域の面積よりも大きな
コレクタコンタクト領域を有するため、最上層のコレク
タコンタクト領域のオーミック電極のコンタクト抵抗を
低くすることができ、これによる抵抗骨の減少はバイポ
ーラトランジスタの高周波化に太き（貢献する。また、
上記構成の製造方法を用いると、イオン注入によリコレ
クタコンタクト領域を形成するため、一度の膜成長で済
み、簡易なプロセスでバイポーラトランジスタの特性向
上に寄与する。

実施例 以下、本発明の実施例を第１図から第３図に基づいて説
明する。

第１図は、本発明の第１の実施例におけるＧａＡｓバイ
ポーラトランジスタの断面図である。

まず、半絶縁性ＧａＡｓ基板８１上に、エミッタコンタ
クト領域８２となる高濃度ｎ型不純物含有のエミッタコ
ンタクト層、エミッタ領域８３となるｎ型不純物含有の
エミツタ層、ベース領域８４となる高濃度ｐ型不純物含
有のベース層およびコレクタ領域８５となるｎ型不純物
含有のコレクタ層を順に膜成長により形成する０次に酸
素イオンを注入して、コレクタ領域の一部を絶縁化し、
絶縁領域８７を形成し、高濃度ｎ型不純物含有のコレク
タコンタクト領域８６となるエミッタコンタクト層を浅
くイオン注入して形成する。熱処理した後に、階段状に
メサエッチングをして、順次ベース領域８４、エミッタ
コンタクト領域８６の頭出しを行う０次にｎ型オーミッ
ク電極となるＡ　ｕ　Ｑ　ｅで、エミッタ電極１７、コ
レクタ電極１９を、上記エミッタコンタクト領域８２、
コレフタコンタクト領域８６上に形成して熱処理し、ｐ
型オーミック電極となるＡｕＺｎで、ベース電極１８を
、上記ベース領域８４上に形成して本実施例におけるＧ
ａＡｓバイポーラトランジスタが完成する。

第２図は、本発明の第２の実施例におけるＧ　ａ　Ａ　
ｓ　　Ａ　Ｉｔ　Ｘ　Ｇ　ａ　１−Ｘ　Ａ　ｓヘテロ接
合バイポーラトランジスタ（以下ｒＨＢＴＪと称す）の
断面図である。また第３図は、第２図のＨＢＴを真上か
ら見た場合の構成図である。このＨＢＴは、エミッタ領
域にベース領域に用いる半導体よりもバンドギャップの
大きい半導体を用いるバイポーラトランジスタであり、
理論的に、通常のバイポーラトランジスタに比べてより
高周波化に優れるという特徴をもつ、前記の１１１式お
よび（２）式は、ＨＢＴについても同様に成り立つ。

本実施例の製造工程は第１図の第１の実施例と同様の工
程であるが、エミッタ領域８８としてＧａＡｓの代りに
、それよりもバンドギャップの大きいＡＡ’ＸＧａ、−
ＸＡｓを膜成長させる点と、絶縁領域８９を形成するた
めに、酸素イオンを深く注入してベース領域８４の周辺
部までも絶縁化する点が異なる。

第１図では絶縁領域８７をベース領域８４上に形成する
ため、コレクタ領域８５の実効面積は小さくなっても、
ベース領域８４は小さくならない構成であるが、本実施
例は第２図、第３図のように、絶縁領域８９によってコ
レクタ領域８５、ベース領域８４の実効面積は大巾に小
さくできる。

第３図では、最上層のコレクタ電極１９はＨ字型をして
いるが、一方の絶縁領域を削除してＴ字型のコレクタ電
極を形成しても有効である。

発明の効果 以上に記したように、本発明の製造方法によるバイポー
ラトランジスタは、コレクタコンタクト領域の面積を、
コレクタ領域となる面積よりも太き（することが可能な
ため、コンタクト抵抗を低くすることができる。このこ
とは、バイポーラトランジスタの微細化において問題と
なるコレクタ電極部でのコンタクト抵抗の増大を防ぎ、
バイポーラトランジスタの高周波化に大きく貢献する。

かつ、本発明の製造方法を用いると、イオン注入により
コレクタコンタクト領域を形成するため、一度の膜成長
で済み、簡易なプロセスでバイポーラトランジスタの特
性向上に寄与する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の構成を示す断面図、第
２図は本発明の第２の実施例の構成を示す断面図、第３
図は第２図を真上から見た場合の構成図、第４図は従来
のバイポーラトランジスタの構成を示す断面図である。 １７・・・・・・エミッタ電極、１８・・・・・・ベー
ス電極、１９・・・・・・コレクタ電極、８１・・・・
・・半絶縁性ＧａＡｓ基板、８２・・・・・・エミッタ
コンタクト領域、８３゜８８・・・・・・エミッタ領域
、８４・・・・・・ベース領域、８５・・・・・・コレ
クタ領域、８６・・・・・・コレクタコンタクト領域、
８７．８９・・・・・・絶縁領域。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名１７・−一
工５・ノブ赳 １１１−−−ｉ“−人″ ｔ９−−−フレ７タ　″ 第１図　　　　８７−・４托ｌ＜社点Ａｓ肪８ｚ−−−
エミ、！タコンデグト爾Ｕ較８３−−一１５１′７傾ｉ
ζ ８４−一−τ°−人　″ ８５−・−コし７ブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体基板上に、エミッタ領域を形成するための
   エミッタ層、ベース領域を形成するためのベース層およ
   びコレクタ領域を形成するためのコレクタ層を膜成長に
   より順に形成する工程と、少なくとも前記コレクタ領域
   の周辺部に隣接する絶縁領域をイオン注入により形成す
   る工程と、前記コレクタ領域および前記絶縁領域上に、
   前記コレクタ領域へのオーミック接触を容易にするコレ
   クタコンタクト領域を形成するためのコレクタコンタク
   ト層をイオン注入により形成する工程と、前記コレクタ
   コンタクト領域上にオーミック接触するコレクタ電極を
   形成する工程とを有することを特徴とするバイポーラト
   ランジスタの製造方法。
2. （２）絶縁領域を形成する工程において、少なくとも前
   記コレクタ領域および前記ベース領域の周辺部に隣接す
   る絶縁領域をイオン注入により形成する工程を有するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のバイポ
   ーラトランジスタの製造方法。