JPS63275173A - バイポーラトランジスタの製造方法 - Google Patents
バイポーラトランジスタの製造方法Info
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- JPS63275173A JPS63275173A JP11105087A JP11105087A JPS63275173A JP S63275173 A JPS63275173 A JP S63275173A JP 11105087 A JP11105087 A JP 11105087A JP 11105087 A JP11105087 A JP 11105087A JP S63275173 A JPS63275173 A JP S63275173A
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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。
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およびその製造方法
に関するものである。
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ｆｔである
。ｆｔは一般にっぎの式で表わされる。
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ｆｔである
。ｆｔは一般にっぎの式で表わされる。
ｆ ｔ ＝ １／ （２πｒ ｅ ｃ） −（
１）ｒｅ、ｃ＝ｒｅ＋ｒｂ＋ｒｃ＋ｒｃ’ ・−・…（
２）ここで、ｒｅはエミッタ空乏層充電時間、τｂはベ
ース走行時間、τＣはコレクタ空乏層走行時間、τＣ゛
はコレクタ空乏層充電時間である。
１）ｒｅ、ｃ＝ｒｅ＋ｒｂ＋ｒｃ＋ｒｃ’ ・−・…（
２）ここで、ｒｅはエミッタ空乏層充電時間、τｂはベ
ース走行時間、τＣはコレクタ空乏層走行時間、τＣ゛
はコレクタ空乏層充電時間である。
（２）式において、ｒｅおよびτＣ°はエミッタ領域お
よびコレクタ領域の抵抗骨および容量分に比例する。容
量分の低減のために、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、ｒｅおよびτＣ゛は増加し、ｆｔ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接触抵抗の和で表される。
よびコレクタ領域の抵抗骨および容量分に比例する。容
量分の低減のために、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、ｒｅおよびτＣ゛は増加し、ｆｔ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接触抵抗の和で表される。
そのため、接触抵抗の低減と容量分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。
トランジスタにおける高周波化の必要事項である。
従来の複数エミッタ電極・単一ベース電極を有する台形
状バイポーラトランジスタの場合は、エミッタ電極は、
エミッタ領域上に目合せで形成していた。その例を第２
図に示す。
状バイポーラトランジスタの場合は、エミッタ電極は、
エミッタ領域上に目合せで形成していた。その例を第２
図に示す。
半導体基板１上に、コレクタ領域４、ベース領域３およ
び２つのエミッタ領域２が順に形成され、各領域上にオ
ーミック接触するコレクタ電極７、ベース電極６および
工、ミッタ電極５がそれぞれ形成されている（例えば信
学技報、電子デバイス８６−１０７．２１ページ）。
び２つのエミッタ領域２が順に形成され、各領域上にオ
ーミック接触するコレクタ電極７、ベース電極６および
工、ミッタ電極５がそれぞれ形成されている（例えば信
学技報、電子デバイス８６−１０７．２１ページ）。
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、最上層のエミッタ電極は
、エミッタ領域上に目合せで形成されるため、エミッタ
電極の面積はエミッタ領域の面積よりも小さくなり、ト
ランジスタの微細化が進むにつれて充分に低い接触抵抗
を得ることが困難になり、またベース電極直下の不要な
コレクタ領域に容量が存在し、高周波化の妨げとなる。
、エミッタ領域上に目合せで形成されるため、エミッタ
電極の面積はエミッタ領域の面積よりも小さくなり、ト
ランジスタの微細化が進むにつれて充分に低い接触抵抗
を得ることが困難になり、またベース電極直下の不要な
コレクタ領域に容量が存在し、高周波化の妨げとなる。
また、目合せの形成のため歩留りも低下する。
特に、エミッタ領域を基板側にすることは、集積化の時
の配線距離の低減を図る上で、有効な方法であるが、従
来の構成で単にエミッタ領域とコレクタ領域を交換した
だけでは、ベース電極直下の不要なエミッタ領域のため
に良好なトランジスタが得られない。
の配線距離の低減を図る上で、有効な方法であるが、従
来の構成で単にエミッタ領域とコレクタ領域を交換した
だけでは、ベース電極直下の不要なエミッタ領域のため
に良好なトランジスタが得られない。
本発明は、上記従来の問題点を大きく改良するもので、
エミッタ領域を基板側にして、ベース電極直下の不要な
エミッタ領域を絶縁化し、かつ、面積減少による接触抵
抗の増加を解消する構成を有し、歩留りも向上するバイ
ポーラトランジスタと、その製造方法を提供することを
目的とする。
エミッタ領域を基板側にして、ベース電極直下の不要な
エミッタ領域を絶縁化し、かつ、面積減少による接触抵
抗の増加を解消する構成を有し、歩留りも向上するバイ
ポーラトランジスタと、そ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、本発明のバイポーラトラン
ジスタは、異方性エツチングにより逆台形状に形成され
た複数のコレクタ領域上全面に上記逆台形状を利用して
自己整合で形成されたコレクタ電極と、上記コレクタ領
域に挾まれた領域に同じく自己整合で形成されたベース
電極と、上記ベース電極直下のエミッタ領域に形成され
た絶縁領域と、同じく自己整合で形成されたエミッタ電
極とを有することを特徴とする。
ジスタは、異方性エツチングにより逆台形状に形成され
た複数のコレクタ領域上全面に上記逆台形状を利用して
自己整合で形成されたコレクタ電極と、上記コレクタ領
域に挾まれた領域に同じく自己整合で形成されたベース
電極と、上記ベース電極直下のエミッタ領域に形成され
た絶縁領域と、同じく自己整合で形成されたエミッタ電
極と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と同じ面積の
コレクタ電極を有するため、コレクタ電極による接触抵
抗を構造上最小にし、かつ他の電極も自己整合により形
成するため各領域での抵抗をより低くすることができる
。さらに、エミッタ領域を基板側にして、ベース電極直
下の不要なエミッタ領域に絶縁領域を形成するため、漏
れ電流や容量を低減することができ、集積化に適したト
ランジスタを提供することができる。また自己整合によ
り歩留りも向上する。
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と同じ面積の
コレクタ電極を有するため、コレクタ電極による接触抵
抗を構造上最小にし、かつ他の電極も自己整合により形
成するため各領域での抵抗をより低くすることができる
。さらに、エミッタ領域を基板側にして、ベース電極直
下の不要なエミッタ領域に絶縁領域を形成するため、漏
れ電流や容量を低減することができ、集積化に適したト
ランジスタを提供することができる。また自己整合によ
り歩留りも向上する。
実施例
以下、本発明のバイポーラトランジスタおよびその製造
方法の一実施例について図面に基づいて説明する。
方法の一実施例について図面に基づいて説明する。
第１図は、本発明の実施例におけるｎｐｎ型バイポーラ
トランジスタの断面図である。まず、半導体基板３１上
に、エミッタ領域３４となるｎ型不純物含有のエミッタ
層、ベース領域３３となるｎ型不純物含有のベース層、
コレクタ領域３２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し、コレクタ領域３２になる部分
の上にレジスト７１を断面方向が逆台形状（砒化ガリウ
ム結晶ならば［０１１］方向）になるように形成し、異
方性エツチング（砒化ガリウム結晶の湿式エツチングな
らば例えば硫酸・過酸化水素・水を１対１対１２）を用
いてエミッタ領域３４までエツチングする。レジスト７
１を除去した後に、ｎ型オーミック金属（砒化ガリウム
結晶ならば例えば金ゲルマニウム）を全面に蒸着し、コ
レクタ領域３２、エミッタ領域３４上に、上記逆台形状
を利用した自己整合によりコレクタ電極６２、エミッタ
電極６４をそれぞれ同時に形成する。次にレジスト７２
でコレクタ電極６２上の一部に穴あけをし、電極のエツ
チング（金糸ならば沃化カリウム液）とコレクタ領域３
２の異方性エツチングを行い、ベース領域３３の頭出し
をする。レジスト７２を除去し、熱処理を行ってコレク
タ電極６２とエミッタ電極６４を合金化することにより
オーミック電極を形成する。次に、上記コレクタ電極６
２とエミッタ電極６４をマスクとして、ベース領域３３
直下のエミッタ領域３４に深くイオン注入（たとえば水
素イオン）し、絶縁領域４４を形成する。最後に、全面
にｎ型オーミック金属（砒化ガリウム結晶ならば例えば
金亜鉛）を蒸着し、ベース電極９３を上記ベース領域３
３上に自己整合により形成し、熱処理をしてベース電極
９３を合金化することによりオーミック電極が得られる
。
トランジスタの断面図である。まず、半導体基板３１上
に、エミッタ領域３４となるｎ型不純物含有のエミッタ
層、ベース領域３３となるｎ型不純物含有のベース層、
コレクタ領域３２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し、コレクタ領域３２になる部分
の上にレジスト７１を断面方向が逆台形状（砒化ガリウ
ム結晶ならば［０１１］方向）になるように形成し、異
方性エツチング（砒化ガリウム結晶の湿式エツチングな
らば例えば硫酸・過酸化水素・水を１対１対１２）を用
いてエミッタ領域３４までエツチングする。レジスト７
１を除去した後に、ｎ型オーミック金属（砒化ガリウム
結晶ならば例えば金ゲルマニウム）を全面に蒸着し、コ
レクタ領域３２、エミッタ領域３４上に、上記逆台形状
を利用した自己整合によりコレクタ電極６２、エミッタ
電極６４をそれぞれ同時に形成する。次にレジスト７２
でコレクタ電極６２上の一部に穴あけをし、電極のエツ
チング（金糸ならば沃化カリウム液）とコレクタ領域３
２の異方性エツチングを行い、ベース領域３３の頭出し
をする。レジスト７２を除去し、熱処理を行ってコレク
タ電極６２とエミッタ電極６４を合金化することにより
オーミック電極を形成する。次に、上記コレクタ電極６
２とエミッタ電極６４をマスクとして、ベース領域３３
直下のエミッタ領域３４に深くイオン注入（たとえば水
素イオン）し、絶縁領域４４を形成する。最後に、全面
にｎ型オーミック金属（砒化ガリウム結晶ならば例えば
金亜鉛）を蒸着し、ベース電極９３を上記ベース領域３
３上に自己整合により形成し、熱処理をしてベース電極
９３を合金化することによりオーミック電極が得られる
。
上記工程で、コレクタ電極６２とエミッタ電極６４の熱
処理とイオン注入の順は前後してもよい。
処理とイオン注入の順は前後してもよい。
以上の順で本実施例におけるｎｐｎ型バイポーラトラン
ジスタが完成する。
ジスタが完成する。
上記製造工程を、より高周波特性に優れたベテロ（異種
）接合バイポーラトランジスタに用いることもでき、こ
の場合は膜成長の時にベースに用いた半導体よりも大き
な禁制帯幅を有する半導体をエミッタに用いればよい。
）接合バイポーラトランジスタに用いることもでき、こ
の場合は膜成長の時にベースに用いた半導体よりも大き
な禁制帯幅を有する半導体をエミッタに用いればよい。
発明の効果
以上に記したように、本発明の構成のバイポーラトラン
ジスタは、自己整合でコレクタ電極の面積を、コレクタ
領域の面積と等しくすることが可能なため、接触抵抗を
構造上最小にすることができ、また、ベース電極、エミ
ッタ電極も自己整合で形成することができ、バイポーラ
トランジスタの微細化において問題となる各領域での抵
抗の増大を防く。さらに、エミッタ領域を基板側にして
、ベース電極直下の不要なエミッタ領域に絶縁領域を形
成するため、漏れ電流や容量を低減することができ、バ
イポーラトランジスタの高周波化に大きく貢献し、集積
化に適したトランジスタを提供することができ、かつ自
己整合により歩留りも向上する。また、複数のコレクタ
・ベースを有するような櫛型のトランジスタを作製する
場合にも同じ製造工程を用いることができる。
ジスタは、自己整合でコレクタ電極の面積を、コレクタ
領域の面積と等しくすることが可能なため、接触抵抗を
構造上最小にすることができ、また、ベース電極、エミ
ッタ電極も自己整合で形成することができ、バイポーラ
トランジスタの微細化において問題となる各領域での抵
抗の増大を防く。さらに、エミッタ領域を基板側にして
、ベース電極直下の不要なエミッタ領域に絶縁領域を形
成するため、漏れ電流や容量を低減することができ、バ
イポーラトランジスタの高周波化に大きく貢献し、集積
化に適したトランジスタを提供することができ、かつ自
己整合により歩留りも向上する。また、複数のコレクタ
・ベースを有するような櫛型のトランジスタを作製する
場合にも同じ製造工程を用いることができる。
第１図は本発明の一実施例の構成を示す断面図、第２図
は従来の複数エミッタ・単一ベースのバイポーラトラン
ジスタの構成を示す断面図である。 ３１・・・・・・半導体基板、３２・・・・・・コレク
タ領域、３３・・・・・・ベース領域、３４・・・・・
・エミッタ領域、４４・・・・・・絶縁領域、７１．７
２・・・・・・レジスト、６２・・・・・・コレクタ電
極、９３・・・・・・ベース電極、６４・・・・・・エ
ミッタ電極。
は従来の複数エミッタ・単一ベースのバイポーラトラン
ジスタの構成を示す断面図である。 ３１・・・・・・半導体基板、３２・・・・・・コレク
タ領域、３３・・・・・・ベース領域、３４・・・・・
・エミッタ領域、４４・・・・・・絶縁領域、７１．７
２・・・・・・レジスト、６２・・・・・・コレクタ電
極、９３・・・・・・ベース電極、６４・・・・・・エ
ミッタ電極。
Claims (4)
- （１）コレクタ電極とベース電極を結ぶ断面で逆台形状
となる少なくとも二つのコレクタ領域と、上記コレクタ
領域上全面を覆うコレクタ電極と、上記コレクタ領域に
挾まれたベース電極と、上記ベース電極直下のエミッタ
領域に絶縁領域を有することを特徴とするバイポーラト
ランジスタ。 - （２）ベース領域に用いる半導体よりも禁制帯幅の大き
い半導体をエミッタ領域に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。 - （３）半導体基板にエミッタ領域となるエミッタ層、ベ
ース領域となるベース層、コレクタ領域となるコレクタ
層を順に膜成長する工程と、コレクタ電極とベース電極
を結ぶ断面で逆台形状となる異方性エッチングにより上
記エミッタ層までエッチングして少なくとも二つのコレ
クタ領域を形成する工程と、上記コレクタ領域とエミッ
タ領域となるエミッタ層上全面にオーミック接触する金
属を蒸着して同時にコレクタ電極とエミッタ電極を形成
する工程と、上記コレクタ領域の一部をベース領域まで
エッチングする工程と、上記コレクタ電極をマスクとし
て上記ベース領域直下のエミッタ領域にイオン注入で絶
縁領域を形成する工程と、上記ベース領域上にオーミッ
ク接触する金属を蒸着してベース電極を形成する工程を
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。 - （４）ベース領域に用いる半導体よりも禁制帯幅の大き
い半導体をエミッタ領域に用いることを特徴とする特許
請求の範囲第（３）項記載のバイポーラトランジスタの
製造方法。（５）水素イオン注入で絶縁領域を形成する
ことを特徴とする特許請求の範囲第（４）項記載のバイ
ポーラトランジスタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62111050A JPH0682678B2 (ja) | 1987-05-07 | 1987-05-07 | バイポーラトランジスタの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62111050A JPH0682678B2 (ja) | 1987-05-07 | 1987-05-07 | バイポーラトランジスタの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63275173A true JPS63275173A (ja) | 1988-11-11 |
| JPH0682678B2 JPH0682678B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=14551136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62111050A Expired - Lifetime JPH0682678B2 (ja) | 1987-05-07 | 1987-05-07 | バイポーラトランジスタの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0682678B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4943583A (ja) * | 1972-08-30 | 1974-04-24 | ||
| JPS59210669A (ja) * | 1982-09-17 | 1984-11-29 | フランス国 | 高速ヘテロ接合バイポーラ半導体装置 |
| JPS6218761A (ja) * | 1985-07-18 | 1987-01-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ヘテロ接合トランジスタの製造方法 |
-
1987
- 1987-05-07 JP JP62111050A patent/JPH0682678B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4943583A (ja) * | 1972-08-30 | 1974-04-24 | ||
| JPS59210669A (ja) * | 1982-09-17 | 1984-11-29 | フランス国 | 高速ヘテロ接合バイポーラ半導体装置 |
| JPS6218761A (ja) * | 1985-07-18 | 1987-01-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ヘテロ接合トランジスタの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0682678B2 (ja) | 1994-10-19 |
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