JPS63124465A - バイポ−ラトランジスタの製造方法 - Google Patents

バイポ−ラトランジスタの製造方法

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JPS63124465A
JPS63124465A JP61271320A JP27132086A JPS63124465A JP S63124465 A JPS63124465 A JP S63124465A JP 61271320 A JP61271320 A JP 61271320A JP 27132086 A JP27132086 A JP 27132086A JP S63124465 A JPS63124465 A JP S63124465A
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semiconductor layer
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はバイポーラトランジスタの製造方法に関する。
〔従来の技術〕
バイポーラトランジスタは電界効果トランジスタに比べ
て、電流駆動能力が大きいという優れた特徴を有してい
る。このため、近年、SjのみならずGaAsなとの化
合物半導体を用いたバイポーラトランジスタの研究開発
が盛んに行なわれている。特に、化合物半導体を用いた
バイポーラトランジスタは、分子線エピタキシー(以降
MBEと称す)技術などを用いることによりエミッタ・
ベース接合をヘテロ接合に構成でき、ベースを高濃度と
しても、エミッタ注入効率を大きく保てるなど利点は大
きい。
このような化合物半導体のパイポーラトランジスタをよ
り高周波化するためには、エミッタ電極及びベース電極
を微細化することと同時に、自己整合的に配置すること
は勿論、ベース電極とコレクタ電極との間も自己整合的
に配置する必要がある。
第3図(a)・〜(c)は従来のバイポーラトランジス
タの製造方法を説明するための工程順に示した半導体チ
ップの断面図である。
この従来例は、先ず、第3図<a)に示すように、Ga
As半絶縁性基板1′上にn−GaAsからなる半導体
層2’、P−GaAsからなる半導体層3′及びn −
A e G a A sからなる半導体層4′を順次M
BE法により形成し、更に、所定のパターンのA IJ
 G e N i層からなるエミッタ電極6′及びその
上のS i 02膜7を形成した後これをマスクとして
半導体層3′上にAuZnNi層10a′全10a′的
に形成する。ここでは、AuGeNi層からなるエミッ
タ電極6′の上には、5i02膜7′とA u Z n
 N i層1oa′が残る。
続いて、エミッタ電極6′を覆う所定のパターンのホト
レジスト膜13′を形成し、ベース電極の幅WBが所定
の値になるようにする。
次に、第3図(b)に示すように、ホトレジスト膜13
′をマスクとしてAuZnNi層10a′全10a′グ
してベース電極10’を形成すると共に等方性エツチン
グによって半導体層3′と半導体層2′の表面とを除去
し、更にホトレジスト膜15をマスクとして半導体層2
′の表面にオーミック金属のA u G e N i層
12a′を上方から蒸着する。
次に、第3図(c)に示すように、有機溶剤中でホトレ
ジスト膜13′を溶がしりストオフを行って、コレクタ
電極12′を形成する。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述した従来のバイポーラトランジスタの製造方法では
、ベース電極をその上に形成したホトレジストでパター
ニングするが、そのときホトレジス1へとベース電極の
A u Z n N i層との密着性が悪く、通常用い
られるリン酸系あるいは硫酸系エツチング液がしみ込み
A u Z n N i層の部分もエツチングされてし
まうという欠点があった。
このためこの方法では、ベース電極の幅Waは2μm程
度が下限で、それ以上の微細化は極めて困難であった。
従って、従来方法による構造では、ベース電極の下部の
寄生のベース・コレクタ接合容量が大きく、バイポーラ
トランジスタの高速・高周波特性向上の妨げになってい
た。
本発明の目的は、ベース電極を微細化しがっコレクタ電
極をベース電極に自己整合的に形成して高速・高周波性
能の極めて優れたバイポーラトランジスタの製造方法を
提供することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明のバイポーラトランジスタの製造方法は、半絶縁
性基板上に順次堆積した一導電型の第1及び反対導電型
の第2の半導体層の上に所定のパターンで一導電型のエ
ミッタ層及びエミッタ電極を形成する工程、前記第2の
半導体層上のに選択的に第1の導体層を形成する工程、
前記エミッタ電極及び前記第1の導体層上に絶縁膜及び
所定のパターンのホトレジスト膜を形成する工程、該ホ
トレジスト膜をマスクとして前記絶縁膜及び前記第1の
導体層並びに前記第2の半導体層を異方性並びに等方性
エツチングで順次除去して前記第1の導体層からなるベ
ース電極を形成する工程及び前記ホトレジスト膜及び前
記ベース電極をマスクとして前記第1の導体層上にコレ
クタ電極を形成する工程を含み前記コレクタ電極を前記
ベース電極に自己整合的に形成して成る。
〔作用〕
本発明では、ベース電極の上に密着性のよい酸化膜又は
窒化膜等からなる絶縁膜を形成して保護するため、ベー
ス電極の幅WBを0.5μm程度に狭くしても、ホトレ
ジスト膜の下のA u Z nNj層がエツチングされ
ることがなく、微細化したベース電極とそれに自己整合
的なコレクタ電極が形成出来、高速・高周波性能の極め
て優れた化合物のバイポーラトランジスタが実現できる
。
〔実施例〕
以下に本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。
第1図(a)〜(f>は本発明の一実施例を説明するた
めの工程順に示した半導体チップの断面図である。この
実施例では、先ず、 第1図(a)に示すようにGaAsの半絶縁性基板1表
面に順次にn−GaAsからなる半導体層2.p−Ga
A、sからなる半導体層3及びn−Δ(! G a A
 sからなる半導体層4をMBE法により形成し、続い
てバイポーラトランジスタを形成する部分を除いて他の
部分に水素イオンH゛をイオン注入し絶縁領域5を形成
する。
次に、第1−図(b)に示すように、半導体層4のオー
ミック金属のA u G c N i層6aと5j02
膜7とを順次形成する。
次に、第1図(c)に示すように、所定のパターンのホ
トレジスト膜8を形成し、これをマスクとして5i02
膜7及びAuGeN i層6aをAr4によるイオンミ
リング法による異方性エツチングで除去してエミッタ電
極6を形成し、さらにリン酸、過酸化水素及び水の混合
液により、半導体層4を等方性エツチングして半導体層
3表面を露出する。ここでエミッタ電極6は密着性のよ
いS i 02膜7に保護されている。
次に、第1図(d)に示ずように、ホトレジス1〜膜8
を除去した後、絶縁領域5の上にホトレジスト膜9を形
成し、更に、上方より半導体層2のオーミック金属のA
uZnNi層10aを層着0aってエミッタ電極6に自
己整合的に形成する。
以上の工程が示すようにエミッタ電極6が2μm以下に
微細化されても、S i 02膜7からなる保護膜があ
るため、エミッタ電極6がオーバーエツチングされるこ
とがなく設計通りに自己整合的にAuZnNi層10a
を層着0aる。
次に、第1図(e)に示ずように、有機溶剤による洗浄
を行いホトレジス1〜膜9を溶かした後、CVD法によ
り全面にSi○2膜11全11し、続いて、コレクタ電
極形成用のホトレジスト膜13を形成した後、バッフア
ートフッ酸にてSiO2膜11全11チングし、更に、
リン酸、過酸化水素及び水の混合液により半導体層3を
エツチングして、半導体層2を露出する。続いて、上方
よりn −G a A sからなる半導体層4のオーミ
ック金属のAuGeNi層1.2 a蒸着する。このと
き、半導体層2の表面にはベース電極10に自己整合的
にコレクタ電極12が形成される。
最後に、第1図(f>に示すように、有機溶剤によるリ
フトオフによってAuGeNi層12aを層表2a化合
物半導体のバイポーラ1ヘランジスタができる。
従って、ここに示した工程によって、ベース電極10の
幅が2μm以下となってもSjO□膜11からなる保護
膜があるためベース電極10がオーバーエツチングされ
ることがなくコレクタ電極12の自己整合配置が行なえ
る。
第2図は本発明の一実施例を説明するための半導体チッ
プの平面図である。
この実施例では、上述した製造方法によって、= 9− 第2図に示すように、半絶縁性基板1上の絶縁領域5に
よって囲まれた素子形成領域内に、エミッタ電極6とそ
れに自己整合的に配置したベース電極10とベース電極
10に自己整合的に配置されたコレクタ電極12とを備
えた化合物半導体のバイポーラトランジスタが出来る。
なお本発明の実施例においては、絶縁膜として5i02
膜を用いたが、これに限らすSiNx等の窒化膜を用い
ても効果は同じである。
又、半導体としてはGaAsを用いたものについて述べ
たが、GaAsに限らすJnP等の他の化合物半導体で
もよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明は、ベース電極上に絶縁膜を
設けてベース電極の幅を0.5〜0.2μInという極
めて微細なパターンに形成し、更にコレクタ電極をベー
ス電極に自己整合的に配置することによって、高速・高
周波性の非常に優れた化合物半導体のバイポーラトラン
ジスタを実現出来るという効果がある。
このことにより、遮断周波数が300H以上のバイポー
ラトランジスタの量産化を可能にして価格を低減すると
共に動作周波数20 G H2以上の分周器の集積化が
可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(f)は本発明の一実施例を説明するた
めの工程順に示した半導体チップの断面図、第2図は本
発明の一実施例を説明するための半導体チップの平面図
、第3図(a)〜(c)は従来のバイポーラトランジス
タの製造方法を説明するための工程順に示した半導体チ
ップの断面図である。 1.1′・・・半絶縁性基板、2.2’ 、3.3’ 
。 4.4′・・・半導体層、5・・・絶縁領域、6.6′
・・・エミッタ電極、6a−・・AuGeNi層、7.
7′・・・5i02膜、8,9・・・ホトレジスト膜、
10゜10 ’−・・ベース電極、10a、10a’−
AuZnNi層、1l−3i02膜、12.12′・・
・コレクタ電極、12a、12a”−AuGeNi層、
13・・・ホトレジスト膜。 箔2 図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  半絶縁性基板上に順次堆積した一導電型の第1及び反
    対導電型の第2の半導体層の上に所定のパターンで一導
    電型のエミッタ層及びエミッタ電極を形成する工程、前
    記第2の半導体層上に選択的に第1の導体層を形成する
    工程、前記エミッタ電極及び前記第1の導体層上に絶縁
    膜及び所定のパターンのホトレジスト膜を形成する工程
    、該ホトレジスト膜をマスクとして前記絶縁膜及び前記
    第1の導体層並びに前記第2の半導体層を異方性並びに
    等方性エッチングで順次除去して前記第1の導体層から
    なるベース電極を形成する工程及び前記ホトレジスト膜
    及び前記ベース電極をマスクとして前記第1の導体層上
    にコレクタ電極を形成する工程を含み前記コレクタ電極
    を前記ベース電極に自己整合的に形成することを特徴と
    するバイポーラトランジスタの製造方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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