JPH07245316A - Heterojunction bipolar transistor and its manufacture - Google Patents
Heterojunction bipolar transistor and its manufactureInfo
- Publication number
- JPH07245316A JPH07245316A JP3607994A JP3607994A JPH07245316A JP H07245316 A JPH07245316 A JP H07245316A JP 3607994 A JP3607994 A JP 3607994A JP 3607994 A JP3607994 A JP 3607994A JP H07245316 A JPH07245316 A JP H07245316A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- base layer
- gaas
- emitter
- collector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Bipolar Transistors (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ヘテロ接合バイポーラ
トランジスタ(Hetero-junction Bipolar Transistor;
HBT)及びぞの製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a hetero-junction bipolar transistor.
HBT) and the manufacturing method thereof.
【0002】[0002]
【従来の技術】エミッタにワイドバンドギャップの半導
体を用いるHBTは、エミッタ注入効率が高く電流利得
が高いこと、また高い電流利得を維持しつつベース抵抗
を小さくできることから、高周波特性と高速スイッチン
グ特性に優れ、従来の半導体素子では成しえなかったよ
うな超高速デジタル処理が可能である。そして超高速通
信の分野ではその高い性能が既に実証され、その実用化
が期待されている。2. Description of the Related Art An HBT that uses a semiconductor with a wide bandgap as an emitter has high emitter injection efficiency and high current gain, and can maintain a high current gain while reducing the base resistance. It is excellent and enables ultra-high-speed digital processing that could not be achieved with conventional semiconductor devices. In the field of ultra-high-speed communication, its high performance has already been demonstrated, and its practical application is expected.
【0003】しかし、集積回路への応用を考えるとき消
費電力が問題となり、如何に微細化を行い、少ない電流
でデバイスを動作させ、かつその高速性を更に引き出す
かが課題となっている。微細化については、現状のHB
Tがメサ構造であることから、エミッタ幅が1μm以下
の加工は難しく、これ以上の微細化は困難である。高速
化については、HBTは通常のバイポーラトランジスタ
に比べ1桁程度ベース濃度を高く設定できることから、
通常トレードオフの関係にある、ベース薄層化によるベ
ース走行時間の短縮とベース抵抗の低減とを両立させる
ことが可能である。このため高い高速性を有するわけで
あるが、ベースの高濃度化にも限界があり、現状の構造
ではこれ以上の高速化は難しい。However, when considering application to an integrated circuit, power consumption becomes a problem, and how to miniaturize the device, operate the device with a small current, and bring out its high speed further is a problem. Regarding miniaturization, the current HB
Since T has a mesa structure, it is difficult to process the emitter width of 1 μm or less, and further miniaturization is difficult. As for high speed, the HBT can set the base concentration higher by about one digit than the normal bipolar transistor.
It is possible to achieve both the reduction of the base running time and the reduction of the base resistance due to the thin base layer, which are usually in a trade-off relationship. For this reason, it has a high speed, but there is a limit to increasing the concentration of the base, and it is difficult to further increase the speed with the current structure.
【0004】そのため、現状の構造のもつこれらの技術
課題を解決できる一つの手段として、再成長を用いたH
BTが注目されている。以下、外部ベースに再成長を用
いたHBTの製造方法を、図13を用いて説明する。半
絶縁性GaAs基板50上に、n+ −GaAsサブコレ
クタ層52、n−GaAsコレクタ層54、p−GaA
sベース層56、n−AlGaAsエミッタ層58、n
+ −GaAsエミッタキャップ層60、WSi層62、
及びSiO2層64を順に形成する。Therefore, H using regrowth is one means for solving these technical problems of the present structure.
BT is drawing attention. Hereinafter, a method for manufacturing an HBT using regrowth as an external base will be described with reference to FIG. On a semi-insulating GaAs substrate 50, n + -GaAs subcollector layer 52, n-GaAs collector layer 54, p-GaA
s base layer 56, n-AlGaAs emitter layer 58, n
+ −GaAs emitter cap layer 60, WSi layer 62,
And the SiO 2 layer 64 are sequentially formed.
【0005】続いて、このSiO2 層64上に、レジス
ト膜を塗布した後、所定の形状にパターニングする。そ
してこのパターニングしたレジスト膜をマスクとして、
SiO2 層64、WSi層62、n+ −GaAsエミッ
タキャップ層60、及びn−AlGaAsエミッタ層5
8をメサエッチングして、n−AlGaAsエミッタ層
58を露出させる。その後、レジスト膜を除去する(図
13(a)参照)。Subsequently, a resist film is applied on the SiO 2 layer 64 and then patterned into a predetermined shape. Then, using this patterned resist film as a mask,
SiO 2 layer 64, WSi layer 62, n + -GaAs emitter cap layer 60, and n-AlGaAs emitter layer 5
8 is mesa-etched to expose the n-AlGaAs emitter layer 58. After that, the resist film is removed (see FIG. 13A).
【0006】次いで、残存するn−AlGaAsエミッ
タ層58及びp−GaAsベース層56をメサエッチン
グして、n−GaAsコレクタ層54を露出させる。続
いて、全面にSiO2 層66を堆積した後、選択的に異
方性エッチングを行い、残存するn−AlGaAsエミ
ッタ層58表面を露出させると共に、メサ状のSiO 2
層64、WSi層62、n+ −GaAsエミッタキャッ
プ層60、及びn−AlGaAsエミッタ層58の側
壁、並びにn−GaAsコレクタ層54上にSiO2 層
66を残存させる(図13(b)参照)。Next, the remaining n-AlGaAs emission
The plasma layer 58 and the p-GaAs base layer 56 by mesa etching.
To expose the n-GaAs collector layer 54. Continued
And the entire surface is SiO2After depositing layer 66, selectively
The remaining n-AlGaAs EMI is obtained by performing isotropic etching.
The surface of the solder layer 58 is exposed and the mesa-like SiO 2
Layer 64, WSi layer 62, n+-GaAs emitter cap
Side of the n-AlGaAs emitter layer 58
SiO on the wall and on the n-GaAs collector layer 542layer
66 is left (see FIG. 13 (b)).
【0007】次いで、SiO2 層64及びSiO2 層6
6をマスクとして、n−AlGaAsエミッタ層58及
びp−GaAsベース層56を選択エッチングし、n−
GaAsコレクタ層54を露出させる。続いて、この露
出したn−GaAsコレクタ層54上に、p+ −GaA
s外部ベース層68を選択再成長する。そしてこのp+
−GaAs外部ベース層68上に、Ti/Pt/Auベ
ース電極70を形成する。また、Hイオン注入により、
n−GaAsコレクタ層54から半絶縁性GaAs基板
50にまで達する素子間分離領域72を形成し、素子分
離を行う(図13(c)参照)。Then, the SiO 2 layer 64 and the SiO 2 layer 6 are formed.
N-AlGaAs emitter layer 58 and p-GaAs base layer 56 are selectively etched using 6 as a mask,
The GaAs collector layer 54 is exposed. Then, p + -GaA is formed on the exposed n-GaAs collector layer 54.
s The external base layer 68 is selectively regrown. And this p +
A Ti / Pt / Au base electrode 70 is formed on the GaAs extrinsic base layer 68. Also, by H ion implantation,
A device isolation region 72 is formed to reach the semi-insulating GaAs substrate 50 from the n-GaAs collector layer 54 to perform device isolation (see FIG. 13C).
【0008】次いで、SiO2 層66及びn−GaAs
コレクタ層54を選択エッチングして、n+ −GaAs
サブコレクタ層52を露出させた後、この露出したn+
−GaAsサブコレクタ層52上に、AuGe/Ni/
Auコレクタ電極74を形成する。続いて、全面にパッ
シベーション膜としてSiO2 層76を堆積した後、W
Si層62上のSiO2 層76及びSiO2 層64を選
択エッチングして、露出したWSi層62上に、Ti/
Pt/Auエミッタ電極78を形成する(図13(d)
参照)。こうしてHBTを完成させる。Then, the SiO 2 layer 66 and n-GaAs are formed.
By selectively etching the collector layer 54, n + -GaAs
After exposing the sub-collector layer 52, the exposed n +
-On the GaAs subcollector layer 52, AuGe / Ni /
The Au collector electrode 74 is formed. Subsequently, after depositing a SiO 2 layer 76 as a passivation film on the entire surface, W
The SiO 2 layer 76 and the SiO 2 layer 64 on the Si layer 62 are selectively etched to form Ti / Ti on the exposed WSi layer 62.
A Pt / Au emitter electrode 78 is formed (FIG. 13D).
reference). Thus, the HBT is completed.
【0009】このように、p+ −GaAs外部ベース層
68を選択再成長することにより、p−GaAsベース
層56の真性ベース領域の特性とは無関係に、p+ −G
aAs外部ベース層68を厚く、かつ高濃度に設定する
ことができる。このため、真性ベース領域をなすp−G
aAsベース層56を薄くしてもp+ −GaAs外部ベ
ース層68のシート抵抗は高くなることはなく、またp
+ −GaAs外部ベース層68の濃度を極限まで高くし
ても電流利得等になんら影響を与えることはない。従っ
て、ベース走行時間の短縮とベース抵抗の低減とを同時
に達成することができる。As described above, by selectively re-growing the p + -GaAs extrinsic base layer 68, the p + -G is independent of the characteristics of the intrinsic base region of the p-GaAs base layer 56.
The aAs external base layer 68 can be set thick and highly concentrated. Therefore, p-G that forms the intrinsic base region
Even if the aAs base layer 56 is thinned, the sheet resistance of the p + -GaAs extrinsic base layer 68 does not increase, and p
Even if the concentration of the + -GaAs external base layer 68 is increased to the limit, the current gain or the like is not affected at all. Therefore, the reduction of the base running time and the reduction of the base resistance can be achieved at the same time.
【0010】しかし、上記従来のp+ −GaAs外部ベ
ース層68を再成長するHBTにおいても、それがメサ
構造であることから、その微細化には一定の限界があ
る。そのため、エミッタに再成長を用いたHBTが提案
されている(特開平2−168629号参照)。以下、
このHBTの製造方法を、図14を用いて説明する。n
+ −GaAs基板80上に、n+ −GaAsバッファ層
82、n−GaAsコレクタ層84、及びp−GaAs
ベース層86を順に形成する(図14(a)参照)。However, even in the above-mentioned conventional HBT in which the p + -GaAs extrinsic base layer 68 is regrown, since it has a mesa structure, there is a certain limit to miniaturization. Therefore, an HBT using regrowth for the emitter has been proposed (see Japanese Patent Laid-Open No. 2-168629). Less than,
A method of manufacturing this HBT will be described with reference to FIG. n
On the + -GaAs substrate 80, the n + -GaAs buffer layer 82, the n-GaAs collector layer 84, and the p-GaAs are provided.
The base layer 86 is sequentially formed (see FIG. 14A).
【0011】次いで、全面にPAS膜88を形成した
後、選択エッチングにより開口部を形成する。この開口
部のp−GaAsベース層86を所定の深さまでエッチ
ングする。続いて、Asを照射しつつ720℃以上に昇
温することにより、露出したp−GaAsベース層86
表面を熱的にエッチングして、清浄なベース層表面を形
成する(図14(b)参照)。Next, after forming the PAS film 88 on the entire surface, an opening is formed by selective etching. The p-GaAs base layer 86 in this opening is etched to a predetermined depth. Subsequently, the exposed p-GaAs base layer 86 is heated by raising the temperature to 720 ° C. or higher while irradiating As.
The surface is thermally etched to form a clean base layer surface (see FIG. 14 (b)).
【0012】次いで、全面に、n−AlGaAsエミッ
タ層90及びn+ −GaAsエミッタキャップ層92を
順に再成長する。このとき、p−GaAsベース層90
上の再結晶結晶は単結晶となり、PAS膜88上の再結
晶結晶は高抵抗多結晶となる(図14(c)参照)。次
いで、PAS膜88上の高抵抗多結晶を除去した後、フ
ォトリソグラフィ技術及びリフトオフ技術を用いて、n
+ −GaAsエミッタキャップ層92上にエミッタ電極
94を、p−GaAsベース層86上にベース電極96
を、n−GaAsコレクタ層84上にコレクタ電極98
を、それぞれ形成する(図14(d)参照)。こうして
HBTを完成させる。Next, an n-AlGaAs emitter layer 90 and an n + -GaAs emitter cap layer 92 are sequentially regrown on the entire surface. At this time, the p-GaAs base layer 90
The upper recrystallized crystal becomes a single crystal, and the recrystallized crystal on the PAS film 88 becomes a high resistance polycrystal (see FIG. 14C). Then, after removing the high-resistance polycrystal on the PAS film 88, a photolithography technique and a lift-off technique are used to n.
An emitter electrode 94 is formed on the + -GaAs emitter cap layer 92, and a base electrode 96 is formed on the p-GaAs base layer 86.
A collector electrode 98 on the n-GaAs collector layer 84.
Are respectively formed (see FIG. 14D). Thus, the HBT is completed.
【0013】このように、n+ −GaAsバッファ層8
2から厚い層厚のp−GaAsベース層86まで順に成
長させた後、エミッタ領域となる部分をエッチングして
p−GaAsベース層86を薄層化し、このp−GaA
sベース層86上にn−AlGaAsエミッタ層90を
再成長することにより、p−GaAsベース層86の真
性ベース領域を薄くし、外部ベース領域を厚くすること
ができる。従って、ベース走行時間の短縮とベース抵抗
の低減とを同時に達成することが可能であり、現状の構
造の限界を越える高速化が可能である。またこの構造は
メサ構造でないため、微細化にも有利である。Thus, the n + -GaAs buffer layer 8
2 to a p-GaAs base layer 86 having a large layer thickness in this order, the portion to be an emitter region is etched to thin the p-GaAs base layer 86, and the p-GaAs base layer 86 is thinned.
By regrowth of the n-AlGaAs emitter layer 90 on the s base layer 86, the intrinsic base region of the p-GaAs base layer 86 can be thinned and the extrinsic base region can be thickened. Therefore, it is possible to achieve the reduction of the base running time and the reduction of the base resistance at the same time, and it is possible to increase the speed exceeding the limit of the current structure. Further, since this structure is not a mesa structure, it is advantageous for miniaturization.
【0014】[0014]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のエ
ミッタに再成長を用いたHBTにおいては、図14
(b)に示すように、p−GaAsベース層86の厚さ
をエッチングにより制御するため、制御性や再現性が悪
く、従ってベースの薄層化を制限して高速化が妨げられ
るという問題があった。However, in the conventional HBT using the regrowth for the above-mentioned emitter, as shown in FIG.
As shown in (b), since the thickness of the p-GaAs base layer 86 is controlled by etching, controllability and reproducibility are poor, and therefore, there is a problem that the thinning of the base is limited and speeding up is hindered. there were.
【0015】また、エミッタの再成長においては、p−
GaAsベース層86上にn−AlGaAsエミッタ層
90を再成長するため、エミッタ・ベース接合と再成長
界面が一致することから、再成長界面のコンタミネーシ
ョンが素子特性に大きな影響を及ぼし、電流利得等の素
子特性を低下させてしまうという問題があった。そこで
本発明は、上記の問題点を鑑み、真性ベース層を制御性
よく薄層化し、外部ベース層のシート抵抗及びコンタク
ト抵抗を低減して、高速性・低消費電力性に優れ、かつ
良好な素子特性を有するHBTを提供することを目的と
する。In the regrowth of the emitter, p-
Since the n-AlGaAs emitter layer 90 is regrown on the GaAs base layer 86, the emitter / base junction coincides with the regrown interface, so that the contamination of the regrown interface has a great influence on the device characteristics, such as current gain. However, there is a problem that the device characteristics are deteriorated. Therefore, in view of the above problems, the present invention thins the intrinsic base layer with good controllability, reduces the sheet resistance and contact resistance of the external base layer, and is excellent in high speed and low power consumption, and good. An object is to provide an HBT having device characteristics.
【0016】[0016]
【課題を解決するための手段】上記課題は、コレクタ層
と、前記コレクタ層上に形成された真性ベース層と、前
記真性ベース層周囲の前記コレクタ層上に、エッチング
ストッパ層を介して形成された外部ベース層と、前記真
性ベース層上に形成され、前記真性ベース層より大きな
バンドギャップをもつエミッタ層とを有することを特徴
とするヘテロ接合バイポーラトランジスタによって達成
される。SUMMARY OF THE INVENTION The above-described problems are formed on a collector layer, an intrinsic base layer formed on the collector layer, and the collector layer around the intrinsic base layer via an etching stopper layer. And a extrinsic base layer and an emitter layer formed on the intrinsic base layer and having a larger bandgap than the intrinsic base layer.
【0017】また、上記課題は、コレクタ層と、前記コ
レクタ層上に形成されたベース層と、前記ベース層上に
形成された真性ベース層と、前記真性ベース層周囲の前
記ベース層上に、エッチングストッパ層を介して形成さ
れた外部ベース層と、前記真性ベース層上に形成され、
前記真性ベース層より大きなバンドギャップをもつエミ
ッタ層とを有することを特徴とするヘテロ接合バイポー
ラトランジスタによって達成される。Further, the above problem is that a collector layer, a base layer formed on the collector layer, an intrinsic base layer formed on the base layer, and the base layer around the intrinsic base layer are provided. An external base layer formed via an etching stopper layer, and formed on the intrinsic base layer,
And an emitter layer having a bandgap larger than that of the intrinsic base layer.
【0018】また、上記課題は、コレクタ層と、前記コ
レクタ層上に形成されたベース層と、前記ベース層上に
形成され、前記ベース層より大きなバンドギャップをも
つエミッタ層と、前記エミッタ層周囲の前記ベース層上
に、エッチングストッパ層を介して形成された外部ベー
ス層とを有することを特徴とするヘテロ接合バイポーラ
トランジスタによって達成される。Further, the above problem is that a collector layer, a base layer formed on the collector layer, an emitter layer formed on the base layer and having a bandgap larger than that of the base layer, and the periphery of the emitter layer. And a extrinsic base layer formed on the base layer via an etching stopper layer.
【0019】また、上記のヘテロ接合バイポーラトラン
ジスタにおいて、前記外部ベース層側壁に、サイドウォ
ール層が形成されていることを特徴とするヘテロ接合バ
イポーラトランジスタによって達成される。また、上記
課題は、コレクタ層上に、エッチングストッパ層及び外
部ベース層を順に成長させる工程と、前記外部ベース層
上に所定の形状にパターニングしたマスク層を形成する
工程と、前記マスク層をマスクとして、前記外部ベース
層を前記エッチングストッパ層に達するまで選択的にエ
ッチングした後、露出した前記エッチングストッパ層を
選択的にエッチングして、前記コレクタ層を露出させる
工程と、露出した前記コレクタ層上に、真性ベース層及
び前記真性ベース層より大きなバンドギャップをもつエ
ミッタ層を順に成長させる工程とを有することを特徴と
するヘテロ接合バイポーラトランジスタの製造方法によ
って達成される。Further, the above heterojunction bipolar transistor is achieved by a heterojunction bipolar transistor characterized in that a sidewall layer is formed on a sidewall of the external base layer. Further, the above-mentioned problem is that a step of sequentially growing an etching stopper layer and an external base layer on a collector layer, a step of forming a mask layer patterned in a predetermined shape on the external base layer, and a mask of the mask layer. As a step of selectively etching the external base layer until the etching stopper layer is reached, and then selectively etching the exposed etching stopper layer to expose the collector layer; and And a step of sequentially growing an intrinsic base layer and an emitter layer having a bandgap larger than that of the intrinsic base layer.
【0020】また、上記課題は、コレクタ層上に、ベー
ス層、エッチングストッパ層及び外部ベース層を順に成
長させる工程と、前記外部ベース層上に所定の形状にパ
ターニングしたマスク層を形成する工程と、前記マスク
層をマスクとして、前記外部ベース層を前記エッチング
ストッパ層に達するまで選択的にエッチングした後、露
出した前記エッチングストッパ層を選択的にエッチング
して、前記ベース層を露出させる工程と、露出した前記
ベース層上に、真性ベース層及び前記真性ベース層より
大きなバンドギャップをもつエミッタ層を順に成長させ
る工程とを有することを特徴とするヘテロ接合バイポー
ラトランジスタの製造方法によって達成される。Further, the above-mentioned problem is that a step of sequentially growing a base layer, an etching stopper layer and an external base layer on the collector layer, and a step of forming a mask layer patterned in a predetermined shape on the external base layer. And, using the mask layer as a mask, selectively etching the external base layer until reaching the etching stopper layer, and then selectively etching the exposed etching stopper layer to expose the base layer, And a step of sequentially growing an intrinsic base layer and an emitter layer having a bandgap larger than that of the intrinsic base layer on the exposed base layer.
【0021】また、上記課題は、コレクタ層上に、ベー
ス層、エッチングストッパ層及び外部ベース層を順に成
長させる工程と、前記外部ベース層上に所定の形状にパ
ターニングしたマスク層を形成する工程と、前記マスク
層をマスクとして、前記外部ベース層を前記エッチング
ストッパ層に達するまで選択的にエッチングした後、露
出した前記エッチングストッパ層を選択的にエッチング
して、前記ベース層を露出させる工程と、露出した前記
ベース層上に、前記ベース層より大きなバンドギャップ
をもつエミッタ層を成長させる工程とを有することを特
徴とするヘテロ接合バイポーラトランジスタの製造方法
によって達成される。Further, the above-mentioned problem is that a step of sequentially growing a base layer, an etching stopper layer and an external base layer on a collector layer, and a step of forming a mask layer patterned in a predetermined shape on the external base layer. And, using the mask layer as a mask, selectively etching the external base layer until reaching the etching stopper layer, and then selectively etching the exposed etching stopper layer to expose the base layer, A step of growing an emitter layer having a bandgap larger than that of the base layer on the exposed base layer, the method of manufacturing a heterojunction bipolar transistor.
【0022】また、上記のヘテロ接合バイポーラトラン
ジスタの製造方法において、前記外部ベース層を選択的
にエッチングした後に、前記外部ベース層側壁に、サイ
ドウォール層を形成することを特徴とするヘテロ接合バ
イポーラトランジスタの製造方法によって達成される。
また、上記のヘテロ接合バイポーラトランジスタの製造
方法において、前記サイドウォール層の形成を、前記エ
ッチングストッパ層を選択的にエッチングする前に行う
ことが望ましい。In the method for manufacturing a heterojunction bipolar transistor, the sidewall layer is formed on the sidewall of the external base layer after selectively etching the external base layer. It is achieved by the manufacturing method of.
Further, in the above-described method for manufacturing a heterojunction bipolar transistor, it is desirable that the sidewall layer be formed before the etching stopper layer is selectively etched.
【0023】[0023]
【作用】本発明では、コレクタ層又はベース層と外部ベ
ース層との間にエッチングストッパ層を設け、このエッ
チングストッパ層により外部ベース層の選択的エッチン
グを強制的に停止させた後、露出させたコレクタ層又は
ベース層上に真性ベース層及びエミッタ層を順に再成長
させることにより、真性ベース領域の厚さがエッチング
によって制御されるのではなく結晶成長によって制御さ
れるため、その制御性や再現性は飛躍的に向上し、真性
ベース層を極限まで薄層化することが可能となる。In the present invention, the etching stopper layer is provided between the collector layer or the base layer and the external base layer, and the selective etching of the external base layer is forcibly stopped by the etching stopper layer and then exposed. By sequentially re-growing the intrinsic base layer and the emitter layer on the collector layer or the base layer, the thickness of the intrinsic base region is controlled not by etching but by crystal growth. Is dramatically improved, and it becomes possible to make the intrinsic base layer as thin as possible.
【0024】また、再成長界面がベース・コレクタ接合
面又はベース中となり、素子特性に大きな影響を与える
エミッタ・ベース接合面ではないため、再成長に伴う再
成長界面のコンタミネーションがエミッタ・ベース接合
にまで影響することはなく、良好な素子特性を実現する
ことができる。また、エミッタ・ベース接合面積は、メ
サ構造によって決定されるのではなく、外部ベース層の
選択エッチングにより形成する開口部の大きさによって
決定されるため、素子の微細化が可能であり、低消費電
力化に有利である。Further, since the regrowth interface becomes the base / collector junction surface or the base and is not the emitter / base junction surface which has a great influence on the device characteristics, the contamination of the regrowth interface due to the regrowth causes the emitter / base junction. It is possible to realize good device characteristics without affecting even the above. Also, the emitter-base junction area is determined not by the mesa structure but by the size of the opening formed by selective etching of the external base layer, which allows miniaturization of the device and low power consumption. It is advantageous for electricity conversion.
【0025】更に、開口部内の外部ベース層側壁にサイ
ドウォール層を形成することにより、真性ベース層及び
エミッタ層を再成長させる開口部の大きさを制御するこ
とができるため、エミッタ・ベース接合面積を更に微細
化することが可能となる。このように本発明によれば、
微細化が可能であり、良好な高周波特性を有するHBT
を容易に得ることができる。Further, by forming a sidewall layer on the side wall of the external base layer in the opening, the size of the opening for re-growing the intrinsic base layer and the emitter layer can be controlled, so that the emitter-base junction area can be controlled. Can be further miniaturized. Thus, according to the present invention,
HBT that can be miniaturized and has excellent high frequency characteristics
Can be easily obtained.
【0026】[0026]
【実施例】以下、本発明を図示する実施例を用いて具体
的に説明する。図1は本発明の第1の実施例によるHB
Tを示す断面図である。半絶縁性GaAs基板10上
に、厚さ500nmのn+ −GaAsサブコレクタ層1
2及び厚さ500nmのn−GaAsコレクタ層14が
形成されている。そしてこのn−GaAsコレクタ層1
4上の中央部には、厚さ20nmのp+ −GaAs真性
ベース層22が形成されており、このp+ −GaAs真
性ベース層22上には、厚さ200nmのn−Al0.25
Ga0.75Asエミッタ層24、厚さ50nmのn+ −A
lX Ga1-X As(x=0〜0.25)グレーデッド層
26、及び厚さ100nmのn+ −GaAsエミッタコ
ンタクト層28が順に形成されている。EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to illustrated examples. FIG. 1 shows an HB according to a first embodiment of the present invention.
It is sectional drawing which shows T. On a semi-insulating GaAs substrate 10, a 500 nm thick n + -GaAs subcollector layer 1 is formed.
2 and an n-GaAs collector layer 14 having a thickness of 500 nm is formed. And this n-GaAs collector layer 1
At the center of the 4 has a thickness of 20 nm p + -GaAs intrinsic base layer 22 is formed, on the p + -GaAs intrinsic base layer 22, n-Al 0.25 thickness 200nm
Ga 0.75 As emitter layer 24, n + -A with a thickness of 50 nm
A l X Ga 1-X As (x = 0 to 0.25) graded layer 26 and an n + -GaAs emitter contact layer 28 having a thickness of 100 nm are sequentially formed.
【0027】また、p+ −GaAs真性ベース層22の
周囲のn−GaAsコレクタ層14上には、厚さ4nm
のn−InGaPエッチングストッパ層16を介して、
厚さ500nm、ドーピング濃度約1×1020cm-3の
p+ −GaAs外部ベース層18が形成されている。ま
た、n+ −GaAsエミッタコンタクト層28上には、
例えばAuGe/Auからなるエミッタ電極30がオー
ミック接触して形成され、p+ −GaAs外部ベース層
18上には、例えばCr/Auからなるベース電極32
がオーミック接触して形成され、n+ −GaAsサブコ
レクタ層12上には、例えばAuGe/Auからなるコ
レクタ電極34がオーミック接触して形成されている。A thickness of 4 nm is formed on the n-GaAs collector layer 14 around the p + -GaAs intrinsic base layer 22.
Through the n-InGaP etching stopper layer 16 of
A p + -GaAs extrinsic base layer 18 having a thickness of 500 nm and a doping concentration of about 1 × 10 20 cm −3 is formed. Further, on the n + -GaAs emitter contact layer 28,
For example, an emitter electrode 30 made of AuGe / Au is formed in ohmic contact, and a base electrode 32 made of Cr / Au is formed on the p + -GaAs external base layer 18.
Is formed in ohmic contact, and a collector electrode 34 made of AuGe / Au, for example, is formed in ohmic contact on the n + -GaAs subcollector layer 12.
【0028】また、n+ −GaAsサブコレクタ層12
から半絶縁性GaAs基板10に達するまでO等のイオ
ンが注入された素子間分離領域36が形成され、HBT
の素子分離を行っている。次に、図1のHBTの製造方
法を、図2及び図3に示す工程図を用いて説明する。Also, the n + -GaAs subcollector layer 12
To the semi-insulating GaAs substrate 10, the element isolation region 36 in which ions such as O are implanted is formed, and the HBT is formed.
Element isolation. Next, a method for manufacturing the HBT of FIG. 1 will be described with reference to the process drawings shown in FIGS.
【0029】半絶縁性GaAs基板10上に、MBE又
はMOCVDなどの結晶成長法により、厚さ500nm
のn+ −GaAsサブコレクタ層12、厚さ500nm
のn−GaAsコレクタ層14、厚さ4nmのn−In
GaPエッチングストッパ層16、及び厚さ500n
m、ドーピング濃度約1×1020cm-3のp+ −GaA
s外部ベース層18を順にエピタキシャル成長する(図
2(a)参照)。A thickness of 500 nm is formed on the semi-insulating GaAs substrate 10 by a crystal growth method such as MBE or MOCVD.
N + -GaAs subcollector layer 12, thickness 500 nm
N-GaAs collector layer 14, 4 nm thick n-In
GaP etching stopper layer 16 and thickness 500n
m, p + -GaA with a doping concentration of about 1 × 10 20 cm -3
s External base layer 18 is sequentially epitaxially grown (see FIG. 2A).
【0030】次いで、p+ −GaAs外部ベース層18
上に、SiNマスク層20を形成した後、所定の形状に
パターニングする。そしてこのパターニングしたSiN
マスク層20をエッチングマスクとして、p+ −GaA
s外部ベース層18をn−InGaPエッチングストッ
パ層16に達するまで選択エッチングし、開口部を形成
する。このとき、n−InGaPエッチングストッパ層
16は、p+ −GaAs外部ベース層18の選択エッチ
ングに対するストッパとして機能する。Then, the p + -GaAs external base layer 18 is formed.
After the SiN mask layer 20 is formed thereon, it is patterned into a predetermined shape. And this patterned SiN
Using the mask layer 20 as an etching mask, p + -GaA
s The external base layer 18 is selectively etched until it reaches the n-InGaP etching stopper layer 16 to form an opening. At this time, the n-InGaP etching stopper layer 16 functions as a stopper for selective etching of the p + -GaAs external base layer 18.
【0031】続いて、この開口部内の露出したn−In
GaPエッチングストッパ層16を選択的にエッチング
除去して、n−GaAsコレクタ層14を露出させる
(図2(b)参照)。次いで、開口部内の露出したn−
GaAsコレクタ層14上に、ALE(Atomic Layer E
pitaxy)などの等方性結晶成長法により、厚さ20nm
のp+ −GaAs真性ベース層22を選択再成長する。
続いて、このp+ −GaAs真性ベース層22上に、M
BE(Molecular Beam Epitaxy)又はMOCVD(Meta
l Organic Chemical Vapor Deposition )などの結晶成
長法により、厚さ200nmのn−Al0.25Ga0.75A
sエミッタ層24、厚さ50nmのn+ −AlX Ga1-
X Asグレーデッド層26、及び厚さ100nmのn+
−GaAsエミッタコンタクト層28を順に選択再成長
する(図3(c)参照)。Then, the exposed n-In in the opening is exposed.
The GaP etching stopper layer 16 is selectively removed by etching to expose the n-GaAs collector layer 14 (see FIG. 2B). Then, the exposed n- in the opening
ALE (Atomic Layer E) is formed on the GaAs collector layer 14.
thickness is 20 nm by isotropic crystal growth method such as pitaxy)
The p + -GaAs intrinsic base layer 22 is selectively regrown.
Then, on the p + -GaAs intrinsic base layer 22, M
BE (Molecular Beam Epitaxy) or MOCVD (Meta
l Organic Chemical Vapor Deposition) and other crystal growth methods to obtain 200 nm thick n-Al 0.25 Ga 0.75 A
s emitter layer 24, n + -Al x Ga 1-with a thickness of 50 nm
X As graded layer 26, and 100 nm thick n +
The GaAs emitter contact layer 28 is selectively regrown in sequence (see FIG. 3C).
【0032】次いで、このn+ −GaAsエミッタコン
タクト層28上に、例えばAuGe/Auからなるエミ
ッタ電極30をオーミック接触させて形成し、また、p
+ −GaAs外部ベース層18上に、例えばCr/Au
からなるベース電極32をオーミック接触させて形成す
る。続いて、p+ −GaAs外部ベース層18、n−I
nGaPエッチングストッパ層16、n−GaAsコレ
クタ層14、及びn+ −GaAsサブコレクタ層12上
面をウエットエッチング等によりメサエッチングして、
n+ −GaAsサブコレクタ層12を露出させ、この露
出したn+ −GaAsサブコレクタ層12上に、例えば
AuGe/Auからなるコレクタ電極34をオーミック
接触させて形成する。Then, an emitter electrode 30 made of AuGe / Au, for example, is formed on the n + -GaAs emitter contact layer 28 by ohmic contact, and p
On the + -GaAs external base layer 18, for example, Cr / Au
The base electrode 32 made of is formed in ohmic contact. Subsequently, the p + -GaAs external base layer 18 and the n-I
The upper surfaces of the nGaP etching stopper layer 16, the n-GaAs collector layer 14, and the n + -GaAs subcollector layer 12 are mesa-etched by wet etching or the like,
The n + -GaAs subcollector layer 12 is exposed, and a collector electrode 34 made of AuGe / Au, for example, is formed on the exposed n + -GaAs subcollector layer 12 by ohmic contact.
【0033】続いて、O等のイオン注入により、n+ −
GaAsサブコレクタ層12から半絶縁性GaAs基板
10に達する素子間分離領域36を形成し、素子分離を
行う(図3(d)参照)。こうして、図1に示すHBT
が得られる。このように本実施例によれば、n−GaA
sコレクタ層14とp+ −GaAs外部ベース層18と
の間にn−InGaPエッチングストッパ層16を設
け、このn−InGaPエッチングストッパ層16を利
用したp+ −GaAs外部ベース層18の選択エッチン
グによって露出させたn−GaAsコレクタ層14上に
p+ −GaAs真性ベース層22を選択再成長している
ことにより、p+ −GaAs真性ベース層22の厚さ
は、エッチングによって制御されるのではなく、ALE
法などによる結晶成長によって制御されるため、その制
御性や再現性は飛躍的に向上する。従って、いくら薄く
してもベース電極32の形成等の他の工程に影響を及ぼ
すことはなく、パンチスルー等のデバイス物理の限界ま
で薄くすることが可能となり、ベース走行時間を極限ま
で小さくすることができる。Then, by ion implantation of O or the like, n + -
Element isolation regions 36 are formed from the GaAs subcollector layer 12 to the semi-insulating GaAs substrate 10 to perform element isolation (see FIG. 3D). Thus, the HBT shown in FIG.
Is obtained. Thus, according to this example, n-GaA
An n-InGaP etching stopper layer 16 is provided between the s collector layer 14 and the p + -GaAs external base layer 18, and the p + -GaAs external base layer 18 is selectively etched by using the n-InGaP etching stopper layer 16. By selectively re-growing the p + -GaAs intrinsic base layer 22 on the exposed n-GaAs collector layer 14, the thickness of the p + -GaAs intrinsic base layer 22 is not controlled by etching. , ALE
Controllability and reproducibility are dramatically improved because they are controlled by crystal growth by the method. Therefore, no matter how thin the thickness is, it does not affect other processes such as the formation of the base electrode 32, and it is possible to reduce the thickness to the limit of device physics such as punch-through, thereby reducing the base transit time to the limit. You can
【0034】また、p+ −GaAs外部ベース層18
は、p+ −GaAs真性ベース層22とn−Al0.25G
a0.75Asエミッタ層24とのpn接合の特性等に関係
なく高濃度にドーピングできる上に、いくら厚くしても
ベース走行時間には全く影響を及ぼさないため、p+ −
GaAs外部ベース層18のシート抵抗及びベース電極
32とのコンタクト抵抗の両方とも極限まで低減するこ
とができる。In addition, the p + -GaAs external base layer 18
Is a p + -GaAs intrinsic base layer 22 and n-Al 0.25 G
for a in terms of 0.75 can be doped at a high concentration regardless of the characteristics of the pn junction between the As emitter layer 24, no effect on the base transit time no matter how thick, p + -
Both the sheet resistance of the GaAs extrinsic base layer 18 and the contact resistance with the base electrode 32 can be minimized.
【0035】また、n−GaAsコレクタ層14上にp
+ −GaAs真性ベース層22等をを再成長し、素子特
性に大きな影響を与えるエミッタ・ベース接合面を再成
長界面とするものではないため、再成長に伴い再成長界
面に多少のコンタミネーションが生じてもエミッタ・ベ
ース接合にまで大きく影響することはなく、良好な素子
特性を実現することができる。Further, p is formed on the n-GaAs collector layer 14.
Since the + -GaAs intrinsic base layer 22 and the like are regrown and the emitter / base junction surface, which has a great influence on the device characteristics, is not used as the regrown interface, some contamination may occur at the regrown interface. Even if it occurs, it does not significantly affect the emitter-base junction, and good device characteristics can be realized.
【0036】更に、エミッタ・ベース接合面積は、メサ
構造によって決定されるのではなく、SiNマスク層2
0をエッチングマスクとするp+ −GaAs外部ベース
層18の選択エッチングにより形成する開口部の大きさ
によって決定されるため、エミッタ幅が1μm以下の微
細加工も容易である。従って、素子の微細化が可能であ
り、低消費電力化に有利である。Further, the emitter-base junction area is not determined by the mesa structure, but the SiN mask layer 2 is used.
Since it is determined by the size of the opening formed by selective etching of the p + -GaAs external base layer 18 using 0 as an etching mask, fine processing with an emitter width of 1 μm or less is easy. Therefore, the element can be miniaturized, which is advantageous in reducing power consumption.
【0037】次に、本発明の第2の実施例によるHBT
を、図4を用いて説明する。図4は第2の実施例による
HBTを示す断面図である。尚、上記図1に示すHBT
と同一構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
半絶縁性GaAs基板10上に、n+ −GaAsサブコ
レクタ層12、n−GaAsコレクタ層14、及び厚さ
15nmのp+ −GaAsベース層38が順に形成され
ている。そしてこのp+ −GaAsベース層38上の中
央部には、厚さ15nmのp+ −GaAs真性ベース層
22が形成されており、このp+ −GaAs真性ベース
層22上には、n−Al0.25Ga0.75Asエミッタ層2
4、n+−AlX Ga1-X Asグレーデッド層26、及
びn+ −GaAsエミッタコンタクト層28が順に形成
されている。Next, the HBT according to the second embodiment of the present invention.
Will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a sectional view showing an HBT according to the second embodiment. The HBT shown in FIG.
The same components as those in FIG.
On the semi-insulating GaAs substrate 10, an n + -GaAs subcollector layer 12, an n-GaAs collector layer 14, and a 15-nm-thick p + -GaAs base layer 38 are sequentially formed. At the center of the p + -GaAs base layer 38, a p + -GaAs intrinsic base layer 22 having a thickness of 15 nm is formed. On the p + -GaAs intrinsic base layer 22, n-Al is formed. 0.25 Ga 0.75 As Emitter layer 2
4, an n + -Al X Ga 1 -X As graded layer 26, and an n + -GaAs emitter contact layer 28 are sequentially formed.
【0038】また、p+ −GaAs真性ベース層22の
周囲のp+ −GaAsベース層38上には、n−InG
aPエッチングストッパ層16を介して、p+ −GaA
s外部ベース層18が順に形成されている。また、n+
−GaAsエミッタコンタクト層28上には、エミッタ
電極30がオーミック接触して形成され、p+ −GaA
s外部ベース層18上には、ベース電極32がオーミッ
ク接触して形成され、n+ −GaAsサブコレクタ層1
2上には、コレクタ電極34がオーミック接触して形成
されている。On the p + -GaAs base layer 38 around the p + -GaAs intrinsic base layer 22, n-InG is formed.
p + -GaA via the aP etching stopper layer 16
The external base layer 18 is sequentially formed. Also, n +
On the -GaAs emitter contact layer 28, an emitter electrode 30 is formed in ohmic contact with p + -GaA.
A base electrode 32 is formed on the external base layer 18 in ohmic contact with the n + -GaAs subcollector layer 1.
A collector electrode 34 is formed on the electrode 2 in ohmic contact.
【0039】また、n+ −GaAsサブコレクタ層12
から半絶縁性GaAs基板10に達するまでO等のイオ
ンが注入された素子間分離領域36が形成され、HBT
の素子分離を行っている。このように、本実施例による
HBTは、上記第1の実施例によるHBTがn−GaA
sコレクタ層14とp+ −GaAs外部ベース層18と
の間にn−InGaPエッチングストッパ層16を設け
ているのに対して、p+ −GaAsベース層38とp+
−GaAs外部ベース層18との間に、即ち広義のベー
ス層中にn−InGaPエッチングストッパ層16を設
けている点に特徴がある。Also, the n + -GaAs subcollector layer 12
To the semi-insulating GaAs substrate 10, the element isolation region 36 in which ions such as O are implanted is formed, and the HBT is formed.
Element isolation. As described above, the HBT according to the present embodiment has the n-GaA of the HBT according to the first embodiment.
While the n-InGaP etching stopper layer 16 is provided between the s collector layer 14 and the p + -GaAs external base layer 18, the p + -GaAs base layer 38 and the p + -GaAs base layer 38 are provided.
It is characterized in that the n-InGaP etching stopper layer 16 is provided between the GaAs external base layer 18 and the base layer in a broad sense.
【0040】次に、図4のHBTの製造方法を、図5及
び図6に示す工程図を用いて説明する。尚、上記図2及
び図3に示すHBTと同一構成要素には同一符号を付し
て説明を省略する。半絶縁性GaAs基板10上に、n
+ −GaAsサブコレクタ層12、n−GaAsコレク
タ層14、厚さ15nmのp+ −GaAsベース層3
8、n−InGaPエッチングストッパ層16、及びp
+ −GaAs外部ベース層18を順にエピタキシャル成
長する(図5(a)参照)。Next, a method for manufacturing the HBT shown in FIG. 4 will be described with reference to the process charts shown in FIGS. The same components as those of the HBT shown in FIGS. 2 and 3 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. N on the semi-insulating GaAs substrate 10
+ -GaAs subcollector layer 12, n-GaAs collector layer 14, and p + -GaAs base layer 3 having a thickness of 15 nm
8, n-InGaP etching stopper layer 16, and p
The + -GaAs external base layer 18 is epitaxially grown in order (see FIG. 5A).
【0041】次いで、p+ −GaAs外部ベース層18
上にパターニングしたSiNマスク層20をエッチング
マスクとして、p+ −GaAs外部ベース層18をn−
InGaPエッチングストッパ層16に達するまで選択
エッチングし、開口部を形成する。続いて、この開口部
内の露出したn−InGaPエッチングストッパ層16
を選択的にエッチング除去して、p+ −GaAsベース
層38を露出させる(図5(b)参照)。Next, the p + -GaAs external base layer 18 is formed.
Using the patterned SiN mask layer 20 as an etching mask, the p + -GaAs external base layer 18 is n −.
Selective etching is performed until reaching the InGaP etching stopper layer 16 to form an opening. Then, the exposed n-InGaP etching stopper layer 16 in the opening is formed.
Is selectively removed by etching to expose the p + -GaAs base layer 38 (see FIG. 5B).
【0042】次いで、開口部内の露出したp+ −GaA
sベース層38上に、厚さ15nmのp+ −GaAs真
性ベース層22、n−Al0.25Ga0.75Asエミッタ層
24、n+ −AlX Ga1-X Asグレーデッド層26、
及びn+ −GaAsエミッタコンタクト層28を順に選
択再成長する(図6(c)参照)。次いで、このn+ −
GaAsエミッタコンタクト層28上にエミッタ電極3
0を、p+ −GaAs外部ベース層18上にベース電極
32を、それぞれオーミック接触させて形成する。続い
て、p+ −GaAs外部ベース層18、n−InGaP
エッチングストッパ層16、p+ −GaAsベース層3
8、n−GaAsコレクタ層14、及びn+ −GaAs
サブコレクタ層12上面をメサエッチングしてn+ −G
aAsサブコレクタ層12を露出させ、この露出したn
+ −GaAsサブコレクタ層12上にコレクタ電極34
をオーミック接触させて形成する。Then, exposed p + -GaA in the opening is formed.
On the s base layer 38, a 15 nm-thick p + -GaAs intrinsic base layer 22, n-Al 0.25 Ga 0.75 As emitter layer 24, n + -Al X Ga 1 -X As graded layer 26,
Then, the n + -GaAs emitter contact layer 28 is selectively regrown in sequence (see FIG. 6C). Then this n + −
Emitter electrode 3 on the GaAs emitter contact layer 28
0 is formed on the p + -GaAs external base layer 18 by ohmic contact with the base electrodes 32, respectively. Then, p + -GaAs external base layer 18 and n-InGaP
Etching stopper layer 16, p + -GaAs base layer 3
8, n-GaAs collector layer 14, and n + -GaAs
The upper surface of the sub-collector layer 12 is mesa-etched to n + -G
The aAs subcollector layer 12 is exposed, and the exposed n
+ − Collector electrode 34 on the GaAs subcollector layer 12
Are formed in ohmic contact.
【0043】続いて、n+ −GaAsサブコレクタ層1
2から半絶縁性GaAs基板10に達する素子間分離領
域36を形成し、素子分離を行う(図6(d)参照)。
こうして、図4に示すHBTが得られる。このように本
実施例によれば、p+ −GaAsベース層38とp+ −
GaAs外部ベース層18との間に、即ち広義のベース
層中にn−InGaPエッチングストッパ層16を設
け、このn−InGaPエッチングストッパ層16を利
用したp+ −GaAs外部ベース層18の選択エッチン
グによって露出させたp+ −GaAsベース層38上に
p+ −GaAs真性ベース層22を選択再成長している
ことにより、真性ベース領域をなすp+ −GaAsベー
ス層38及びp+ −GaAs真性ベース層22の厚さが
結晶成長によって制御されること、p+ −GaAs外部
ベース層18が高濃度にドーピングできること、p+ −
GaAsベース層38上にp+ −GaAs真性ベース層
22を再成長し、エミッタ・ベース接合面を再成長界面
としないこと、エミッタ・ベース接合面積がp+ −Ga
As外部ベース層18に形成する開口部の大きさによっ
て決定されること等から、上記第1の実施例の場合と同
様の効果を奏することができる。Subsequently, the n + -GaAs subcollector layer 1
An element isolation region 36 extending from 2 to the semi-insulating GaAs substrate 10 is formed to perform element isolation (see FIG. 6D).
In this way, the HBT shown in FIG. 4 is obtained. As described above, according to the present embodiment, the p + -GaAs base layer 38 and the p + -type base layer 38 are formed.
An n-InGaP etching stopper layer 16 is provided between the n-InGaP etching stopper layer 16 and the GaAs extrinsic base layer 18, that is, in the base layer in a broad sense, and by selective etching of the p + -GaAs extrinsic base layer 18 using the n-InGaP etching stopper layer 16. By selectively re-growing the p + -GaAs intrinsic base layer 22 on the exposed p + -GaAs base layer 38, the p + -GaAs base layer 38 and the p + -GaAs intrinsic base layer forming the intrinsic base region are formed. That the thickness of 22 is controlled by crystal growth, that the p + -GaAs extrinsic base layer 18 can be heavily doped, p + -
The p + -GaAs intrinsic base layer 22 is regrown on the GaAs base layer 38 and the emitter-base junction surface is not used as a regrown interface, and the emitter-base junction area is p + -Ga.
Since it is determined by the size of the opening formed in the As external base layer 18, the same effect as in the case of the first embodiment can be obtained.
【0044】次に、本発明の第3の実施例によるHBT
を、図7を用いて説明する。図7は第3の実施例による
HBTを示す断面図である。尚、上記図4に示すHBT
と同一構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
半絶縁性GaAs基板10上に、n+ −GaAsサブコ
レクタ層12、n−GaAsコレクタ層14、及び厚さ
20nmのp+ −GaAsベース層38が順に形成され
ている。そしてこのp+ −GaAsベース層38上の中
央部には、n−Al0.25Ga0.75Asエミッタ層24、
n+ −AlX Ga1-X Asグレーデッド層26、及びn
+ −GaAsエミッタコンタクト層28が順に形成され
ている。Next, the HBT according to the third embodiment of the present invention.
Will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a sectional view showing an HBT according to the third embodiment. The HBT shown in FIG.
The same components as those in FIG.
An n + -GaAs subcollector layer 12, an n-GaAs collector layer 14, and a p + -GaAs base layer 38 having a thickness of 20 nm are sequentially formed on a semi-insulating GaAs substrate 10. In the central portion of the p + -GaAs base layer 38, the n-Al 0.25 Ga 0.75 As emitter layer 24,
n + -Al X Ga 1 -X As graded layer 26, and n
A + -GaAs emitter contact layer 28 is sequentially formed.
【0045】また、n−Al0.25Ga0.75Asエミッタ
層24の周囲のp+ −GaAsベース層38上には、n
−InGaPエッチングストッパ層16を介して、p+
−GaAs外部ベース層18が順に形成されている。ま
た、n+ −GaAsエミッタコンタクト層28上には、
エミッタ電極30がオーミック接触して形成され、p+
−GaAs外部ベース層18上には、ベース電極32が
オーミック接触して形成され、n+ −GaAsサブコレ
クタ層12上には、コレクタ電極34がオーミック接触
して形成されている。On the p + -GaAs base layer 38 around the n-Al 0.25 Ga 0.75 As emitter layer 24, n is formed.
-P + via the InGaP etching stopper layer 16
-A GaAs extrinsic base layer 18 is sequentially formed. Further, on the n + -GaAs emitter contact layer 28,
The emitter electrode 30 is formed in ohmic contact with p +
A base electrode 32 is formed in ohmic contact on the -GaAs external base layer 18, and a collector electrode 34 is formed in ohmic contact on the n + -GaAs subcollector layer 12.
【0046】また、n+ −GaAsサブコレクタ層12
から半絶縁性GaAs基板10に達するまでO等のイオ
ンが注入された素子間分離領域36が形成され、HBT
の素子分離を行っている。次に、図7のHBTの製造方
法を、図8及び図9に示す工程図を用いて説明する。
尚、上記図8及び図9に示すHBTと同一構成要素には
同一符号を付して説明を省略する。Also, the n + -GaAs subcollector layer 12
To the semi-insulating GaAs substrate 10, the element isolation region 36 in which ions such as O are implanted is formed, and the HBT is formed.
Element isolation. Next, a method for manufacturing the HBT of FIG. 7 will be described with reference to the process drawings shown in FIGS.
The same components as those of the HBT shown in FIGS. 8 and 9 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【0047】半絶縁性GaAs基板10上に、n+ −G
aAsサブコレクタ層12、n−GaAsコレクタ層1
4、厚さ20nmのp+ −GaAsベース層38、n−
InGaPエッチングストッパ層16、及びp+ −Ga
As外部ベース層18を順にエピタキシャル成長する
(図8(a)参照)。次いで、p+ −GaAs外部ベー
ス層18上にパターニングしたSiNマスク層20をエ
ッチングマスクとして、p+ −GaAs外部ベース層1
8をn−InGaPエッチングストッパ層16に達する
まで選択エッチングし、開口部を形成する。続いて、こ
の開口部内の露出したn−InGaPエッチングストッ
パ層16を選択的にエッチング除去して、p+ −GaA
sベース層38を露出させる(図8(b)参照)。On the semi-insulating GaAs substrate 10, n + -G
aAs sub-collector layer 12, n-GaAs collector layer 1
4, p + -GaAs base layer 38 having a thickness of 20 nm, n-
InGaP etching stopper layer 16 and p + -Ga
The As external base layer 18 is sequentially epitaxially grown (see FIG. 8A). Then, using the SiN mask layer 20 patterned on the p + -GaAs external base layer 18 as an etching mask, the p + -GaAs external base layer 1 is formed.
8 is selectively etched until it reaches the n-InGaP etching stopper layer 16 to form an opening. Subsequently, the exposed n-InGaP etching stopper layer 16 in the opening is selectively removed by etching to obtain p + -GaA.
The s base layer 38 is exposed (see FIG. 8B).
【0048】次いで、開口部内の露出したp+ −GaA
sベース層38上に、n−Al0.25Ga0.75Asエミッ
タ層24、n+ −AlX Ga1-X Asグレーデッド層2
6、及びn+ −GaAsエミッタコンタクト層28を順
に選択再成長する(図9(c)参照)。次いで、このn
+ −GaAsエミッタコンタクト層28上にエミッタ電
極30を、p+ −GaAs外部ベース層18上にベース
電極32を、それぞれオーミック接触させて形成する。
続いて、p+ −GaAs外部ベース層18、n−InG
aPエッチングストッパ層16、p+ −GaAsベース
層38、n−GaAsコレクタ層14、及びn+ −Ga
Asサブコレクタ層12上面をメサエッチングしてn+
−GaAsサブコレクタ層12を露出させ、この露出し
たn+ −GaAsサブコレクタ層12上にコレクタ電極
34をオーミック接触させて形成する。Then, exposed p + -GaA in the opening is formed.
The n-Al 0.25 Ga 0.75 As emitter layer 24 and the n + -Al X Ga 1-X As graded layer 2 are formed on the s base layer 38.
6 and n + -GaAs emitter contact layer 28 are selectively regrown in sequence (see FIG. 9C). Then this n
An emitter electrode 30 is formed on the + -GaAs emitter contact layer 28, and a base electrode 32 is formed on the p + -GaAs external base layer 18 in ohmic contact with each other.
Then, p + -GaAs external base layer 18, n-InG
aP etching stopper layer 16, p + -GaAs base layer 38, n-GaAs collector layer 14, and n + -Ga
The top surface of the As subcollector layer 12 is mesa-etched to n +
The -GaAs subcollector layer 12 is exposed, and the collector electrode 34 is formed on the exposed n + -GaAs subcollector layer 12 by ohmic contact.
【0049】続いて、n+ −GaAsサブコレクタ層1
2から半絶縁性GaAs基板10に達する素子間分離領
域36を形成し、素子分離を行う(図9(d)参照)。
こうして、図7に示すHBTが得られる。このように本
実施例によれば、p+ −GaAsベース層38とp+ −
GaAs外部ベース層18との間に、即ち広義のベース
層中にn−InGaPエッチングストッパ層16を設
け、このn−InGaPエッチングストッパ層16を利
用したp+ −GaAs外部ベース層18の選択エッチン
グによって露出させたp+ −GaAsベース層38上に
n−Al0.25Ga0.75Asエミッタ層24を選択再成長
していることにより、真性ベース領域をなすp+ −Ga
Asベース層38の層厚が結晶成長によって制御される
こと、p+ −GaAs外部ベース層18が高濃度にドー
ピングできること、エミッタ・ベース接合面積がp+ −
GaAs外部ベース層18に形成する開口部の大きさに
よって決定されること等から、上記第2の実施例の場合
とほぼ同様の効果を奏することができる。Subsequently, the n + -GaAs subcollector layer 1
A device isolation region 36 is formed from 2 to the semi-insulating GaAs substrate 10 to perform device isolation (see FIG. 9D).
In this way, the HBT shown in FIG. 7 is obtained. As described above, according to the present embodiment, the p + -GaAs base layer 38 and the p + -type base layer 38 are formed.
An n-InGaP etching stopper layer 16 is provided between the n-InGaP etching stopper layer 16 and the GaAs extrinsic base layer 18, that is, in the base layer in a broad sense, and by selective etching of the p + -GaAs extrinsic base layer 18 using the n-InGaP etching stopper layer 16. By selectively re-growing the n-Al 0.25 Ga 0.75 As emitter layer 24 on the exposed p + -GaAs base layer 38, p + -Ga forming the intrinsic base region is formed.
The thickness of the As base layer 38 is controlled by crystal growth, the p + -GaAs extrinsic base layer 18 can be highly doped, and the emitter-base junction area is p + −.
Since it is determined by the size of the opening formed in the GaAs extrinsic base layer 18, it is possible to obtain substantially the same effect as in the case of the second embodiment.
【0050】但し、p+ −GaAsベース層38上にn
−Al0.25Ga0.75Asエミッタ層24を再成長し、エ
ミッタ・ベース接合面を再成長界面としているため、こ
の再成長界面のコンタミネーションが素子特性に大きな
影響を及ぼし、電流利得等の素子特性を低下させるとい
う問題は解決されない。次に、本発明の第4の実施例に
よるHBTを、図10を用いて説明する。However, n is formed on the p + -GaAs base layer 38.
Since the -Al 0.25 Ga 0.75 As emitter layer 24 is regrown and the emitter / base junction surface is used as a regrowth interface, the contamination of the regrowth interface has a great influence on the device characteristics, and the device characteristics such as the current gain are affected. The problem of lowering is not solved. Next, an HBT according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
【0051】図10は第4の実施例によるHBTを示す
断面図である。尚、上記図1に示すHBTと同一構成要
素には同一符号を付して説明を省略する。半絶縁性Ga
As基板10上に、n+ −GaAsサブコレクタ層12
及びn−GaAsコレクタ層14が順に形成されてい
る。そしてこのn−GaAsコレクタ層14上の中央部
には、p+ −GaAs真性ベース層22が形成されてお
り、このp+ −GaAs真性ベース層22上には、n−
Al0.25Ga0.75Asエミッタ層24、n+ −AlX G
a1-X Asグレーデッド層26、及びn+ −GaAsエ
ミッタコンタクト層28が順に形成されている。FIG. 10 is a sectional view showing an HBT according to the fourth embodiment. Incidentally, the same components as those of the HBT shown in FIG. Semi-insulating Ga
An n + -GaAs subcollector layer 12 is formed on the As substrate 10.
And the n-GaAs collector layer 14 are sequentially formed. A p + -GaAs intrinsic base layer 22 is formed in the center of the n-GaAs collector layer 14, and an n-type is formed on the p + -GaAs intrinsic base layer 22.
Al 0.25 Ga 0.75 As emitter layer 24, n + -Al X G
An a 1-X As graded layer 26 and an n + -GaAs emitter contact layer 28 are sequentially formed.
【0052】また、p+ −GaAs真性ベース層22の
周囲のp+ −GaAsベース層38上には、n−InG
aPエッチングストッパ層16を介して、p+ −GaA
s外部ベース層18が順に形成されている。そしてこの
p+ −GaAs外部ベース層18側壁には、SiNサイ
ドウォール層40が形成されている点に本実施例の特徴
がある。On the p + -GaAs base layer 38 around the p + -GaAs intrinsic base layer 22, n-InG is formed.
p + -GaA via the aP etching stopper layer 16
The external base layer 18 is sequentially formed. The present embodiment is characterized in that the SiN sidewall layer 40 is formed on the sidewall of the p + -GaAs external base layer 18.
【0053】また、n+ −GaAsエミッタコンタクト
層28上には、エミッタ電極30がオーミック接触して
形成され、p+ −GaAs外部ベース層18上には、ベ
ース電極32がオーミック接触して形成され、n+ −G
aAsサブコレクタ層12上には、コレクタ電極34が
オーミック接触して形成されている。また、n+ −Ga
Asサブコレクタ層12から半絶縁性GaAs基板10
にまで達する素子間分離領域36が形成され、HBTの
素子分離を行っている。An emitter electrode 30 is formed in ohmic contact on the n + -GaAs emitter contact layer 28, and a base electrode 32 is formed in ohmic contact on the p + -GaAs external base layer 18. , N + -G
A collector electrode 34 is formed on the aAs sub-collector layer 12 in ohmic contact. In addition, n + -Ga
From the As subcollector layer 12 to the semi-insulating GaAs substrate 10
The inter-element isolation region 36 is formed to reach up to (3) to perform the element isolation of the HBT.
【0054】次に、図10のHBTの製造方法を、図1
1及び図12に示す工程図を用いて説明する。尚、上記
図2及び図3に示すHBTと同一構成要素には同一符号
を付して説明を省略する。上記図2(a)〜(b)に示
す工程とほぼ同様にして、半絶縁性GaAs基板10上
に、n+ −GaAsサブコレクタ層12、n−GaAs
コレクタ層14、n−InGaPエッチングストッパ層
16、及びp+ −GaAs外部ベース層18を順にエピ
タキシャル成長する。続いて、p+ −GaAs外部ベー
ス層18上にパターニングしたSiNマスク層20をエ
ッチングマスクとして、p+ −GaAs外部ベース層1
8をn−InGaPエッチングストッパ層16に達する
まで選択エッチングし、開口部を形成する(図11
(a)参照)。Next, the manufacturing method of the HBT shown in FIG.
It demonstrates using the process drawing shown in FIG. 1 and FIG. The same components as those of the HBT shown in FIGS. 2 and 3 are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. The n + -GaAs subcollector layer 12 and the n-GaAs are formed on the semi-insulating GaAs substrate 10 in substantially the same manner as the steps shown in FIGS.
The collector layer 14, the n-InGaP etching stopper layer 16, and the p + -GaAs external base layer 18 are epitaxially grown in this order. Then, using the SiN mask layer 20 patterned on the p + -GaAs external base layer 18 as an etching mask, the p + -GaAs external base layer 1 is formed.
8 is selectively etched until it reaches the n-InGaP etching stopper layer 16 to form an opening (FIG. 11).
(See (a)).
【0055】次いで、全面にSiN膜を堆積した後、R
IE(Reactive Ion Etching)を行い、開口部内のp+
−GaAs外部ベース層18側壁にのみSiN膜を残存
させ、SiNサイドウォール層40を形成する(図11
(b)参照)。次いで、開口部内に露出したn−InG
aPエッチングストッパ層16を選択的にエッチング除
去して、n−GaAsコレクタ層14を露出させる(図
12(c)参照)。Next, after depositing a SiN film on the entire surface, R
Perform IE (Reactive Ion Etching) and p + in the opening
-The SiN film is left only on the sidewall of the GaAs external base layer 18 to form the SiN sidewall layer 40 (FIG. 11).
(See (b)). Then, n-InG exposed in the opening
The aP etching stopper layer 16 is selectively removed by etching to expose the n-GaAs collector layer 14 (see FIG. 12C).
【0056】尚、p+ −GaAs外部ベース層18側壁
へのSiNサイドウォール層40の形成は、n−InG
aPエッチングストッパ層16を選択的にエッチング除
去した後に行ってもよいが、既に露出しているn−Ga
Asコレクタ層14表面にコンタミネーションが生じる
危険性が強いため、上記のように開口部内のn−InG
aPエッチングストッパ層16を選択的にエッチング除
去してn−GaAsコレクタ層14を露出させる前に行
うことが望ましい。The formation of the SiN sidewall layer 40 on the sidewall of the p + -GaAs external base layer 18 is performed by n-InG.
This may be performed after the aP etching stopper layer 16 is selectively removed by etching, but the already exposed n-Ga
Since there is a high risk of contamination occurring on the surface of the As collector layer 14, as described above, the n-InG in the opening is
It is desirable that the aP etching stopper layer 16 be selectively etched and removed before the n-GaAs collector layer 14 is exposed.
【0057】次いで、上記図3(c)〜(d)に示す工
程と同様にして、露出したn−GaAsコレクタ層14
上に、p+ −GaAs真性ベース層22、n−Al0.25
Ga 0.75Asエミッタ層24、n+ −AlX Ga1-X A
sグレーデッド層26、及びn+ −GaAsエミッタコ
ンタクト層28を順に選択再成長する。続いて、このn
+ −GaAsエミッタコンタクト層28上にエミッタ電
極30を、p+ −GaAs外部ベース層18上にベース
電極32を、それぞれオーミック接触させて形成する。
更に、p+ −GaAs外部ベース層18、n−InGa
Pエッチングストッパ層16、p+ −GaAsベース層
38、n−GaAsコレクタ層14、及びn+ −GaA
sサブコレクタ層12上面をメサエッチングしてn+ −
GaAsサブコレクタ層12を露出させ、この露出した
n+ −GaAsサブコレクタ層12上にコレクタ電極3
4をオーミック接触させて形成する。Then, the process shown in FIGS. 3 (c) to 3 (d) is performed.
In the same manner as described above, the exposed n-GaAs collector layer 14
On top, p+-GaAs intrinsic base layer 22, n-Al0.25
Ga 0.75As emitter layer 24, n+-AlXGa1-XA
s graded layer 26, and n+-GaAs emitter
The contact layer 28 is selectively regrown in sequence. Then, this n
+-Emitter charge on the GaAs emitter contact layer 28
Pole 30, p+-Base on GaAs external base layer 18
The electrodes 32 are formed in ohmic contact with each other.
Furthermore, p+-GaAs external base layer 18, n-InGa
P etching stopper layer 16, p+-GaAs base layer
38, n-GaAs collector layer 14, and n+-GaA
The upper surface of the s subcollector layer 12 is mesa-etched to+−
The GaAs subcollector layer 12 is exposed, and this exposed
n+-Collector electrode 3 on GaAs subcollector layer 12
4 is formed in ohmic contact.
【0058】続いて、n+ −GaAsサブコレクタ層1
2から半絶縁性GaAs基板10に達する素子間分離領
域36を形成し、素子分離を行う(図12(d)参
照)。こうして、図4に示すHBTが得られる。このよ
うに本実施例によれば、p+ −GaAs外部ベース層1
8側壁にSiNサイドウォール層40が形成されている
点を除けば、上記第1の実施例によるHBTと同じであ
るため、上記第1の実施例の場合と同様の効果を奏する
ことができる。Subsequently, the n + -GaAs subcollector layer 1
An element isolation region 36 extending from 2 to the semi-insulating GaAs substrate 10 is formed to perform element isolation (see FIG. 12D). In this way, the HBT shown in FIG. 4 is obtained. Thus, according to this embodiment, the p + -GaAs external base layer 1 is formed.
The HBT is the same as the HBT according to the first embodiment except that the SiN sidewall layer 40 is formed on the eight side walls, and therefore the same effect as in the case of the first embodiment can be obtained.
【0059】また、p+ −GaAs外部ベース層18側
壁にSiNサイドウォール層40を形成することによ
り、その中にp+ −GaAs真性ベース層22及びn−
Al0. 25Ga0.75Asエミッタ層24等を再成長させる
開口部の大きさを小さくすることができるため、エミッ
タ・ベース接合面積を更に微細化することが可能とな
る。そしてこのSiNサイドウォール層40の厚さを制
御することにより、微細化の程度を容易に制御すること
もできる。Further, by forming the SiN sidewall layer 40 on the sidewall of the p + -GaAs external base layer 18, the p + -GaAs intrinsic base layer 22 and n- are formed therein.
It is possible to reduce the Al 0. 25 Ga 0.75 As the size of the opening to be regrown emitter layer 24, etc., it is possible to further refine the emitter-base junction area. By controlling the thickness of the SiN sidewall layer 40, the degree of miniaturization can be easily controlled.
【0060】尚、本実施例においては、上記第1の実施
例によるHBTのp+ −GaAs外部ベース層18側壁
にSiNサイドウォール層40を形成した場合について
説明したが、上記第2及び第3の実施例によるHBTの
p+ −GaAs外部ベース層18側壁にSiNサイドウ
ォール層を形成してもよい。また、上記第1乃至第4の
実施例においては、AlGaAs/GaAs系のHBT
に本発明を適用したが、これに限定されることなく、例
えばInP/InGaAs系、GaAs/Ge系などの
他の化合物半導体を用いたHBTに適用することも可能
である。In the present embodiment, the case where the SiN sidewall layer 40 is formed on the sidewall of the p + -GaAs external base layer 18 of the HBT according to the first embodiment has been described. A SiN sidewall layer may be formed on the sidewall of the p + -GaAs external base layer 18 of the HBT according to the embodiment. In the first to fourth embodiments, the AlGaAs / GaAs system HBT is used.
Although the present invention is applied to the above, the present invention is not limited to this, and the present invention is also applicable to an HBT using another compound semiconductor such as InP / InGaAs system or GaAs / Ge system.
【0061】[0061]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コレクタ層又はベース層と外部ベース層との間にエッチ
ングストッパ層を設け、このエッチングストッパ層によ
り外部ベース層の選択的エッチングを強制的に停止させ
た後、露出させたコレクタ層又はベース層上に真性ベー
ス層及びエミッタ層を順に再成長させることにより、真
性ベース領域の厚さがエッチングによって制御されるの
ではなく結晶成長によって制御されるため、その制御性
や再現性は飛躍的に向上し、真性ベース層を極限まで薄
層化することが可能となる。As described above, according to the present invention,
An etching stopper layer is provided between the collector layer or base layer and the external base layer, and the etching stopper layer forcibly stops the selective etching of the external base layer. By sequentially regrowing the intrinsic base layer and the emitter layer, the thickness of the intrinsic base region is controlled not by etching but by crystal growth, so that the controllability and reproducibility are dramatically improved, It is possible to make the intrinsic base layer as thin as possible.
【0062】また、再成長界面はベース・コレクタ接合
面又はベース中であって、素子特性に大きな影響を与え
るエミッタ・ベース接合面ではないため、再成長に伴う
再成長界面のコンタミネーションがエミッタ・ベース接
合にまで影響することはなく、良好な素子特性を実現す
ることができる。また、エミッタ・ベース接合面積は、
メサ構造によって決定されるのではなく、外部ベース層
の選択エッチングにより形成する開口部の大きさによっ
て決定されるため、素子の微細化が可能であり、低消費
電力化に有利である。Since the regrowth interface is at the base-collector junction surface or in the base and is not the emitter-base junction surface which has a great influence on the device characteristics, contamination of the regrowth interface due to regrowth causes Good element characteristics can be realized without affecting the base junction. The emitter-base junction area is
Since it is determined not by the mesa structure but by the size of the opening formed by the selective etching of the external base layer, the device can be miniaturized, which is advantageous for low power consumption.
【0063】更に、外部ベース層側壁にサイドウォール
層を形成することにより、その中に真性ベース層及びエ
ミッタ層を再成長させる開口部の大きさを制御すること
ができるため、エミッタ・ベース接合面積を更に微細化
することが可能となる。従って、高速性に優れ、低消費
電力化が可能で、かつ良好な素子特性を有するHBTを
容易に得ることができ、HBTの集積回路の高性能化に
大きく寄与することができる。Further, by forming a sidewall layer on the sidewall of the external base layer, the size of the opening for re-growing the intrinsic base layer and the emitter layer therein can be controlled, so that the emitter-base junction area can be controlled. Can be further miniaturized. Therefore, it is possible to easily obtain an HBT having excellent high speed, low power consumption, and good device characteristics, and it is possible to greatly contribute to high performance of an integrated circuit of the HBT.
【図1】本発明の第1の実施例によるHBTを示す断面
図である。FIG. 1 is a sectional view showing an HBT according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1のHBTの製造方法を説明するための工程
図(その1)である。FIG. 2 is a process diagram (1) for explaining the method for manufacturing the HBT in FIG. 1.
【図3】図1のHBTの製造方法を説明するための工程
図(その2)である。FIG. 3 is a process diagram (No. 2) for explaining the method for manufacturing the HBT in FIG. 1.
【図4】本発明の第2の実施例によるHBTを示す断面
図である。FIG. 4 is a sectional view showing an HBT according to a second embodiment of the present invention.
【図5】図4のHBTの製造方法を説明するための工程
図(その1)である。5A to 5C are process diagrams (No. 1) for explaining the method for manufacturing the HBT in FIG.
【図6】図4のHBTの製造方法を説明するための工程
図(その2)である。FIG. 6 is a process diagram (No. 2) for explaining the method for manufacturing the HBT in FIG.
【図7】本発明の第3の実施例によるHBTを示す断面
図である。FIG. 7 is a sectional view showing an HBT according to a third embodiment of the present invention.
【図8】図7のHBTの製造方法を説明するための工程
図(その1)である。FIG. 8 is a process diagram (1) for explaining the method for manufacturing the HBT in FIG. 7.
【図9】図7のHBTの製造方法を説明するための工程
図(その2)である。FIG. 9 is a process view (No. 2) for explaining the method for manufacturing the HBT in FIG. 7.
【図10】本発明の第4の実施例によるHBTを示す断
面図である。FIG. 10 is a sectional view showing an HBT according to a fourth embodiment of the present invention.
【図11】図10のHBTの製造方法を説明するための
工程図(その1)である。FIG. 11 is a process drawing (1) for explaining the method for manufacturing the HBT in FIG. 10.
【図12】図10のHBTの製造方法を説明するための
工程図(その2)である。FIG. 12 is a process diagram (part 2) for explaining the method for manufacturing the HBT in FIG. 10.
【図13】従来の外部ベースに再成長を用いたHBTの
製造方法を説明するための工程図である。FIG. 13 is a process chart for explaining a conventional HBT manufacturing method using regrowth on an external base.
【図14】従来のエミッタに再成長を用いたHBTの製
造方法を説明するための工程図である。FIG. 14 is a process chart for explaining a conventional HBT manufacturing method using re-growth for an emitter.
10…半絶縁性GaAs基板 12…n+ −GaAsサブコレクタ層 14…n−GaAsコレクタ層 16…n−InGaPエッチングストッパ層 18…p+ −GaAs外部ベース層 20…SiNマスク層 22…p+ −GaAs真性ベース層 24…n−Al0.25Ga0.75Asエミッタ層 26…n+ −AlX Ga1-X Asグレーデッド層 28…n+ −GaAsエミッタコンタクト層 30…エミッタ電極 32…ベース電極 34…コレクタ電極 36…素子間分離領域 38…p+ −GaAsベース層 40…SiNサイドウォール層 50…半絶縁性GaAs基板 52…n+ −GaAsサブコレクタ層 54…n−GaAsコレクタ層 56…p−GaAsベース層 58…n−AlGaAsエミッタ層 60…n+ −GaAsエミッタキャップ層 62…WSi層 64…SiO2 層 66…SiO2 層 68…p+ −GaAs外部ベース層 70…Ti/Pt/Auベース電極 72…素子間分離領域 74…AuGe/Ni/Auコレクタ電極 76…SiO2 層 78…Ti/Pt/Auエミッタ電極 80…n+ −GaAs基板 82…n+ −GaAsバッファ層 84…n−GaAsコレクタ層 86…p−GaAsベース層 88…PAS膜 90…n−AlGaAsエミッタ層 92…n+ −GaAsエミッタキャップ層 94…エミッタ電極 96…ベース電極 98…コレクタ電極10 ... Semi-insulating GaAs substrate 12 ... n + -GaAs subcollector layer 14 ... n-GaAs collector layer 16 ... n-InGaP etching stopper layer 18 ... p + -GaAs external base layer 20 ... SiN mask layer 22 ... p + - GaAs intrinsic base layer 24 ... n-Al 0.25 Ga 0.75 As emitter layer 26 ... n + -Al X Ga 1-X As graded layer 28 ... n + -GaAs emitter contact layer 30 ... Emitter electrode 32 ... Base electrode 34 ... Collector Electrode 36 ... Element isolation region 38 ... p + -GaAs base layer 40 ... SiN sidewall layer 50 ... semi-insulating GaAs substrate 52 ... n + -GaAs subcollector layer 54 ... n-GaAs collector layer 56 ... p-GaAs base layer 58 ... n-AlGaAs emitter layer 60 ... n + -GaAs emitter cap layer 62 WSi layer 64 ... SiO 2 layer 66 ... SiO 2 layer 68 ... p + -GaAs external base layer 70 ... Ti / Pt / Au base electrode 72 ... device isolation region 74 ... AuGe / Ni / Au collector electrode 76 ... SiO 2 layer 78 ... Ti / Pt / Au emitter electrode 80 ... n + -GaAs substrate 82 ... n + -GaAs buffer layer 84 ... n-GaAs collector layer 86 ... p-GaAs base layer 88 ... PAS film 90 ... n-AlGaAs emitter layer 92 ... n + -GaAs emitter cap layer 94 ... emitter electrode 96 ... base electrode 98 ... collector electrode
Claims (9)
グストッパ層を介して形成された外部ベース層と、 前記真性ベース層上に形成され、前記真性ベース層より
大きなバンドギャップをもつエミッタ層とを有すること
を特徴とするヘテロ接合バイポーラトランジスタ。1. A collector layer, an intrinsic base layer formed on the collector layer, an external base layer formed on the collector layer around the intrinsic base layer via an etching stopper layer, and the intrinsic base layer. A heterojunction bipolar transistor formed on a base layer, the emitter layer having a bandgap larger than that of the intrinsic base layer.
ストッパ層を介して形成された外部ベース層と、 前記真性ベース層上に形成され、前記真性ベース層より
大きなバンドギャップをもつエミッタ層とを有すること
を特徴とするヘテロ接合バイポーラトランジスタ。2. A collector layer, a base layer formed on the collector layer, an intrinsic base layer formed on the base layer, and an etching stopper layer on the base layer around the intrinsic base layer. A heterojunction bipolar transistor, comprising: an external base layer formed through the base layer; and an emitter layer formed on the intrinsic base layer and having a bandgap larger than that of the intrinsic base layer.
ンドギャップをもつエミッタ層と、 前記エミッタ層周囲の前記ベース層上に、エッチングス
トッパ層を介して形成された外部ベース層とを有するこ
とを特徴とするヘテロ接合バイポーラトランジスタ。3. A collector layer, a base layer formed on the collector layer, an emitter layer formed on the base layer and having a bandgap larger than that of the base layer, and the base layer around the emitter layer. A heterojunction bipolar transistor having thereon an external base layer formed via an etching stopper layer.
ロ接合バイポーラトランジスタにおいて、 前記外部ベース層側壁に、サイドウォール層が形成され
ていることを特徴とするヘテロ接合バイポーラトランジ
スタ。4. The heterojunction bipolar transistor according to claim 1, wherein a sidewall layer is formed on a sidewall of the external base layer.
及び外部ベース層を順に成長させる工程と、 前記外部ベース層上に所定の形状にパターニングしたマ
スク層を形成する工程と、 前記マスク層をマスクとして、前記外部ベース層を前記
エッチングストッパ層に達するまで選択的にエッチング
した後、露出した前記エッチングストッパ層を選択的に
エッチングして、前記コレクタ層を露出させる工程と、 露出した前記コレクタ層上に、真性ベース層及び前記真
性ベース層より大きなバンドギャップをもつエミッタ層
を順に成長させる工程とを有することを特徴とするヘテ
ロ接合バイポーラトランジスタの製造方法。5. A step of sequentially growing an etching stopper layer and an external base layer on the collector layer, a step of forming a mask layer patterned in a predetermined shape on the external base layer, and using the mask layer as a mask. A step of selectively etching the external base layer until reaching the etching stopper layer, and then selectively etching the exposed etching stopper layer to expose the collector layer; and a step of exposing the collector layer on the exposed collector layer. And a step of sequentially growing an intrinsic base layer and an emitter layer having a bandgap larger than that of the intrinsic base layer.
ストッパ層及び外部ベース層を順に成長させる工程と、 前記外部ベース層上に所定の形状にパターニングしたマ
スク層を形成する工程と、 前記マスク層をマスクとして、前記外部ベース層を前記
エッチングストッパ層に達するまで選択的にエッチング
した後、露出した前記エッチングストッパ層を選択的に
エッチングして、前記ベース層を露出させる工程と、 露出した前記ベース層上に、真性ベース層及び前記真性
ベース層より大きなバンドギャップをもつエミッタ層を
順に成長させる工程とを有することを特徴とするヘテロ
接合バイポーラトランジスタの製造方法。6. A step of sequentially growing a base layer, an etching stopper layer and an external base layer on the collector layer, a step of forming a mask layer patterned in a predetermined shape on the external base layer, and the mask layer. A step of selectively etching the external base layer until the etching stopper layer is reached by using the as a mask, and then selectively etching the exposed etching stopper layer to expose the base layer; A step of sequentially growing an intrinsic base layer and an emitter layer having a bandgap larger than that of the intrinsic base layer on the layer.
ストッパ層及び外部ベース層を順に成長させる工程と、 前記外部ベース層上に所定の形状にパターニングしたマ
スク層を形成する工程と、 前記マスク層をマスクとして、前記外部ベース層を前記
エッチングストッパ層に達するまで選択的にエッチング
した後、露出した前記エッチングストッパ層を選択的に
エッチングして、前記ベース層を露出させる工程と、 露出した前記ベース層上に、前記ベース層より大きなバ
ンドギャップをもつエミッタ層を成長させる工程とを有
することを特徴とするヘテロ接合バイポーラトランジス
タの製造方法。7. A step of sequentially growing a base layer, an etching stopper layer, and an external base layer on the collector layer; a step of forming a mask layer patterned in a predetermined shape on the external base layer; and the mask layer. A step of selectively etching the external base layer until the etching stopper layer is reached by using the as a mask, and then selectively etching the exposed etching stopper layer to expose the base layer; A step of growing an emitter layer having a bandgap larger than that of the base layer on the layer, the method of manufacturing a heterojunction bipolar transistor.
ロ接合バイポーラトランジスタの製造方法において、 前記外部ベース層を選択的にエッチングした後に、前記
外部ベース層側壁に、サイドウォール層を形成すること
を特徴とするヘテロ接合バイポーラトランジスタの製造
方法。8. The method for manufacturing a heterojunction bipolar transistor according to claim 5, wherein a sidewall layer is formed on a sidewall of the external base layer after selectively etching the external base layer. A method of manufacturing a heterojunction bipolar transistor characterized by the above.
トランジスタの製造方法において、 前記サイドウォール層の形成を、前記エッチングストッ
パ層を選択的にエッチングする前に行うことを特徴とす
るヘテロ接合バイポーラトランジスタの製造方法。9. The heterojunction bipolar transistor according to claim 8, wherein the sidewall layer is formed before the etching stopper layer is selectively etched. Manufacturing method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3607994A JPH07245316A (en) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | Heterojunction bipolar transistor and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3607994A JPH07245316A (en) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | Heterojunction bipolar transistor and its manufacture |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07245316A true JPH07245316A (en) | 1995-09-19 |
Family
ID=12459741
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3607994A Withdrawn JPH07245316A (en) | 1994-03-07 | 1994-03-07 | Heterojunction bipolar transistor and its manufacture |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07245316A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6661038B2 (en) | 2001-03-01 | 2003-12-09 | Nec Compound Semiconductor Devices, Ltd. | Semiconductor device and method of producing the same |
US7804106B2 (en) | 2003-01-06 | 2010-09-28 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | P-type nitride semiconductor structure and bipolar transistor |
-
1994
- 1994-03-07 JP JP3607994A patent/JPH07245316A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6661038B2 (en) | 2001-03-01 | 2003-12-09 | Nec Compound Semiconductor Devices, Ltd. | Semiconductor device and method of producing the same |
US7804106B2 (en) | 2003-01-06 | 2010-09-28 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | P-type nitride semiconductor structure and bipolar transistor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2771423B2 (en) | Bipolar transistor | |
JPH0797589B2 (en) | Method for manufacturing heterojunction bipolar transistor | |
JP3294461B2 (en) | Heterojunction bipolar transistor and manufacturing method thereof | |
JP3439578B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JPH1070134A (en) | Manufacture of double hetero structure bipolar transistor device | |
JP2851044B2 (en) | Method for manufacturing semiconductor device | |
JPH07245314A (en) | Bipolar transistor and its manufacture | |
JPH07245316A (en) | Heterojunction bipolar transistor and its manufacture | |
JP3381787B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP2759526B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JP2623655B2 (en) | Bipolar transistor and method of manufacturing the same | |
JP2841380B2 (en) | Heterojunction bipolar transistor | |
JP3307371B2 (en) | Heterojunction bipolar transistor and manufacturing method thereof | |
JPH09246281A (en) | Hetero-junction bipolar transistor | |
JP4558161B2 (en) | Method for manufacturing heterojunction bipolar transistor | |
JP2539933B2 (en) | Semiconductor device and manufacturing method thereof | |
JPH06209077A (en) | Semiconductor device and its manufacture | |
KR100494559B1 (en) | Method of fabricating heterojunction bipolar transistor with emitter ledge | |
JP3228431B2 (en) | Method of manufacturing collector-up structure heterojunction bipolar transistor | |
JPS6381977A (en) | Hetero junction bipolar transistor | |
JPH09172165A (en) | Field-effect transistor and its fabrication | |
JP2615983B2 (en) | Method for manufacturing heterojunction bipolar transistor | |
JPH11135516A (en) | Heterojunction bipolar transistor and manufacture thereof | |
JPH07263460A (en) | Hbt type compound semiconductor device and its manufacture | |
JPH0571171B2 (en) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010508 |