发明名称 异接面双极电晶体
摘要 运用于一本体中之异接面双极电晶体技术,其该本体中,一埋入电极上方之一较大面积基极具有在其上面之一较小面积电极,在较小面积电极之一部份上之悬垂能力可操作在转换外质部份为高传导性时作为遮蔽该基极层之用,并协助基极接触金属之垂直上下而使该基极接触金属与小面电极极为接近。
申请公布号 TW146925 申请公布日期 1990.12.01
申请号 TW078107030 申请日期 1989.09.11
申请人 万国商业机器公司 发明人 查雷巴尼.加仁恩.江布卡
分类号 H01L21/00 主分类号 H01L21/00
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 l.一种在双极电晶体中之中间制造成品,该电晶体之型类乃为在一化合物半导体本体中有一在埋入层上之暴露表面基极层,与其形成-p-n接面,并以一较小面积晶膜电极与在该暴露表面之该基极层形成一p-n接面,让晶膜电极对该暴露表面垂直延伸一距离;该中间制造成品包含:该晶膜电极,具有一悬垂部份,位于其与该暴露表面分开之部份;该悬垂部份在与该暴露层接触处横向延伸超出该电极之横向延伸范围之一特定距离,及该基极层具有一高传导性部份,让高传导性部份与该基极层包围该晶膜电极之接触区域并以至多为该特定之距离终止于该晶膜电极邻近处。2.根据申请专利范围第l项之中间制造成品,其中该晶膜电极系该电晶推之集极,而该埋入屑系该置晶体之射极。3根据申请专利范围第1项之中间制造成品,其中该晶膜电极系该电晶体之射极,而该埋入层系该置晶体之集极。4.根据申请专利范围第3项之中间制造成品,其中该悬垂部份系由该射极具有一梯形形状,以其较小之平行侧面与该基极层接触而获得。5.根据中请专利范围第3项之中间制造成品,其中该悬垂部份系在该射极之垂直侧面上之沉淀材料。6.根据申请专利范围第3项之中间制造成品,其中该悬垂部份系由放置于该射极之一个二晶膜层本体之垂直侧面上并延伸超过该垂直侧面之一单独层所形成。7.一种异接面双极电晶体,包含下列组合,一化合半导体单晶本体,该本体具有较大面积之基种层,与一埋入电极层构成-p-n接面,并在其另一侧有一较小面积之晶膜电极与该基极层形成-p-n接面,该基极层具有一高传导性之外部份,包围该小面种电极p-n接面周边并延伸至该接面之附近但分开一距离,因而限定一内基极区域及一基极于埋人之电极p-n接面区域,对该基极层外部份之金属接触,终止于距该较小面积电极之特定距离处,该本体中之一隔离元件,至少延伸通过该埋入层,一绝缘层,围绕该较小面积电极,完全遮盖该金属接触,并具有与该较小面积电极齐平之一平面表面,及安置在该平面表面上之接触元件提供一单独电连接至各该小电极,该金属接触及该埋入电极。8.根据申请专利范围第7项之电晶体,其中该较小面积电极系射极。9.根据申请专利范围第8项之电晶体,其中该射极之形状为梯形。10.根据中请专利范围第8项之电晶体,其中该基极层为一p-AlGaAs,该埋入层为n- AlGaAs及该射极系中邻近基极之第一n- AlGaAs层及远离基极层之第二n+-GaAs层组成。11.一种在一化合物半导体本体中形成双极电晶体之方法,其中一较大面积基极层在其一例与一埋入电极层形成-p-n接面,而在该基极层之另一侧,一较小面积电极与其形成-p-n接面,此方法之改良处包含下列步骤在与该-p-n接面分开之小面积电极部份上提供一悬垂能量,让悬垂赋予下列之组合特性,在传导性转换及直角导向该基极层之至少一项金属沉淀作业中遮蔽该基极层,在沉淀材料之垂直上下分离时于形状上之边架式方向改变,以及在与该基极层成直角之腐蚀作业中,作垂直距杂处理导引。12.根据申请专利范围第11项之方法,其中该传导性转换系经由离子植入达成。13.根据申请专利范围第11项之方法,其中该悬垂系由该较小面积电极之梯形所产生。14.根据申请专利范围第11项之方法,其中该悬垂系在该较小面积电极之垂直两侧之沉淀材料。15.根据申请专利范围第11项之方法改进,其中该悬垂为一延伸超过该较小面积电极两侧之沉淀层。16.一种单晶化合物半导体本体中形成异接面双极电晶体之方法,其中一较大面积基极层在其一侧与一埋入电极层形成-p-n接面,而在其另一侧则与较小面积电极形成-p-n接面,此方法包含下列各组合步骤:提供一多层单晶本体,此本体至少具有在该埋入电极层上成-p-n接面关系之该基极层,在该基极层上以p-n接面关系形成该较小面积电极,该形成步骤包含在与该基极层垂直分开之一小面积电极部份上提供一悬垂元件;该悬垂元件横向延伸超过该小面积电极p-n接面一特定距离,将围绕该小面积电极之基极层之传导性转换为高导电性,该悬垂在该转换作业中用作遮蔽物以描绘出该转换之基极层区域之边缘位置,此位置邻近该小面积电极p-n接面,但与其分开一特定距离,将金属沉积在该基极层之转换部份及该小面积电极上,将在该基极层之转换部份该金属部份与在该小面积电极上之金属部份分开,在该小面积电极之周边加上一绝缘层,在该绝缘层上加上相应之平面化材料层,腐蚀该平面化材料层及该绝缘层之组合直至绝缘材料之平表面与该小面积电极之较高部份齐平为止,对于该小面积电极在该基极之转换部份上之金属,及该埋入电极之每一部份施加金属接触于该平表面上,而有至每一电极之电连接。17.根据申请专利范围第16项之方法,其中该较小面积电极系该电晶体之射极,具有半导体材料之第一及第二晶膜成长层。18.根据申请专利范围第17项之方法,其中该第一及第二射极层及经由在遮罩中一开口与该基极层接触而成长。19.根据申请专利范围第18项之力法,其中该遮罩中之该开口系设于倾斜边,在该遮罩侧边上之一大开口不与该基极层接触因而提供一梯形。20.根据申请专利范围第18项之方法,其中该悬垂物系以在该射极两侧之最高部份上之沉积材料设置之。21.根据中请专利范围第17项之方法,其中该射极系由在该多层单晶本体上加上第一及第二射极层,并将所有较小面积蚀去而形成。22.根据申请专利范围第21项之方法,其中该悬垂物孙中一悬垂层沉积于该射极之上而形成。23.一种形成一异接面双极电晶体之方法包含下列各步骤之组合提供至少有-p型GaAs基极层在-n型AlGaAs集极上方之基质;在该基极质之一部份上形成一倒立之梯形射极,该射极乃由n型AIGaAs接指该基极层之下面盆形结构及n+GaAs填充结构组成;以该射极作为遮罩搀杂于该基极层而形成外质基极,以该射极作为遮罩沉积一导电材料而形成至该外质基极之电阻接触,形成与该射极之上表面共平面之一平面绝缘体层,并在该平面绝缘层上加以一电阻接线连接以供每一射极及该特别电极接触之外质基极及集极之用。24.一种形成一种异接面双极置晶体之方法包含下列步骤之组合:提供一片GaAs基质,其上具有至少n+GaAs,n AIGaAs p GaAs,n AlGaAs ,n+ GaAs 及第一绝缘导体之连续层,以图案将该第一绝缘体及n+ GaAs 层制成微米大小之岛元件,以侧蚀刻方法将该岛元件之n+ GaAs层区域减小,而留下一第一绝缘体层之一悬垂部份,使用第一绝缘体层作为遮置以离子植入法将p+杂质注入该n AlGaAs层及PGaAs层中以形成该电晶体之高传导性外基极,利用该第一绝缘体作为遮罩沉积该金属以建立至该外质基极之一电阻金属,在所获致之结构上形成一第二绝缘层以平面化获得一与在该岛元件中之n+GaAs上表面共平面之表面,提供在该平面化表面上之一电接触元件,该表面与该岛内之每一该n+GaAs,该外质基极及在该基极下之n AlGaAs 相连接。25.一种形成一种异接面双极电晶体之方法包含下列步骤之组合:提供一种在n AlGaAs集极层上方至少有一p GaAs基极层之GaAs基质,该基极层为第一绝缘体所遮蔽﹒该绝缘体中有一开口,形成一由在该开口中之n AlGaAs第一层及在其上面n+ GaAs第二层组成之射极,使该第二层伸出该第一绝缘体上,在该伸出之第二射极层上建立一侧壁悬垂元件,使用该悬垂元件作为遮罩形成一外质基极于该P GaAs中以划出邻近该射极之边缘位置,在外质基极上及该射极之n + GaAs第二层上设以沉积之金属,以垂上下方式将在该外质基极上之沉积金属与在该射极上之金属分开,结果所得之结构上形成第二绝缘层,以平面化方式获致由第二绝缘体及射极组成之一平面表面,在该平面化表面上施加以一电接触元件,该表面与该射极,让外质基极及该集极之每一者相连接。图示简单说明:图1说明一具有某些晶膜层在其上之开始基质。图2,3及4说明梯形悬垂射极制作时分别形成之组抗,晶膜层及最后形状。图5说明由梯形悬垂射极所提供之基极注入及基极接触对准。图6说明集极接触及隔离区域之形成。图7说明由梯形悬垂射极所控制之基极接触金属化位置。图8说明电阻隔离(纯化)及平面化层之应用。图9说明建立一平面金属化位置之梯形射极悬垂功能之顶部功能。图10说明一完成之异接面双极电晶体结构。图11至19系说明本发明异接面双极电晶体之侧壁沉淀射极悬垂构造中形成之中间及最后结构。图11为层积之开始材料。图12及13系说明在射极结构成长中形成之中间结构。图14及15说明在侧壁沉淀之悬垂射极构造中形成之中间结构。图16说明外质基极区域,集极接触及隔离区域之形成。图17说明基极接触及平面化导引金属化。图18说明平面化及隔离层。图19说明完成之异接面双极电晶体。图20至28说明本发明之异接面双极电晶体之一顶部沉淀悬垂射极构造中形成之中间及最后结构。图21为积层开始原料。图21及22说明在顶部沉淀射极结构形成中之中间结构。图23说明外基质区域,集极接触及隔离区域。图24说明外基极接触及平面化导引之金属化。图25,26及27说明在结构平面化中形成之中间结构。图28说明一完成之异接面双极结构。
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