JPS6372158A - 高速半導体装置の製造方法 - Google Patents
高速半導体装置の製造方法Info
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- JPS6372158A JPS6372158A JP61215055A JP21505586A JPS6372158A JP S6372158 A JPS6372158 A JP S6372158A JP 61215055 A JP61215055 A JP 61215055A JP 21505586 A JP21505586 A JP 21505586A JP S6372158 A JPS6372158 A JP S6372158A
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- Japan
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- layer
- etching
- ingaas
- emitter
- barrier layer
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10D—INORGANIC ELECTRIC SEMICONDUCTOR DEVICES
- H10D48/00—Individual devices not covered by groups H10D1/00 - H10D44/00
- H10D48/30—Devices controlled by electric currents or voltages
- H10D48/32—Devices controlled by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
- H10D48/36—Unipolar devices
- H10D48/362—Unipolar transistors having ohmic electrodes on emitter-like, base-like, and collector-like regions, e.g. hot electron transistors [HET], metal base transistors [MBT], resonant tunnelling transistors [RTT], bulk barrier transistors [BBT], planar doped barrier transistors [PDBT] or charge injection transistors [CHINT]
Landscapes
- Bipolar Transistors (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
- Weting (AREA)
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〕
本発明は、高速半導体装置の製造方法に於いて、I n
G a A、s層の選択的エツチングを行うに際して
ドライ・エッチング法を適用し、その下地であり且つヘ
テロ接合を生成させる為のIn(Aβ8Ga、−X)A
s (0<x≦1)からなるバリヤ層をエツチング・
ストッパとして利用することを可能にして、その結果、
前記I n (A I XG a I−X )As
(0<X≦1)バリヤ層の下地になっている薄いInG
aAsベース層が損傷されるのを防止できるようにした
。
G a A、s層の選択的エツチングを行うに際して
ドライ・エッチング法を適用し、その下地であり且つヘ
テロ接合を生成させる為のIn(Aβ8Ga、−X)A
s (0<x≦1)からなるバリヤ層をエツチング・
ストッパとして利用することを可能にして、その結果、
前記I n (A I XG a I−X )As
(0<X≦1)バリヤ層の下地になっている薄いInG
aAsベース層が損傷されるのを防止できるようにした
。
本発明は、化合物半導体としてInGaAs/InA#
GaAs系を用いたホット・エレクトロン・トランジス
タ(hot electrontrans is t
or :HET)と呼ばれる高速半導体装置を製造する
方法の改良に関する。
GaAs系を用いたホット・エレクトロン・トランジス
タ(hot electrontrans is t
or :HET)と呼ばれる高速半導体装置を製造する
方法の改良に関する。
従来、化合物半導体としてG a A s / A I
G aAs系を用い、Aj2GaAsをエミッタ側バ
リヤ層及びコレクタ側バリヤとしたHETが知られてい
る。
G aAs系を用い、Aj2GaAsをエミッタ側バ
リヤ層及びコレクタ側バリヤとしたHETが知られてい
る。
このHETでは、r谷−L谷間の分離エネルギが小さい
為、電子の注入エネルギを大きくした場合、電子がr谷
からし谷に移行し易い旨の欠点がある。
為、電子の注入エネルギを大きくした場合、電子がr谷
からし谷に移行し易い旨の欠点がある。
若し、電子がL谷に移行すれば、その実効質量が増加し
、従って、インター・バレー(inter valle
y)散乱を受は易(なり、その結果、走行速度が低下し
、また、ベース中で消滅する率が高くなるから、スイッ
チング・スピードの低下や電流利得hFtの低下を招来
する。
、従って、インター・バレー(inter valle
y)散乱を受は易(なり、その結果、走行速度が低下し
、また、ベース中で消滅する率が高くなるから、スイッ
チング・スピードの低下や電流利得hFtの低下を招来
する。
そこで、このような欠点を回避する為、化合物半導体と
してI n G a A S / I n A I G
a A S系を用い、InAj!GaAsをエミッタ
側バリヤ層及びコレクタ側バリヤ層としたHETが開発
された。
してI n G a A S / I n A I G
a A S系を用い、InAj!GaAsをエミッタ
側バリヤ層及びコレクタ側バリヤ層としたHETが開発
された。
このHETでは、GaAs/Aj!GaAs系を用いた
HETの場合、と全く逆のことが言える。即ち、r谷−
L谷間の分離エネルギは大である為、電子の注入エネル
ギを大きくすることができ、従って、電流増幅率hrE
を向上することができるものである。
HETの場合、と全く逆のことが言える。即ち、r谷−
L谷間の分離エネルギは大である為、電子の注入エネル
ギを大きくすることができ、従って、電流増幅率hrE
を向上することができるものである。
前記したI nGaAs/I nAlGaAs系のHE
Tに於いては、n型1 nGaA3エミツタ層の下にi
型1nAJGaAsエミッタ側バリヤ層が、また、その
更に下にn型I nGaAsベース層が存在し、そのベ
ース層からベース電極を取り出すには、エミツタ層及び
エミッタ側バリヤ層をメサ・エツチングしてベース層を
表出しなければならない。
Tに於いては、n型1 nGaA3エミツタ層の下にi
型1nAJGaAsエミッタ側バリヤ層が、また、その
更に下にn型I nGaAsベース層が存在し、そのベ
ース層からベース電極を取り出すには、エミツタ層及び
エミッタ側バリヤ層をメサ・エツチングしてベース層を
表出しなければならない。
従来、そのようなメサ・エツチングを行うには、エッチ
ャントをフッ酸系エツチング液とするウェット・エッチ
ング法を適用しているが、InGaAsのエツチング・
レートと7 nAlGaAsのそれとは大差なく、しか
も、エツチングすべきエミツタ層及びエミッタ側バリヤ
層の厚さは、その両方で2250 C人〕以上にもなり
、それに対して、ベース層は200〔人〕〜1000
(人〕の厚さである為、制御性良く前記メサ・エツチン
グを行うことは甚だ困難であり、ベース層が損傷された
り、また、特に薄いベース層の場合には、突き抜けを生
じたりする。
ャントをフッ酸系エツチング液とするウェット・エッチ
ング法を適用しているが、InGaAsのエツチング・
レートと7 nAlGaAsのそれとは大差なく、しか
も、エツチングすべきエミツタ層及びエミッタ側バリヤ
層の厚さは、その両方で2250 C人〕以上にもなり
、それに対して、ベース層は200〔人〕〜1000
(人〕の厚さである為、制御性良く前記メサ・エツチン
グを行うことは甚だ困難であり、ベース層が損傷された
り、また、特に薄いベース層の場合には、突き抜けを生
じたりする。
本発明は、前記のようなメサ・エツチングを行う場合、
所要半導体層の表面が損傷されることなく確実に露出す
ることが可能な高速半導体装置の製造方法を提供する。
所要半導体層の表面が損傷されることなく確実に露出す
ることが可能な高速半導体装置の製造方法を提供する。
本発明に依る高速半導体装置の製造方法に於いては、ヘ
テロ接合を生成するべく順に積層されているI n (
AN、Gat−x )As (0<x≦1)層(例えば
I nAfGaAsエミッタ側バリヤ層5)とInGa
AsJi!(例えばn+梨型1nGaAエミッタ層6)
とを選択的にエツチングするに際し、先ず、ドライ・エ
ッチング法(例えばCCβ2F2をエツチング・ガスと
する反応性イオン・エツチング法)にてInGaAs層
のエツチングを行ってIn <Alx Ga1−x )
As (0<x≦1)層に達した際に停止さす、次い
で、ウェット・エッチング法でI n (A lx G
a l−X ) A s(0〈x≦1)層をエツチン
グする工程が含まれてなる構成になっている。
テロ接合を生成するべく順に積層されているI n (
AN、Gat−x )As (0<x≦1)層(例えば
I nAfGaAsエミッタ側バリヤ層5)とInGa
AsJi!(例えばn+梨型1nGaAエミッタ層6)
とを選択的にエツチングするに際し、先ず、ドライ・エ
ッチング法(例えばCCβ2F2をエツチング・ガスと
する反応性イオン・エツチング法)にてInGaAs層
のエツチングを行ってIn <Alx Ga1−x )
As (0<x≦1)層に達した際に停止さす、次い
で、ウェット・エッチング法でI n (A lx G
a l−X ) A s(0〈x≦1)層をエツチン
グする工程が含まれてなる構成になっている。
前記手段を採ることに依り、前記In(A/XCFal
−X )As (0<X≦1)層の下地になっている
InGaAs層に損傷を与えずに高精度で表面を選択的
に露出させることが可能となり、従って、そこから容易
且つ確実に電極を取り出すことができるから、HETの
ような高速半導体装置のベース電極を形成する技術とし
て好適である。
−X )As (0<X≦1)層の下地になっている
InGaAs層に損傷を与えずに高精度で表面を選択的
に露出させることが可能となり、従って、そこから容易
且つ確実に電極を取り出すことができるから、HETの
ような高速半導体装置のベース電極を形成する技術とし
て好適である。
第1図乃至第4図は本発明一実施例を解説する為の工程
要所に於けるHETの要部切断側面図を表し、以下、こ
れ等の図を参照しつつ説明する。
要所に於けるHETの要部切断側面図を表し、以下、こ
れ等の図を参照しつつ説明する。
第1図参照
(1) 分子線エピタキシャル成長(molecul
ar beam epitaxy:MBE)を適用
することに依り、InP基板1上にn+型InGaAs
コレクタ層2、i型InAl!GaAsコレクタ側バリ
ヤ層3、n型1nGaAsベ一ス層4、i型1 n A
j! G a A sエミッタ側バリヤ層5、n+型
InCraAsエミフタ層6を成長させる。
ar beam epitaxy:MBE)を適用
することに依り、InP基板1上にn+型InGaAs
コレクタ層2、i型InAl!GaAsコレクタ側バリ
ヤ層3、n型1nGaAsベ一ス層4、i型1 n A
j! G a A sエミッタ側バリヤ層5、n+型
InCraAsエミフタ層6を成長させる。
この場合の各半導体層に関する主要データを例示すると
次の通りである。
次の通りである。
■ コレクタ層2について
厚さ:3000 (人〕
不純物濃度: 5 X 10I8(cIn−”)■ コ
レクタ側バリヤ層3について 厚さ:1000(人〕〜3000 (人〕■ ベース
層4について 厚さ:200 C人〕〜1000 (人〕不純物濃
度: l X I Q10(cm−’)(4)エミッタ
側バリヤ層5について 厚さ:250(人〕 (5)エミツタ層6について 厚さ:2000 (人〕 不純物濃度: 5 X I Q10(am−”)第2図
参照 (2)通常のフォト・リソグラフィ技術に於けるレジス
ト・プロセスを適用することに依り、エツチング・マス
クとなるフォト・レジスト膜10を形成する。
レクタ側バリヤ層3について 厚さ:1000(人〕〜3000 (人〕■ ベース
層4について 厚さ:200 C人〕〜1000 (人〕不純物濃
度: l X I Q10(cm−’)(4)エミッタ
側バリヤ層5について 厚さ:250(人〕 (5)エミツタ層6について 厚さ:2000 (人〕 不純物濃度: 5 X I Q10(am−”)第2図
参照 (2)通常のフォト・リソグラフィ技術に於けるレジス
ト・プロセスを適用することに依り、エツチング・マス
クとなるフォト・レジスト膜10を形成する。
(3) CC12F 2をエツチング・ガスとする反
応性イオン・エツチング(reactive ion
etching:RIE)法を適用することに依り
、フォト・レジスト膜10をマスクとしてn+型InG
aASエミッタIW6をメサ状にエツチングする。
応性イオン・エツチング(reactive ion
etching:RIE)法を適用することに依り
、フォト・レジスト膜10をマスクとしてn+型InG
aASエミッタIW6をメサ状にエツチングする。
エツチング・ガスとしてCCl2F2を用いた場合、l
nQaAs : I nAj!GaAsのエツチング
選択比を約5:1とすることができ、エツチングをIn
AfGaAsエミッタ側バリヤ層5の表面で停止させる
ことは容易である。
nQaAs : I nAj!GaAsのエツチング
選択比を約5:1とすることができ、エツチングをIn
AfGaAsエミッタ側バリヤ層5の表面で停止させる
ことは容易である。
この場合のエツチング条件を例示すると次の通りである
。
。
高周波型カニ200(W)
ガス圧:3(Pa)
CC7!2F2流量: 40 (SCCM)(stan
dard cub ic centimete r per m1nute :SCCM) 第3図参照 (4)エッチャントをフン酸系(HF+H2O2十H2
0)エツチング液とするウェット・エッチング法を適用
することに依り、エミッタ側バリヤ層5のエツチングを
行う。
dard cub ic centimete r per m1nute :SCCM) 第3図参照 (4)エッチャントをフン酸系(HF+H2O2十H2
0)エツチング液とするウェット・エッチング法を適用
することに依り、エミッタ側バリヤ層5のエツチングを
行う。
°エミッタ側バリヤ層5の厚さは250 〔人〕である
から、通常のウェット・エッチング法を用いても、かな
り高精度でエツチングすることができる。
から、通常のウェット・エッチング法を用いても、かな
り高精度でエツチングすることができる。
第4図参照
(5) コレクタ電極を取り出す為のコレクタ層9を
表出するメサ・エツチング、素子間分離を行う為のメサ
・エツチングなどを行ってから、通常の技法、例えば真
空蒸着法及びリフト・オフ法等を適用してエミッタ電極
7、ベース電極8、コレクタ電極9を形成する。尚、ベ
ース層4、コレクタ側バリヤN3をメサ・エツチングし
てコレクタ層9の一部を表出させる際、通常のウェット
・エッチング法を適用しても、コレクタN2は充分に厚
いので問題はない。
表出するメサ・エツチング、素子間分離を行う為のメサ
・エツチングなどを行ってから、通常の技法、例えば真
空蒸着法及びリフト・オフ法等を適用してエミッタ電極
7、ベース電極8、コレクタ電極9を形成する。尚、ベ
ース層4、コレクタ側バリヤN3をメサ・エツチングし
てコレクタ層9の一部を表出させる際、通常のウェット
・エッチング法を適用しても、コレクタN2は充分に厚
いので問題はない。
本発明に依る高速半導体装置の製造方法に於いては、I
nGaAs層の選択的エツチングを行うに際してドライ
・エッチング法を適用することに依って、その下地であ
り且つペテロ接合を生成させる為のI n (AA’X
Gap−x ) As (0< x≦1)からなるバ
リヤ層をエツチング・ストッパとして利用できる構成に
なっている。
nGaAs層の選択的エツチングを行うに際してドライ
・エッチング法を適用することに依って、その下地であ
り且つペテロ接合を生成させる為のI n (AA’X
Gap−x ) As (0< x≦1)からなるバ
リヤ層をエツチング・ストッパとして利用できる構成に
なっている。
前記構成を採ることに依り、前記In(A1えGap−
、)As (0<x≦1)層の下地になッテいるIn
GaAs層に損傷を与えずに高精度で表面を選択的に露
出させることが可能となり、従って、そこから容易且つ
確実に電極を取り出すことができるから、HETのよう
な高速半導体装置のベース電極を形成する技術として好
適である。
、)As (0<x≦1)層の下地になッテいるIn
GaAs層に損傷を与えずに高精度で表面を選択的に露
出させることが可能となり、従って、そこから容易且つ
確実に電極を取り出すことができるから、HETのよう
な高速半導体装置のベース電極を形成する技術として好
適である。
第1図乃至第4図は本発明一実施例を説明する為の工程
要所に於けるHETの要部切断側面図を表している。 図に於いて、1はInP基板、2はn+型InGaAs
コレクタ層、3はi型! n A A G a A s
コレクタ側バリヤ層、4はn型1nGaAsベ一ス層、
5はi型InAj!GaAsエミッタ側バリヤ層、6は
n+型1 nGaAs!GaAsコレクタ層ッタ電極、
8はベース電極、9はコレクタ電極、10はフォト・レ
ジスト膜をそれぞれ示している。
要所に於けるHETの要部切断側面図を表している。 図に於いて、1はInP基板、2はn+型InGaAs
コレクタ層、3はi型! n A A G a A s
コレクタ側バリヤ層、4はn型1nGaAsベ一ス層、
5はi型InAj!GaAsエミッタ側バリヤ層、6は
n+型1 nGaAs!GaAsコレクタ層ッタ電極、
8はベース電極、9はコレクタ電極、10はフォト・レ
ジスト膜をそれぞれ示している。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ヘテロ接合を生成するべく順に積層されたIn(Al_
xGa_1_−_x)As(0<x≦1)層とInGa
As層とを選択的にエッチングするに際し、先ず、ドラ
イ・エッチング法にてInGaAs層のエッチングを行
ってIn(Al_xGa_1_−_x)As(0<x≦
1)層に達した際に停止させ、次に、ウェット・エッチ
ング法にてIn(Al_xGa_1_−_x)As(0
<x≦1)層をエッチングする工程 が含まれてなることを特徴とする高速半導体装置の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61215055A JPH0628314B2 (ja) | 1986-09-13 | 1986-09-13 | 高速半導体装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61215055A JPH0628314B2 (ja) | 1986-09-13 | 1986-09-13 | 高速半導体装置の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6372158A true JPS6372158A (ja) | 1988-04-01 |
| JPH0628314B2 JPH0628314B2 (ja) | 1994-04-13 |
Family
ID=16666014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61215055A Expired - Fee Related JPH0628314B2 (ja) | 1986-09-13 | 1986-09-13 | 高速半導体装置の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0628314B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04101430A (ja) * | 1990-08-20 | 1992-04-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ヘテロ接合バイポーラトランジスタおよびその製造方法 |
| US5648294A (en) * | 1989-11-29 | 1997-07-15 | Texas Instruments Incorp. | Integrated circuit and method |
| US5837617A (en) * | 1993-04-30 | 1998-11-17 | Fujitsu Limited | Heterojunction compound semiconductor device and method of manufacturing the same |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07305704A (ja) * | 1994-05-12 | 1995-11-21 | Hasegawa Kogyosho:Kk | 木柄固定用楔 |
-
1986
- 1986-09-13 JP JP61215055A patent/JPH0628314B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5648294A (en) * | 1989-11-29 | 1997-07-15 | Texas Instruments Incorp. | Integrated circuit and method |
| JPH04101430A (ja) * | 1990-08-20 | 1992-04-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ヘテロ接合バイポーラトランジスタおよびその製造方法 |
| US5837617A (en) * | 1993-04-30 | 1998-11-17 | Fujitsu Limited | Heterojunction compound semiconductor device and method of manufacturing the same |
| US6153897A (en) * | 1993-04-30 | 2000-11-28 | Fujitsu Limited | Heterojunction compound semiconductor device and method of manufacturing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0628314B2 (ja) | 1994-04-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |