JPS62271467A - 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】 ３、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ｒｔである
。ｒｔは一般につぎの式で表わされる。

ｆ　ｔ　　＝１／　（２πｒｅｃ）　　　　　・・・（
ｌｌτｅｃ＝τｅ＋τｂ＋ｒｃ＋τｃ　’　−−−（２
）ここで、τｅはエミッタ空乏層チャージング時間、τ
ｂ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分に比例する。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
して抵抗弁は増加するので、τｅおよびτＣ′は増加し
、「Ｌの値が下がる。この抵抗弁は、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、最上層にエミ
ッタ領域を有するバイポーラトランジスタにおいて、エ
ミッタ領域の不純物濃度が低い場合は、一般にエミッタ
領域上に高濃度導電性不純物含有のエミッタコンタクト
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、エミッタ領域と、その上のエミッタコン
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１上に、コレクタコンタクト領域２、コレク
タ領域３、ベース領域４、エミッタ領域５、エミッタコ
ンタクト領域６が順に形成され、コレクタコンタクト領
域２、ベース領域４およびエミッタコンタクト領域６の
上にオーミック接触するコレクタ電極７、ベース電極８
およびエミッタ電極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エミッタ
コンタクト領域は、そのすぐ下のエミッタ領域の面積に
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太き改良するもので、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、最上層のエミッタ領域の一部
にイオン注入で絶縁領域を形成して、その上にエミッタ
コンタクト８ｉ域を膜成長で形成することで、エミッタ
領域の面積よりも大きなエミッ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
る同じエミッ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、エミッタ領域の面積よりも大きな
エミッタコンタクト領域を有するため、最上層のエミッ
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、これによる抵抗弁の減少はバイポ
ーラトランジスタの高周波化に大きく貢献する。また、
上記構成の製造方法を用いると、最上層のエミッタ領域
にイオン注入して絶縁領域を形成するため、良好な絶縁
領域が得られ、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、本発明の一実施例を第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Ｇ
ａＡｓ基板５１上に、コレクタコンタクト領域５２とな
る高濃度ｎ型不純物含有のコレクタコンタクト層、コレ
クタ領域５３となるｎ型不純物含有のコレクタ層、ベー
ス領域５４となる高濃度ｎ型不純物含有のベース層およ
びエミッタ領域５５となるｎ型不純物含をのエミッタ層
を順に膜成長により形成する。酸素イオンを注入して、
エミッタ領域の一部を絶縁化し、絶縁領域５７を形成す
る。熱処理した後に、エミッタコンタクト領域５６とな
るエミッタコンタクト層を膜成長により形成し、次に段
階状にメサエッチングをして、順次ベース領域５４、コ
レクタコンタクト領域５６の頭出しを行う。ｎ型オーミ
ック電極となるＡｕＧｅで、コレクタ電極７、エミッタ
電極９を、上記コレクタコンタクト領域５２、エミッタ
コンタクト領域５６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８を、上記ベー
ス領域５４上に形成して本実施例におけるＧａＡｓ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ＧａＡｓ−Ａ
ｌｘＣ；ａ　１−ｘＡｓ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、理論的には、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（１）式および（２）式は、Ｈ
ＢＴ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５８としてＧａＡｓの代りに
、それよりもハンドギャップの大きいＡ　ｌ　ｘＱａ　
１−ｘＡｓを膜成長させる点と、絶縁領域５９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５４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５７をベース領域５４上に形成する
ため、エミッタ領域５５の実効面積は小さくなっても、
ベース領域５４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５９によってエ
ミッタ領域５８、ベース領域５４の実効面積は大巾に小
さくできる。第３図では、最上層のエミッタ電極９はＦ
字型をしているが、一方の絶縁領域を削除してＴ字型の
エミッ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、エミッタコンタクト領域の面積を、
エミッタ領域となる面積よりも大きくすることが可能な
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
なるエミッ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、最上層のエミッタ
領域にイオン注入して絶縁領域を形成するため、良好な
絶縁領域が得られ、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。 ７・・・・・・コレクタ電極、８・・・・・・ベース電
極、９・・・・・・エミッタ電極、５１・・・・・・半
絶縁性ＧａＡｓ基板、５２・・・・・・コレクタコンタ
クト領域、５３・・・・・・コレクタ領域、５４・・・
・・・ベース領域、５５．５８・・・・・・エミッタ領
域、５６・・・・・・エミッタコンタクト領域、５７．
５９・・・・・・絶縁領域。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　はか１名７−　コレ
クタ電極 ８−　ベース叢糧 チー　エミッタ電極 ５ノー　　半絶免性（３ａ　Ａｓ基扱 ５２−　　コレクタコンタクト領域 ５３−　　コレクタ＠域 ５４−　　ベース領域 ５５−一エミ・ンタ碩域 ５６−　　エミ、ツタコンタクト領域 ５７−　　筑縁榎域 第１図 ５８−一エミ、ツタ確域 第　３　図 ！−半導体基板 ？−コレクタコンタクト領域 ３−　コレクタ領域 ４−　ベース積載 Ｓ−エミヅタ領域 乙−エミヅタコンタクト領域 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）半導体基板上に、コレクタ領域を形成するための
   コレクタ層、ベース領域を形成するためのベース層およ
   びエミッタ領域を形成するためのエミッタ層を膜成長に
   より順に形成する工程と、少なくとも前記エミッタ領域
   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、前記エミッタ領域および前記絶縁領域上に、
   前記エミッタ領域へのオーミック接触を容易にするエミ
   ッタコンタクト領域を形成するためのエミッタコンタク
   ト層を膜成長により形成する工程と、前記エミッタコン
   タクト領域上にオーミック接触するエミッタ電極を形成
   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、少なくともエ
   ミッタ領域および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。