[go: up one dir, main page]

JPH0269943A - Compound semiconductor device and its manufacturing method - Google Patents

Compound semiconductor device and its manufacturing method

Info

Publication number
JPH0269943A
JPH0269943A JP63222833A JP22283388A JPH0269943A JP H0269943 A JPH0269943 A JP H0269943A JP 63222833 A JP63222833 A JP 63222833A JP 22283388 A JP22283388 A JP 22283388A JP H0269943 A JPH0269943 A JP H0269943A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor layer
semiconductor
layer
conductivity type
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP63222833A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0812910B2 (en
Inventor
Kazuhiko Honjo
和彦 本城
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP63222833A priority Critical patent/JPH0812910B2/en
Priority to US07/401,161 priority patent/US5012318A/en
Publication of JPH0269943A publication Critical patent/JPH0269943A/en
Publication of JPH0812910B2 publication Critical patent/JPH0812910B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)
  • Junction Field-Effect Transistors (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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は半導体装置およびその製造方法に関するもので
あり、特に集積回路に適する化合物半導体装置に関する
ものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to a semiconductor device and a method for manufacturing the same, and particularly to a compound semiconductor device suitable for integrated circuits.

(従来の技術) 化合物半導体を用いたベテロ接合バイポーラトランジス
タ(HBT)は高速性と優れた電流駆動能力からに低1
/f(氏雑音特性を併せもつため超高周波・超高速デジ
タルおよびアナログIC用素子と注目を集めている。こ
のHBTのもつ唯一の欠点は消費電力が大きい仁いう点
である。一方、2次元電子ガス電界効果トランジスタ(
FET)(2DEGFET 、これはHEMTと同義語
で□ある)は低消費電力性、高速性、低高周波雑音特性
を併せもっているが、電流駆動能力が小さく、IK雑音
が太きいという欠点をもっている。このためHBTと2
次元電子ガスFETを同一の半導体チップ上に集積化し
互いの弱点を補い合いながら、両方の長所を最大限引き
出すための研究開発が行なわれている。例えばマイクロ
波モノリシック受信フロントエンドにおいて低雑音増幅
部に2次元電子ガスFETを用い、局部発振部、混合部
にHBTを用いるような例がある。
(Prior technology) Beterojunction bipolar transistors (HBTs) using compound semiconductors have low power consumption due to their high speed and excellent current drive ability.
/f (HBT) is attracting attention as an element for ultra-high frequency and ultra-high speed digital and analog ICs due to its excellent noise characteristics.The only drawback of this HBT is that it consumes a large amount of power.On the other hand, two-dimensional Electron gas field effect transistor (
FET) (2DEGFET, which is a synonym for HEMT and is □) has low power consumption, high speed, and low high-frequency noise characteristics, but has the drawbacks of low current drive ability and large IK noise. For this reason, HBT and 2
Research and development is being carried out to integrate dimensional electron gas FETs on the same semiconductor chip, compensate for each other's weaknesses, and maximize the advantages of both. For example, in a microwave monolithic reception front end, a two-dimensional electron gas FET is used in a low-noise amplification section, and an HBT is used in a local oscillation section and a mixing section.

第4図は従来例のAlGaAs/GaAsHBTとAl
GaAs/GaAs 2DEGFETの混成集積回路で
ある。
Figure 4 shows the conventional AlGaAs/GaAs HBT and Al
This is a GaAs/GaAs 2DEGFET hybrid integrated circuit.

この図において半絶縁性GaAs基板30上の1部分に
MOCVDによる選択エピタキシャル成長法により成長
されたn+−GaAs層33、n−GaAs層34、p
”−GaAs層35、n−AlGaAs層36、n+−
GaAs層37からなる結晶構造上にAuGeNiから
なるエミッタ電極38、AuMnNiからなるベース電
極39、ならびにAuGeNiからなるコレクタ電極4
0が形成されHBTが構成されている。さらにGaAs
基板30上の他の部分には、MOCVD法により選択エ
ピタキシャル成長されたノンドープGaAs層31、n
−AlGaAs層32からなる結晶構造上にAIからな
るゲート電極41、AuGeNiからなるソース電極4
2、およびドレイン電極43が形成されている。第4図
において一点鎖線AおよびBに沿ったバイアス印加時の
バンドダイヤグラムを第5図に示す。第5図における参
照番号は第4図と共通である。第5図Aは典型的なHB
T構造で、Bは典型的な2DEGFET構造である。
In this figure, an n+-GaAs layer 33, an n-GaAs layer 34, a p
”-GaAs layer 35, n-AlGaAs layer 36, n+-
An emitter electrode 38 made of AuGeNi, a base electrode 39 made of AuMnNi, and a collector electrode 4 made of AuGeNi are formed on the crystal structure made of the GaAs layer 37.
0 is formed to constitute an HBT. Furthermore, GaAs
On other parts of the substrate 30, a non-doped GaAs layer 31, n
-A gate electrode 41 made of AI and a source electrode 4 made of AuGeNi on a crystal structure made of an AlGaAs layer 32
2 and a drain electrode 43 are formed. FIG. 5 shows a band diagram when bias is applied along dashed-dotted lines A and B in FIG. 4. The reference numbers in FIG. 5 are the same as in FIG. Figure 5A is a typical HB
T structure, B is a typical 2DEGFET structure.

(発明が解決しようとする問題点) 前記の従来例においては、HBTと2DEGFETの能
動層は選択エピタキシャル成長により形成されるが、選
択エピタキシャル成長法では微細でかつ形状が異なる構
造に対しては均一性が十分でなく、特に2DEGFET
のしきい値電圧■7ならびに最小雑音指数がバラつき、
加えて製造工程が長くなりコストが高くなるほどの欠点
があった。
(Problems to be Solved by the Invention) In the conventional example described above, the active layers of the HBT and 2DEGFET are formed by selective epitaxial growth, but the selective epitaxial growth method does not provide uniformity for fine structures with different shapes. Not enough, especially 2DEGFET
The threshold voltage ■7 and the minimum noise figure vary,
In addition, there were drawbacks such as a longer manufacturing process and higher costs.

本発明の目的は前記欠点を除去し、選択エピタキシャル
技術に依らず、均一性が良く工程が短縮できる全面エピ
タキシャル成長技術のみを用いて化合物HBT、 FE
T混成集積回路を提供することにある。
The purpose of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks, and to produce compound HBT and FE using only the full-surface epitaxial growth technology that has good uniformity and can shorten the process, without relying on selective epitaxial technology.
An object of the present invention is to provide a T-hybrid integrated circuit.

(問題点を解決するための手段) 上記目的を達成するための本発明の化合物半導体装置は
、ヘテロ接合接合バイポーラトランジスタと2次元電子
ガスFETが同一の半導体チップ上に構成された半導体
装置において、半絶縁性化合物半導体基板上に順に、ノ
ンドープの第1の半導体層、前記第1の半導体層より電
子親和力の小さい第1導電型の第2の半導体層、高濃度
の第1導電型の第3の半導体層が形成された半導体基体
上の所定の位置に、コレクタ層となる第1導電型の第4
の半導体層と、ベース層となる高濃度の第2の導電型の
第5の半導体層と、前記第5の半導体層よりバンドギャ
ップが広く、エミッタ層となる第1導電型の第6の半導
体層と、キャップ層となる高濃度の第7の半導体層とを
備えたベテロ接合バイポーラトランジスタが構成され、
前記半導体基体上の他の所定の位置の前記第3の半導体
層が除去され、露出された前記第2の半導体層上にゲー
ト電極となるショットキー金属が設けられ、該ゲート電
極を挟みかつ平行に隣接した第3の半導体層上にドレイ
ン電極およびソース電極となるオーミック金属を備えた
2次元電子ガスFETが複数個配置され、これらのトラ
ンジスタの間には素子間分離領域が設けられていること
を特徴とする。さらに上記構造を実現するための製造方
法は、半絶縁性化合物半導体基板全面にノンドープの第
1の半導体層、前記第1の半導体層より電子親和力の小
さい第1導電型の第2の半導体層、高濃度第1導電型の
第3の半導体層、第1導電型の第4の半導体層、高濃度
の第2導電型の第5の半導体層、前記第5の半導体層よ
りバンドギャップが広い第1導電型の第6の半導体層、
高濃度の第1導電型の第7の半導体層を順次形成する工
程と、ヘテロ接合バイポーラトランジスタのエミッタ電
極を設ける所定の位置を除いて前記第7および第6の半
導体層をエツチングし、ベース電極を設ける第5の半導
体層を露出し、さらに該エミッタ電極、該ベース電極を
設ける位置を除いて、前記第5および第4の半導体層を
エツチングして前記第3の半導体層を露出する工程と、
前記第7.第5の半導層上に各々エミッタ電極、ベース
電極となるオーミック金属を被着し、さらに該第3の半
導体層上の第4の半導体層に隣接した位置にコレクタ電
極となるオーミック金属を被着する工程と、2次元電子
ガスFETのゲート電極を設ける所定の位置の前記第3
の半導体層をエツチングし、第2の半導体層を露出させ
、この位置にショットキー金属を被着する工程と、該シ
ョットキー金属を挟みかつ平行して隣接した第3の半導
体層上にドレイン電極およびソース電極となるオーミッ
ク金属を被着する工程と、ヘテロ接合バイポーラトラン
ジスタと2次元電子ガスFETの周囲の第3.第2およ
び第1の半導体層中にアイソレーションイオン注入をす
るか、あるいはこの第3.第2および第1の半導体層を
エツチングして除去する工程を含むことを特徴としてい
る。
(Means for Solving the Problems) A compound semiconductor device of the present invention for achieving the above object is a semiconductor device in which a heterojunction bipolar transistor and a two-dimensional electron gas FET are configured on the same semiconductor chip. A non-doped first semiconductor layer, a second semiconductor layer of a first conductivity type having a lower electron affinity than the first semiconductor layer, and a highly doped third semiconductor layer of the first conductivity type are formed on a semi-insulating compound semiconductor substrate in this order. A fourth semiconductor layer of the first conductivity type, which becomes a collector layer, is placed at a predetermined position on the semiconductor substrate on which the semiconductor layer is formed.
a highly concentrated fifth semiconductor layer of a second conductivity type that serves as a base layer; and a sixth semiconductor layer of a first conductivity type that has a wider band gap than the fifth semiconductor layer and serves as an emitter layer. and a highly doped seventh semiconductor layer serving as a cap layer.
The third semiconductor layer at another predetermined position on the semiconductor substrate is removed, and a Schottky metal serving as a gate electrode is provided on the exposed second semiconductor layer, sandwiching the gate electrode and parallel to the third semiconductor layer. A plurality of two-dimensional electron gas FETs each having an ohmic metal serving as a drain electrode and a source electrode are disposed on a third semiconductor layer adjacent to the third semiconductor layer, and an inter-element isolation region is provided between these transistors. It is characterized by Furthermore, the manufacturing method for realizing the above structure includes: a non-doped first semiconductor layer on the entire surface of the semi-insulating compound semiconductor substrate; a second semiconductor layer of a first conductivity type having a lower electron affinity than the first semiconductor layer; a highly doped third semiconductor layer of the first conductivity type, a fourth semiconductor layer of the first conductivity type, a highly doped fifth semiconductor layer of the second conductivity type, and a third semiconductor layer having a wider bandgap than the fifth semiconductor layer. a sixth semiconductor layer of one conductivity type;
A step of sequentially forming a highly concentrated seventh semiconductor layer of the first conductivity type, etching the seventh and sixth semiconductor layers except for a predetermined position where an emitter electrode of a heterojunction bipolar transistor is to be provided, and forming a base electrode. exposing the third semiconductor layer by etching the fifth and fourth semiconductor layers except for the positions where the emitter electrode and the base electrode are provided; ,
Said No. 7. An ohmic metal is deposited on the fifth semiconductor layer to serve as an emitter electrode and a base electrode, respectively, and an ohmic metal is deposited on the third semiconductor layer adjacent to the fourth semiconductor layer to serve as a collector electrode. the step of attaching the gate electrode of the two-dimensional electron gas FET;
A step of etching the second semiconductor layer to expose the second semiconductor layer and depositing a Schottky metal at this position, and forming a drain electrode on the third semiconductor layer adjacent in parallel with the Schottky metal sandwiched therebetween. and a step of depositing an ohmic metal that will become a source electrode, and a third step around the heterojunction bipolar transistor and the two-dimensional electron gas FET. isolation ion implantation into the second and first semiconductor layers; The method is characterized in that it includes a step of etching and removing the second and first semiconductor layers.

(実施例) 第1図、第2図は本発明の化合物半導体装置に関する実
施例で、第3図はその製造方法に関する本発明の実施例
である。
(Example) FIG. 1 and FIG. 2 show an example of the compound semiconductor device of the present invention, and FIG. 3 shows an example of the present invention regarding its manufacturing method.

第1図において第7の半導体層のn+−GaAs層(濃
度5 X 101B、厚さ100OA)7からなるエミ
ッタキャップ層上にAuGeNiからなるエミッタ電極
8が設けられ、第6の半導体層のn−AlGaAs層(
濃度3 X 1017cm−3、厚さ1500人)6と
ヘテロ接合を形成する第5の半導体層のP+−GaAs
(濃度4X 10’cm=、厚さ500人)5の表面に
AuMnNiからなるベース電極9が設けられている。
In FIG. 1, an emitter electrode 8 made of AuGeNi is provided on an emitter cap layer made of an n+-GaAs layer (concentration 5×101B, thickness 100OA) 7 of the seventh semiconductor layer, and AlGaAs layer (
P+-GaAs of the fifth semiconductor layer forming a heterojunction with a concentration of 3 x 1017 cm-3 and a thickness of 1500 cm
A base electrode 9 made of AuMnNi is provided on the surface of the substrate 5 (concentration 4×10′ cm=, thickness 500).

第4の半導体層としてn−GaAs層(濃度5×101
6cm−3、厚さ3000人)4からなるコレクタ層は
第3の半導体層のn+−GaAs層(濃度5 X 10
18cm−3、厚さ4000A)3からなるサブコレク
タ層と接し、n+ −GaAs層3の表面にはAuGe
Niからなるコレクタ電極10が設けられAlGaAs
/GaAs HBTが構成されている。第3の半導体層
n+−GaAs層3の下に第2の半導体層としてn−A
lGaAs層2および第1の半導体層としてノンドープ
GaAs層1が設けられているが、HBTの動作には影
響を与えない。第1図の一点鎖線A−Aに沿ったバンド
ダイヤグラムを第6図に示す。参照番号は第1図と同じ
・である。サブコレクタ層であるn”−GaAs層3で
は紙面垂直方向に電流が流れるため、n+−GaAs層
3とn−AlGaAs層2さらにノンドープGaAs層
1との間に生じている伝導帯底の不連続は全く問題とな
らず、むしろ基板15とのアイソレーションを良くする
効果を有する。
As the fourth semiconductor layer, an n-GaAs layer (concentration 5×101
The collector layer consists of a third semiconductor layer, an n+-GaAs layer (concentration 5 x 10
18cm-3, thickness 4000A) 3, and the surface of the n+-GaAs layer 3 is made of AuGe.
A collector electrode 10 made of Ni is provided and made of AlGaAs.
/GaAs HBT is constructed. Under the third semiconductor layer n+-GaAs layer 3, an n-A layer is formed as a second semiconductor layer.
Although the undoped GaAs layer 1 is provided as the lGaAs layer 2 and the first semiconductor layer, it does not affect the operation of the HBT. A band diagram along the dashed line A-A in FIG. 1 is shown in FIG. 6. The reference numbers are the same as in FIG. Since current flows in the n''-GaAs layer 3, which is the sub-collector layer, in the direction perpendicular to the plane of the paper, discontinuities in the bottom of the conduction band occur between the n+-GaAs layer 3, the n-AlGaAs layer 2, and the non-doped GaAs layer 1. is not a problem at all, but rather has the effect of improving isolation from the substrate 15.

一方、n+−GaAs層3の一部が除去されn−AlG
aAs層2が露出した面にA1からなるゲート電極11
が設けられ、このゲート電極近傍のn+−GaAs層3
上にはAuGeNiからなるソース電極12、ドレイン
電極13が設けられており、リセスゲート構造の2DE
GFETが構成されている。HBTおよび2DEGFE
Tの周囲は素子間を分離領域としてボロンがイオン打ち
込みされ絶縁化されている。第2図の実施例ではHBT
および2DEGFETの周囲はエツチングされ素子間の
分離領域18(デバイスアイソレーション)が形成され
ている。第2図の参照番号は第1図と共通である。
On the other hand, a part of the n+-GaAs layer 3 is removed and the n-AlG
A gate electrode 11 made of A1 is placed on the surface where the aAs layer 2 is exposed.
is provided, and an n+-GaAs layer 3 near this gate electrode is provided.
A source electrode 12 and a drain electrode 13 made of AuGeNi are provided on top of the 2DE with a recessed gate structure.
A GFET is configured. HBT and 2DEGFE
The area around the T is insulated by boron ion implantation to create an isolation region between the elements. In the embodiment of FIG.
The area around the 2DEGFET is etched to form an isolation region 18 (device isolation) between elements. The reference numbers in FIG. 2 are the same as in FIG.

第3図は本発明の実施例の製造方法であるが、同図(a
)においてMBE(分子線エピタキシー)法により半絶
縁性GaAs基板15上にノンドープGaAs層1、n
−AlGaAs層2 、n”−GaAs層3 、n−G
aAs層4 、p+−GaAs層5、n−AlGaAs
層6、n−AlGaAs層7が順次成長される。(b)
においてホトレジスト等をマスクとしてエミッタメサお
よびベースメサを形成する。次に(C)において、エミ
ッタキャップ層となるn−AlGaAs層7の上にAu
GeNiからなるエミッタ電極8と、ベース層となるp
”−GaAs層5の上にAuMnNiからなるベース電
極9と、サブコレクタ層となるn+−GaAs層3の上
にAuGeNiからなるコレクタ電極10がホトレジス
トリフトオフ法により順次形成される。さらに(d)に
おいてホトレジスト51をマスクとしてn+−GaAs
層3をエツチングし、その後垂直方向からショットキー
金属であるA111を蒸着する。この後ホトレジストリ
フトオフ法によりレジスト上のA1を除去する。次に(
e)においてホトレジストリフトオフ法によりAuGe
Niからなるソース電極12と同じ< AuGeNiか
らなるドレイン電極13を同時に形成する。
FIG. 3 shows a manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
), non-doped GaAs layers 1, n
-AlGaAs layer 2, n''-GaAs layer 3, n-G
aAs layer 4, p+-GaAs layer 5, n-AlGaAs
Layer 6 and n-AlGaAs layer 7 are grown in sequence. (b)
In this step, an emitter mesa and a base mesa are formed using photoresist or the like as a mask. Next, in (C), Au is deposited on the n-AlGaAs layer 7 which becomes the emitter cap layer
An emitter electrode 8 made of GeNi and a p
A base electrode 9 made of AuMnNi on the "-GaAs layer 5" and a collector electrode 10 made of AuGeNi on the n+-GaAs layer 3 serving as a sub-collector layer are successively formed by a photoresist lift-off method.Furthermore, in (d) n+-GaAs using photoresist 51 as a mask.
Layer 3 is etched and then Schottky metal A111 is vertically evaporated. Thereafter, A1 on the resist is removed by a photoresist lift-off method. next(
In e), AuGe was removed by photoresist lift-off method.
A source electrode 12 made of Ni and a drain electrode 13 made of the same AuGeNi are formed at the same time.

最後に(0においてホトレジストをマスクとしてデバイ
スの周囲17にポロンを選択的にイオン注入する。ある
いは同じホトレジストをマスクとしてデバイスの周囲1
7をエツチングする。
Finally, (0) selectively implant poron ions into the periphery 17 of the device using the photoresist as a mask.
Etch 7.

(発明の効果) このような発明の化合物半導体装置およびその製造方法
において選択エピタキシャル成長技術を用いずに、均一
性のよい全面エピタキシャル成長のみを用いて化合物H
BTと2DEGFETが同一半導体チップ上に混成して
形成できる。このため、素子特性が均一となるばかりで
なく、結晶成長工程を短縮することができ、高性能の集
積回路を低コストで提供できるという効果がある。
(Effects of the Invention) In the compound semiconductor device and manufacturing method thereof of the invention, the compound H
A BT and a 2DEGFET can be formed in a mixed manner on the same semiconductor chip. Therefore, not only the device characteristics become uniform, but also the crystal growth process can be shortened, and a high-performance integrated circuit can be provided at low cost.

なお、本発明の実施例においては化合物半導体基板とし
てGaAsを用いたが材料はGaAsに限らずInP等
いずれでもよい。また原子の集積度に2個に限らず何個
にでも適用できることはいうまでもない。
Although GaAs is used as the compound semiconductor substrate in the embodiment of the present invention, the material is not limited to GaAs, and may be any other material such as InP. Furthermore, it goes without saying that the method can be applied to any number of atoms, not just two.

またHBTのキャップ層にはn+−GaAsを用いたが
、キャップ層はn+−InGaAs、 n”−Ge等の
半導体でもよい。またHBTのエミッタ、ベース接合部
ベース層内、エミッタ・キャップ接合部にグレーデツト
構造を用いてもよい。
Although n+-GaAs was used for the cap layer of the HBT, the cap layer may also be a semiconductor such as n+-InGaAs or n''-Ge. A graded structure may also be used.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図、第2図、第3図(a)〜(Oは本発明の詳細な
説明するための図で、第6図は本発明実施例で示した半
導体装置のエネルギーバンド構造を示す図、第4図は従
来の化合物半導体装置の断面図、第5図A、Bはそのエ
ネルギーバンド構造を示す図である。 1、31−・・ノンドープGaAs層、2.6.32.
36・−・n−AlGaAs層、3.33・n+−Ga
As層、4.34・n−GaAs層、5、35−p”−
GaAs層、7.37−n+−GaAs層、8.38−
・・エミッタ電極、9,39・・・ベース電極、10.
40・・・コレクタ電極、11.41・・・ゲート電極
、12.42・・・ソース電極、13.43・・・ドレ
イン電極、15.30・・・半絶縁性GaAs基板、1
4.17.18・・・素子間分離領域、101・・・H
BT、102・・・2DEGFET。
FIGS. 1, 2, and 3 (a) to (O are diagrams for explaining the present invention in detail, and FIG. 6 is a diagram showing the energy band structure of the semiconductor device shown in the embodiment of the present invention. , FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional compound semiconductor device, and FIGS. 5A and 5B are diagrams showing its energy band structure. 1, 31--Non-doped GaAs layer, 2.6.32.
36·-·n-AlGaAs layer, 3.33·n+-Ga
As layer, 4.34·n-GaAs layer, 5,35-p”-
GaAs layer, 7.37-n+-GaAs layer, 8.38-
...Emitter electrode, 9,39...Base electrode, 10.
40...Collector electrode, 11.41...Gate electrode, 12.42...Source electrode, 13.43...Drain electrode, 15.30...Semi-insulating GaAs substrate, 1
4.17.18... Inter-element isolation region, 101...H
BT, 102...2DEGFET.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ヘテロ接合バイポーラトランジスタと2次元電子
ガス電界効果トランジスタが同一の半導体チップ上に構
成された半導体装置において、ヘテロ接合バイポーラト
ランジスタは半絶縁性化合物半導体基板上に順に、ノン
ドープの第1の半導体層、前記第1の半導体層より電子
親和力の小さい第1導電型の第2の半導体層、高濃度の
第1導電型の第3の半導体層が形成された半導体基体上
の所定の位置に、コレクタ層となる第1導電型の第4の
半導体層と、ベース層となる高濃度の第2の導電型の第
5の半導体層と、前記第5の半導体層よりバンドギャッ
プが広く、エミッタ層となる第1導電型の第6の半導体
層と、キャップ層となる高濃度の第7の半導体層とを備
えており2次元電子ガス電界効果トランジスタは前記半
導体基体上の他の所定の位置の前記第3の半導体層が除
去され、露出された前記第2の半導体層上にゲート電極
となるショットキー金属が設けられ、該ゲート電極の両
側の第3の半導体層上にドレイン電極およびソース電極
となるオーミック金属を備えており、これらのトランジ
スタの間には、素子間分離領域が設けられていることを
特徴とする化合物半導体装置。
(1) In a semiconductor device in which a heterojunction bipolar transistor and a two-dimensional electron gas field effect transistor are configured on the same semiconductor chip, the heterojunction bipolar transistor is formed on a semi-insulating compound semiconductor substrate with a non-doped first semiconductor. layer, a second semiconductor layer of the first conductivity type having a lower electron affinity than the first semiconductor layer, and a third semiconductor layer of the first conductivity type with high concentration are formed at a predetermined position on the semiconductor substrate, a fourth semiconductor layer of a first conductivity type that serves as a collector layer; a fifth highly doped semiconductor layer of a second conductivity type that serves as a base layer; and an emitter layer that has a wider band gap than the fifth semiconductor layer. The two-dimensional electron gas field effect transistor includes a sixth semiconductor layer of the first conductivity type, and a seventh semiconductor layer of high concentration, which serves as a cap layer. The third semiconductor layer is removed, a Schottky metal serving as a gate electrode is provided on the exposed second semiconductor layer, and a drain electrode and a source electrode are provided on the third semiconductor layer on both sides of the gate electrode. What is claimed is: 1. A compound semiconductor device comprising an ohmic metal, and an inter-element isolation region is provided between these transistors.
(2)半絶縁性化合物半導体基板全面にノンドープの第
1の半導体層、前記第1の半導体層より電子親和力の小
さい第1導電型の第2の半導体層、高濃度第1導電型の
第3の半導体層、第1導電型の第4の半導体層、高濃度
の第2導電型の第5の半導体層、前記第5の半導体層よ
りバンドギャップが広い第1導電型の第6の半導体層、
高濃度の第1導電型の第7の半導体層を順次形成する工
程と、ヘテロ接合バイポーラトランジスタのエミッタ電
極を設ける所定の位置を除いて前記第7および第6の半
導体層をエッチングし、ベース電極を設ける第5の半導
体層を露出し、さらに該エミッタ電極、該ベース電極を
設ける位置を除いて、前記第5および第4の半導体層を
エッチングして前記第3の半導体層を露出する工程と、
前記第7、第5の半導層上に各々エミッタ電極、ベース
電極となるオーミック金属を被着し、さらに該第3の半
導体層上の第4の半導体層に隣接した位置にコレクタ電
極となるオーミック金属を被着する工程と、2次元電子
ガスFETのゲート電極を設ける所定の位置の前記第3
の半導体層をエッチングし、第2の半導体層を露出させ
、この位置にショットキー金属を被着する工程と、該シ
ョットキー金属を挟みかつ平行して隣接した第3の半導
体層上にドレイン電極およびソース電極となるオーミッ
ク金属を被着する工程と、ヘテロ接合バイポーラトラン
ジスタと2次元電子ガスFETの周囲の第3、第2およ
び第1の半導体層中にアイソレーションイオン注入をす
るか、あるいはこの第3、第2および第1の半導体層を
エッチングして除去する工程を含むことを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の化合物半導体装置の製造方法
(2) A non-doped first semiconductor layer on the entire surface of the semi-insulating compound semiconductor substrate, a second semiconductor layer of a first conductivity type having a lower electron affinity than the first semiconductor layer, and a third semiconductor layer of a highly concentrated first conductivity type. a fourth semiconductor layer of the first conductivity type, a fifth semiconductor layer of the second conductivity type with high concentration, and a sixth semiconductor layer of the first conductivity type having a wider band gap than the fifth semiconductor layer. ,
A step of sequentially forming a highly concentrated seventh semiconductor layer of the first conductivity type, etching the seventh and sixth semiconductor layers except for a predetermined position where an emitter electrode of a heterojunction bipolar transistor is to be provided, and forming a base electrode. exposing the third semiconductor layer by etching the fifth and fourth semiconductor layers except for the positions where the emitter electrode and the base electrode are provided; ,
Ohmic metals are deposited on the seventh and fifth semiconductor layers to serve as an emitter electrode and a base electrode, respectively, and further to serve as a collector electrode at a position adjacent to the fourth semiconductor layer on the third semiconductor layer. a step of depositing an ohmic metal; and a step of depositing an ohmic metal on the third
A step of etching the second semiconductor layer to expose the second semiconductor layer and depositing a Schottky metal at this position, and forming a drain electrode on the third semiconductor layer adjacent in parallel with the Schottky metal sandwiched therebetween. and a step of depositing an ohmic metal that will become a source electrode, and performing isolation ion implantation into the third, second, and first semiconductor layers surrounding the heterojunction bipolar transistor and two-dimensional electron gas FET, or 2. The method of manufacturing a compound semiconductor device according to claim 1, further comprising the step of etching and removing the third, second, and first semiconductor layers.
JP63222833A 1988-09-05 1988-09-05 Compound semiconductor device and manufacturing method thereof Expired - Fee Related JPH0812910B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63222833A JPH0812910B2 (en) 1988-09-05 1988-09-05 Compound semiconductor device and manufacturing method thereof
US07/401,161 US5012318A (en) 1988-09-05 1989-09-01 Hybrid semiconductor device implemented by combination of heterojunction bipolar transistor and field effect transistor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63222833A JPH0812910B2 (en) 1988-09-05 1988-09-05 Compound semiconductor device and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0269943A true JPH0269943A (en) 1990-03-08
JPH0812910B2 JPH0812910B2 (en) 1996-02-07

Family

ID=16788627

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63222833A Expired - Fee Related JPH0812910B2 (en) 1988-09-05 1988-09-05 Compound semiconductor device and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0812910B2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5391504A (en) * 1992-07-31 1995-02-21 Texas Instruments Incorporated Method for producing integrated quasi-complementary bipolar transistors and field effect transistors
US6015982A (en) * 1996-11-13 2000-01-18 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Lateral bipolar field effect mode hybrid transistor and method for operating the same
US6218685B1 (en) 1998-01-08 2001-04-17 Matsushita Electronics Corporation Semiconductor device and method for fabricating the same
JP2005159034A (en) * 2003-11-26 2005-06-16 Nec Compound Semiconductor Devices Ltd Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2009224407A (en) * 2008-03-13 2009-10-01 Panasonic Corp Semiconductor device and its manufacturing method

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5391504A (en) * 1992-07-31 1995-02-21 Texas Instruments Incorporated Method for producing integrated quasi-complementary bipolar transistors and field effect transistors
US6015982A (en) * 1996-11-13 2000-01-18 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Lateral bipolar field effect mode hybrid transistor and method for operating the same
US6218685B1 (en) 1998-01-08 2001-04-17 Matsushita Electronics Corporation Semiconductor device and method for fabricating the same
JP2005159034A (en) * 2003-11-26 2005-06-16 Nec Compound Semiconductor Devices Ltd Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2009224407A (en) * 2008-03-13 2009-10-01 Panasonic Corp Semiconductor device and its manufacturing method

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0812910B2 (en) 1996-02-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6043519A (en) Junction high electron mobility transistor-heterojunction bipolar transistor (JHEMT-HBT) monolithic microwave integrated circuit (MMIC) and single growth method of fabrication
US7989845B2 (en) Semiconductor device having a hetero-junction bipolar transistor and manufacturing method thereof
JP2010278280A (en) High frequency semiconductor device
JP3376078B2 (en) High electron mobility transistor
JPS6230360A (en) Ultra high frequency integrated circuit device
EP0300803B1 (en) High-frequency bipolar transistor and its fabrication method
JPH0269943A (en) Compound semiconductor device and its manufacturing method
US6096587A (en) Manufacturing method of a junction field effect transistor
JPH0269944A (en) Compound semiconductor device and its manufacturing method
JPH02109360A (en) semiconductor equipment
JPS59181060A (en) semiconductor equipment
JPH07201887A (en) Field effect transistor
KR100198457B1 (en) Manufacturing method of heterojunction bipolar transistor
JPH06302625A (en) Field effect transistor and method of manufacturing the same
KR100202311B1 (en) Bi-pet and its manufacturing method
JPH01183859A (en) heterojunction field effect transistor
JPS62242419A (en) Compound semiconductor integrated circuit
JPH07142685A (en) Semiconductor integrated circuit device and manufacturing method thereof
JP3715477B2 (en) Bipolar transistor
JP3002291B2 (en) Semiconductor device
JPH0316179A (en) Semiconductor integrated circuit
KR880009443A (en) Semiconductor integrated circuit device and manufacturing method thereof
JP2000307101A (en) Semiconductor device and manufacture thereof
JPH0438833A (en) Semiconductor device and its manufacturing method
JPH04199644A (en) Semiconductor device

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees