JPH0462472B2 - - Google Patents
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- JPH0462472B2 JPH0462472B2 JP59032464A JP3246484A JPH0462472B2 JP H0462472 B2 JPH0462472 B2 JP H0462472B2 JP 59032464 A JP59032464 A JP 59032464A JP 3246484 A JP3246484 A JP 3246484A JP H0462472 B2 JPH0462472 B2 JP H0462472B2
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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
- H10D48/34—Bipolar devices
- H10D48/345—Bipolar transistors having ohmic electrodes on emitter-like, base-like, and collector-like regions
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- Bipolar Transistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は、化合物半導体を構成材料とする層を
積層した構成を有しているヘテロ接合バイポーラ
半導体装置を製造するのに好適な方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Technical Field of the Invention The present invention relates to a method suitable for manufacturing a heterojunction bipolar semiconductor device having a stacked structure of layers made of compound semiconductors.
従来技術と問題点
第1図は従来のヘテロ接合バイポーラ半導体装
置の要部切断側面図である。Prior Art and Problems FIG. 1 is a cross-sectional side view of essential parts of a conventional heterojunction bipolar semiconductor device.
図に於いて、11は半絶縁性GaAs基板、12
はn+型GaAsコレクタ・コンタクト層、13はn
型GaAsコレクタ層、14はp型GaAsベース層、
15はバンド・ギヤツプが大であるn型AlGaAs
層、16はn型GaAsエミツタ層、17はエミツ
タ電極、18はベース電極、19はコレクタ電極
をそれぞれ示している。 In the figure, 11 is a semi-insulating GaAs substrate, 12
is n + type G a A s collector contact layer, 13 is n
14 is a p-type Ga As base layer ;
15 is an n-type AlG a A s with a large band gap.
16 is an n-type GaAs emitter layer, 17 is an emitter electrode, 18 is a base electrode, and 19 is a collector electrode.
この従来例を製造する場合、n型GaAsエミツ
タ層16及びn型AlGaAs層15を選択的にエツ
チングしてp型GaAsベース層14の表面を露出
させ、その表面にベース電極18を形成し、ま
た、露出されたp型GaAsベース層14及びその
下側のn型GaAsコレクタ層13を選択的にエツ
チングしてn+型GaAsコレクタ・コンタクト層1
2の表面を露出させ、その表面にコレクタ電極1
9を形成することが必要である。 When manufacturing this conventional example, the n-type GaAs emitter layer 16 and the n-type AlGaAs layer 15 are selectively etched to expose the surface of the p-type GaAs base layer 14. The exposed p- type GaAs base layer 14 and the n-type GaAs collector layer 13 below it are selectively etched to form an n + type GaAs . Collector contact layer 1
The surface of 2 is exposed, and the collector electrode 1 is placed on that surface.
It is necessary to form 9.
従つて、このようなヘテロ接合バイポーラ半導
体装置に於いては、その表面にかなりの段差を生
じ、配線切断の主因をなしている。 Therefore, in such a heterojunction bipolar semiconductor device, a considerable step is formed on the surface, which is the main cause of wiring disconnection.
発明の目的
本発明は、前記のような段差の発生を軽減する
ことができるようにし、その結果、配線の切断を
生じないようにすることが可能なヘテロ接合バイ
ポーラ半導体装置の製造方法を提供する。OBJECTS OF THE INVENTION The present invention provides a method for manufacturing a heterojunction bipolar semiconductor device that can reduce the occurrence of the above-mentioned step difference and, as a result, prevent wiring from being cut. .
発明の構成
本発明のヘテロ接合バイポーラ半導体装置の製
造方法に於いては、
1 半導体基板(例えば半絶縁性GaInAs基板1)
上のコレクタ・コンタクト層(例えばn+型Ga
Asコレクタ・コンタクト層2)表面に選択的
にコレクタ電極(例えばコレクタ電極3)を形
成する工程と、次いで、該コレクタ電極の側周
を覆う絶縁膜(例えば二酸化シリコン膜4)を
形成する工程と、次いで、該絶縁膜で覆われた
コレクタ電極をマスクにして前記コレクタ・コ
ンタクト層上にコレクタ層(例えばn型GaAs
コレクタ層5)及びベース層(例えばp型Ga
Asベース層6)及びエミツタ層(例えばn型
AlGaAs層7+n型GaAsエミツタ層8)を順次
積層させてからベース電極形成予定部分に位置
する前記エミツタ層を選択的に除去する工程
と、次いで、前記エミツタ層上にはエミツタ電
極(例えばエミツタ電極9)を且つ前記ベース
層上にはベース電極(例えばベース電極10)
を形成する工程とが含まれてなることを特徴と
するか、
2 半導体基板上のエミツタ・コンタクト層表面
に選択的にエミツタ電極を形成する工程と、次
いで、該エミツタ電極の側周を覆う絶縁膜を形
成する工程と、次いで、該絶縁膜で覆われたコ
レクタ電極をマスクにして前記エミツタ・コン
タクト層上にエミツタ層及びベース層及びコレ
クタ層を順次積層させてからベース電極形成予
定部分に位置する前記コレクタ層を選択的に除
去する工程と、次いで、前記コレクタ層上には
コレクタ電極を且つ前記ベース層上にはベース
電極を形成する工程とが含まれてなることを特
徴とする。Structure of the Invention In the method for manufacturing a heterojunction bipolar semiconductor device of the present invention, 1. a semiconductor substrate (for example , a semi-insulating GaInAs substrate 1);
upper collector contact layer (e.g. n + type Ga
A step of selectively forming a collector electrode (for example, collector electrode 3) on the surface of collector contact layer 2), and then a step of forming an insulating film (for example, silicon dioxide film 4) covering the side periphery of the collector electrode. Then, using the collector electrode covered with the insulating film as a mask, a collector layer (for example, n-type GaAs ) is formed on the collector contact layer.
collector layer 5) and base layer (e.g. p-type Ga
A s base layer 6) and emitter layer (e.g. n-type
A step of sequentially stacking an AlGaAs layer 7 + an n-type GaAs emitter layer 8) and then selectively removing the emitter layer located in a portion where a base electrode is to be formed; An electrode (e.g. emitter electrode 9) and a base electrode (e.g. base electrode 10) on the base layer.
2. A step of selectively forming an emitter electrode on the surface of the emitter contact layer on the semiconductor substrate, and then an insulator covering the side circumference of the emitter electrode. A step of forming a film, and then, using the collector electrode covered with the insulating film as a mask, an emitter layer, a base layer, and a collector layer are sequentially laminated on the emitter/contact layer, and then the emitter layer is placed in the area where the base electrode is to be formed. and then forming a collector electrode on the collector layer and a base electrode on the base layer.
従つて、この後、前記積層成長された半導体層
をエツチングしてベース層の一部を選択的に表出
させてベース電極を形成しても、それに依る段差
は僅かなものであり、また、エミツタ(或いはコ
レクタ)電極は積層された半導体層の最上層表面
に形成されるから、全体として段差は軽減され、
配線の切断は生じない。 Therefore, even if the stacked semiconductor layer is etched to selectively expose a part of the base layer to form a base electrode, the resulting step difference will be slight, and Since the emitter (or collector) electrode is formed on the surface of the top layer of the stacked semiconductor layers, the overall level difference is reduced.
No wiring breaks occur.
発明の実施例
第2図乃至第6図は本発明一実施例を解説する
為の工程要所に於ける半導体装置の要部切断側面
図であり、以下、これ等の図を参照しつつ説明す
る。Embodiment of the Invention FIGS. 2 to 6 are cross-sectional side views of essential parts of a semiconductor device at key points in the process for explaining an embodiment of the present invention, and the following description will be made with reference to these figures. do.
第2図参照
(a) 例えば分子線エピタキシヤル成長
(molecular beam epitaxy:MBE)法を適用
することに依り半絶縁性GaAs基板1上にn+型
GaAsコレクタ・コンタクト層2を厚さ例えば
4000〔Å〕程度に成長させる。See Figure 2 (a) For example , by applying the molecular beam epitaxy (MBE) method, an n
For example, the thickness of the G a A s collector contact layer 2 is
Grow to about 4000 [Å].
(b) 例えばスパツタリング法を適用することに依
り耐熱性に優れた電極材料層を厚さ例えば8000
〔Å〕程度に形成し、これを通常のフオト・リ
ソグラフイ技術を適用してコレクタ電極3を形
成する。尚、耐熱性に優れた電極材料として
は、例えばモリブデン・シリサイド、タングス
テン・シリサイド等の高融点金属シリサイドを
用いることができる。(b) For example, by applying a sputtering method, a layer of electrode material with excellent heat resistance is formed to a thickness of, for example, 8,000 mm.
The collector electrode 3 is formed by forming a film with a thickness of approximately [Å] and applying a normal photolithography technique. As an electrode material having excellent heat resistance, for example, high melting point metal silicide such as molybdenum silicide and tungsten silicide can be used.
第3図参照
(c) 化学気相堆積(chemical vapour
deposition:CVD)法を適用して二酸化シリ
コン(SiO2)膜4を厚さ例えば2000〔Å〕程度
に成長させる。See Figure 3 (c) Chemical vapor deposition
A silicon dioxide (SiO 2 ) film 4 is grown to a thickness of, for example, about 2000 Å by applying a deposition (CVD) method.
第4図参照
(d) 平行平板型ドライ・エツチング装置を用い、
CF4ガスをエツチヤントとして前記二酸化シリ
コン膜4のエツチングを行う。See Figure 4 (d) Using a parallel plate type dry etching device,
The silicon dioxide film 4 is etched using CF 4 gas as an etchant.
これに依り、二酸化シリコン膜4はコレクタ
電極3の側周を覆うものを残して他は除去され
る。 As a result, the silicon dioxide film 4 is removed except for the part that covers the side periphery of the collector electrode 3.
第5図参照
(e) MBE法或いはMOCVD(metal organic
chemical vapour deposition)法を適用して
n型GaAsコレクタ層5、p型GaAsベース層
6、n型AlGaAs層7、n型GaAsエミツタ層8
を順に成長させる。尚、これ等の各半導体層の
厚さは例えば2000〔Å〕、1000〔Å〕、2000〔Å〕、
2000〔Å〕とする。See Figure 5 (e) MBE method or MOCVD (metal organic
n - type GaAs collector layer 5, p-type GaAs base layer 6 , n-type AlGaAs layer 7 , and n- type GaAs emitter layer 8 by applying the chemical vapor deposition method.
grow in order. The thickness of each of these semiconductor layers is, for example, 2000 [Å], 1000 [Å], 2000 [Å],
2000〔Å〕.
第6図参照
(f) 通常のリソグラフイ技術を適用してn型Ga
Asエミツタ層8及びn型AlGaAs層7を選択的
にエツチングしてp型GaAsベース層6の一部
表面を露出させる。See Figure 6 (f) Applying normal lithography technology, n-type Ga
The As emitter layer 8 and the n-type AlGaAs layer 7 are selectively etched to expose a part of the surface of the p-type GaAs base layer 6.
(g) この後、通常の技術を適用してエミツタ電極
9及びベース電極10を形成する。(g) After this, the emitter electrode 9 and the base electrode 10 are formed by applying a normal technique.
前記説明した実施例に於いては、半絶縁性Ga
As基板1側にn+型GaAsコレクタ・コンタクト層
2及びn型GaAsコレクタ層5を形成したが、こ
れをn型GaAsエミツタ層8と変換しても良く、
その場合は、コレクタ電極3はエミツタ電極とな
ることは云うまでもない。 In the embodiment described above, the semi-insulating Ga
Although the n + type Ga As collector contact layer 2 and the n type Ga As collector layer 5 are formed on the A s substrate 1 side, these may be converted to the n type Ga As emitter layer 8 . ,
In that case, it goes without saying that the collector electrode 3 becomes an emitter electrode.
発明の効果
本発明のヘテロ接合バイポーラ半導体装置の製
造方法に於いては、半導体基板上のコレクタ(或
いはエミツタ)・コンタクト層表面に選択的にコ
レクタ(或いはエミツタ)電極を形成し、次い
で、該コレクタ(或いはエミツタ)電極の側周を
覆う絶縁膜を形成し、次いで、該絶縁膜で覆われ
たコレクタ(或いはエミツタ)電極をマスクにし
て前記コレクタ(或いはエミツタ)・コレクタ層
上に所要の半導体層を積層成長させる工程が含ま
れてなる構成を採つている。Effects of the Invention In the method for manufacturing a heterojunction bipolar semiconductor device of the present invention, a collector (or emitter) electrode is selectively formed on the surface of a collector (or emitter) contact layer on a semiconductor substrate, and then the collector An insulating film is formed to cover the side circumference of the (or emitter) electrode, and then, using the collector (or emitter) electrode covered with the insulating film as a mask, a required semiconductor layer is formed on the collector (or emitter)/collector layer. The structure includes a step of layered growth.
従つて、最下層であるコレクタ(或いはエミツ
タ)層から導出する電極は最初から形成されてい
て、従来技術に於けるように、それを導出する為
に積層成長された半導体層をエツチングする等の
必要はなくなり、また、ベース層の一部を選択的
に表出させてベース電極を形成しても、それに依
る段差は僅少なものであり、更にまた、エミツタ
(或いはコレクタ)電極は積層された半導体層の
最上層表面に形成すれば良いので、全体として段
差は軽減され、配線の切断を生ずる虞は殆どなく
なり、しかも、コレクタ(或いはエミツタ)電極
はセルフ・アライメント的に形成されるので、製
造歩溜りが向上する。 Therefore, the electrode leading out from the collector (or emitter) layer, which is the lowest layer, is formed from the beginning, and in order to lead out the electrode, it is necessary to etch the stacked semiconductor layers, etc. in order to lead out the electrode, as in the conventional technology. It is no longer necessary, and even if a base electrode is formed by selectively exposing a part of the base layer, the difference in level caused by this is slight, and furthermore, the emitter (or collector) electrode is formed by stacking layers. Since it only needs to be formed on the surface of the top layer of the semiconductor layer, the overall level difference is reduced and there is almost no risk of wiring disconnection.Furthermore, since the collector (or emitter) electrode is formed in a self-aligned manner, it is easy to manufacture. Yield improves.
第1図は従来のヘテロ接合バイポーラ半導体装
置の要部切断側面図、第2図乃至第6図は本発明
一実施例を説明する為の工程要所に於ける半導体
装置の要部切断側面図をそれぞれ表している。
図に於いて、1は半絶縁性GaAs基板、2はn+
型GaAsコレクタ・コンタクト層、3はコレクタ
電極、4は二酸化シリコン膜、5はn型GaAsコ
レクタ層、6はp型GaAsベース層、7はn型Ga
Asコレクタ層5或いはp型GaAsベース層6より
もバンド・ギヤツプが大であるn型AlGaAs層、
8はn型GaAsエミツタ層、9はエミツタ電極、
10はベース電極をそれぞれ示している。
FIG. 1 is a cutaway side view of the main part of a conventional heterojunction bipolar semiconductor device, and FIGS. 2 to 6 are cutaway side views of the main part of the semiconductor device at important process points for explaining one embodiment of the present invention. each represents. In the figure, 1 is a semi-insulating Ga A s substrate, 2 is an n +
Type Ga As collector/contact layer, 3 is collector electrode, 4 is silicon dioxide film, 5 is n-type Ga As collector layer, 6 is p-type Ga As base layer, 7 is n-type Ga As
an n-type AlGaAs layer having a larger band gap than the As collector layer 5 or the p-type GaAs base layer 6;
8 is an n-type Ga As emitter layer, 9 is an emitter electrode,
Reference numeral 10 indicates a base electrode.
Claims (1)
に選択的にコレクタ電極を形成する工程と、 次いで、該コレクタ電極の側周を覆う絶縁膜を
形成する工程と、 次いで、該絶縁膜で覆われたコレクタ電極をマ
スクにして前記コレクタ・コンタクト層上にコレ
クタ層及びベース層及びエミツタ層を順次積層さ
せてからベース電極形成予定部分に位置する前記
エミツタ層を選択的に除去する工程と、 次いで、前記エミツタ層上にはエミツタ電極を
且つ前記ベース層上にはベース電極を形成する工
程と が含まれてなることを特徴とするヘテロ接合バイ
ポーラ半導体装置の製造方法。 2 半導体基板上のエミツタ・コンタクト層表面
に選択的にエミツタ電極を形成する工程と、 次いで、該エミツタ電極の側周を覆う絶縁膜を
形成する工程と、 次いで、該絶縁膜で覆われたコレクタ電極をマ
スクにして前記エミツタ・コンタクト層上にエミ
ツタ層及びベース層及びコレクタ層を順次積層さ
せてからベース電極形成予定部分に位置する前記
コレクタ層を選択的に除去する工程と、 次いで、前記コレクタ層上にはコレクタ電極を
且つ前記ベース層上にはベース電極を形成する工
程と が含まれてなることを特徴とするヘテロ接合バイ
ポーラ半導体装置の製造方法。[Claims] 1. A step of selectively forming a collector electrode on the surface of a collector contact layer on a semiconductor substrate; Next, a step of forming an insulating film covering a side circumference of the collector electrode; A step of sequentially stacking a collector layer, a base layer, and an emitter layer on the collector contact layer using the collector electrode covered with a film as a mask, and then selectively removing the emitter layer located in a portion where the base electrode is to be formed. and then forming an emitter electrode on the emitter layer and a base electrode on the base layer. A method for manufacturing a heterojunction bipolar semiconductor device. 2. A step of selectively forming an emitter electrode on the surface of the emitter contact layer on the semiconductor substrate. Next, a step of forming an insulating film covering the side periphery of the emitter electrode. Next, a collector covered with the insulating film. using an electrode as a mask to sequentially stack an emitter layer, a base layer, and a collector layer on the emitter/contact layer, and then selectively removing the collector layer located in a portion where the base electrode is to be formed; A method for manufacturing a heterojunction bipolar semiconductor device, comprising the step of forming a collector electrode on the layer and a base electrode on the base layer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59032464A JPS60177671A (en) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | Manufacture of hetero junction bi-polar semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59032464A JPS60177671A (en) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | Manufacture of hetero junction bi-polar semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60177671A JPS60177671A (en) | 1985-09-11 |
| JPH0462472B2 true JPH0462472B2 (en) | 1992-10-06 |
Family
ID=12359687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59032464A Granted JPS60177671A (en) | 1984-02-24 | 1984-02-24 | Manufacture of hetero junction bi-polar semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60177671A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60253267A (en) * | 1984-05-29 | 1985-12-13 | Toshiba Corp | Hetero-junction bipolar transistor and manufacture thereof |
| JPS62199032A (en) * | 1986-02-26 | 1987-09-02 | Fujitsu Ltd | Semiconductor integrated circuit and manufacture thereof |
-
1984
- 1984-02-24 JP JP59032464A patent/JPS60177671A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60177671A (en) | 1985-09-11 |
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