JPS63148624A - 3〜5族の材料からなる半導体基板中のp+nn+ダイオードの製造方法および該ダイオードを含むバイポーラトランジスタの製造方法 - Google Patents

3〜5族の材料からなる半導体基板中のp+nn+ダイオードの製造方法および該ダイオードを含むバイポーラトランジスタの製造方法

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JPS63148624A
JPS63148624A JP62250046A JP25004687A JPS63148624A JP S63148624 A JPS63148624 A JP S63148624A JP 62250046 A JP62250046 A JP 62250046A JP 25004687 A JP25004687 A JP 25004687A JP S63148624 A JPS63148624 A JP S63148624A
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diode
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JP62250046A
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アンドレイ・ミルシー
ジャック・シュバリエ
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Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
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    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68Types 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
    • H01L29/70Bipolar devices
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    • H01L29/66Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
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    • Y10S438/914Doping
    • Y10S438/919Compensation doping

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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】 本発明は原子水素によるドナーの中和作用を利用するI
〜■族の材料からなる基板中にp+nn+ダイオードt
[!造することに関するものである。
とくに、本発明はマイクロエレクトロニクスおよび超高
周波に向けられる超高速半導体素子の製造分野かつとく
に王として遠隔測定、集積光学または元ファイバによる
遠距離通信に利用し得るホモ接台ま九はへテロ接合のバ
イポーラトランジスタの分野に適用される。これらのバ
イポーラトランジスタにおいて、pnn  ダイオード
はエミッタおよびペースを構成する。
より詳細Vcri、本発明は極めて減少され九寸法を有
するp+nn−1−ラテラルダイオードの製造に関する
。ラテラルダイオードはそのp+nn+領域が基板の表
面に対して平行な同一平面内に整列させられるダイオー
ドである。
第1図において、III〜V族の材料からなるラテラル
ダイオードを長手方向断面図で略示する。このダイオー
ド#:in型のIII〜V族の半絶縁材料からなる基板
20表面に全1!I4接点8および10の各々がそれぞ
れ上方にあるp+型領域を4よびn+型領域を6含んで
いる。
基板2中に拡散または注入されたp+および♂型の2つ
の領域は、一般に′nまたはp型であるが必ずしも絶縁
しない、非常に僅か(1〜10ミクロン程度)であるが
ゼロではない長さlのより小さな導電領域12によって
分離される。
実際に、この長さ!が非常に長いならば、ダイオードの
切換え時間が増大し、この領域におけるキャリヤの拡散
は非常に大きな距離にわたってなされる。他方で、この
距離!がゼロであるならばダイオードの電流−電圧特性
は、トンネル効果により電流が2方向に同様にかつ等し
く通ることができる場合に劣化される。
従来技術のp+nn+ダイオードの製造方法を第2図に
略示する。
実際には、ダイオードのn型領域12はIII〜V族の
材料からなる基板2上にエピタキシにより作られかつn
型領域6はまたエピタキシによりまたはn型1−12へ
のイオン注入により作られる。
n+型領域を6利用される実際の最大ドーピングレベル
は1〜51018at/−の間に9tかれる。
次いでp型領域4は、一般に10  a c/ci  
を越える能動ドーピングレベルを有するイオン注入によ
って作られ、したがってこのレベルはn+型領域乙のレ
ベルを大きく越える。
この製造段1@で、領域4および6は第2図に示すよう
に隣接している。したがって、電流−電圧特性は良くな
い。
そこで構造の表面を樹脂14で部分的にマスクし、この
マスクは♂型領域6に隣接てp++注入領域4の縁部1
7に関して整列させられかつ中心を会せられる非常に僅
かな長さの区域16でのみ露出させられる。そこで強力
にドーピングされる(p+ま次はn+ま九は両方)この
すべての領域を除去するように湿式ま友はプラズマ法に
よりマスクされてないIII〜V族の材料からなる領域
16のアタック処理を行なう。
樹脂マスク14の除去後、ダイオードのp+およびn+
星型領域上それぞれ金属接点8および10ft作る。こ
の几め、実現すべき接点像を画成するマスキング作業、
金属の堆積等の助けを求める。これらの作業時、アタッ
クされt領域16であるがpおよびn型領域のみt−覆
わないような方法で、アタック処理の几めに前に利用さ
れたマスク14と接点を作るのに利用されるマスクを整
列させる必要がある。
上記化学的またはプラズマアタックの結果として生じる
p nn  ダイオードの表面はより平らでなく、クリ
ーニングおよびその後のパッシベーションの困難そして
ダイオードのp+およびn+領領土上の金属接点の整列
および実現の問題を引き起す。
さらに、極めて正確な方法でp++注入領域の局部にア
タックマスク14を位置決めする必要がある。このこと
は製造効率を低くしかつ同様にアタックすべき領域16
は狭くしなければならない。
その上、強力にドーピングされるこの領域のアタック速
度は、すべて導通する危険があるp nnダイオードに
通じる基板2まで進行する下にあるn型領域の深さのア
タックを回避するように正確な方法で測定されねばなら
ない。
バイポーラトランジスタのエミッターペースダイオード
の特別な場合においては外部接点からトランジスタのベ
ースを切断する危険がある。
バイポーラトランジスタのベースとエミッタ間の良好な
接合全実現するのに使用される技術の1つはとくに、1
985年の「フイジカ129aJ、第361〜365頁
に「GaAs+−CaAIAs Fr CLインバータ
の設計および製造方法」と題して発表されたディー−ア
ンクリ等の論文に記載されている。
この文献においては、エミッタのn+型領域をエミッタ
接点の場所を除いて、構造のすべての表面にわたって化
学的アタックにより除去される。
この技術はペースおよびエミッタの接点に関連してn+
型領域を形成するために利用されるグラビアマスクの正
しい位置決めに関連する問題を考慮してトランジスタの
小型化の計画に極めて重大な制限を呈する。
バイポーラトランジスタのペースとエミッタ間の良好な
接合を実現するのに実際に利用される第2の技術は19
85年3月15日に[入pp1. Phys。
Lezz、 46 (61Jの第600〜602頁に「
ベース中にBSS拡散セットパックヲ有する高利得高局
波AlGaAs/GaAsグレーデッド・パンドギャグ
 、<イポーラトランジスタ」と題して発表されたアー
ル・ジエー・マリク等の文献に記載されている。
この技術は前述の技術より優れており、エミッタとベー
ス間に配置され九n+型領域を単に除去してなる。しか
しながら、化学的アタック後に得られた構造は平らでf
′iなく、前述のように、クリーニングおよびその後の
パッシベーションならびにエミッタのペース上への金属
接点の実現を引き起す。
さらに、原子水素によりGa Asからなる基板のドナ
ー原子(81)t−電気的観点から中和するような、1
985年7月15日にr Appl、Phyg、 Ls
tt。
47 (2) Jの第108〜110頁に「原子水素に
よるGaAs(st)中のドナー中和」と題して発表さ
れ友ジエーe7ユバリエ等による文献が知られている。
本発明はとくに上記化学的またはプラズマアタックの段
階金除去することにより上記した種々の不都合を改善さ
せるp+nn+nnダイオード造方法を目的とする。
より詳細には、本発明は、p+型憤域、n型領域および
n型領域を含むIII〜V族の材料からなる半導体基板
中のp+nn+nnダイオード造方法において、以下の
工程、すなわち、前記基板の表面にn+型のIII〜V
族の材料からなるf#Iを形成し;n+型の中間領域に
隣徽してダイオードのp+型領域を表面に形成するため
にIII〜V族の材料からなる前記層中にアクセプタイ
オン’iFi6m的に注入し、互いに近接してかつそれ
ぞれp+型領域をよびn+型の中間領域に関連して配置
されるIII〜V族の材料からなる層の表面に2つの金
属接点を作り、p+型領域を隣接するこの中間領域の一
方の部分は金属接点を持たずそして他方の部分は金属接
点で榎われ、ダイオードのn+型の領域に対応し;金I
i!接点を持たない前記中間領域の部分にn型領域゛を
形成するために前記構造を水素化し、前記金属接点をこ
の水素化のマスクに使用する工程からなることを特徴と
するIII〜V族の材料からなる半導体基板中のp+n
n+ダイオードの製造方法を目的とする。
基板によっては、大きな基板上にまたは層の積重ね上に
堆積された脇より大きい基板を含む必要がある。
水素化段階による化学的アタックの置換はダイオードの
p+型およびn+型の領域の金属接点の実現を容易にす
る平らな構造を得ることを許容する。
この水素化処理は、ジエー・シュパリエのfa記論文に
記載されるように、n型領域のドナー原子を逗気的観点
から中和せしめ、し九がって半導体は、この領域におい
て、キャリヤの最初の濃度が約1018/eJであると
き1016〜5・1016  キャリヤ/dの間に代表
的に含まれるキャリヤの濃度を有する、n+型の代りに
n型Vcなる。
対応する金属接点により保役されるn”ulA域はこの
水素化によって少しも影響されない。
本発明者等は′−電気的中和一般にイオンボンバードメ
ント(例えばプロトン)≦よって得られる電気的補正と
異なる驚くべき方法であることに気付いている。事実、
電気的中和は、1986年6月1日の「J、 Apl)
1. phys、 J 8459巻、第11号、pp 
3774〜3777にジャリル、シェバリエ、アズレー
およびミルシーによって示されるように、電気的補正と
逆にキャリヤの移動度の増加に至る。それゆえこの中和
は急速作動のダイオードの獲得を許容する。
本発明の方法によれば、n+型およびp+型領域を金J
i[点のまわりの自己アラインメント(自己整合)また
は自動位置決めにより、n型領域かつしたがって必要な
電気的特性を有するp nn  ダイオードが形成され
る。
とくに、p+型およびn+型領域を金@接点に対しての
n型領域の自己アラインメントはp 、nおよびn+型
領域を直列抵抗のかつダイオードの作動速さの方向に進
むn型領域内のキャリヤの拡散の長さの同時最適化によ
りダイオードの切換え時間を最小にする。
そのうえ、本発明の方法は利用し易い。とくに水素化段
階のパラメータかつとくにその持続時間は少しも重大で
はない。
好都合な方法によれば、水素化は構造を水素プラズマに
従わさせることにより実現される。
本発明による方法の第1の利用モードによれば、以下の
連続工程、すなわち、III〜V族の材料からlるI曽
を形成し;前記雇〜V族の材料からなる層上に絶縁層を
堆積し;実現すべきダイオードのp+型領域を像を示す
第1樹脂マスクを前記絶縁層上に形成し;前記第1マス
クによりマスクされない前記絶縁層の領域を除去し;ダ
イオードのp+型領域を形成するために、前記第1樹脂
マスクを横切つて、III〜V族の材料からなる層にア
クセプタイオ/を注入し;前記第1樹脂マスク上に第1
金属層を堆積し;ダイオードのp+型領域を金属接点の
形成を引き起す前記篇1樹脂マスクを除去し;得られ九
構造上に、実現すべきダイオードのn+型領域を像を示
す第2樹脂マスクを形成し;前記第2マスクによりマス
クされない前記絶縁層の領域を除去し;前記第2マスク
上に第2金属層を堆積し;実現すべきダイオードの前記
n型領域の金属接点の形成を引き起す第2樹脂マスクを
除去し、前記構造を再焼成し;前記絶縁層の残部を除去
し;そしてダイオードの前記p+型領域を前記n+型領
域をの間にダイオードの前記n型領域を形成するために
前記構造全水素化する工程全実施する。
この8glの利用モードFi構造の再焼成時に如何なる
損傷も受けない耐熱性の材料からなる第1および第2金
萬層とともに利用し得る。
非耐熱性の、ダイオードのnおよびp型領域の金属接点
の実現のためには、以下の工程、すなわち、III〜V
族の材料からなる層上形成し;前記III〜V族の材料
からなる層上に絶縁層を堆積し;実現すべきダイオード
のp+領領域像を示す第1樹脂マスクを前記絶縁層上に
形成し;前記第1マスクによりマスクされない前記絶縁
層の領域を除去し;ダイオードの前記p+型領域を形成
するために、前記第1樹脂マスクを横切って、III〜
V族の材料からなる層にアクセプタイオンを注入し;前
記第1マスクを除去し;得られた構造上に第2絶縁層を
堆積し;注入されたアクセプタイオンを電気的に活性化
するために前記構造を再焼成し;前記構造上に、実現す
べきダイオードの♂型領域の像を示すyjg2マスクを
形成し;前記第2マスクによりマスクされない前記M1
および第2絶縁層の領域を除去し;前記第2樹脂マスク
上に第1金鵬層を堆積し;実現すべきダイオードのn+
型領域を金属接点の形成を引き起す第2樹脂マスクを除
去し;前記構造上に、前記第1マスクと同一の第3マス
クを堆積し;前記第3マスクによってマスクされない前
記第2絶縁層の領域を除去し;前記第3樹脂マスク上に
第2金1mを堆積し;ダイオードの曲記p+型領域の金
属層の形成を引き起す前記第3樹脂マスクを除去し;前
記構造を再焼成し、前記第1および824!!+$i層
の残部を除去し;ダイオードの前記p+型領域を前記n
+型領域をの間にダイオードのn型領域を形成するため
に前記構造を水素化する工程を含む、本発明による方法
の第2の利用モードt−W用するのが好ましい。
n+型の■〜V族の材料からなる層は基“板の表面上に
、ケイ素、セレンまたはゲルマニウムイオンのようなド
ナーイオンの注入によるか、分子ジェットま九は蒸気相
中のエピタキシによって形成されることができる。
基板にまで水素化を許容するようにIII〜V族の材料
からなる層の厚さは1μm以下である。
本発明はIII〜V族のすべての型の材料に適用される
。事実上、同一または異なることができるn+型層およ
び基板はInPsGaAjG88e)、rr16jn8
b*0 (xゝ(1および0 < yz< 1であるG
aニー、AX工As。
Ga1−、InxAs、Ga1−、InxAal−yP
Y、A11−xInxAsまたはGaミニ−ニー Al
 y A’  から作られることができる。
上記ダイオードの製造方法は、とくにGaAs。
GaAs/GaAlAsま次はaa InAg/InP
 型のホモまたへテロ接合のバイポーラトランジスタの
エミッターベースダイオードの実現に好都合に適用され
る。
そのために、本発明はさらに、以下の工程、すなわち、
III〜V族の材料からなる基板上に、トランジスタの
コレクタt−構成するn型の這〜V族の材料からなる第
1層上に、トランジスタのペースを構成するp型のII
I〜V族の材料からなる第2層を堆積し;前記III〜
V族の材料からなる第2層上に、トランジスタのエミッ
タ全構成するn型のIII〜V族の材料からなる第3層
を堆積し;前記III〜V族の第3層の表面に、エミッ
タへの電気的接触に使用するn+型のIII〜V族の材
料からなるwc4膚を形成し;ダイオードのpffi領
域を形成する九めに、r型中開領域に隣接してかつII
I〜V族の材料からなる前記第2層にまで深く延びる前
記第4および第3層中にアクセプタイオンを局部的に注
入し;互いに近接してかつそれぞれp+型領域をよびn
+型の中間領域に関連して配置されるIII〜V族の材
料からなる前記第4層の表面に2つの金属接点を作り、
p+型領域を隣接するこの中間領域の一方の部分は金属
接点を持たずそして他方の部分は金属接点で覆われ、ダ
イオードのn+型の領域に対応し;そして金属接点を持
たない前記中間領域の部分にn型領域を形成する友めに
前記構造を水素化し、前記金属接点をこの水素化のマス
クに使用する工程からなることを特徴とするIII〜V
族の材料からなるバイポーラトランジスタの製造方法を
目的とする。
本発明の他の特徴および利点は図示のために示されかつ
限定されない以下の説明からより良好に生じる。
以下の説明はGo Asからなる基板中に作られるp+
nn+ダイオードの製造に関する。しかしながらmVc
検討したように、III〜V族の材料からなる他の基板
が考えられることができる。
方法の第1工程は、H2SO,十H2o2+H20〕ご
とき無機溶媒によって、第3図に示すように、n型のG
a Alからなる半絶縁基板24の表面を化学的に磨く
ことからなる。次いで、前記基板の表面にドナーイオン
を注入することによりn+型のGaA#からなる層26
を基板240表面に形成する。この注入はとくに200
nm程ばの厚さのn+型の層26を形成するために5・
10  at/、−Jの分量および190 keVのエ
ネルギでケイ素イオンにより実施される。
次に、注入されたドナーイオンt−電気的に活性化する
ようく構造の再焼成を行なう。この再焼成はとくにアル
シン雰囲気中で30分間850 ’Cで実施される。
もちろん、研磨、注入および再焼成の工程を200nm
の基板24の表面22にn+型のGa As層の分子ジ
ェットまたは蒸気相によるエピタキシにより置換するこ
とができる。
次いで、n+型の7826の表面に、約200nmの絶
縁層28をプラズマ補助蒸気相中の化学的堆積(pBi
cvo)により堆積する。この絶縁層はチッ化ケイ素(
si、N、)または酸化ケイ素(sio2)  から作
られることができる。
絶縁/1128上には、そこで代表的なフォトリングラ
フ法によって、実現すべきダイオードのp型領域の像を
示す樹脂マスク30を形成する。とくに、この樹脂マス
ク30は開口32f、含んでいる。
この樹脂マスク30を横切って、マスクされてない絶縁
層28の領域を除去することからなる絶縁層28の、第
4図に示されるように、グラビアを行なう。このグラビ
アはCF  またはCaF3t−アタック剤として利用
するプラズマグラビアによるかま念は7ノ化水素酸の緩
衝液を加えられた溶液を利用することにより化学的アタ
ックによって等方性の方法で実施されることができる。
そこで絶縁体28および樹脂30で覆われないn型層2
6および基板24の領域中にアクセプタイオンのイオン
注入34を行なう。このイオン注入は中間領域と呼ばれ
るn+型領域を57隣接してかつ樹脂マスク30の開口
32に対して中心を合せられるp型領域36の獲得を許
容する。
この注入は厚さ約500nmの領域36の獲得に通じる
q*1o  at/cdの分量および350keyのエ
ネルギでMg+イオンにより実施される。このイオン注
入にけ6・10”’at/eJの分量および30 ke
VのエネルギでMg+イオンの第2の注入が続き、した
がって領域36の表面の良好な電気的導通を保証する。
方法の次の工程はジ造上に、すなわちマスク30および
p+型の領域36上に約300nmの第1導電層38を
堆積することからなる。この層38は真空蒸発によV堆
積されるチタンおよび金の多層材料のごとき耐熱性材料
から作られる。
次いでケトン中の溶解により、樹脂マスク30を除去し
、これはしたがって樹脂の上方にある導電材料68の除
去を引き起す。この技術は「リフトオフ」の名で知られ
ている。得られる構造ハ第5図に示されるものである。
この図では、得られたp+型領域を36金属接点は符号
40を有している。金属接点40およびp++注入領域
が同一樹脂マスク30t−利用することにより作られる
ことがp+型領域を上自動位置決めされる。
方法の次の工程は、第6図に示されるように、実現すべ
きダイオードのn”ffi領域の像を示す第2樹脂マス
ク42を作ることからなる。このために代表的なフォト
リングラフ法により作られるこの樹脂マスク42は開口
44を含んでいる。
次いで、樹脂42によって被覆されてない絶縁層領域2
8を除去する。これはCF4または(”HF’3をアタ
ック剤として利用することにより等方性のプラズマグラ
ビアによるかまたはフッ素化水素酸の緩衝液を加えた溶
液による化学的アタックによりなされる。
樹脂マスク42および実現すべきダイオードのn+型領
域を上、直空蒸着により第2導電層46を堆積する。こ
の層46は耐熱性材料からかっとくにゲルマニウム、モ
リブデン、チタンおよび金からなる多層材料から作られ
る。この層46は300nm程度の厚さを有する。
次いで、第7図に示されるように、「リフトオフ」によ
って、実現すべきn型領域の金@接点48の獲得に至る
ようにケトン中での溶解により第2樹脂マスク42を除
去する。
次いで、オーム接触を実現するダイオードのp+および
n+型領域を金属接点40および48の台金を形成する
ようにかりp+型領域を36形成するために注入された
アクセプタイオンを電気的に活性化するように800℃
でアルミソにより約30分間構造を熱的に再焼成する。
次いで、第7図に示されるように、緩衝液が加えられた
HF溶液による化学的アタックによって絶縁層28の残
部を除去する。
方法の最後の段階は1/2〜1時間の間水素プラズマ4
9の作用に、得られた構造を従わせることからなり、こ
れは金属接点の被覆されてないn型領域57&の形成に
至りかつオーム接点40および48に関連して自己整合
される。このn型領域はn型基板42まで侵入する。オ
ーム接点40および48はこの水素化・のマスクに役立
つ。
この水素化はn+型中間領域に37ドナーイオンの中和
によt)n型領域37aの形成を許容する。
オーム接点48の下に置かれ次中間領域57の部分はp
+nn+ダイオードのn+型領域を37b構成する。
第3図ないし第7図を参照して上述された方法は耐熱性
材料、すなわち構造の800℃での最後の再焼成時に如
何なる損傷も受けない材料からなる接点40および48
についてのみ利用し得る。
耐熱性でない金属接点の実現のために、第8図ないし第
10図に示される本発明の方法の変形例を利用するのが
好ましい。
この変形例は、基板24およびn型rgII26へのア
クセプタイオンの注入により、ダイオードのp+型領域
を36形成後樹脂マスク30の除去により前述され九方
法から識別される。
樹脂マスク30の除去後、得られた構造上に、かつとく
に絶縁層28および注入され次領域66上に、約200
nmの厚さを有する、プラズマ補助の蒸気相中の化学的
堆積技術により、第8図に示されるように、他の絶縁層
50を堆積する。この絶縁層は81 N  または81
02から作られる。
次いで領域36の形成時に注入され次アクセプタイオン
を電気的に活性化するためにアルシ雰囲気下で約30分
間800℃の温度で構造を熱的に再焼成する。
そこで実現すべきダイオードのn型領域の像を示す第2
の樹脂マスク42を形成する。マスク42は代表的なフ
ォトリングラフ法によって形成される。
次いで、樹脂マスク42によって被覆されてない絶縁層
28および50の領域を除去する。これは例えばHFの
緩衝液が加えられ几浴液による化学的アタックによって
等方性グラビアにより実施される。得られた構造は第9
図に示されるものである。
マスク42上および実現すべきダイオードのn+型領域
を上は、次いで真空蒸1着により、耐熱性でない材料か
ら作られる導体層52を堆積する。この層52は例えば
、金、ゲルマニウムおよびニッケルの3層の材料から作
られる。これn 300 n m程度の厚さを有する。
次いで、第10図に示されるように、[リフトオフ」に
より実現すべきダイオードのn+型領域を金属接点52
&に至るように、ケトンへの溶解によって樹脂マスク4
2を除去する。
得られた構造に、そこで実現すべき注入された領域36
の金属接点の像を示す第1マスク30(第3図)と同一
の第3の樹脂マスク54全形成する。とくに、このマス
ク54は開口56を含む。
これは代表的なフォトリソグラフ法により実現される。
次いで樹月旨54によってマスクされないこの膚の領域
を除去することからなる絶縁層50のグラビアt−実施
する。このグラビアは例えばHF溶液を利用することに
より化学的アタックにより等方性で実施される。
それから構造の組体上に、かつとくに樹脂マスク54お
よびp型頭域36上に第2の金楓層58を堆積する。金
およびマンガンの2#材料のごとき非耐熱性材料から作
られるこの層58は真空蒸着により堆積される。この層
は約300nmの厚さを有する。
次いで、ケトンへの溶解により、樹脂マスク54を除去
し、これは「リフトオフ」によりダイオードのp+型領
域を36金属接点58aの形成を引き起す。
そこで金属接点の合金52aおよび58aを形成するよ
うに400℃で約3分間構造の熱的再焼成を行なう。と
くに、p+型領域を金属接点58&はAuMnからなり
かつn4型領域の金属接点はAuGeNi  からなる
絶R漕28および50の残部を除去しかつn型領域を形
成するために構造を水素化してなるダイオードの最後の
製造工程はN7図に関連して前述された工程と同一であ
る。
第11図には、そのエミッタが第3図ないし第10図に
関連して説明されたように作られるp+nn+ダイオー
ドを含むヘテロ接合のバイポーラトランジスタを略示し
ている。
このトランジスタは基板64.66.68および70か
ら出発することにより参照されるn+型。
GaAsからなる半導体基板上の分子ジェットまたは蒸
気相中でエピタキシされ念複敬の層を含んでいる。
n型の、0 (x (1であるoa x−X AI X
 As  からなる層64はトランジスタのコレクタを
構成する。
例えばGa o、 a AX 0.41B  から作ら
れるこの層は2〜4μmの厚さtwする。コレクタの全
1!ii接点64はとくにsoonmのAuGaNi 
 からなる導体層72によって作られる。
p型のGa kmからなる層66はバイポーラトランジ
スタのペース′fr#ll成する。それは300nmの
厚さを有しかつトランジスタのエミッタを構成するn型
のGaエーエ入1工A8  からなる層68が上方に置
かれる。この/1168は例えば1μmの厚さを有しか
つGa o、 a Al o、 4八8 から作られる
。層70はn+型のGaAaから作られかつエミッタ6
8上への接触全許容する。それは約7QQnmである。
本発明(N3図)によれば、層68および70内にトラ
ンジスタのベース66にまで侵入するp++注入領域7
4を実現する。トランジスタのベースに接触するこの領
域74は該領域74が1.89a程度の深さを持つよう
にlQ  at/−の分量および400 keVのエネ
ルギでMg” (またはベリリウム)イオンを注入する
ことにより形成される。
前述(第4.5ま九は10図)のごとく、この領域74
上に次いでベースのオーム接点76を作る。約300n
mのこの接点はとくに入uMn  から形成される。
次の工程は、第6図ないし第9図に記載されるように、
トランジスタのエミッタ用接点に使用する層70内にp
+nn+ダイオードのn型領域70aおよびn+型領域
を701を実現することからなる。
対応して(第6図および第9図〕、トランジスタのエミ
ッタのn+型領域を70bオーム接点78を形成する。
この接点は3QQnmの厚さを有しかつとくにAuGe
Ni  から作られる。
もちろん前記説明は例示のためのみに示されており、あ
らゆる変更が、本発明の枠組から逸脱することなく、考
えられることができる。とくに、ダイオードおよび/ま
7′cはバイポーラトランジスタの種々の半導体膚の厚
さ、分量および組成は変更されることができる。
【図面の簡単な説明】
sg1図は従来のp+nn+ダイオードを略示する縦断
面図、 第2図は第1図のp+nn+ダイオードの実現方法を略
示する縦断面図、 鷹3図ないし第7図は本発明による製造方法の第1使用
モードを略示する縦断面図、 第8図ないし第10図は本発明による製造方法の第2利
用モードを略示する縦断面図、纂11図はベースとエミ
ッタとの間に本発明による方法によって作られるp n
n  ダイオードを含むヘテロ接合のバイポーラトラン
ジスタを略示する縦断面図である。 図中、符号24.68は基板、26.70はI〜V族の
材料からなる膚、28i!絶縁層、30は纂1マスク、
36.74はp+型領域を37はn+型領域を37aH
n型領域、371)はn型領域、40.48.52a 
、58a 、76.78は金属接点、42は第2樹脂マ
スク、49は水素化、50は第2絶縁層、52は第1金
属層、54は第5マスク、62はIII〜V族の材料か
らなる基板、64は厘〜V族の材料からなる第1NI、
66は第2層。 70は第4!@、74はp+型領域をある。 代理人 弁理士 佐 々 木 清 隆、゛。 (外3名)°“−゛・−1′ FIG、 2 h     寸    の の      へ の      び

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)p^+型領域、n型領域およびn^+型領域を含
    むIII〜V族の材料からなる半導体基板中のp^+nn
    ^+ダイオードの製造方法において、以下の工程、すな
    わち、 前記基板の表面にn^+型のIII〜V族の材料からなる
    層を形成し、 n^+型の中間領域に隣接してダイオードのp^+型領
    域を表面に形成するためにIII〜V族の材料からなる前
    記層中にアクセプタイオンを局部的に注入し、互いに近
    接してかつそれぞれp^+型領域およびn^+型の中間
    領域に関連して配置されるIII〜V族の材料からなる層
    の表面に2つの金属接点を作り、p^+型領域に隣接す
    るこの中間領域の一方の部分は金属接点を持たずそして
    他方の部分は金属接点で覆われ、ダイオードのn^+型
    の領域に対応し、金属接点を持たない前記中間領域の部
    分にn型領域を形成するために前記構造を水素化し、前
    記金属接点をこの水素化のマスクに使用する工程からな
    ることを特徴とするIII〜V族の材料からなる半導体基
    板中のp^+nn^+ダイオードの製造方法。
  2. (2)前記水素化は前記構造に水素プラズマを受けさせ
    ることにより実現されることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項に記載のIII〜V族の材料からなる半導体基板
    中のp^+nn^+ダイオードの製造方法。
  3. (3)III〜V族の材料からなる層を形成し、前記III〜
    V族の材料からなる層上に絶縁層を堆積し、 実現すべきダイオードのp^+型領域の像を示す第1樹
    脂マスクを前記絶縁層上に形成し、 前記第1マスクによりマスクされない前記絶縁層の領域
    を除去し、 ダイオードのp^+型領域を形成するために、前記第1
    樹脂マスクを横切つて、III〜V族の材料からなる層に
    アクセプタイオンを注入し、 前記第1樹脂マスク上に第1金属層を堆積し、ダイオー
    ドのp^+型領域の金属接点の形成を引き起す前記第1
    樹脂マスクを除去し、 得られた構造上に、実現すべきダイオードのn^+型領
    域の像を示す第2樹脂マスクを形成し、前記第2マスク
    によりマスクされない前記絶縁層の領域を除去し、 前記第2マスク上に第2金属層を堆積し、 実現すべきダイオードの前記n^+型領域の金属接点の
    形成を引き起す第2樹脂マスクを除去し、前記構造を再
    焼成し、 前記絶縁層の残部を除去し、そして ダイオードの前記p^+型領域と前記n^+型領域との
    間にダイオードの前記n型領域を形成するために前記構
    造を水素化する連続工程からなることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項に記載のIII〜V族の材料からなる半
    導体基板中のp^+nn^+ダイオードの製造方法。
  4. (4)III〜V族の材料からなる層を形成し、前記III〜
    V族の材料からなる層上に絶縁層を堆積し、 実現すべきダイオードのp^+型領域の像を示す第1樹
    脂マスクを前記絶縁層上に形成し、 前記第1マスクによりマスクされない前記絶縁層の領域
    を除去し、 ダイオードの前記p^+型領域を形成するために、前記
    第1樹脂マスクを横切つて、III〜V族の材料からなる
    層にアクセプタイオンを注入し、 前記第1マスクを除去し、 得られた構造上に第2絶縁層を堆積し、 注入されたアクセプタイオンを電気的に活性化するため
    に前記構造を再焼成し、 前記構造上に、実現すべきダイオードのn^+型領域の
    像を示す第2マスクを形成し、 前記第2マスクによりマスクされない前記第1および第
    2絶縁層の領域を除去し、 前記第2樹脂マスク上に第1金属層を堆積し、実現すべ
    きダイオードのn^+型領域の金属接点の形成を引き起
    す第2樹脂マスクを除去し、 前記構造上に、前記第1マスクと同一の第3マスクを堆
    積し、 前記第3マスクによつてマスクされない前記第2絶縁層
    の領域を除去し、 前記第3樹脂マスク上に第2金属層を堆積し、ダイオー
    ドの前記p^+型領域の金属層の形成を引き起す前記第
    3樹脂マスクを除去し、 前記構造を再焼成し、 前記第1および第2絶縁層の残部を除去し、ダイオード
    の前記p^+型領域と前記n^+型領域との間にダイオ
    ードのn型領域を形成するために前記構造を水素化する
    連続工程からなることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項に記載のIII〜V族の材料からなる半導体基板中のp
    ^+nn^+ダイオードの製造方法。
  5. (5)前記基板および/またはIII〜V族の材料からな
    る層はGaAs、Inp、xが0<x<1であるGa_
    1_−_xAl_xAsまたはGa_1_−_xIn_
    xAsにより形成されることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項に記載のIII〜V族の材料からなる半導体基板
    中のp^+nn^+ダイオードの製造方法。
  6. (6)III〜V族の材料からなる前記層は多くても1ミ
    クロンに等しい厚さを有することを特徴とする特許請求
    の範囲第1項に記載のIII〜V族の材料からなる半導体
    基板中のp^+nn^+ダイオードの製造方法。
  7. (7)III〜V族の材料からなる前記層は分子ジェット
    によるかまたは蒸気相中のエピタキシによつて形成され
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載のIII
    〜V族の材料からなる半導体基板中のp^+nn^+ダ
    イオードの製造方法。
  8. (8)III〜V族の材料からなる前記層は前記基板の表
    面にドナーイオンを注入することにより形成され、この
    イオン注入に再焼成が続くことを特徴とする特許請求の
    範囲第1項に記載のIII〜V族の材料からなる半導体基
    板中のp^+nn^+ダイオードの製造方法。
  9. (9)ベースとエミッタ間にp^+nn^+ダイオード
    を含むIII〜V族の材料からなるバイポーラトランジス
    タの製造方法において、以下の工程、すなわち、III〜
    V族の材料からなる基板上に、トランジスタのコレクタ
    を構成するn型のIII〜V族の材料からなる第1層を形
    成し、 前記III〜V族の材料からなる第1層上に、トランジス
    タのベースを構成するp型のIII〜V族の材料からなる
    第2層を堆積し、 前記III〜V族の材料からなる第2層上に、トランジス
    タのエミッタを構成するn型のIII〜V族の材料からな
    る第3層を堆積し、 前記III〜V族の第3層の表面に、エミツタへの電気的
    接触に使用するn^+型のIII〜V族の材料からなる第
    4層を形成し、 ダイオードのp^+型の領域を形成するために、n^+
    型中間領域に隣接してかつIII〜V族の材料からなる前
    記第2層にまで深く延びる前記第4および第3層中にア
    クセプタイオンを局部的に注入し、互いに近接してかつ
    それぞれp^+型領域およびn^+型の中間領域に関連
    して配置されるIII〜V族の材料からなる前記第4層の
    表面に2つの金属接点を作り、p^+型領域に隣接する
    この中間領域の一方の部分は金属接点を持たずそして他
    方の部分は金属接点で覆われ、ダイオードのn^+型の
    領域に対応し、金属接点を持たない前記中間領域の部分
    にn型領域を形成するために前記構造を水素化し、前記
    金属接点をこの水素化のマスクに使用する工程からなる
    ことを特徴とするp^+nn^+ダイオードを含むIII
    〜V族の材料からなるバイポーラトランジスタの製造方
    法。
JP62250046A 1986-10-06 1987-10-05 3〜5族の材料からなる半導体基板中のp+nn+ダイオードの製造方法および該ダイオードを含むバイポーラトランジスタの製造方法 Pending JPS63148624A (ja)

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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5093280A (en) * 1987-10-13 1992-03-03 Northrop Corporation Refractory metal ohmic contacts and method
FR2635611B1 (fr) * 1988-08-18 1990-10-19 Centre Nat Rech Scient Procede de neutralisation des atomes accepteurs dans inp de type p
US5179029A (en) * 1990-02-07 1993-01-12 At&T Bell Laboratories Hydrogen plasma passivation of GaAs
JPH06151801A (ja) * 1992-11-13 1994-05-31 Canon Inc 光電変換装置及び光電変換装置の製造方法
US5362657A (en) * 1992-11-25 1994-11-08 Texas Instruments Incorporated Lateral complementary heterojunction bipolar transistor and processing procedure
US5872387A (en) * 1996-01-16 1999-02-16 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Deuterium-treated semiconductor devices
US5744202A (en) * 1996-09-30 1998-04-28 Xerox Corporation Enhancement of hydrogenation of materials encapsulated by an oxide

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4315782A (en) * 1980-07-21 1982-02-16 Rca Corporation Method of making semiconductor device with passivated rectifying junctions having hydrogenated amorphous regions
DE3047870A1 (de) * 1980-12-18 1982-07-15 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München "pn-diode und verfahren zu deren herstellung"
FR2517883A1 (fr) * 1981-12-09 1983-06-10 Thomson Csf Dispositif semi-conducteur a faible capacite parasite muni de connexions externes prises au moyen de poutres
US4728616A (en) * 1982-09-17 1988-03-01 Cornell Research Foundation, Inc. Ballistic heterojunction bipolar transistor
US4584028A (en) * 1984-09-24 1986-04-22 Rca Corporation Neutralization of acceptor levels in silicon by atomic hydrogen
JPH0744182B2 (ja) * 1984-11-09 1995-05-15 株式会社日立製作所 ヘテロ接合バイポ−ラ・トランジスタ
US4610731A (en) * 1985-04-03 1986-09-09 At&T Bell Laboratories Shallow impurity neutralization
JPH0797589B2 (ja) * 1986-06-26 1995-10-18 ソニー株式会社 ヘテロ接合型バイポ−ラトランジスタの製造方法

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EP0263755A1 (fr) 1988-04-13

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