JP2003100767A

JP2003100767A - 化合物半導体装置及びその製造方法

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Publication number: JP2003100767A
Application number: JP2001297791A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Kishimoto; 克彦岸本; Koichiro Fujita; 耕一郎藤田; Kazuhiko Shirakawa; 一彦白川
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2003-04-04
Anticipated expiration: 2021-09-27
Also published as: JP4157287B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ｎ型半導体層、ｐ型半導体層のそれぞれに対
し、良好なオーミック接触抵抗、配線抵抗を有する化合
物半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】少なくとも１層のｎ型半導体層及び少な
くとも１層のｐ型半導体層を積層し、これらｎ型、ｐ型
の半導体層上に該半導体層と合金化されてなるオーミッ
ク接触電極をそれぞれ形成し、前記半導体層及び／又は
電極に起因する段差の一部を熱硬化性樹脂層で被覆し、
該熱硬化性樹脂層を熱硬化した後、ｎ型のオーミック接
触電極上に中間金属膜を形成する化合物半導体装置の製
造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、化合物半導体装置
及びその製造方法に関し、より詳細にはｎ型及びｐ型の
半導体層を少なくとも一層以上備える化合物半導体装置
及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】デバイ
ス特性の向上の要請に伴って、化合物半導体装置の微細
化が進められているが、化合物半導体素子を微細化する
ためには、半導体層とオーミック接触する電極も、より
細く、小さくする必要がある。しかし、電極の細小化に
伴って、電極自体の配線抵抗が増加するため、通常、電
極と配線との間に、中間金属膜を形成することによっ
て、電極自体の配線抵抗の低減が図られている。

【０００３】ヘテロ接合バイポーラトランジスタに代表
される素子は、各々性質の異なる複数のメサ型の半導体
層を一枚の半導体基板上に積層し、それぞれの半導体層
に対してオーミック接触電極を形成し、オーミック接触
電極から素子外へ配線を引き出すために、そのメサによ
る段差を部分的になだらかにすることが必要となる。そ
のため、感光性ポリイミド等の熱硬化性樹脂が使用され
ている。

【０００４】一般的なメサ型のヘテロ接合バイポーラト
ランジスタ２００は、図６及び図７に示すような構造を
有する。半絶縁性のGaAs基板２０１上に、ｎ⁺型GaAsサ
ブコレクタ層２０２が積層され、その上に、第１のメサ
段差を形成するｎ型GaAsコレクタ層２０３とｐ⁺型GaAs
べ−ス層２０４が順に積層形成される。さらにその上
に、第２のメサ段差を形成するｎ型AlGaAsエミッタ層２
０５及びｎ⁺型GaAs第１エミッタコンタクト層２０６と
ｎ⁺型InGaAs第２エミッタコンタクト層２０７とが積層
形成されている。

【０００５】ｎ⁺型GaAsサブコレクタ層２０２上、ｐ⁺型
GaAsべース層２０４上、ｎ⁺型InGaAs第２エミッタコン
タクト層２０７上には、それぞれコレクタオーミック接
触電極２１１、ベースオーミック接触電極２１２、エミ
ッタオーミック接触電極２１３が形成されている。

【０００６】コレクタオーミック接触電極２１１及びベ
ースオーミック接触電極２１２は、それぞれAu/Ni/AuGe
及びAu/AuZnを用い、半導体層であるGaAsとAuGe、AuZn
とをそれぞれ合金化（アロイ）させて形成されている。
エミッタオーミック接触電極２１３は、合金化した反応
層がエミッタ・ベース接合にまで到達して、素子特性を
悪化させることを懸念して、合金化させずともオーミッ
ク接触が得られるように、ｎ⁺型InGsAs第２エミッタコ
ンタクト層２０７を設けた上で、高融点金属（例えばWN
x）からなる材料により形成されている。

【０００７】また、各オーミック接触電極２１１、２１
２及び２１３上には、Ti及びPt等からなる中間金属膜２
１４、２１５及び２１６が積層形成され、中間金属膜２
１４、２１５、２１６に対し金属配線２１７、２１８及
び２１９を接続して素子外への配線引き出しが行われて
いる。なお、各金属配線２１７、２１８及び２１９間の
短絡を防止し、さらに、メサ段差部での金属配線の段切
れを防止するために、ポリイミド等からなる熱硬化性樹
脂によって、積層構造の表面に熱硬化性樹脂層２２０が
形成されており、その表面に沿って金属配線２１７、２
１８及び２１９が引き出されている。

【０００８】このヘテロ接合バイポーラトランジスタ２
００では、ｎ型AlGaAsエミッタ層２０５とｐ⁺型GaAsベ
ース層２０４とがヘテロ接合しており、ベース層２０４
に対してエミッタ層２０５の方がバンドギャップが広い
ため、少数キャリアの逆注入が抑制され、エミッタ注入
効率が高くなる。そのため、高い電流利得が得られる。
さらに、ベース層の不純物濃度を高めてベース抵抗を低
減できるため、ベース層の厚みを薄層化して少数キャリ
アのベース走行時間を短くして、高周波特性を高めるこ
とができる。このようなヘテロ接合バイポーラトランジ
スタ２００は、以下のように製造することができる。

【０００９】まず、上述の各半導体層が積層形成された
半絶縁性GaAs２０１に対し、２度のエッチングを実施し
て、ｐ⁺型GaAsベース層２０４表面及びｎ⁺型GaAsサブコ
レクタ層２０２表面を露出させる。その後、エミッタオ
ーミック接触電極２１３、ベースオーミック接触電極２
１２、コレクタオーミック接触電極２１１を形成し、４
００℃程度で熱処理することによりベースオーミック接
触電極２１２材料とｐ⁺型GaAsべース層２０４との間の
合金化反応と、コレクタオーミック接触電極２１１材料
とｎ⁺型GaAsサブコレクタ層２０２との合金化反応を進
め、オーミック接続を得る。エミッタオーミック接触電
極２１３は、熱処理する前からオーミック接続が得られ
ている。

【００１０】続いて、配線抵抗低減のための中間金属膜
２１４、２１５及び２１６を各オーミック接触電極上に
形成し、メサ段差を埋めるためのポリイミド樹脂を所望
の箇所に形成し、３５０℃程度で熱硬化させ、最後に素
子外への電気的接続のための配線金属２１７、２１８及
び２１９を形成する。しかし、このような製造方法で
は、中間金属膜２１４及び２１６の形成により配線抵抗
を低減することができるが、中間金属膜２１５の存在に
起因して、ポリイミド樹脂の熱硬化によって、コレクタ
オーミック接触電極２１１とｎ⁺型GaAsサブコレクタ層
２０２との接触抵抗が増加するという課題がある。

【００１１】本発明は、こうした従来技術の課題を解決
するものであり、微細化された化合物半導体装置のオー
ミック接触電極の配線抵抗を低減しつつ、オーミック接
触抵抗の悪化をも防止することができる化合物半導体装
置及びその製造方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、少なく
とも１層のｎ型半導体層及び少なくとも１層のｐ型半導
体層を積層し、これらｎ型及びｐ型の半導体層上に該半
導体層と合金化されてなるオーミック接触電極をそれぞ
れ形成し、前記半導体層及び／又は電極に起因する段差
の一部を熱硬化性樹脂層で被覆し、該熱硬化性樹脂層を
熱硬化した後、ｎ型のオーミック接触電極上に中間金属
膜を形成する化合物半導体装置の製造方法が提供され
る。

【００１３】また、本発明によれば、少なくとも１層の
ｎ型半導体層と、少なくとも１層のｐ型半導体層と、前
記ｎ型及びｐ型の半導体層上にそれぞれ形成され、該半
導体層と合金化されてなるオーミック接触電極と、各電
極上に形成された中間金属膜と、前記ｎ型半導体層上の
オーミック接触電極上に形成された中間金属層を被覆し
ない領域であって、前記半導体層、電極及び／又は中間
金属膜に起因する段差の一部を被覆するように、熱硬化
性樹脂層が形成されてなる化合物半導体装置が提供され
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の化合物半導体装置は、少
なくとも１層のｎ型半導体層と、少なくとも１層のｐ型
半導体基板と、ｎ型及びｐ型の半導体層上にそれぞれ形
成され、半導体層と合金化されてなるオーミック接触電
極と、各電極上に積層された中間金属膜と、電極及び／
又は半導体層に起因する段差の一部を被覆する熱硬化性
樹脂層とを備えて構成される。

【００１５】上記のような化合物半導体装置は、通常、
半導体基板上に形成されている。半導体基板としては、
この分野の化合物半導体装置に用いられる半導体であれ
ば特に限定されるものではなく、例えば、ＧａＡｓ、Ａ
ｌＧａＡｓ、ＩｎＧａＰ、ＩｎＧａＡｌＰ、ＩｎＧａＡ
ｓ、ＩｎＰ、ＩｎＧａＡｓＰ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、Ａ
ｌ₂Ｏ₃等の化合物半導体、元素半導体等からなる基板を
使用することができる。なかでも、ＧａＡｓ基板が好ま
しい。

【００１６】本発明の化合物半導体装置の製造方法は、
まず、好ましくは半導体基板上に、少なくとも1層のｎ
型半導体層及び少なくとも１層のｐ型半導体層を形成す
る。ｎ型半導体層及びｐ型半導体層は、半導体基板とし
て例示した半導体、具体的には、ＧａＡｓ系材料、Ａｌ
ＧａＡｓ系材料、ＩｎＧａＡｌＰ系材料、ＩｎＧａＡｓ
Ｐ系材料、ＩｎＧａＮ系材料等の中から選択して形成す
ることができる。なかでも、ＧａＡｓ系材料が好まし
い。これらの半導体層は、上記材料の組成比又は不純物
濃度等を調整した単一層、積層層で構成されてもよく、
異なる材料からなる層の積層層で構成されていてもよ
い。これらの半導体層は、その積層順序は特に限定され
ず、半導体基板上に、ｎ型半導体層／ｐ型半導体層、ｐ
型半導体層／ｎ型半導体層のいずれの順序で積層しても
よい。また、ｎ型半導体層及びｐ型半導体層は、２層以
上で、つまり、ｎ型半導体層／ｐ型半導体層／ｎ型半導
体層、ｎ型半導体層／ｎ型半導体層／ｐ型半導体層、ｎ
型半導体層／ｐ型半導体層／ｎ型半導体層／ｐ型半導体
層のように、それぞれ複数層形成してもよい。

【００１７】これらの半導体層は、公知の方法、例え
ば、気相成長法（ＣＶＤ法）、有機金属気相成長法（Ｍ
ＯＣＶＤ法）、分子線エピタキシャル法（ＭＢＥ法）、
液相成長法（ＬＰＥ法）、スパッタリング法等種々の方
法により形成することができる。ｎ型半導体層は、Si、
Ge、Se、Te等の不純物をドーピングしながら、ｐ型半導
体層は、C、Be、Zn、Mg等の不純物をドーピングしなが
ら形成することが好ましい。これらの半導体層における
不純物の濃度は、トランジスタの特性、各層の材料、膜
厚等に応じて適宜選択することができる。半導体層の膜
厚は、得ようとする化合物半導体の種類、特性等によっ
て適宜調整することができ、例えば、５０〜１０００ｎ
ｍ程度が挙げられる。なお、ｎ型半導体層及びｐ型半導
体層の積層構造は、メサ型構造で形成されていることが
好ましい。メサ型構造とするためには、ｎ型半導体層及
びｐ型半導体層を形成した後、フォトリソグラフィ及び
エッチング工程により、メサエッチングを行う。エッチ
ングは、ＲＩＥ等のドライエッチング、酸、アルカリ又
は混合溶液を用いたウェットエッチングのいずれのエッ
チング法でもよい。

【００１８】次に、各半導体層上に電極を形成する。電
極は、導電性材料であり、かつ半導体層に対してオーミ
ック性接触が得られるものであれば、特にその材料は限
定されるものではなく、例えば、金、白金、銀、銅、ア
ルミニウム、ニッケル、ゲルマニウム、チタン、タンタ
ル、タングステン、コバルト等の金属、合金の単層膜又
は積層膜が挙げられる。具体的には、ｎ型半導体層上に
形成する電極は、AuとNiとAuGeとの積層膜、ｐ型半導体
層上に形成する電極はAuとPtとTiとの積層膜で形成する
ことができる。これらの電極は、スパッタ法、真空蒸着
法等の種々の方法により、膜厚１００〜３００ｎｍ程度
の薄膜状に形成し、フォトリソグラフィ及びエッチング
工程、リフトオフ法等により所望の形状で形成すること
ができる。電極の大きさ及び位置等は特に限定されない
が、電極として機能し、半導体層と適当な接触抵抗に設
定することができるように形成することが必要である。
電極は、大気中又は窒素雰囲気中、３００〜４００℃程
度の温度で１〜６０分間程度熱処理を行うことにより、
半導体表面と合金化が進み、オーミックコンタクトを得
ることができる。なお、ｐ型半導体層上に電極を形成す
る場合には、ｐ型半導体層の上に、この半導体層とは組
成の異なる半導体層、例えば、ｐ型半導体層が、GaAs層
である場合には、この層の上に、InGaP又はAIGaAs等か
らなる薄い半導体層（例えば、１０〜１００ｎｍ程度の
膜厚を有する）を設け、その薄い半導体層上にオーミッ
ク接触電極を形成し、薄い半導体層を貫通させて合金化
を行ってもよい。

【００１９】上記のように半導体層及び電極を形成する
場合には、通常、半導体層及び／又は電極に起因して、
これらの積層構造の表面に段差が生じる。よって、この
ような段差の一部を熱硬化性樹脂層で被覆し、熱硬化性
樹脂層を熱硬化する。熱硬化性樹脂層は、例えば、ポジ
型の感光性を有している材料からなることが好ましい。
具体的には、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、エポキシ
樹脂等が挙げられるが、なかでもポリイミド樹脂が好ま
しい。この熱硬化性樹脂層は、所望の位置にのみ塗布形
成してもよいし、適当な溶媒に溶解又は希釈し、半導体
層及び電極上の表面全面に塗布し、フォトリソグラフィ
及びエッチング工程、リフトオフ法等により、段差の一
部を被覆するようにパターニングしてもよい。ここで、
段差の一部とは、各オーミック接触電極から外部への配
線引き出しを行う場合における、化合物半導体装置表面
であって、配線が引き出される領域を意味する。具体的
には、外部への配線引き出しが半導体層及び／又は電極
等に起因する段差によって段切れをしないような幅又は
それ以上の幅を有する領域であることが適当である。ま
た、熱処理は、通常、大気中又は窒素雰囲気中、電極の
合金化よりも低い温度、具体的には、２５０〜３９０℃
程度の温度で３０〜１２０分間程度行うことが適当であ
る。これにより、熱硬化樹脂を乾燥、硬化させるととも
に、緻密化することができる。

【００２０】熱硬化樹脂層を形成した後、ｎ型のオーミ
ック接触電極上に中間金属膜を形成する。中間金属膜
は、オーミック接触電極の材料によって、適宜選択する
ことができるが、電極自体の配線抵抗を低減させること
ができる材料によって形成することが好ましい。具体的
には、オーミック接触電極で例示した材料の中から選択
することができるが、なかでも、Au、Pt、Ti等が好まし
く、これらの積層膜がより好ましい。これらの中間金属
膜は、スパッタ法、真空蒸着法等の種々の方法により、
膜厚５０〜３００ｎｍ程度の薄膜状に形成し、フォトリ
ソグラフィ及びエッチング工程、リフトオフ法等により
所望の形状、例えば、オーミック接触電極とほぼ同様の
大きさ及び形状で形成することができる。

【００２１】なお、本発明の化合物半導体の製造方法に
おいては、熱硬化性樹脂層を塗布、硬化する前に、ｐ型
のオーミック接触電極上に中間金属膜の形成することが
好ましい。この中間金属膜は、オーミック接触電極の材
料によって、適宜選択することができるが、電極自体の
配線抵抗を低減させることができる材料によって形成す
ることが好ましい。具体的には、オーミック接触電極で
例示した材料の中から選択することができるが、なかで
も、Au、Pt、Ti等が好ましく、これらの積層膜がより好
ましい。これらの中間金属膜は、上記と同様に形成する
ことができる。

【００２２】また、上記の工程の前、中、後の任意の時
期に、通常化合物半導体装置を形成するために必要な工
程、イオン注入、不純物のドーピング、熱処理、保護
膜、絶縁膜、導電膜の形成、パターニング等の工程を行
ってもよい。上記のような製造方法により、ｐ型のオー
ミック接触電極上の中間金属膜の一部を被覆するよう
に、さらに、ｎ型のオーミック接触電極上の中間金属膜
を被覆することなく、熱硬化性樹脂層を形成することが
できる。

【００２３】本発明の化合物半導体装置及びその製造方
法は、すべてのＨＢＴ、ｎ型チャネルを有するＭＥＳＦ
ＥＴ、ＨＥＭＴのほか、ｎ型の半導体層、好ましくはｎ
型の化合物半導体層に対して、オーミック接触電極を形
成するすべての素子に対して適用することができる。ま
た、本発明の化合物半導体装置は、半導体基板、オーミ
ック接触電極、ｎ型及びｐ型半導体層のほかに、これら
の間の任意の位置に、半導体保護膜、エッチストップ
層、サブコンタクト層、中間層、バッファ層、キャップ
層、平坦化層、保護層等の、半導体、絶縁体、導電体等
から構成される層が、単独又は組み合わせて形成されて
いてもよい。以下に、本発明の化合物半導体装置及びそ
の製造方法の実施の形態を図面に基づいて説明する。

【００２４】本発明の化合物半導体装置の一例であるヘ
テロ接合バイポーラトランジスタは、図４（ａ）、
（ｂ）及び図５に示すように、半絶縁性のGaAs基板１０
１上に、高濃度のSiがドーピングされたｎ⁺型GaAsサブ
コレクタ層１０２が積層され、その上に、第１のメサ段
差を形成するｎ型GaAsコレクタ層１０３と高濃度のCが
ドーピングされたｐ⁺型GaAsべ−ス層１０４が順に積層
されている。さらにその上に、第２のメサ段差を形成す
るｎ型AlGaAsエミッタ層１０５及びｎ⁺型GaAs第１エミ
ッタコンタクト層１０６とｎ⁺型InGaAs第２エミッタコ
ンタクト層１０７とが積層形成されている。サブコレク
タ層１０２上、べース層１０４上には、それぞれ、Au/N
i/AuGeからなり、AuGeが半導体層であるGaAsと合金化し
たコレクタオーミック接触電極１１１、Au／Pt／Ti／Pt
からなるベースオーミック接触電極１１２が形成されて
いる。第２エミッタコンタクト層１０７上には、高融点
金属（例えばWNx）からなるエミッタオーミック接触電
極１１３が形成されている。各オーミック接触電極２１
１、２１２及び２１３上には、Au／Pt／Tiからなる中間
金属膜１１４、１１５及び１１６が積層形成され、中間
金属膜１１４、１１５、１１６に対し金属配線１１７、
１１８及び１１９を接続して素子外への配線引き出しが
行われている。

【００２５】また、各金属配線２１７、２１８及び２１
９間の短絡を防止し、さらに、メサ段差部での金属配線
の段切れを防止するため、積層構造の一部の表面に、段
差緩和用のポリイミドからなる熱硬化性樹脂層１２０が
形成されており、その表面に沿って金属配線１１７、１
１８及び１１９が引き出されている。なお、この実施の
形態では、コレクタオーミック接触電極１１１上で、か
つその上に熱硬化性樹脂１２０が形成されている領域に
は、中間金属膜１１４及び配線金属１１７は積層され
ず、熱硬化性樹脂１２０が形成されていないコレクタオ
ーミック接触電極１１１上にのみ、中間金属膜１１４と
配線金属１１７が積層形成されている。このようなヘテ
ロ接合バイポーラトランジスタは以下のように製造する
ことができる。

【００２６】まず、半絶縁性のGaAs基板１０１上に、ｎ
⁺型GaAsサブコレクタ層１０２（膜厚500nm、Siドーピン
グ濃度：5×10¹⁸cm^-3）、ｎ型GaAsコレクタ層１０３
（膜厚700nm、Siドーピング濃度：3×10¹⁶cm^-3）、ｐ⁺
型GaAsベース層１０４（膜厚70nm、Cドーピング濃度：4
×10¹⁹cm^-3）、ｎ型AlGaAsエミッタ層１０５（膜厚100n
m、Siドーピング濃度：5×10¹⁷cm^-3）、ｎ⁺型GaAs第１
エミッタコンタクト層１０６（膜厚50nm、Siドーピング
濃度：5×10¹⁸cm^-3）及びｎ⁺型InGaAs第２エミッタコン
タクト層１０７（膜厚100nm、Siドーピング濃度1×10¹⁹
cm^-3）を、順次ＭＯＣＶＤ法によりエピタキシャル成長
させる。

【００２７】続いて、図１に示すように、公知のフォト
リソグラフィ法とエッチングの組み合わせにより、ｐ⁺
型GaAsベース層１０４表面を露出させ、さらにｎ⁺型GaA
sサブコレクタ層１０２表面を露出させる。次に、図２
に示すように、エミッタオーミック接触電極１１３とし
て、WNx（膜厚100nm）をスパッタ法にて形成する。同様
に、ベースオーミック接触電極１１２としてAu（50nm）
／Pt（50nm）／Ti（50nm）／Pt（20nm）、コレクタオー
ミック接触電極１１１としてAu（100nm）／Ni（15nm）
／AuGe（100nm）を、それぞれ蒸着法にて積層形成し、
３９０℃、１分間の熱処理を行って、アロイ化によりベ
ース及びコレクタのオーミック接続をとる。

【００２８】続いて、図３に示すように、エミッタオー
ミック接触電極１１３上とベースオーミック接触電極１
１２上に、Au（400nm）／Pt（50nm）／Ti（50nm）から
なる中間金属膜１１６及び１１５をそれぞれ形成する。
この際、コレクタオーミック接触電極１１１上に中間金
属膜は形成しない。その後、感光性のポリイミドからな
る熱硬化性樹脂層１２０を、メサ段差を埋めるために形
成する。熱硬化性樹脂層１２０は、スピンコート法によ
り溶媒で希釈したポリイミド前駆体を基板上に塗布し、
所望のパターンを露光し、現像することにより形成し、
３５０℃、６０分間熱処理し、ポリイミド化させた。な
お、熱硬化性樹脂１２０のバターンは、できるだけコレ
クタオーミック接触電極１１１を形成した領域とは重な
らないように設計する。

【００２９】次いで、図４（ａ）及び（ｂ）及び図５に
示すように、熱硬化樹脂層１２０で覆われていないコレ
クタオーミック接触電極１１１上に、Au（400nm）／Pt
（50nm）／Ti（50nm）からなる中間金属膜１１４を形成
し、各オーミック接続電極１１１、１１２及び１１３に
対する配線金属１１７、１１８及び１１９を形成してヘ
テロ接合バイポーラトランジスタ１００を完成させる。
なお、図４（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ図５のＡ−
Ａ’線及びＢ−Ｂ’線断面図である。このようにして製
造したヘテロ接合バイポーラトランジスタ１００と従来
のヘテロ接合バイポーラトランジスタ２００の素子特性
の違いを、表１に示す。

【００３０】

【表１】

【００３１】表１から、図６及び図７に示した従来のヘ
テロ接合バイポーラトランジスタのように、中間金属膜
を形成した後に熱硬化性樹脂を形成し、３５０℃、６０
分の熱処理を行った場合、コレクタ電極の接触抵抗は4
×10^-6cm^-2程度にまで悪化する。この抵抗値の悪化は、
少なくとも３１５℃以上の熱処理を加えることによって
発生する。一方、ポリイミド前駆体の一般的なイミド化
反応の温度は３５０℃であるため、このトランジスタで
は接触抵抗の上昇は避けられない。それに対し、本発明
のヘテロ接合バイポーラトランジスタでは、従来例と比
較してコレクタ接触抵抗を５分の１以下にまで低減する
ことができる。しかも、配線抵抗は変化しない。

【００３２】ヘテロ接合バイポーラトランジスタにおい
て、エミッタ接触抵抗＋コレクタ接触抵抗で表されるオ
ン抵抗を低減することができれば、トランジスタの効率
（出力／入力）が向上する。したがって、本発明のヘテ
ロ接合バイポーラトランジスタでは、コレクタ接触抵抗
の低減に起因して、トランジスタの効率を向上させるこ
とができ、より消費電力の低減を実現することができ
る。

【００３３】なお、ｐ⁺型GaAsベース層１０４上のベー
スオーミック接触電極１１２上の中間金属膜１１５を熱
硬化性樹脂層１２０の形成後に成膜・形成しても、オー
ミック接触抵抗は悪化しないが、製造歩留まりが低下す
るという問題が発生する。つまり、熱硬化性樹脂層１２
０を形成した後、ベースオーミック接触電極１１２上
に、500nmと厚い中間金属膜１１５を成膜すると、その
後工程においてベースの配線金属１１８と中間金属膜１
１５との接続不良が発生しやすくなる。それに対し、上
述のように、ベースオーミック接触電極１１２上に中間
金属膜１１５を形成した後に熱硬化性樹脂層１２０を形
成した場合には、中間金属膜１１５と配線金属１１８と
がスムーズに接続され、素子の製造歩留まりを向上させ
ることができる。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、熱硬化性樹脂層が、ｎ
型半導体層上のオーミック接触電極上に形成された中間
金属層を被覆しない領域に形成される、つまり、ｎ型オ
ーミック接触電極上の中間金属膜の形成を、熱硬化性樹
脂層の熱硬化後に行うことにより、ｎ型半導体層及びｐ
型半導体層のそれぞれに対し、良好なオーミック接触抵
抗、配線抵抗を有し、その効率を向上させる化合物半導
体装置を形成することができる。また、電極抵抗を低減
させることができるので、素子サイズの微細化がより可
能になり、より高速で動作させることができる化合物半
導体装置を提供することが可能になる。さらに、半導体
層に対するオーミック接触電極と配線金属との接続がよ
りスムーズになり、製造歩留まりが向上し、製造コスト
の低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の化合物半導体装置であるヘテロ接合
バイポーラトランジスタの製造工程を示す要部の概略断
面工程図である。

【図２】本発明の化合物半導体装置であるヘテロ接合
バイポーラトランジスタの製造工程を示す要部の概略断
面工程図である。

【図３】本発明の化合物半導体装置であるヘテロ接合
バイポーラトランジスタの製造工程を示す要部の概略断
面工程図である。

【図４】本発明の化合物半導体装置であるヘテロ接合
バイポーラトランジスタの製造工程を示す要部の概略断
面工程図である。

【図５】図４のヘテロ接合バイポーラトランジスタの
概略平面図である。

【図６】従来のヘテロ接合バイポーラトランジスタの
概略断面図である。

【図７】図６のヘテロ接合バイポーラトランジスタの
概略平面図である。

【符号の説明】

１００、２００ヘテロ接合バイポーラトランジスタ１０１、２０１半絶縁性GaAs基板１０２、２０２ｎ⁺型GaAsサブコレクタ層１０３、２０３ｎ型GaAsコレクタ層１０４、２０４ｐ⁺型GaAsベース層１０５、２０５ｎ型AlGaAsエミッタ層１０６、２０６ｎ⁺型GaAs第１エミッタコンタクト層１０７、２０７ｎ⁺型InGaAs第２エミッタコンタクト
層１１１、２１１コレクタオーミック接触電極１１２、２１２ベースオーミック接触電極１１３、２１３エミッタオーミック接触電極１１４、２１４コレクタ中間金属膜１１５、２１５ベース中間金属膜１１６、２１６エミッタ中間金属膜１１７、２１７コレクタ配線金属１１８、２１８ベース配線金属１１９、２１９エミッタ配線金属１２０、２２０熱硬化性樹脂層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者白川一彦大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内Ｆターム(参考） 4M104 AA04 AA05 BB06 BB11 BB15 CC01 DD34 DD37 DD79 DD83 EE18 GG06 HH15 HH16 5F003 AP02 BA11 BA92 BB09 BF06 BH08 BH18 BM03 BP23 BP32

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１層のｎ型半導体層及び少な
くとも１層のｐ型半導体層を積層し、これらｎ型及びｐ
型の半導体層上に該半導体層と合金化されてなるオーミ
ック接触電極をそれぞれ形成し、前記半導体層及び／又
は電極に起因する段差の一部を熱硬化性樹脂層で被覆
し、該熱硬化性樹脂層を熱硬化した後、ｎ型のオーミッ
ク接触電極上に中間金属膜を形成することを特徴とする
化合物半導体装置の製造方法。
【請求項２】さらに、熱硬化性樹脂層での被覆の前
に、ｐ型のオーミック接触電極上に中間金属膜の形成す
る請求項１に記載の方法。
【請求項３】半導体層がGaAsからなり、ｎ型ドーパン
トとしてSi、ｐ型ドーパントとしてＣを用いる請求項１
又は２に記載の方法。
【請求項４】ｎ型半導体層上に形成されたオーミック
接触電極が、AuとNiとAuGeとの積層膜からなり、その上
に形成された中間金属膜がAuとPtとTiとの積層膜からな
る請求項１〜３に記載の方法。
【請求項５】ｐ型半導体層上に形成されたオーミック
接触電極が、AuとPtとTiとの積層膜からなり、その上に
形成された中間金属膜がAuとPtとTiとの積層膜からなる
請求項２〜４に記載の方法。
【請求項６】少なくとも１層のｎ型半導体層と、少な
くとも１層のｐ型半導体層と、前記ｎ型及びｐ型の半導
体層上にそれぞれ形成され、該半導体層と合金化されて
なるオーミック接触電極と、各電極上に形成された中間
金属膜と、前記ｎ型半導体層上のオーミック接触電極上
に形成された中間金属層を被覆しない領域であって、前
記半導体層、電極及び／又は中間金属膜に起因する段差
の一部を被覆するように、熱硬化性樹脂層が形成されて
なる化合物半導体装置。