JPH06268158A - Hybrid integrated circuit device and its manufacture - Google Patents
Hybrid integrated circuit device and its manufactureInfo
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- JPH06268158A JPH06268158A JP5053657A JP5365793A JPH06268158A JP H06268158 A JPH06268158 A JP H06268158A JP 5053657 A JP5053657 A JP 5053657A JP 5365793 A JP5365793 A JP 5365793A JP H06268158 A JPH06268158 A JP H06268158A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 混成集積回路装置及びその製造方法に関し、
選択エピタキシャル成長法を利用せず、少ない工程で混
成集積回路装置を実現する。
【構成】 基板21にエミッタ・キャップ層22を積層
し、バイポーラ・トランジスタ領域(BT領域)と高電
子移動度トランジスタ領域(HEMT領域)にエミッタ
層23及びベース層24を積層し、BT領域のベース層
24にコレクタ層25Aを、また、HEMT領域のベー
ス層24にコレクタ層25Aと同一層のチャネル層25
Bを積層し、チャネル層25Bにキャリヤ供給層26を
積層し、コレクタ層25Aにコレクタ電極27を、ま
た、キャリヤ供給層26にゲート電極28を同一膜で形
成し、BT領域のベース層24にベース電極29を形成
し、BT領域のエミッタ・キャップ層22にエミッタ電
極30を、また、キャリヤ供給層26にソース電極31
及びドレイン電極32を同一膜で形成する。
(57) [Abstract] [Purpose] A hybrid integrated circuit device and a manufacturing method thereof,
A hybrid integrated circuit device is realized in a small number of steps without using the selective epitaxial growth method. [Structure] An emitter cap layer 22 is laminated on a substrate 21, an emitter layer 23 and a base layer 24 are laminated on a bipolar transistor region (BT region) and a high electron mobility transistor region (HEMT region), and a base of the BT region is laminated. The collector layer 25A is formed on the layer 24, and the channel layer 25 formed on the same layer as the collector layer 25A is formed on the base layer 24 in the HEMT region.
B is laminated, the carrier supply layer 26 is laminated on the channel layer 25B, the collector electrode 27 is formed on the collector layer 25A, and the gate electrode 28 is formed on the carrier supply layer 26 by the same film, and the base layer 24 in the BT region is formed. A base electrode 29 is formed, an emitter electrode 30 is formed on the emitter cap layer 22 in the BT region, and a source electrode 31 is formed on the carrier supply layer 26.
And the drain electrode 32 are formed of the same film.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、同一基板にバイポーラ
・トランジスタ例えばヘテロ接合バイポーラ・トランジ
スタ(heterojunction bipolar
transistor:HBT)及び高電子移動度ト
ランジスタ(high electron mobil
ity transistor:HEMT)を作成した
混成集積回路装置及びその製造方法の改良に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a bipolar transistor such as a heterojunction bipolar transistor on the same substrate.
Transistor (HBT) and high electron mobility transistor (high electron mobility)
The present invention relates to an improved hybrid integrated circuit device in which a power transistor (HEMT) is created and a manufacturing method thereof.
【0002】現在、HBTとHEMTそれぞれの特徴を
活かして一つの回路を構成する為、同一基板にHBTと
HEMTを作り込んだ混成集積回路装置について研究・
開発がなされているところであるが、実用になるものを
得るには、未だ解決しなければならない多くの問題があ
る。At present, a hybrid integrated circuit device in which HBT and HEMT are formed on the same substrate is researched in order to construct one circuit by utilizing the characteristics of each of HBT and HEMT.
While it is being developed, there are still many problems that need to be resolved before it can be put to practical use.
【0003】[0003]
【従来の技術】化合物半導体を材料とするHBTは、優
れた高速動作性と高電流駆動能力を併せもち、しかも、
低位相雑音特性をもつ為(要すれば、Artech H
ouse,Inc.発行、Fazal Ali,Adi
tya Gapta その他著「HEMTs and
HBTs:devices,fabrication;
and circuits」に於けるTable 1.7を
参照)、超高速動作や超高周波の分野に於いて、ディジ
タル応用及びアナログ応用されることが期待されてい
る。2. Description of the Related Art HBTs made of compound semiconductors have both excellent high-speed operability and high current drive capability, and
It has low phase noise characteristics (if necessary, it can be
house, Inc. Published by Fazal Ali, Adi
tya Gapta and other work "HEMTs and
HBTs: devices, fabrication;
(See Table 1.7 in "and circuits"), and is expected to be applied to digital and analog applications in the fields of ultra-high-speed operation and ultra-high frequency.
【0004】また、HEMTは、低消費電力であって、
低い高周波雑音特性をもち、高速動作性に優れているの
であるが、電流駆動能力が小さく、位相雑音が大きい旨
の欠点がある。HEMT has low power consumption,
It has a low high-frequency noise characteristic and is excellent in high-speed operability, but it has drawbacks that it has a small current driving capability and a large phase noise.
【0005】そこで、HBTとHEMTの欠点を互いに
補い、且つ、長所を活かす為、HBTとHEMTの混成
集積回路装置の研究・開発が盛んに行われている。Therefore, in order to make up for the drawbacks of the HBT and the HEMT with each other and to take advantage of their advantages, research and development of a hybrid integrated circuit device of the HBT and the HEMT are being actively conducted.
【0006】図11は従来の技術を解説する為のHBT
とHEMTの混成集積回路装置を表す要部切断側面図で
ある。FIG. 11 is an HBT for explaining the conventional technique.
FIG. 3 is a cutaway side view of an essential part showing a hybrid integrated circuit device of HEMT and HEMT.
【0007】図に於いて、1は半絶縁性GaAs基板、
2はn+ −GaAsサブ・コレクタ層、3はn−GaA
sコレクタ層、4はp+ −GaAsベース層、5はn−
AlGaAsエミッタ層、6はn+ −GaAsキャップ
層、7はエミッタ電極、8はベース電極、9はコレクタ
電極、11はノンドープGaAsチャネル層、12はn
+ −AlGaAsキャリヤ供給層、13はソース電極、
14はドレイン電極、15はゲート電極をそれぞれ示し
ている。In the figure, 1 is a semi-insulating GaAs substrate,
2 is an n + -GaAs sub-collector layer, 3 is n-GaA
s collector layer, 4 is p + -GaAs base layer, 5 is n-
AlGaAs emitter layer, 6 n + -GaAs cap layer, 7 emitter electrode, 8 base electrode, 9 collector electrode, 11 undoped GaAs channel layer, 12 n
+ -AlGaAs carrier supply layer, 13 is a source electrode,
Reference numeral 14 is a drain electrode, and 15 is a gate electrode.
【0008】この混成集積回路装置に於いて、HBT領
域では、選択エピタキシャル成長法を適用することに依
って、基板1上にサブ・コレクタ層2、コレクタ層3、
ベース層4、エミッタ層5、キャップ層6を成長させて
から、エミッタ電極7を形成し、階段状メサ・エッチン
グを行って、ベース電極8、コレクタ電極9を形成して
完成させ、そして、HEMT領域では、選択エピタキシ
ャル成長法を適用することに依って、基板1上にチャネ
ル層11、キャリヤ供給層12を成長させてから、ソー
ス電極13及びドレイン電極14を形成し、ゲート電極
15を形成して完成させている。In this hybrid integrated circuit device, in the HBT region, by applying the selective epitaxial growth method, the sub-collector layer 2, the collector layer 3,
After the base layer 4, the emitter layer 5, and the cap layer 6 are grown, the emitter electrode 7 is formed, and the stepwise mesa etching is performed to form and complete the base electrode 8 and the collector electrode 9, and then the HEMT is completed. In the region, the channel layer 11 and the carrier supply layer 12 are grown on the substrate 1 by applying the selective epitaxial growth method, and then the source electrode 13 and the drain electrode 14 are formed and the gate electrode 15 is formed. Has been completed.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】図11について説明し
た混成集積回路装置は、同一の基板上にそれぞれ別個に
HBTとHEMTとを形成したに過ぎないものであり、
HBT及びHEMT両者の部材を共用したり、或いは、
両者に於ける諸部分の製造工程を共通にするなどの配慮
は一切行われていないから、殆ど、HBTの製造工程と
HEMTの製造工程とを加えた工程が必要であって、そ
の手間もさることながら、製造歩留りは著しく低いもの
になってしまう。The hybrid integrated circuit device described with reference to FIG. 11 merely forms the HBT and the HEMT separately on the same substrate.
Share both HBT and HEMT members, or
Since no consideration has been given to making the manufacturing processes of the various parts common to both, a process that adds the manufacturing process of the HBT and the manufacturing process of the HEMT is almost necessary, and the work is also troublesome. In addition, the manufacturing yield is extremely low.
【0010】前記したように、HBTとHEMTとを独
立に作成しているので、各素子を構成する半導体層の成
長は、選択エピタキシャル成長法に依存せざるを得ず、
その場合、微細な形状の成長は困難であって、各素子の
寸法ばらつきも大きくなるから、集積度を高めることは
困難である。As described above, since the HBT and the HEMT are produced independently, the growth of the semiconductor layer forming each device must depend on the selective epitaxial growth method,
In that case, it is difficult to grow a fine shape and the dimensional variation of each element becomes large, so that it is difficult to increase the degree of integration.
【0011】本発明は、選択エピタキシャル成長法を利
用することなく、しかも、少ない工程でHBTとHEM
Tからなる混成集積回路装置を実現しようとする。According to the present invention, the HBT and the HEM can be manufactured in a small number of steps without using the selective epitaxial growth method.
An attempt is made to realize a hybrid integrated circuit device made of T.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明では、HBTを構
成する半導体層とHEMTを構成する半導体層、並び
に、HBTを構成する電極とHEMTを構成する電極の
それぞれを両者の特性に悪影響がない範囲で共通化でき
るように素子構造に考究を加えた。According to the present invention, the characteristics of the semiconductor layer forming the HBT, the semiconductor layer forming the HEMT, and the electrodes forming the HBT and the electrode forming the HEMT are not adversely affected. Research was added to the device structure so that it could be shared in the range.
【0013】図1は本発明の原理を解説する為の混成集
積回路装置を表す要部切断側面図でをある。図に於い
て、21は基板、22はエミッタ・キャップ層、23は
エミッタ層、24はベース層、25Aはコレクタ層、2
5Bはチャネル層、26はキャリヤ供給層、27はコレ
クタ電極、28はゲート電極、29はベース電極、30
はエミッタ電極、31はソース電極、32はドレイン電
極、33は素子間分離領域をそれぞれ示している。FIG. 1 is a cutaway side view of a main part of a hybrid integrated circuit device for explaining the principle of the present invention. In the figure, 21 is a substrate, 22 is an emitter cap layer, 23 is an emitter layer, 24 is a base layer, 25A is a collector layer, 2
5B is a channel layer, 26 is a carrier supply layer, 27 is a collector electrode, 28 is a gate electrode, 29 is a base electrode, 30
Is an emitter electrode, 31 is a source electrode, 32 is a drain electrode, and 33 is an element isolation region.
【0014】また、(A)はHBTの熱平衡時に於ける
要部エネルギ・バンド・ダイヤグラム、(B)はHEM
Tの熱平衡時に於ける要部エネルギ・バンド・ダイヤグ
ラムをそれぞれ表し、EV は価電子帯の頂、EC は伝導
帯の底、EF はフェルミ・レベル、2DEGは二次元キ
ャリヤ・ガス層をそれぞれ示している。Further, (A) is an energy band diagram of a main part at the time of thermal equilibrium of HBT, and (B) is HEM.
Respective energy band diagrams at the time of thermal equilibrium of T are shown, E V is the top of the valence band, E C is the bottom of the conduction band, E F is the Fermi level, 2DEG is the two-dimensional carrier gas layer. Shown respectively.
【0015】図示の混成集積回路装置では、コレクタ層
25Aとチャネル層25Bとを共用し、全体として選択
エピタキシャル成長法を用いることなく構成してある。In the hybrid integrated circuit device shown in the figure, the collector layer 25A and the channel layer 25B are shared, and the entire structure is formed without using the selective epitaxial growth method.
【0016】また、コレクタ電極27とゲート電極28
は同一材料で同時に、そして、エミッタ電極30とソー
ス電極31及びドレイン電極32は同一材料で同時にそ
れぞれ形成してある。Further, the collector electrode 27 and the gate electrode 28
Are made of the same material at the same time, and the emitter electrode 30, the source electrode 31, and the drain electrode 32 are made of the same material at the same time.
【0017】図示の混成集積回路装置では、HBT領域
にとっては不可欠なベース層24、エミッタ層23、エ
ミッタ・キャップ層22のそれぞれがHEMT領域にも
存在しているが、これら各半導体層は、HEMT領域に
於けるチャネル層25B、即ち、i−半導体層が厚く形
成されている為、HEMTの動作に対して何等の影響も
与えない。これは、例えば、図1のエネルギ・バンド・
ダイヤグラム(A)並びに(B)に見られるように、バ
ンドの曲がりが発生していないことからも明らかであ
る。In the illustrated hybrid integrated circuit device, the base layer 24, the emitter layer 23 and the emitter cap layer 22 which are indispensable for the HBT region are also present in the HEMT region, but these semiconductor layers are HEMT. Since the channel layer 25B in the region, that is, the i-semiconductor layer is formed thickly, it has no influence on the operation of the HEMT. This is, for example, the energy band
It is also clear from the fact that the bending of the band does not occur as seen in the diagrams (A) and (B).
【0018】また、コレクタ層25Aはチャネル層25
Bと共通する材料であるノンドープGaAsを用いてい
るが、コレクタ層25Aがノンドープであっても、ベー
ス層24を横切ったキャリヤは問題なくコレクタ電極2
7に流れ込むことができる。The collector layer 25A is the channel layer 25.
Although non-doped GaAs, which is a material common to B, is used, even if the collector layer 25A is non-doped, carriers crossing the base layer 24 do not pose any problem.
You can pour into 7.
【0019】図2はn型、ノンドープ(i型)、p型の
各材料を用いた場合のコレクタ層近傍を表すエネルギ・
バンド・ダイヤグラムであり、図1に於いて用いた記号
と同記号は同部分を表すか或いは同じ意味を持つものと
する。このデータを得た際のベース・コレクタ間電圧V
cbは−0.4〔V〕であり、図からすると、エミッタか
ら注入されてベース層を横切ってきた電子は、如何なる
コレクタ層を用いても、コレクタ電極に到達し得ること
が看取される。FIG. 2 shows the energy in the vicinity of the collector layer when n-type, non-doped (i-type) and p-type materials are used.
It is a band diagram, and the same symbols as those used in FIG. 1 represent the same parts or have the same meanings. Base-collector voltage V when this data is obtained
cb is -0.4 [V], and it can be seen from the figure that electrons injected from the emitter and traversing the base layer can reach the collector electrode by using any collector layer. .
【0020】更にまた、コレクタ電極27は、ゲート電
極28と同一材料を用いて同時に形成される関係上、コ
レクタ層25Aにショットキ・コンタクトしているので
あるが、HBTの動作は、通常のバイポーラ・トランジ
スタと同様、電流がコレクタ電極27に引かられる方向
に流れるものであり、その方向はショットキ・バリヤが
整流性を持たない方向であるから何も問題は起こらな
い。Further, the collector electrode 27 is in Schottky contact with the collector layer 25A because it is formed simultaneously with the gate electrode 28 by using the same material. Like the transistor, the current flows in the direction in which it is drawn to the collector electrode 27, and since the direction is the direction in which the Schottky barrier has no rectifying property, no problem occurs.
【0021】前記したところから、本発明に依る混成集
積回路装置及びその製造方法に於いては、(1)半絶縁
性化合物半導体基板(例えば半絶縁性GaAs基板2
1)上に積層形成された一導電型化合物半導体エミッタ
・キャップ層(例えばn+ −GaAsエミッタ・キャッ
プ層22)と、前記一導電型化合物半導体エミッタ・キ
ャップ層上のバイポーラ・トランジスタ領域及び高電子
移動度トランジスタ領域に積層形成された一導電型化合
物半導体エミッタ層(例えばn−GaAsエミッタ層2
3)と、前記一導電型化合物半導体エミッタ層上のバイ
ポーラ・トランジスタ領域及び高電子移動度トランジス
タ領域に積層形成された反対導電型化合物半導体ベース
層(例えばp+ −GaAsベース層24)と、前記バイ
ポーラ・トランジスタ領域の前記反対導電型化合物半導
体ベース層上に積層形成されたノンドープ化合物半導体
コレクタ層(例えばノンドープGaAsコレクタ層25
A)と、前記ノンドープ化合物半導体コレクタ層と同一
層であって且つ前記高電子移動度トランジスタ領域の前
記反対導電型化合物半導体ベース層上に積層形成された
ノンドープ化合物半導体チャネル層(例えばノンドープ
GaAsチャネル層25B)と、前記ノンドープ化合物
半導体チャネル層上に積層形成された一導電型化合物半
導体キャリヤ供給層(例えばn+ −AlGaAsキャリ
ヤ供給層26)と、同一膜(例えばWSi膜)からなり
前記ノンドープ化合物半導体コレクタ層上に形成された
コレクタ電極(例えばコレクタ電極27)及び前記一導
電型化合物半導体キャリヤ供給層上に形成されたゲート
電極(例えばゲート電極28)と、前記バイポーラ・ト
ランジスタ領域の反対導電型化合物半導体ベース層上に
形成されたベース電極(例えばCrAuベース電極2
9)と、同一膜(例えばAuGe/Au膜)からなり前
記バイポーラ・トランジスタ領域の一導電型化合物半導
体エミッタ・キャップ層上に形成されたエミッタ電極
(例えばエミッタ電極30)及び前記一導電型化合物半
導体キャリヤ供給層上のゲート電極を挟んで振り分け形
成されたソース電極(例えばソース電極31)並びにド
レイン電極(例えばドレイン電極32)とを備えてなる
ことを特徴とするか、或いは、From the above, in the hybrid integrated circuit device and the manufacturing method thereof according to the present invention, (1) a semi-insulating compound semiconductor substrate (for example, a semi-insulating GaAs substrate 2)
1) a one-conductivity type compound semiconductor emitter cap layer (for example, n + -GaAs emitter cap layer 22) laminated on the above, a bipolar transistor region and high electrons on the one-conductivity type compound semiconductor emitter cap layer. One conductivity type compound semiconductor emitter layer (for example, n-GaAs emitter layer 2) stacked in the mobility transistor region.
3), an opposite conductivity type compound semiconductor base layer (for example, p + -GaAs base layer 24) laminated in the bipolar transistor region and the high electron mobility transistor region on the one conductivity type compound semiconductor emitter layer, and A non-doped compound semiconductor collector layer (for example, a non-doped GaAs collector layer 25) laminated on the opposite conductivity type compound semiconductor base layer in the bipolar transistor region.
A) and a non-doped compound semiconductor channel layer (for example, a non-doped GaAs channel layer) which is formed in the same layer as the non-doped compound semiconductor collector layer and laminated on the opposite conductivity type compound semiconductor base layer in the high electron mobility transistor region. 25B), one conductivity type compound semiconductor carrier supply layer (for example, n + -AlGaAs carrier supply layer 26) laminated on the non-doped compound semiconductor channel layer, and the same film (for example, WSi film) as the non-doped compound semiconductor. A collector electrode (for example, collector electrode 27) formed on a collector layer and a gate electrode (for example, gate electrode 28) formed on the one conductivity type compound semiconductor carrier supply layer, and an opposite conductivity type compound for the bipolar transistor region. Base formed on the semiconductor base layer Pole (e.g. CrAu base electrode 2
9) and an emitter electrode (for example, an emitter electrode 30) formed on the same conductivity type compound semiconductor emitter cap layer made of the same film (for example, an AuGe / Au film) and the one conductivity type compound semiconductor. A source electrode (for example, a source electrode 31) and a drain electrode (for example, a drain electrode 32) which are separately formed on both sides of a gate electrode on the carrier supply layer, or
【0022】(2)半絶縁性化合物半導体基板(例えば
半絶縁性GaAs基板21)上に一導電型化合物半導体
エミッタ・キャップ層(例えばn+ −GaAsエミッタ
・キャップ層22)及び一導電型化合物半導体エミッタ
層(例えばn−GaAsエミッタ層23)及び反対導電
型化合物半導体ベース層(例えばp+ −GaAsベース
層24)及びノンドープ化合物半導体コレクタ層兼チャ
ネル層(例えばノンドープGaAsコレクタ層兼チャネ
ル層25)及び一導電型化合物半導体キャリヤ供給層
(例えばn+ −AlGaAsキャリヤ供給層26)を積
層形成する工程と、次いで、高電子移動度トランジスタ
領域以外に在る一導電型化合物半導体キャリヤ供給層を
除去すると共に少なくともバイポーラ・トランジスタ領
域に在るノンドープ化合物半導体コレクタ層兼チャネル
層をキャリヤのコレクタ走行時間が最適化される厚さと
なるよう薄層化する工程と、次いで、前記バイポーラ・
トランジスタ領域のノンドープ化合物半導体コレクタ層
兼チャネル層上にコレクタ電極(例えばコレクタ電極2
7)を且つ前記一導電型化合物半導体キャリヤ供給層上
にゲート電極(例えばゲート電極28)を同一膜(例え
ばWSi膜)で同時に形成する工程と、次いで、前記ノ
ンドープ化合物半導体コレクタ層兼チャネル層を分離し
て前記バイポーラ・トランジスタ領域ではノンドープ化
合物半導体コレクタ層(例えばノンドープGaAsコレ
クタ層25A)とし且つ前記高電子移動度トランジスタ
領域ではノンドープ化合物半導体チャネル層(例えばノ
ンドープGaAsチャネル層25B)とする工程と、次
いで、前記バイポーラ・トランジスタ領域に在る反対導
電型化合物半導体ベース層上にベース電極(例えばCr
Auベース電極29)を形成する工程と、次いで、前記
反対導電型化合物半導体ベース層及び一導電型化合物半
導体エミッタ層を前記バイポーラ・トランジスタ領域と
前記高電子移動度トランジスタ領域とに分離して前記一
導電型化合物半導体エミッタ・キャップ層の一部を表出
させる工程と、次いで、前記バイポーラ・トランジスタ
領域の一導電型化合物半導体エミッタ・キャップ層上に
エミッタ電極(例えばエミッタ電極30)を且つ前記一
導電型化合物半導体キャリヤ供給層上にゲート電極を挟
んで振り分けてソース電極(例えばソース電極31)並
びにドレイン電極(例えばドレイン電極32)を全て同
一膜(例えばAuGe/Au膜)で同時に形成する工程
とが含まれてなることを特徴とする。(2) One conductivity type compound semiconductor emitter cap layer (eg n + -GaAs emitter cap layer 22) and one conductivity type compound semiconductor on the semi-insulating compound semiconductor substrate (eg, semi-insulating GaAs substrate 21) An emitter layer (for example, n-GaAs emitter layer 23), an opposite conductivity type compound semiconductor base layer (for example, p + -GaAs base layer 24), a non-doped compound semiconductor collector layer / channel layer (for example, non-doped GaAs collector layer / channel layer 25), and A step of stacking and forming a one-conductivity type compound semiconductor carrier supply layer (for example, n + -AlGaAs carrier supply layer 26), and then removing the one-conductivity type compound semiconductor carrier supply layer other than the high electron mobility transistor region. Non-doped at least in the bipolar transistor area A step of thinning so that the compound semiconductor collector layer and the channel layer collector transit time of the carrier is the thickness to be optimized, then the bipolar
A collector electrode (for example, collector electrode 2) is formed on the non-doped compound semiconductor collector layer / channel layer in the transistor region.
7) and simultaneously forming a gate electrode (eg, gate electrode 28) of the same film (eg, WSi film) on the one conductivity type compound semiconductor carrier supply layer, and then forming the non-doped compound semiconductor collector layer / channel layer. Separating into a non-doped compound semiconductor collector layer (eg non-doped GaAs collector layer 25A) in the bipolar transistor region and a non-doped compound semiconductor channel layer (eg non-doped GaAs channel layer 25B) in the high electron mobility transistor region; Then, a base electrode (eg, Cr) is formed on the opposite conductivity type compound semiconductor base layer in the bipolar transistor region.
And then separating the opposite conductivity type compound semiconductor base layer and the one conductivity type compound semiconductor emitter layer into the bipolar transistor region and the high electron mobility transistor region. Exposing a portion of the conductive compound semiconductor emitter cap layer, and then forming an emitter electrode (eg, emitter electrode 30) on the conductive compound semiconductor emitter cap layer of the bipolar transistor region and the conductive layer. Forming a source electrode (for example, the source electrode 31) and a drain electrode (for example, the drain electrode 32) on the type compound semiconductor carrier supply layer by sandwiching the gate electrode and simultaneously forming them all with the same film (for example, AuGe / Au film). It is characterized by being included.
【0023】[0023]
【作用】前記手段を採ることに依り、本発明の混成集積
回路装置では、HBT領域のコレクタ層とHEMT領域
のチャネル層とを共用することができ、従って、各半導
体層の成長に選択エピタキシャル成長法を用いる必要が
ないので、微細な形状を精密に作成することが可能とな
り、従って、高集積化が容易になる。By adopting the above means, in the hybrid integrated circuit device of the present invention, the collector layer in the HBT region and the channel layer in the HEMT region can be shared, and therefore, the selective epitaxial growth method is used for the growth of each semiconductor layer. Since it is not necessary to use, it becomes possible to precisely form a fine shape, and therefore high integration is facilitated.
【0024】また、HBT領域のコレクタ電極とHEM
T領域のゲート電極は同一材料で同時に、そして、HB
T領域のエミッタ電極とHEMT領域のソース電極及び
ドレイン電極は同一材料で同時にそれぞれ形成すること
が可能なので、製造工程数を少なくすることができる。Further, the collector electrode in the HBT region and the HEM
The gate electrodes in the T region are made of the same material at the same time, and HB
Since the emitter electrode in the T region and the source electrode and drain electrode in the HEMT region can be simultaneously formed of the same material, the number of manufacturing steps can be reduced.
【0025】[0025]
【実施例】図3乃至図10は本発明一実施例を解説する
為の工程要所に於ける混成集積回路装置を表す要部切断
側面図であり、以下、これ等の図を参照しつつ詳細に説
明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIGS. 3 to 10 are cross-sectional side views of essential parts showing a hybrid integrated circuit device in a process step for explaining one embodiment of the present invention. Hereinafter, with reference to these drawings, FIG. The details will be described.
【0026】図3参照 3−(1) 例えば、分子線エピタキシャル成長(molecula
r beam epitaxy:MBE)法を適用する
ことに依り、基板21上にエミッタ・キャップ層22、
エミッタ層23、ベース層24、コレクタ層兼チャネル
層25、キャリヤ供給層26を順に成長させる。尚、こ
こで適用する半導体結晶エピタキシャル成長技術として
は、有機金属化学気相堆積(metalorganic
chemical vapour depositi
on:MOCVD)法などに代替して良いことは云うま
でもない。See FIG. 3 3- (1) For example, molecular beam epitaxial growth (molecule)
r beam epitaxy (MBE) method to apply the emitter cap layer 22 on the substrate 21,
The emitter layer 23, the base layer 24, the collector / channel layer 25, and the carrier supply layer 26 are grown in this order. The semiconductor crystal epitaxial growth technique applied here is metalorganic chemical vapor deposition.
chemical vapor depositi
It goes without saying that the on: MOCVD) method may be substituted.
【0027】ここで用いている基板21及び成長させた
各半導体層に関する主要なデータを例示すると次の通り
である。 基板21について 材料:半絶縁性GaAs エミッタ・キャップ層22について 材料:n+ −GaAs 不純物濃度:5×1018〔cm-3〕 厚さ:500〔nm〕The main data regarding the substrate 21 and each of the grown semiconductor layers used here are exemplified as follows. Substrate 21 Material: Semi-insulating GaAs Emitter cap layer 22 Material: n + -GaAs Impurity concentration: 5 × 10 18 [cm −3 ] Thickness: 500 [nm]
【0028】 エミッタ層23について 材料:n−AlGaAs 不純物濃度:5×1017〔cm-3〕 厚さ:150〔nm〕 ベース層24について 材料:p+ −GaAs 不純物濃度:4×1019〔cm-3〕 厚さ:70〔nm〕Regarding Emitter Layer 23 Material: n-AlGaAs Impurity Concentration: 5 × 10 17 [cm −3 ] Thickness: 150 [nm] Regarding Base Layer 24 Material: p + −GaAs Impurity Concentration: 4 × 10 19 [cm -3 ] Thickness: 70 [nm]
【0029】 コレクタ層兼チャネル層25について 材料:ノンドープGaAs 厚さ:800〔nm〕 キャリヤ供給層26について 材料:n+ −AlGaAs 不純物濃度:1×1018〔cm-3〕 厚さ:300〔nm〕Regarding collector / channel layer 25 Material: non-doped GaAs Thickness: 800 [nm] Carrier supply layer 26 Material: n + -AlGaAs Impurity concentration: 1 × 10 18 [cm −3 ] Thickness: 300 [nm ]
【0030】 ドーパントについて n型:Si p型:C 尚、本実施例の場合、キャリヤは電子であり、従って、
キャリヤ供給層26は電子供給層である。Dopant n-type: Si p-type: C In the case of this embodiment, the carrier is an electron, and therefore,
The carrier supply layer 26 is an electron supply layer.
【0031】図4参照 4−(1) 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、HEMT形成予定領域を覆うレジスト膜
を形成する。See FIG. 4. 4- (1) By applying a resist process in the lithography technique, a resist film covering the HEMT formation planned region is formed.
【0032】4−(2) エッチャントをリン酸系エッチング液とするウエット・
エッチング法を適用することに依り、前記工程3−
(1)で形成したレジスト膜をマスクとし、キャリヤ供
給層26の表面からコレクタ層兼チャネル層25内に達
するエッチングを行う。このエッチングに依って、HB
T形成予定領域に残すコレクタ層兼チャネル層25の厚
さは、キャリヤのコレクタ走行時間が最適になるように
選択するものであり、例えば400〔nm〕とする。4- (2) Wet using an etchant of phosphoric acid type as an etchant
By applying the etching method, the above step 3-
Etching is performed from the surface of the carrier supply layer 26 to reach the inside of the collector / channel layer 25 using the resist film formed in (1) as a mask. Due to this etching, HB
The thickness of the collector layer / channel layer 25 left in the T formation scheduled region is selected so that the carrier transit time of carriers is optimum, and is set to 400 [nm], for example.
【0033】4−(3) アセトンなどレジスト剥離液中に浸漬して前記工程4−
(1)で形成したレジスト膜を除去する。4- (3) The above-mentioned step 4-by immersing in a resist stripping solution such as acetone
The resist film formed in (1) is removed.
【0034】図5参照 5−(1) スパッタリング法を適用することに依り、厚さが例えば
500〔μm〕であるWSi膜を形成する。 5−(2) プラズマ化学気相堆積(plasma chemica
l vapourdeposition:PCVD)法
を適用することに依って、厚さが例えば500〔nm〕
であるSiON膜を形成する。See FIG. 5 5- (1) By applying the sputtering method, a WSi film having a thickness of, for example, 500 [μm] is formed. 5- (2) Plasma Chemical Vapor Deposition (plasma chemicala)
l vapor deposition (PCVD) method, the thickness is, for example, 500 [nm].
Forming a SiON film.
【0035】5−(3) リソグラフィ技術に於けるレジスト・プロセス、及び、
エッチング・ガスをCHF3 とするドライ・エッチング
法を適用することに依って、前記工程5−(2)で形成
したSiON膜のエッチングを行って、HBT形成予定
領域ではコレクタ電極パターンとし、また、HEMT形
成予定領域ではゲート電極パターンとする。 5−(4) 前記工程5−(3)でSiON膜をパターン化した際に
エッチング・マスクとして用いたレジスト膜を除去す
る。5- (3) Resist process in lithography technology, and
By applying a dry etching method using CHF 3 as an etching gas, the SiON film formed in the step 5- (2) is etched to form a collector electrode pattern in the HBT formation planned region. In the HEMT formation planned region, the gate electrode pattern is used. 5- (4) The resist film used as the etching mask when the SiON film is patterned in the step 5- (3) is removed.
【0036】5−(5) CH4 +O2 の混合ガスをエッチング・ガスとするドラ
イ・エッチング法を適用することに依り、前記工程5−
(3)に於いてパターン化されたSiON膜をマスクと
して前記工程5−(1)で形成したWSi膜のエッチン
グを行なってHBT形成予定領域ではコレクタ電極27
を形成し、また、HEMT形成予定領域ではゲート電極
28を形成する。 5−(6) コレクタ電極27並びにゲート電極28を形成する際に
マスクとして用いたSiON膜を除去する。5- (5) By applying a dry etching method using a mixed gas of CH 4 + O 2 as an etching gas, the above step 5-
The WSi film formed in the step 5- (1) is etched using the patterned SiON film as a mask in (3) to collect the collector electrode 27 in the HBT formation planned region.
And the gate electrode 28 is formed in the HEMT formation planned region. 5- (6) The SiON film used as a mask when forming the collector electrode 27 and the gate electrode 28 is removed.
【0037】図6参照 6−(1) 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、HEMT形成予定領域を覆うレジスト膜
を形成する。See FIG. 6 6- (1) By applying a resist process in the lithography technique, a resist film covering the HEMT formation planned region is formed.
【0038】6−(2) エッチング・ガスをCl系ガスとする反応性イオン・ビ
ーム・エッチング(reactive ion bea
m etching:RIBE)法を適用することに依
って、コレクタ電極27並びに前記工程6−(1)で形
成したレジスト膜をマスクとし、ベース層24の一部表
面が露出するまでコレクタ層兼チャネル層25のエッチ
ングを行ってコレクタ層25A及びチャネル層25Bを
形成する。6- (2) Reactive ion beam etching using Cl-based gas as etching gas
by using the collector electrode 27 and the resist film formed in the step 6- (1) as a mask by applying the etching method (RIBE) method until a part of the surface of the base layer 24 is exposed. 25 is etched to form a collector layer 25A and a channel layer 25B.
【0039】ここでのエッチングは、Cl系ガスの流量
を6〔ccm〕、イオン加速電圧200〔V〕、マイク
ロ波電力100〔W〕なる条件で行った。 6−(3) コレクタ層兼チャネル層25をエッチングした際にマス
クとして用いたレジスト膜を除去する。The etching here was carried out under the conditions that the flow rate of the Cl-based gas was 6 [ccm], the ion acceleration voltage was 200 [V], and the microwave power was 100 [W]. 6- (3) The resist film used as a mask when the collector layer / channel layer 25 is etched is removed.
【0040】図7参照 7−(1) 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、HBT形成予定領域に於けるベース電極
形成予定領域に開口をもつレジスト膜を形成する。See FIG. 7 7- (1) By applying a resist process in the lithography technique, a resist film having an opening in the base electrode formation planned region in the HBT formation planned region is formed.
【0041】7−(2) 真空蒸着法を適用することに依り、厚さが例えば10
〔nm〕/150〔nm〕であるCrAu膜を形成す
る。 7−(3) 前記工程7−(1)で形成したレジスト膜を溶解除去す
るリフト・オフ法を適用することに依り、前記工程7−
(2)で形成したCrAu膜のパターニングを行ってベ
ース電極29を形成する。7- (2) By applying the vacuum deposition method, the thickness is, for example, 10
A CrAu film of [nm] / 150 [nm] is formed. 7- (3) By applying the lift-off method of dissolving and removing the resist film formed in the step 7- (1), the step 7-
The CrAu film formed in (2) is patterned to form the base electrode 29.
【0042】図8参照 8−(1) 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、HBT形成予定領域及びHEMT形成予
定領域を覆うレジスト膜を形成する。See FIG. 8 8- (1) A resist film covering the HBT formation scheduled region and the HEMT formation scheduled region is formed by applying a resist process in the lithography technique.
【0043】8−(2) エッチング・ガスをCl系ガスとするRIBE法を適用
することに依り、前記工程8−(1)で形成したレジス
ト膜をマスクとして露出されているベース層24の一部
表面からエミッタ・キャップ層22の表面に達するエッ
チングを行う。8- (2) By applying the RIBE method using Cl gas as an etching gas, one of the exposed base layer 24 is masked with the resist film formed in the step 8- (1). Etching is performed to reach the surface of the emitter cap layer 22 from the surface of the portion.
【0044】図9参照 9−(1) 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、HBT形成予定領域に於けるコレクタ電
極形成予定領域、並びに、HEMT形成予定領域に於け
るソース電極及びドレイン電極各形成予定領域のそれぞ
れに開口をもつレジスト膜を形成する。See FIG. 9 9- (1) By applying a resist process in the lithography technique, a collector electrode formation planned region in the HBT formation planned region and a source electrode in the HEMT formation planned region A resist film having an opening is formed in each of the regions where the drain electrode is to be formed.
【0045】9−(2) 真空蒸着法を適用することに依り、厚さが例えば20
〔nm〕/330〔nm〕であるAuGe/Au膜を形
成する。9- (2) By applying the vacuum deposition method, the thickness is, for example, 20.
An AuGe / Au film of [nm] / 330 [nm] is formed.
【0046】9−(3) 前記9−(1)で形成したレジスト膜を溶解除去するリ
フト・オフ法を適用することに依り、前記工程9−
(2)で形成したAuGe/Au膜のパターニングを行
ってコレクタ電極30、ソース電極31、ドレイン電極
32を形成する。これで、HBT形成予定領域にはHB
Tが、また、HEMT形成予定領域にはHEMTが完成
される。9- (3) By applying the lift-off method of dissolving and removing the resist film formed in 9- (1) above, the step 9-
The AuGe / Au film formed in (2) is patterned to form the collector electrode 30, the source electrode 31, and the drain electrode 32. With this, HB is formed in the HBT formation planned area.
T is completed, and HEMT is completed in the HEMT formation planned region.
【0047】図10参照 10−(1) 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、HBTとHEMTとの間の素子間分離領
域形成予定部分に開口をもつレジスト膜を形成する。See FIG. 10 10- (1) By applying a resist process in the lithography technique, a resist film having an opening is formed at a portion between the HBT and HEMT where an element isolation region is to be formed.
【0048】10−(2) イオン注入法を適用することに依り、ドーズ量を2×1
013〔cm-2〕、イオン加速エネルギを150〔eV〕と
してOイオンの打ち込みを行ってエミッタ・キャップ層
22の表面から基板21内に達する素子間分離領域33
を形成する。10- (2) The dose amount is set to 2 × 1 by applying the ion implantation method.
0 13 [cm −2 ], the ion acceleration energy is 150 [eV], and O ions are implanted to reach the inside of the substrate 21 from the surface of the emitter cap layer 22.
To form.
【0049】前記のようにして完成された混成集積回路
装置に於いては、HBTにとっては不可欠なベース層2
4、エミッタ層23、エミッタ・キャップ層22のそれ
ぞれがHEMTにも存在しているが、これは図1につい
て説明したように、HEMTの動作に何等の影響も与え
ない。In the hybrid integrated circuit device completed as described above, the base layer 2 which is indispensable for the HBT.
4, the emitter layer 23, and the emitter cap layer 22 are also present in the HEMT, but this does not affect the operation of the HEMT as described with reference to FIG.
【0050】また、コレクタ層25AはHEMT領域に
於けるチャネル層25Bと共通する材料であるノンドー
プGaAsを用いているが、図2について説明したよう
に、ノンドープであっても、ベース層24を横切ったキ
ャリヤは問題なくコレクタ電極27に流れ込むことがで
きる。Although the collector layer 25A is made of non-doped GaAs, which is a material common to the channel layer 25B in the HEMT region, as described with reference to FIG. 2, even if it is non-doped, it traverses the base layer 24. The carriers can flow into the collector electrode 27 without any problem.
【0051】更にまた、コレクタ電極27はコレクタ層
25Aにショットキ・コンタクトしているが、HBTの
動作は、通常のバイポーラ・トランジスタと同様、電流
はコレクタ電極27に引かれる方向に流れ、その方向は
ショットキ・バリヤが整流性を持たない方向であるから
何も問題はない。Furthermore, the collector electrode 27 is in Schottky contact with the collector layer 25A, but the operation of the HBT is that current flows in the direction of being drawn by the collector electrode 27, as in a normal bipolar transistor. There is no problem because the Schottky barrier has no rectifying property.
【0052】本発明に於いては、前記説明した実施例に
限られることなく、他に多くの改変を実現することがで
きる。例えば、HBT領域に於けるエミッタ層23の材
料をn−AlGaAsからn−GaAsに代替すること
で、通常のバイポーラ・トランジスタを構成しても良
い。The present invention is not limited to the embodiment described above, and many other modifications can be realized. For example, a normal bipolar transistor may be formed by replacing the material of the emitter layer 23 in the HBT region with n-AlGaAs instead of n-GaAs.
【0053】また、電極と半導体層との間には、図示説
明した構成以外に例えば電極コンタクト層、スパイク防
止層、バッファ層などを適宜に介在させることは任意に
実施して良い。Further, between the electrode and the semiconductor layer, for example, an electrode contact layer, a spike prevention layer, a buffer layer, etc. may be appropriately interposed in addition to the structure shown in the drawings.
【0054】[0054]
【発明の効果】本発明に依る混成集積回路装置及びその
製造方法に於いては、半絶縁性化合物半導体基板上に一
導電型化合物半導体エミッタ・キャップ層を積層形成
し、一導電型化合物半導体エミッタ・キャップ層上のバ
イポーラ・トランジスタ領域と高電子移動度トランジス
タ領域に一導電型化合物半導体エミッタ層及び反対導電
型化合物半導体ベース層を順に積層形成し、バイポーラ
・トランジスタ領域の反対導電型化合物半導体ベース層
上にノンドープ化合物半導体コレクタ層を、また、高電
子移動度トランジスタ領域の反対導電型化合物半導体ベ
ース層上にノンドープ化合物半導体コレクタ層と同一層
のノンドープ化合物半導体チャネル層をそれぞれ積層形
成し、ノンドープ化合物半導体チャネル層上に一導電型
化合物半導体キャリヤ供給層を積層形成し、前記ノンド
ープ化合物半導体コレクタ層上にはコレクタ電極を、ま
た、一導電型化合物半導体キャリヤ供給層上にはゲート
電極をそれぞれ同一膜で形成し、バイポーラ・トランジ
スタ領域の反対導電型化合物半導体ベース層上にベース
電極を形成し、前記バイポーラ・トランジスタ領域の一
導電型化合物半導体エミッタ・キャップ層上はエミッタ
電極、また、一導電型化合物半導体キャリヤ供給層上に
はゲート電極を挟んで振り分けてソース電極及びドレイ
ン電極をそれぞれ同一膜で形成する。In the hybrid integrated circuit device and the manufacturing method thereof according to the present invention, one conductivity type compound semiconductor emitter / cap layer is laminated on a semi-insulating compound semiconductor substrate to form one conductivity type compound semiconductor emitter. .A one conductivity type compound semiconductor emitter layer and an opposite conductivity type compound semiconductor base layer are sequentially stacked in the bipolar transistor area and the high electron mobility transistor area on the cap layer, and an opposite conductivity type compound semiconductor base layer is formed in the bipolar transistor area. A non-doped compound semiconductor collector layer is formed on the upper layer, and a non-doped compound semiconductor channel layer, which is the same layer as the non-doped compound semiconductor collector layer, is formed on the opposite conductivity type compound semiconductor base layer in the high electron mobility transistor region. One conductivity type compound semiconductor carrier on the channel layer Supply layers are laminated to form a collector electrode on the non-doped compound semiconductor collector layer and a gate electrode on the one-conductivity type compound semiconductor carrier supply layer in the same film. A base electrode is formed on the type compound semiconductor base layer, and an emitter electrode is placed on the one conductivity type compound semiconductor emitter cap layer and a gate electrode is placed on the one conductivity type compound semiconductor carrier supply layer. Then, the source electrode and the drain electrode are formed of the same film.
【0055】前記構成を採ることに依り、本発明の混成
集積回路装置では、HBT領域のコレクタ層とHEMT
領域のチャネル層とを共用することができ、従って、各
半導体層の成長に選択エピタキシャル成長法を用いる必
要がないので、微細な形状を精密に作成することが可能
となり、従って、高集積化が容易になる。By adopting the above structure, in the hybrid integrated circuit device of the present invention, the collector layer of the HBT region and the HEMT are formed.
Since it can be shared with the channel layer of the region, and therefore it is not necessary to use the selective epitaxial growth method for growing each semiconductor layer, it is possible to precisely form a fine shape, and therefore, it is easy to achieve high integration. become.
【0056】また、HBT領域のコレクタ電極とHEM
T領域のゲート電極は同一材料で同時に、そして、HB
T領域のエミッタ電極とHEMT領域のソース電極及び
ドレイン電極は同一材料で同時にそれぞれ形成すること
が可能なので、製造工程数を少なくすることができる。The collector electrode in the HBT region and the HEM
The gate electrodes in the T region are made of the same material at the same time, and HB
Since the emitter electrode in the T region and the source electrode and drain electrode in the HEMT region can be simultaneously formed of the same material, the number of manufacturing steps can be reduced.
【図1】本発明の原理を解説する為の混成集積回路装置
を表す要部切断側面図である。FIG. 1 is a cutaway side view of a main part of a hybrid integrated circuit device for explaining the principle of the present invention.
【図2】n型、ノンドープ(i型)、p型の各材料を用
いた場合のコレクタ層近傍を表すエネルギ・バンド・ダ
イヤグラムである。FIG. 2 is an energy band diagram showing the vicinity of a collector layer when n-type, non-doped (i-type) and p-type materials are used.
【図3】本発明一実施例を解説する為の工程要所に於け
る混成集積回路装置を表す要部切断側面図である。FIG. 3 is a cutaway side view of a main part showing a hybrid integrated circuit device in a process main part for explaining an embodiment of the present invention.
【図4】本発明一実施例を解説する為の工程要所に於け
る混成集積回路装置を表す要部切断側面図である。FIG. 4 is a side sectional view showing a main part of a hybrid integrated circuit device in a process main part for explaining one embodiment of the present invention.
【図5】本発明一実施例を解説する為の工程要所に於け
る混成集積回路装置を表す要部切断側面図である。FIG. 5 is a cutaway side view of a main part showing a hybrid integrated circuit device in a process main part for explaining one embodiment of the present invention.
【図6】本発明一実施例を解説する為の工程要所に於け
る混成集積回路装置を表す要部切断側面図である。FIG. 6 is a fragmentary side view showing a main part of a hybrid integrated circuit device in a process main part for explaining an embodiment of the present invention.
【図7】本発明一実施例を解説する為の工程要所に於け
る混成集積回路装置を表す要部切断側面図である。FIG. 7 is a side sectional view showing a main part of a hybrid integrated circuit device in a process main part for explaining an embodiment of the present invention.
【図8】本発明一実施例を解説する為の工程要所に於け
る混成集積回路装置を表す要部切断側面図である。FIG. 8 is a cutaway side view of a main part showing a hybrid integrated circuit device in a process main part for explaining one embodiment of the present invention.
【図9】本発明一実施例を解説する為の工程要所に於け
る混成集積回路装置を表す要部切断側面図である。FIG. 9 is a side sectional view showing a main part of a hybrid integrated circuit device in a process main part for explaining an embodiment of the present invention.
【図10】本発明一実施例を解説する為の工程要所に於
ける混成集積回路装置を表す要部切断側面図である。FIG. 10 is a side sectional view showing a main part of a hybrid integrated circuit device in a process main part for explaining an embodiment of the present invention.
【図11】従来の技術を解説する為のHBTとHEMT
の混成集積回路装置を表す要部切断側面図である。FIG. 11: HBT and HEMT for explaining conventional technology
FIG. 4 is a cutaway side view of an essential part showing the hybrid integrated circuit device of FIG.
21 基板 22 エミッタ・キャップ層 23 エミッタ層 24 ベース層 25A コレクタ層 25B チャネル層 26 キャリヤ供給層 27 コレクタ電極 28 ゲート電極 29 ベース電極 30 エミッタ電極 31 ソース電極 32 ドレイン電極 33 素子間分離領域 21 substrate 22 emitter cap layer 23 emitter layer 24 base layer 25A collector layer 25B channel layer 26 carrier supply layer 27 collector electrode 28 gate electrode 29 base electrode 30 emitter electrode 31 source electrode 32 drain electrode 33 element isolation region
Claims (2)
れた一導電型化合物半導体エミッタ・キャップ層と、 前記一導電型化合物半導体エミッタ・キャップ層上のバ
イポーラ・トランジスタ領域及び高電子移動度トランジ
スタ領域に積層形成された一導電型化合物半導体エミッ
タ層と、 前記一導電型化合物半導体エミッタ層上のバイポーラ・
トランジスタ領域及び高電子移動度トランジスタ領域に
積層形成された反対導電型化合物半導体ベース層と、 前記バイポーラ・トランジスタ領域の前記反対導電型化
合物半導体ベース層上に積層形成されたノンドープ化合
物半導体コレクタ層と、 前記ノンドープ化合物半導体コレクタ層と同一層であっ
て且つ前記高電子移動度トランジスタ領域の前記反対導
電型化合物半導体ベース層上に積層形成されたノンドー
プ化合物半導体チャネル層と、 前記ノンドープ化合物半導体チャネル層上に積層形成さ
れた一導電型化合物半導体キャリヤ供給層と、 同一膜からなり前記ノンドープ化合物半導体コレクタ層
上に形成されたコレクタ電極及び前記一導電型化合物半
導体キャリヤ供給層上に形成されたゲート電極と、 前記バイポーラ・トランジスタ領域の反対導電型化合物
半導体ベース層上に形成されたベース電極と、 同一膜からなり前記バイポーラ・トランジスタ領域の一
導電型化合物半導体エミッタ・キャップ層上に形成され
たエミッタ電極及び前記一導電型化合物半導体キャリヤ
供給層上のゲート電極を挟んで振り分け形成されたソー
ス電極並びにドレイン電極とを備えてなることを特徴と
する混成集積回路装置。1. A one conductivity type compound semiconductor emitter cap layer laminated on a semi-insulating compound semiconductor substrate, a bipolar transistor region and a high electron mobility transistor on the one conductivity type compound semiconductor emitter cap layer. A one-conductivity-type compound semiconductor emitter layer laminated on the region, and a bipolar layer on the one-conductivity-type compound semiconductor emitter layer.
An opposite conductivity type compound semiconductor base layer laminated on the transistor region and the high electron mobility transistor region; and a non-doped compound semiconductor collector layer laminated on the opposite conductivity type compound semiconductor base layer of the bipolar transistor region, A non-doped compound semiconductor channel layer that is the same layer as the non-doped compound semiconductor collector layer and is laminated on the opposite conductivity type compound semiconductor base layer of the high electron mobility transistor region; and on the non-doped compound semiconductor channel layer. A laminated one-conductivity type compound semiconductor carrier supply layer, a collector electrode formed of the same film on the non-doped compound semiconductor collector layer, and a gate electrode formed on the one-conductivity type compound semiconductor carrier supply layer, The bipolar transistor A base electrode formed on a semiconductor base layer of opposite conductivity type of the region, and an emitter electrode formed on the same conductivity type compound semiconductor emitter cap layer of the bipolar transistor region and the one conductivity type compound A hybrid integrated circuit device comprising: a source electrode and a drain electrode, which are separately formed by sandwiching a gate electrode on a semiconductor carrier supply layer.
合物半導体エミッタ・キャップ層及び一導電型化合物半
導体エミッタ層及び反対導電型化合物半導体ベース層及
びノンドープ化合物半導体コレクタ層兼チャネル層及び
一導電型化合物半導体キャリヤ供給層を積層形成する工
程と、 次いで、高電子移動度トランジスタ領域以外に在る一導
電型化合物半導体キャリヤ供給層を除去すると共に少な
くともバイポーラ・トランジスタ領域に在るノンドープ
化合物半導体コレクタ層兼チャネル層をキャリヤのコレ
クタ走行時間が最適化される厚さとなるよう薄層化する
工程と、 次いで、前記バイポーラ・トランジスタ領域のノンドー
プ化合物半導体コレクタ層兼チャネル層上にコレクタ電
極を且つ前記一導電型化合物半導体キャリヤ供給層上に
ゲート電極を同一膜で同時に形成する工程と、 次いで、前記ノンドープ化合物半導体コレクタ層兼チャ
ネル層を分離して前記バイポーラ・トランジスタ領域で
はノンドープ化合物半導体コレクタ層とし且つ前記高電
子移動度トランジスタ領域ではノンドープ化合物半導体
チャネル層とする工程と、 次いで、前記バイポーラ・トランジスタ領域に在る反対
導電型化合物半導体ベース層上にベース電極を形成する
工程と、 次いで、前記反対導電型化合物半導体ベース層及び一導
電型化合物半導体エミッタ層を前記バイポーラ・トラン
ジスタ領域と前記高電子移動度トランジスタ領域とに分
離して前記一導電型化合物半導体エミッタ・キャップ層
の一部を表出させる工程と、 次いで、前記バイポーラ・トランジスタ領域の一導電型
化合物半導体エミッタ・キャップ層上にエミッタ電極を
且つ前記一導電型化合物半導体キャリヤ供給層上にゲー
ト電極を挟んで振り分けてソース電極並びにドレイン電
極を全て同一膜で同時に形成する工程とが含まれてなる
ことを特徴とする混成集積回路装置の製造方法。2. A one-conductivity type compound semiconductor emitter / cap layer, a one-conductivity type compound semiconductor emitter layer, an opposite-conductivity type compound semiconductor base layer, a non-doped compound semiconductor collector layer / channel layer, and a one-conductivity layer on a semi-insulating compound semiconductor substrate. A step of stacking a type compound semiconductor carrier supply layer, and then removing one conductivity type compound semiconductor carrier supply layer existing in a region other than the high electron mobility transistor region and at least a non-doped compound semiconductor collector layer existing in the bipolar transistor region. Thinning the dual channel layer to a thickness that optimizes the carrier transit time of carriers, and then forming a collector electrode on the non-doped compound semiconductor collector layer / channel layer in the bipolar transistor region and the one conductive layer. Type compound semiconductor on the carrier supply layer Simultaneously forming a gate electrode in the same film, and then separating the non-doped compound semiconductor collector layer / channel layer into a non-doped compound semiconductor collector layer in the bipolar transistor region and a non-doped compound in the high electron mobility transistor region. Forming a compound semiconductor channel layer, then forming a base electrode on the opposite conductivity type compound semiconductor base layer in the bipolar transistor region, and then forming the opposite conductivity type compound semiconductor base layer and one conductivity type Separating a compound semiconductor emitter layer into the bipolar transistor region and the high electron mobility transistor region to expose a part of the one conductivity type compound semiconductor emitter cap layer; and then, the bipolar transistor region. One conductivity type compound semiconductor Forming a source electrode and a drain electrode at the same time by dividing an emitter electrode on the cap / cap layer and a gate electrode on the one-conductivity-type compound semiconductor carrier supply layer so as to form them all at the same time. And a method for manufacturing a hybrid integrated circuit device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5053657A JPH06268158A (en) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | Hybrid integrated circuit device and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5053657A JPH06268158A (en) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | Hybrid integrated circuit device and its manufacture |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06268158A true JPH06268158A (en) | 1994-09-22 |
Family
ID=12948938
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5053657A Withdrawn JPH06268158A (en) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | Hybrid integrated circuit device and its manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06268158A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120018142A (en) * | 2009-05-26 | 2012-02-29 | 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 | Semiconductor substrates, methods of manufacturing semiconductor substrates and electronic devices |
-
1993
- 1993-03-15 JP JP5053657A patent/JPH06268158A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20120018142A (en) * | 2009-05-26 | 2012-02-29 | 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 | Semiconductor substrates, methods of manufacturing semiconductor substrates and electronic devices |
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