JPH0415928A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JPH0415928A JPH0415928A JP2120723A JP12072390A JPH0415928A JP H0415928 A JPH0415928 A JP H0415928A JP 2120723 A JP2120723 A JP 2120723A JP 12072390 A JP12072390 A JP 12072390A JP H0415928 A JPH0415928 A JP H0415928A
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- emitter
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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】
[概要]
半導体装置の製造方法に係り、特に縦型トランジスタの
製造方法に関し 簡略化した自己整合プロセスにより、エミッタと分離さ
れたベース電極を形成する方法の提供を目的とし。
製造方法に関し 簡略化した自己整合プロセスにより、エミッタと分離さ
れたベース電極を形成する方法の提供を目的とし。
半導体基板に複数の半導体層からなる多層構造を形成す
る工程と、多層構造の最上層をパターニングして電極コ
ンタクト部を形成する工程と、最上層下の半導体層のエ
ツチング速度が最上層の半導体層のエツチング速度より
大きい工、ンチンダ液を用い、電極コンタクト部をマス
クにしてエツチングを行う工程とを有し、電極コンタク
ト部下に多層構造の逆メサを形成する半導体装置の製造
方法により構成する。また、半導体基板に第1の一導電
型半導体層1反対導電型半導体層、第2の一導電型半導
体層をこの順に含む多層構造を形成する工程と、多層構
造の最上層をパターニングして電極コンタクト部を形成
する工程と、最上層下の半導体層のエツチング速度が最
上層の半導体層のエツチング速度より大きいエツチング
液を用い。
る工程と、多層構造の最上層をパターニングして電極コ
ンタクト部を形成する工程と、最上層下の半導体層のエ
ツチング速度が最上層の半導体層のエツチング速度より
大きい工、ンチンダ液を用い、電極コンタクト部をマス
クにしてエツチングを行う工程とを有し、電極コンタク
ト部下に多層構造の逆メサを形成する半導体装置の製造
方法により構成する。また、半導体基板に第1の一導電
型半導体層1反対導電型半導体層、第2の一導電型半導
体層をこの順に含む多層構造を形成する工程と、多層構
造の最上層をパターニングして電極コンタクト部を形成
する工程と、最上層下の半導体層のエツチング速度が最
上層の半導体層のエツチング速度より大きいエツチング
液を用い。
電極コンタクト部をマスクにしてエツチングを行い1電
極コンタクト部下で且つ反対導電型の半導体層上に多層
構造の逆メサを形成する工程と、電極コンタクト部上と
反対導電型の半導体層上に電極を形成する工程とを有す
る半導体装置の製造方法により構成する。
極コンタクト部下で且つ反対導電型の半導体層上に多層
構造の逆メサを形成する工程と、電極コンタクト部上と
反対導電型の半導体層上に電極を形成する工程とを有す
る半導体装置の製造方法により構成する。
本発明は半導体装置の製造方法に係り、特に縮型トラン
ジスタの製造方法に関する。
ジスタの製造方法に関する。
ヘテロ接合バイポーラトランジスタ(HBT)や共鳴ト
ンネリング・ホットエレクトロントランジスタ(RHE
T)等の縦型トランジスタの製造においては、ベース抵
抗を小さくするため、ベース電極をエミッタに対して自
己整合的に形成することが行われている。この自己整合
プロセスは簡便なることが望ましい。
ンネリング・ホットエレクトロントランジスタ(RHE
T)等の縦型トランジスタの製造においては、ベース抵
抗を小さくするため、ベース電極をエミッタに対して自
己整合的に形成することが行われている。この自己整合
プロセスは簡便なることが望ましい。
従来、ベース電極をエミッタに対して自己整合的に形成
する方法として ■エミッタの側面に絶縁膜側壁を形成し、それを利用す
る方法。
する方法として ■エミッタの側面に絶縁膜側壁を形成し、それを利用す
る方法。
■絶縁膜のダミーエミッタを形成し、それを利用する方
法 ■湿式エンチングにおけるエツチング速度が面方位に依
存することを利用して、逆メサを形成し。
法 ■湿式エンチングにおけるエツチング速度が面方位に依
存することを利用して、逆メサを形成し。
その逆メサを利用する方法。
などがある。
しかし、■の方法はエミッタとベース電極間を分離する
ためのプロセスが必要となること、■の方法はまずダミ
ーエミッタを利用して逆メサを形成し9次いでダミーエ
ミッタをエミッタに置き換えるという複雑なプロセスに
なること、■の方法はある面方位では逆メサが形成でき
るでも、それと90度ずれた面では順メサとなり、一般
にはエミッタ・ベース電極間分離に不便である等の問題
点がある。
ためのプロセスが必要となること、■の方法はまずダミ
ーエミッタを利用して逆メサを形成し9次いでダミーエ
ミッタをエミッタに置き換えるという複雑なプロセスに
なること、■の方法はある面方位では逆メサが形成でき
るでも、それと90度ずれた面では順メサとなり、一般
にはエミッタ・ベース電極間分離に不便である等の問題
点がある。
〔発明が解決しようとする課題]
本発明は、上記の問題に鑑み、簡略化した自己整合プロ
セスによりエミッタ・ベース電極間分離を行うことがで
きる方法を提供することを目的とする。
セスによりエミッタ・ベース電極間分離を行うことがで
きる方法を提供することを目的とする。
上記課題は、半導体基板1に複数の半導体層2乃至lO
からなる多層構造を形成する工程と、前記多層構造の最
上層10をバターニングして電極コンタクト部10aを
形成する工程と、前記最上層10下の半導体層のエツチ
ング速度が前記最上層10の半導体層のエツチング速度
より大きいエツチング液を用い、前記電極コンタクト部
10aをマスクにしてエツチングを行う工程とを有し、
前記電極コンタクト部10a下に多層構造の逆メサ11
を形成する半導体装置の製造方法によって解決される。
からなる多層構造を形成する工程と、前記多層構造の最
上層10をバターニングして電極コンタクト部10aを
形成する工程と、前記最上層10下の半導体層のエツチ
ング速度が前記最上層10の半導体層のエツチング速度
より大きいエツチング液を用い、前記電極コンタクト部
10aをマスクにしてエツチングを行う工程とを有し、
前記電極コンタクト部10a下に多層構造の逆メサ11
を形成する半導体装置の製造方法によって解決される。
また、半導体基板1に第1の一導電型半導体層3、反対
導電型半導体層4.第2の一導電型半導体層6をこの順
に含む多層構造を形成する工程と前記多層構造の最上層
IOをバターニングして電極コンタクト部10aを形成
する工程と、前記最上層10下の半導体層のエツチング
速度が前記最上層10の半導体層のエツチング速度より
大きいエッチンダ液を用い、前記電極コンタクト部10
aをマスクにしてエツチングを行い、前記電極コンタク
ト部10a下で且つ前記反対導電型の半導体層4上に多
層構造の逆メサ11を形成する工程と、上方から金属を
蒸着して前記電極コンタクト部10a上に第1の電極1
2.前記反対導電型の半導体層4上に第2の電極13を
形成する工程とを有する半導体装置の製造方法によって
解決される。
導電型半導体層4.第2の一導電型半導体層6をこの順
に含む多層構造を形成する工程と前記多層構造の最上層
IOをバターニングして電極コンタクト部10aを形成
する工程と、前記最上層10下の半導体層のエツチング
速度が前記最上層10の半導体層のエツチング速度より
大きいエッチンダ液を用い、前記電極コンタクト部10
aをマスクにしてエツチングを行い、前記電極コンタク
ト部10a下で且つ前記反対導電型の半導体層4上に多
層構造の逆メサ11を形成する工程と、上方から金属を
蒸着して前記電極コンタクト部10a上に第1の電極1
2.前記反対導電型の半導体層4上に第2の電極13を
形成する工程とを有する半導体装置の製造方法によって
解決される。
本発明では、多層構造の最上層の半導体層10をマスク
にして、その下の多層構造の数層を選択的にエツチング
している。即ち、最上層下の半導体層のエツチング速度
が最上層の半導体層のエツチング速度より大きいエツチ
ング液を用いている。
にして、その下の多層構造の数層を選択的にエツチング
している。即ち、最上層下の半導体層のエツチング速度
が最上層の半導体層のエツチング速度より大きいエツチ
ング液を用いている。
このようなエツチング液を用いることにより、電極コン
タクト部10a下に多層構造の逆メサ11を形成するこ
とができる。
タクト部10a下に多層構造の逆メサ11を形成するこ
とができる。
また、この逆メサを利用して、上方から金属を蒸着し、
電極コンタクト部10a上に第1の電極12゜反対導電
型の半導体層4上に第2の電極13を形成している。第
1の電極12をエミッタ電極、第2の電極13をベース
電極とする時は、エミッタと極く小さな距離でもって分
離されたベース電極13を形成することができる。さら
に、この場合ベース電極13と同時にエミッタ電極12
も形成できるからプロセスが簡単化される。
電極コンタクト部10a上に第1の電極12゜反対導電
型の半導体層4上に第2の電極13を形成している。第
1の電極12をエミッタ電極、第2の電極13をベース
電極とする時は、エミッタと極く小さな距離でもって分
離されたベース電極13を形成することができる。さら
に、この場合ベース電極13と同時にエミッタ電極12
も形成できるからプロセスが簡単化される。
第1図(a)乃至(f)は実施例のプロセスを説明する
ための断面図であり、 AlGaAs/GaAs HB
Tの製造に本発明の方法を適用する例である。
ための断面図であり、 AlGaAs/GaAs HB
Tの製造に本発明の方法を適用する例である。
以下、これらの図を参照しながら説明する。
第1図(a)参照
GaAs基板1の上に、コレクタコンタクト層2゜コレ
クタ層3.ベース層4.第1のエミッタグレード層5.
エミッタ層6.第2のエミッタグレード層7.第1のエ
ミッタキャップ層8.キャップグレード層9.第2のエ
ミッタキャップ層1oをこの順にエピタキシャル成長す
る。
クタ層3.ベース層4.第1のエミッタグレード層5.
エミッタ層6.第2のエミッタグレード層7.第1のエ
ミッタキャップ層8.キャップグレード層9.第2のエ
ミッタキャップ層1oをこの順にエピタキシャル成長す
る。
各層の組成と厚さは次の如くである。
符号 層名
組成 ドーズ量(cm弓) 厚さ(人)2、コレクタ
コンタクト層 n ” −GaAs 5 XIO” 50
003、コレクタ層 1−GaAsまたはn−GaAs 3 Xl0I62000〜5000 4、ベース層 p ”−GaAsまたはp ” −AI X Ga1−
x As(に〜0−Q、I) > l XIO” 500〜10005、第1のエ
ミッタグレード層 N−A1. Ga+−、As 5 xlO”
300(x=0.1〜0.3) 6、エミツタ層 N−Al0.3 Gao、7As 5 XIO”
10007、第2のエミッタグレード層 N−^lx Ga1−x As 5 〜50
xlO’フ 300(X・0.3 〜0) 8、第1のエミッタキャップ層 n ” −GaAs 5 XIO” 50
09、キャップグレード層 n ” 4n * Ga+−XAs 5〜50xlOI
81000(X・0〜0.6) 10、第2のエミッタキャンプ層 n ’ −1rr、bGao、a As 5xlO”
500第1図(b)参照 第2のエミッタキャップ層1oの上にフォトレジストで
エミッタ形成用のパターンを形成しく図示せず)2例え
ば、下に示すエツチング液により第2のエミッタキャッ
プ層10をエンチングして、電極コンタクト部10aを
形成する。
コンタクト層 n ” −GaAs 5 XIO” 50
003、コレクタ層 1−GaAsまたはn−GaAs 3 Xl0I62000〜5000 4、ベース層 p ”−GaAsまたはp ” −AI X Ga1−
x As(に〜0−Q、I) > l XIO” 500〜10005、第1のエ
ミッタグレード層 N−A1. Ga+−、As 5 xlO”
300(x=0.1〜0.3) 6、エミツタ層 N−Al0.3 Gao、7As 5 XIO”
10007、第2のエミッタグレード層 N−^lx Ga1−x As 5 〜50
xlO’フ 300(X・0.3 〜0) 8、第1のエミッタキャップ層 n ” −GaAs 5 XIO” 50
09、キャップグレード層 n ” 4n * Ga+−XAs 5〜50xlOI
81000(X・0〜0.6) 10、第2のエミッタキャンプ層 n ’ −1rr、bGao、a As 5xlO”
500第1図(b)参照 第2のエミッタキャップ層1oの上にフォトレジストで
エミッタ形成用のパターンを形成しく図示せず)2例え
ば、下に示すエツチング液により第2のエミッタキャッ
プ層10をエンチングして、電極コンタクト部10aを
形成する。
H3PO4:H2O2:H2O〜1 : 1: 8 (
体積比)また、Arイオンミーリングを用いて、電極コ
ンタクト部10aを形成することもできる。
体積比)また、Arイオンミーリングを用いて、電極コ
ンタクト部10aを形成することもできる。
第1図(c)参照
電極コンタクト部10aをマスクにして、キャンブグレ
ード層9.第1のエミッタキャップ層8゜第2のエミツ
タグレード層7.エミツタ1のエミッタグレード層5を
選択的にエツチングし,逆メサ構造11を形成する。
ード層9.第1のエミッタキャップ層8゜第2のエミツ
タグレード層7.エミツタ1のエミッタグレード層5を
選択的にエツチングし,逆メサ構造11を形成する。
エツチング液として
NH4OH : HzO□:HzO=3:1:50(体
積比)なる組成を用いる。このエツチング液ではマスク
となる最上層の第2のエミッタキャップ層n −1n
o.1Gaa.4As はエツチングされない。場合
によっては, )1.0の量を増やして適度のエツチン
グ速度に調整する。
積比)なる組成を用いる。このエツチング液ではマスク
となる最上層の第2のエミッタキャップ層n −1n
o.1Gaa.4As はエツチングされない。場合
によっては, )1.0の量を増やして適度のエツチン
グ速度に調整する。
第2図は上のエツチング液による化合物半導体のエツチ
ング速度を示し, GaAs, 416.3Ga(+,
745。
ング速度を示し, GaAs, 416.3Ga(+,
745。
Ino. bGao. aAsのエツチング時間に対す
るエツチング深さの関係を示している。
るエツチング深さの関係を示している。
この図かられかるように,このエツチング液では, G
aAs+ Alo、IGao. Jsはエツチングされ
るがIno. bGao. 4ASは全くエツチングさ
れない。しがしInx Ga+−x AsもInの組成
が0.6より少なくなるにしたがってエンチング速度が
上がるようになる。
aAs+ Alo、IGao. Jsはエツチングされ
るがIno. bGao. 4ASは全くエツチングさ
れない。しがしInx Ga+−x AsもInの組成
が0.6より少なくなるにしたがってエンチング速度が
上がるようになる。
したがって、 Ino.aGao.nAsをマスク材に
すればその下のキャップグレード層9.第1のエミッタ
キャンプ層8,第2のエミッタグレード層7、エミッタ
層6,第1のエミッタグレード層5を選択的にエツチン
グでき.エンチング時間を調整して逆メサ構造11を形
成できるようになる。
すればその下のキャップグレード層9.第1のエミッタ
キャンプ層8,第2のエミッタグレード層7、エミッタ
層6,第1のエミッタグレード層5を選択的にエツチン
グでき.エンチング時間を調整して逆メサ構造11を形
成できるようになる。
第1図(d)参照
上方から100人厚Pri, 1000人厚のPt,
2000乃至3000人厚のAu,または、100人厚
Prr, 2000乃至3000人厚のAuをこの順に
蒸着して.エミッタ電極12及びベース電極13を形成
する。エミッタ電極12は電極コンタクト部10a上に
形成され.ベース電極13は電極コンタクト部10aに
対して自己整合的に形成される。エミツタ層6の部分は
逆メサ構造になっているのでベース電極13と分離され
.接触することはない。
2000乃至3000人厚のAu,または、100人厚
Prr, 2000乃至3000人厚のAuをこの順に
蒸着して.エミッタ電極12及びベース電極13を形成
する。エミッタ電極12は電極コンタクト部10a上に
形成され.ベース電極13は電極コンタクト部10aに
対して自己整合的に形成される。エミツタ層6の部分は
逆メサ構造になっているのでベース電極13と分離され
.接触することはない。
第1図(e)参照
ベースif Fk 13の一部とベース層4の一部をエ
ンチングして除去し.ベースメサを形成する。
ンチングして除去し.ベースメサを形成する。
第1図(f)参照
コレクタ層3を一部エンチングしてコレクタコンタクト
層2を露出する凹部を形成し,その凹部にAuGe/A
u( 200人/3000人)をこの順に蒸着してコレ
クタ電極14を形成する。
層2を露出する凹部を形成し,その凹部にAuGe/A
u( 200人/3000人)をこの順に蒸着してコレ
クタ電極14を形成する。
このようにしてHBTが作製された。
なお、コレクタ層,ベース層.エミツタ層の積層順を逆
にし,電極コンタクト部10a上にコレクタ電極を形成
する構造にも9本発明の方法は適用することができる。
にし,電極コンタクト部10a上にコレクタ電極を形成
する構造にも9本発明の方法は適用することができる。
さらに2本発明の方法は,HBTに限らず,その他の縦
型トランジスタ、例えばRHETの製造に通用すること
ができる。
型トランジスタ、例えばRHETの製造に通用すること
ができる。
以上説明したように1本発明によれば,エピタキシャル
成長した多層構造の半導体層の最上層をマスクにして各
層に対するエツチング速度の異なるエツチング液を用い
ることにより.多層構造の逆メサを形成することができ
る。
成長した多層構造の半導体層の最上層をマスクにして各
層に対するエツチング速度の異なるエツチング液を用い
ることにより.多層構造の逆メサを形成することができ
る。
また、その逆メサを利用してエミッタとベース電極を分
離することができる。本発明によればエミッタとベース
電極の分離のための特別な工程を必要としないし,エミ
ッタ電極とベース電極を同時に形成できるので,プロセ
スが大幅に簡略化される。
離することができる。本発明によればエミッタとベース
電極の分離のための特別な工程を必要としないし,エミ
ッタ電極とベース電極を同時に形成できるので,プロセ
スが大幅に簡略化される。
第1図(a)乃至(f)は実施例のプロセスを説明する
ための断面図。 第2図は化合物半導体のエツチング速度を示す図 である。 図において ■は半導体基板であってGaAs基板。 2はコレクタコンタクト層。 3はコレクタ層であって第1の一導電型半導体層。 4はベース層であって反対導電型半導体層。 5は第1のエミッタグレード層 6はエミツタ層であって第2の−導電型半導体層 7は第2のエミッタグレード層。 8は第1のエミッタキャップ層 9はキャップグレード層。 10は第2のエミッタキャップ層であって最上層10a
は電極コンタクト部。 11は逆メサ。 12はエミッタ電極であって第1の電極。 13はベース電極であって第2の電極。 14はコレクタ電極 (e) (f) ψ斧伜1nプロrスΣ説朗1う1こハO−顔口悟10
(ηハ2) (師 実!(pif)7ot=又s;1ffis月fろr:h
rstrh。 第1月 (イ/)1) 工・づ−/711−+間(分) 71tで2会費−¥−4右[0エツ→ン・′シ′メ1□
々症゛乞−h4戸コ第 2 ロ
ための断面図。 第2図は化合物半導体のエツチング速度を示す図 である。 図において ■は半導体基板であってGaAs基板。 2はコレクタコンタクト層。 3はコレクタ層であって第1の一導電型半導体層。 4はベース層であって反対導電型半導体層。 5は第1のエミッタグレード層 6はエミツタ層であって第2の−導電型半導体層 7は第2のエミッタグレード層。 8は第1のエミッタキャップ層 9はキャップグレード層。 10は第2のエミッタキャップ層であって最上層10a
は電極コンタクト部。 11は逆メサ。 12はエミッタ電極であって第1の電極。 13はベース電極であって第2の電極。 14はコレクタ電極 (e) (f) ψ斧伜1nプロrスΣ説朗1う1こハO−顔口悟10
(ηハ2) (師 実!(pif)7ot=又s;1ffis月fろr:h
rstrh。 第1月 (イ/)1) 工・づ−/711−+間(分) 71tで2会費−¥−4右[0エツ→ン・′シ′メ1□
々症゛乞−h4戸コ第 2 ロ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 〔1〕半導体基板(1)に複数の半導体層(2乃至10
)からなる多層構造を形成する工程と、前記多層構造の
最上層(10)をパターニングして電極コンタクト部(
10a)を形成する工程と、前記最上層(10)の下の
半導体層のエッチング速度が前記最上層(10)の半導
体層のエッチング速度より大きいエッチング液を用い、
前記電極コンタクト部(10a)をマスクにしてエッチ
ングを行う工程とを有し、 前記電極コンタクト部(10a)下に多層構造の逆メサ
(11)を形成することを特徴とする半導体装置の製造
方法。 〔2〕半導体基板(1)に第1の一導電型半導体層(3
)、反対導電型半導体層(4)、第2の一導電型半導体
層(6)をこの順に含む多層構造を形成する工程と、 前記多層構造の最上層(10)をパターニングして電極
コンタクト部(10a)を形成する工程と、前記最上層
(10)下の半導体層のエッチング速度が前記最上層(
10)の半導体層のエッチング速度より大きいエッチン
グ液を用い、前記電極コンタクト部(10a)をマスク
にしてエッチングを行い、前記電極コンタクト部(10
a)下で且つ前記反対導電型の半導体層(4)上に多層
構造の逆メサ(11)を形成する工程と、 上方から金属を蒸着して前記電極コンタクト部(10a
)上に第1の電極(12)、前記反対導電型半導体層(
4)上に第2の電極(13)を形成する工程とを有する
ことを特徴とする半導体装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2120723A JPH0415928A (ja) | 1990-05-09 | 1990-05-09 | 半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2120723A JPH0415928A (ja) | 1990-05-09 | 1990-05-09 | 半導体装置の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0415928A true JPH0415928A (ja) | 1992-01-21 |
Family
ID=14793409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2120723A Pending JPH0415928A (ja) | 1990-05-09 | 1990-05-09 | 半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0415928A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012099666A (ja) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Fujitsu Ltd | 化合物半導体装置及びその製造方法 |
-
1990
- 1990-05-09 JP JP2120723A patent/JPH0415928A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012099666A (ja) * | 2010-11-02 | 2012-05-24 | Fujitsu Ltd | 化合物半導体装置及びその製造方法 |
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