(57)【要約】【課題】  半導体層間の接合の端面におけるリーク電流を抑え、かつ、水分の侵入や放熱不足の問題を解消できるパッシベーション膜を備えたヘテロ接合半導体装置及びその製造方法を提供すること。【解決手段】  半絶縁性基板１の上にメサ構造に加工した半導体層２〜６を形成する。エミッタメサおよびベース・コレクタメサの端部に凹部１１および１２を形成し、これらの凹部にそれぞれ絶縁性有機膜１３および１４を形成して、エミッタ層５の端面とベース層４との界面、およびベース層４とコレクタ層３との界面を絶縁性有機膜で被覆する。さらに、半導体層２〜６を被覆する緻密な無機パッシベーション膜１５を、例えばプラズマＣＶＤ法による窒化シリコン膜によって形成し、開口部に電極７〜９を形成する。ＨＢＴ１０では、接合の端面が絶縁性有機膜１３および１４によって被覆されているので、接合部にプラズマダメージが生じることはない。【選択図】          図１
2006210633.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サブコレクタ層、コレクタ層、ベース層及びエミッタ層が、この順で基体上に積層されてなるヘテロ接合半導体装置において、
前記エミッタ層と前記ベース層との接合の端部、及び前記ベース層と前記コレクタ層  との接合の端部が、絶縁性有機膜によってそれぞれ被覆され、
前記サブコレクタ層の上面を含んでこれより上部が無機パッシベーション膜によって  被覆され、
前記無機パッシベーション膜の所定の位置にコンタクト開口部が形成され、このコン  タクト開口部に電極が被着されている、
ことを特徴とする、ヘテロ接合半導体装置。
【請求項２】
前記エミッタ層からなるエミッタメサの端面と前記ベース層との界面、及び前記ベース層と前記コレクタ層とからなるベース・コレクタメサの端面における、前記ベース層と前記コレクタ層との界面に、前記絶縁性有機膜がそれぞれ形成されている、請求項１に記載したヘテロ接合半導体装置。
【請求項３】
エミッタキャップ層の端面より内方位置に前記エミッタ層の端面が存在することによ  ってひさし状に突き出た前記エミッタキャップ層の下面と、前記エミッタ層の端面と、  前記ベース層の表面とによって囲まれる第１凹部と、
前記ベース層の端面より内方位置に前記コレクタ層の端面が存在することによってひ  さし状に突き出た前記ベース層の下面と、前記コレクタ層の端面と、前記サブコレクタ  層の表面とによって囲まれる第２凹部とに、
前記絶縁性有機膜がそれぞれ形成されている、請求項２に記載したヘテロ接合半導体装置。
【請求項４】
前記第１凹部が前記エミッタ層のアンダーカットにより形成され、前記第２凹部が前記コレクタ層のアンダーカットにより形成されている、請求項３に記載したヘテロ接合半導体装置。
【請求項５】
前記エミッタ層及び前記コレクタ層がインジウム燐結晶からなり、前記第１凹部及び前記第２凹部の側面をなす前記エミッタ層及び前記コレクタ層の端面がそれぞれ前記インジウム燐結晶の（０１０）面と等価な結晶面である、請求項４に記載したヘテロ接合半導体装置。
【請求項６】
前記第１凹部及び前記第２凹部に形成された前記絶縁性有機膜の側面に、サイドウオールとして別の絶縁性有機膜がそれぞれ形成されている、請求項３に記載したヘテロ接合半導体装置。
【請求項７】
前記エミッタメサの端面と前記ベース層との界面、及び前記ベース・コレクタメサの端面における前記ベース層と前記コレクタ層との界面に、サイドウオールとして前記絶縁性有機膜がそれぞれ形成されている、請求項２に記載したヘテロ接合半導体装置。
【請求項８】
前記基体が化合物半導体からなる、請求項１に記載したヘテロ接合半導体装置。
【請求項９】
前記基体がインジウム燐ＩnＰ又はガリウム砒素ＧaＡsからなる、請求項８に記載したヘテロ接合半導体装置。
【請求項１０】
インジウム燐からなる下層の化合物半導体層と、このインジウム燐層に格子整合する上層の化合物半導体層とによって形成された、請求項８に記載したヘテロ接合半導体装置。
【請求項１１】
へテロ接合バイポーラトランジスタとして構成された、請求項８に記載したヘテロ接合半導体装置。
【請求項１２】
ＮＰＮ型バイポーラトランジスタとして構成された、請求項１１に記載したヘテロ接合半導体装置。
【請求項１３】
請求項１に記載したヘテロ接合半導体装置の製造方法であって、
前記基体上に前記サブコレクタ層、前記コレクタ層、前記ベース層及び前記エミッタ  層を、この順で積層して形成する工程と、
前記エミッタ層と前記ベース層との接合の端部、及び前記ベース層と前記コレクタ層  との接合の端部を、前記絶縁性有機膜によってそれぞれ被覆する工程と、
前記サブコレクタ層の上面を含んでこれより上部を無機パッシベーション膜によって  被覆する工程と、
前記無機パッシベーション膜の所定の位置にコンタクト開口部を形成する工程と、
前記コンタクト開口部に電極を被着する工程と
を有する、ヘテロ接合半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
前記エミッタ層をメサ形状に加工してエミッタメサを形成し、前記ベース層と前記コレクタ層とをメサ形状に加工してベース・コレクタメサを形成し、前記エミッタメサの端面と前記ベース層との界面、及び前記ベース・コレクタメサの端面における前記ベース層と前記コレクタ層との界面に、前記絶縁性有機膜をそれぞれ形成する、請求項１３に記載したヘテロ接合半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
エミッタキャップ層の端面より内方位置に前記エミッタ層の端面を形成して、ひさし  状に突き出た前記エミッタキャップ層の下面と、前記エミッタ層の端面と、前記ベース  層の表面とによって囲まれる第１凹部を形成し、
前記ベース層の端面より内方位置に前記コレクタ層の端面を形成して、ひさし状に突  き出た前記ベース層の下面と、前記コレクタ層の端面と、前記サブコレクタ層の表面と  によって囲まれる第２凹部を形成し、
前記第１凹部及び前記第２凹部に前記絶縁性有機膜をそれぞれ形成する、
請求項１４に記載したヘテロ接合半導体装置の製造方法。
【請求項１６】
前記第１凹部を前記エミッタ層のアンダーカットにより形成し、前記第２凹部を前記コレクタ層のアンダーカットにより形成する、請求項１５に記載したヘテロ接合半導体装置の製造方法。
【請求項１７】
前記エミッタ層及び前記コレクタ層をインジウム燐結晶によって形成し、前記インジウム燐結晶の（０１０）面と等価な結晶面のエッチングによって前記第１凹部及び前記第２凹部をそれぞれ形成する、請求項１６に記載したヘテロ接合半導体装置の製造方法。
【請求項１８】
前記第１凹部及び前記第２凹部を形成した後、全面に感光性の絶縁性有機材料層を形成し、露光及び現像処理によって前記第１凹部及び前記第２凹部に前記絶縁性有機膜を残す、請求項１５に記載したヘテロ接合半導体装置の製造方法。
【請求項１９】
前記絶縁性有機膜を形成した後、全面に別の絶縁性有機材料層を形成し、エッチバックして、前記絶縁性有機膜の側面にサイドウオールとして別の絶縁性有機膜を残す、請求項１５に記載したヘテロ接合半導体装置の製造方法。
【請求項２０】
前記メサ形状の加工後に、全面に絶縁性有機材料層を形成し、エッチバックして、前記エミッタメサの端面と前記ベース層との界面、及び前記ベース・コレクタメサの端面における前記ベース層と前記コレクタ層との界面に、サイドウオールとして前記絶縁性有機膜をそれぞれ残す、請求項１４に記載したヘテロ接合半導体装置の製造方法。
【請求項２１】
前記絶縁性有機材料層の前記現像処理後又は前記エッチバック後に、硬化処理して前記前記絶縁性有機膜を形成する、請求項１８〜２０に記載したヘテロ接合半導体装置の製造方法。
【請求項２２】
前記硬化処理後に、少なくともベース電極を形成する、請求項２１に記載したヘテロ接合半導体装置の製造方法。
【請求項２３】
前記硬化処理前に少なくともベース電極を形成し、この電極を構成する金属の拡散温度以下の温度で前記硬化処理を行う、請求項２１に記載したヘテロ接合半導体装置の製造方法。
【請求項２４】
前記基体として化合物半導体を用いる、請求項１３に記載したヘテロ接合半導体装置の製造方法。
【請求項２５】
前記基体としてインジウム燐ＩnＰ又はガリウム砒素ＧaＡsを用いる、請求項２４に記載したヘテロ接合半導体装置の製造方法。
【請求項２６】
インジウム燐を用いて下層の化合物半導体層を形成し、このインジウム燐層に格子整合する化合物半導体層を上層に形成する、請求項２４に記載したヘテロ接合半導体装置。
【請求項２７】
へテロ接合バイポーラトランジスタを製造する、請求項２４に記載したヘテロ接合半導体装置の製造方法。
【請求項２８】
ＮＰＮ型バイポーラトランジスタを製造する、請求項２７に記載したヘテロ接合半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘテロ接合半導体装置及びその製造方法に関するものであり、より詳しくは、そのパッシベーション膜に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置の高速化および高集積化に対する要求はますます強くなり、３−５族化合物半導体によるヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）に対する期待も高くなっている。
【０００３】
ＨＢＴの作製では、通常、分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）や有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）などを用いて、ガリウム砒素ＧaＡs基板あるいはインジウム燐ＩnＰ基板上に、例えば、サブコレクタ層、コレクタ層、ベース層、エミッタ層およびエミッタキャップ層を順次エピタキシャル成長させ、この積層体をさらに加工してＨＢＴを作製する。
【０００４】
このように、ＨＢＴでは各半導体層を基板上に積層して形成した縦型構造をとっているため、半導体層に接して電極を形成すると、少なくとも下部層の電極形成位置の上部には、上部層を設けることはできなくなる。そこで、いったん各半導体層を形成した後、フォトリソグラフィとエッチングとによって電極形成位置の上部層を除去し、階段状の断面を有するメサ構造に上記積層体を加工することが多い。
【０００５】
図１５は、従来のメサ構造の積層体からなるＨＢＴの構造の一例をモデル的に示す断面図である。このＨＢＴ１００を作製するには、例えば、インジウム燐からなる半絶縁性基板１０１の上に、エピタキシャル成長法によってｎ+型インジウムガリウム砒素ＩnＧaＡsからなるサブコレクタ層１０２、ｎ-型インジウム燐からなるコレクタ層１０３、ｐ+型インジウムガリウム砒素からなるベース層１０４、ｎ型インジウム燐からなるエミッタ層１０５、およびｎ+型インジウムガリウム砒素からなるエミッタキャップ層１０６を順次形成する。
【０００６】
そして、フォトリソグラフィとエッチングとによって、階段状の断面を有するメサ構造に積層体を加工した後、サブコレクタ層１０２に接してコレクタ電極１１１を設け、ベース層１０４に接してベース電極１１２を設け、エミッタキャップ層１０６に接してエミッタ電極１１３を設ける。電極の材料としては、各半導体層にオーミック接触を形成できる材料を用いる。
【０００７】
ＨＢＴ１００の問題点の１つは、インジウムガリウム砒素層とインジウム燐層の接合、すなわち、ベース層１０４とコレクタ層１０３との接合、およびベース層１０４とエミッタ層１０５との接合の端面が露出しているメサの側面で逆方向リーク電流が発生することである。ベース層１０４とコレクタ層１０３との接合におけるリーク電流は、ベース−コレクタ間耐圧を低下させる原因になり、ベース層１０４とエミッタ層１０５との接合におけるリーク電流は、端面での再結合を生じ、増幅率が低下する原因になる。
【０００８】
一般的には、上記リーク電流を防止するために、接合の端面にパッシベーション膜として窒化シリコンＳiＮ膜や酸化シリコンＳiＯ2膜を形成することが考えられる。しかし、インジウムガリウム砒素層とインジウム燐層との接合の端面は、プラズマによるダメージが半導体層に生じやすく、プラズマＣＶＤ法（プラズマ気相成長法）で窒化シリコン膜や酸化シリコン膜を被着させると、プラズマによるダメージが半導体層に生じ、かえって表面リーク電流は増大し、素子特性を著しく劣化させることになる。
【０００９】
そこで、後述の特許文献１などには、図１５に示すように、ＨＢＴ１００の上部全面に塗布などによってベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）やポリイミドなどの絶縁性有機膜１１０を厚く形成し、これをパッシベーション膜および平坦化膜として利用するインジウム燐系ＨＢＴが提案されている。このようにすると、絶縁性有機膜１１０のコーティングによって逆方向リーク電流が抑えられるとともに、メサ段差を有するＨＢＴ１００は表面がほぼ平坦な絶縁性有機膜１１０でおおわれ、その表面上に図示省略した配線などを形成することができる。
【００１０】
しかしながら、ＨＢＴでは一般に半導体装置の耐電圧性能を確保するために、コレクタ層１０３の膜厚が厚くなっている。一例を挙げると、各層の膜厚は、エミッタキャップ層１０６が１５０ｎｍ、エミッタ層１０５が７０ｎｍ、ベース層１０４が５０ｎｍであるのに対し、コレクタ層１０３は５００ｎｍ、サブコレクタ層１０２は２００ｎｍである。このため、上記のように電極１１１〜１１３を設けると、積層方向における電極位置の高低差は、ベース電極１１２とエミッタ電極１１３とでは２２０ｎｍと小さいが、コレクタ電極１１１とエミッタ電極１１３とでは７７０ｎｍにもなる。このため、絶縁性有機膜１１０で平坦化した場合、配線工程などの加工プロセスに重大な困難を生じることになる。
【００１１】
例えば、有機膜１１０の上に配線を形成する際、有機膜１１０にスルーホール１２１ｈ〜１２３ｈを開孔し、このスルーホール１２１ｈ〜１２３ｈに接続プラグ１２１〜１２３を形成して、半導体層上の電極１１１〜１１３と配線電極１３１〜１３３との間をそれぞれ接続する。しかしながら、コレクタ電極１１１とエミッタ電極１１３およびベース電極１１２との高低差に対応して、スルーホール１２１ｈとスルーホール１２３ｈおよび１２２ｈとでは開口する有機膜１１０の膜厚が大きく異なるため、スルーホール１２１ｈ〜１２３ｈのすべてを適正に形成することは非常に難しくなる。
【００１２】
すなわち、エッチング条件をスルーホール１２１ｈに適合させると、スルーホール１２３ｈおよび１２２ｈではエミッタ電極１１３およびベース電極１１２がそれぞれ露出してからも必要以上のオーバーエッチングが行われることになり、ホール径がばらつくだけでなく、電極金属のエッチングやそれに付随するエッチング副生物の堆積などの問題が発生する。
【００１３】
上記の問題点は、深さが大きく異なるスルーホールは別工程で形成するようにすれば回避することができるが、このようにすると、工程数が増加し、生産性が低下する。
【００１４】
また、厚い絶縁性有機膜１１０を全面に形成した場合、有機膜の形成時に生じる応力や、有機膜と無機系材料との熱膨張率の違いによって温度変化に際して生じる応力などによって、ＨＢＴに歪みが生じることも懸念される。また、有機膜上に受動素子などを形成した場合、有機膜は酸化シリコンなどの無機膜に比べ１桁程度熱伝導率が低いため、発熱量の大きい抵抗素子などでは放熱不足に起因する問題が生じるおそれがある。
【００１５】
そこで後述の特許文献２には、接合部を被覆する絶縁性有機膜は形成するものの、絶縁性有機膜による平坦化は行わないＨＢＴの製造方法が提案されている。このＨＢＴの製造方法では、まず、スピンコーティング法によって粘度の低いポリイミドなどをＨＢＴに被着させ、電極上面などの凸部では薄く、メサ上面などのその他の部分では十分な厚さ（例えば約１５０ｎｍ）をもつポリイミド膜などの絶縁性有機膜を形成する。次に、この絶縁性有機膜を異方性エッチングによってエッチバックする。この際、電極上面では被着した絶縁性有機膜を全て除去して電極上面を露出させる一方、その他の部分では絶縁性有機膜を除去してしまわず、パッシベーション膜として残し、この絶縁性有機膜の上に配線などを形成する。
【００１６】
このＨＢＴでは、特許文献１について記した、厚い絶縁性有機膜で被覆することによる問題は生じない。しかし、パッシベーション性能や熱伝導性能が無機膜に比べて劣っている絶縁性有機膜のみでパッシベーション膜を形成した場合、例えば、絶縁性有機膜を透過して侵入する水分などの影響や、動作時の放熱不足などによって、ＨＢＴの信頼性が低下することが懸念される。
【００１７】
一方、後述の特許文献３には、コレクタ層の面積を縮小して寄生コレクタ容量を低減し、高周波特性を改善する目的で有機膜を形成するＨＢＴの例及びその製造方法が提案されている。
【００１８】
図１６は、特許文献３に示されているＨＢＴ２００の断面図である。ＨＢＴ２００を作製するには、例えば、ガリウム砒素ＧaＡsからなる半絶縁性基板２０１の上に、エピタキシャル成長法によって、ｎ+型ガリウム砒素からなるサブコレクタ層２０２、インジウムガリウム砒素からなるエッチング停止層２０３、ｎ-型ガリウム砒素からなるコレクタ層２０４、ｐ+型ガリウム砒素からなるベース層２０５、ｎ-型インジウムガリウム砒素からなる半導体保護層２０６、ｎ-型アルミニウムガリウム砒素ＡlＧaＡsからなるエミッタ層２０７、ｎ+型ガリウム砒素からなる第１エミッタコンタクト層２０８、およびｎ+型インジウムガリウム砒素からなる第２エミッタコンタクト層２０９を積層して形成した後、メサ形状に加工する。
【００１９】
この際、半導体保護層２０６の下部のベース層２０５とコレクタ層２０４とをアンダーカットして、半導体保護層２０６の端部がベース層２０５とコレクタ層２０４の端面より薄板状に突き出た形状を形成し、半導体保護層２０６にベース電極２１２を形成する。このようにすると、ベース・コレクタメサに直接ベース電極を設ける場合に比べて、上記アンダーカットを行った分だけコレクタ層の面積を縮小することができ、寄生コレクタ容量を低減してＨＢＴの高周波特性を改善することができる。
【００２０】
そして、上記アンダーカットで生じた凹部には、ポリイミドなどからなる絶縁性有機膜２２１を充填して半導体保護層２０６の機械的強度を補い、製造歩留まりを向上させる。また、機械的強度をさらに高めるために、有機膜２２１の表面を窒化シリコンなどの絶縁性無機膜２２２で被覆するのもよい。
【００２１】
この場合、絶縁性有機膜２２１を設ける主たる目的は異なっているものの、ベース層２０５とコレクタ層２０４との接合の端面が絶縁性有機膜２２１で被覆されるため、結果的に絶縁性有機膜２２１には接合端面におけるリーク電流を抑える効果もあると考えられる。実際、特許文献３には、コレクタ電極、エミッタ電極及び／又はベース電極の一部を露出させるようにパターニングして電気的な接続を確保しながら、絶縁性有機膜２２１をＨＢＴ２００の全面を被覆するように形成してもよいと記載されている。
【００２２】
しかしながら、絶縁性有機膜をパッシベーション膜として用いる場合には、特許文献２の場合と同様、パッシベーション性能や熱伝導性能が無機膜に比べて劣り、例えば、絶縁性有機膜を透過して侵入する水分などの影響や、動作時の放熱不足などによって、ＨＢＴの信頼性が低下することが懸念される。
【００２３】
【特許文献１】特開２００１−７７２０４号公報（第２−４頁、図１）
【特許文献２】特開平６−２６７９６９号公報（第３−５頁、図１−５）
【特許文献３】特開２００３−１６３２１８号公報（第２、３及び５−７頁、図１−）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
以上に説明したように、ヘテロ接合半導体装置では、パッシベーション膜として優れる緻密な窒化シリコン膜や酸化シリコン膜をプラズマＣＶＤ法で形成すると、プラズマによるダメージが接合の端面の半導体層に生じ、かえって表面リーク電流は増大し、素子特性を著しく劣化させることになる。また、絶縁性有機膜でパッシベーション膜を形成した場合、パッシベーション性能や熱伝導性能が無機膜に比べて劣っているため、絶縁性有機膜を透過して侵入する水分などの影響や、動作時の放熱不足などによって、ヘテロ接合半導体装置の信頼性が低下することが懸念される。
【００２５】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、半導体層間の接合の端面におけるリーク電流を抑え、かつ、水分の侵入や放熱不足の問題を解消できるパッシベーション膜を備えたヘテロ接合半導体装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
即ち、本発明は、サブコレクタ層、コレクタ層、ベース層及びエミッタ層が、この順で基体上に積層されてなるヘテロ接合半導体装置において、
前記エミッタ層と前記ベース層との接合の端部、及び前記ベース層と前記コレクタ層  との接合の端部が、絶縁性有機膜によってそれぞれ被覆され、
前記サブコレクタ層の上面を含んでこれより上部が無機パッシベーション膜によって  被覆され、
前記無機パッシベーション膜の所定の位置にコンタクト開口部が形成され、このコン  タクト開口部に電極が被着されている
ことを特徴とする、ヘテロ接合半導体装置に係わり、また、このヘテロ接合半導体装置の製造方法であって、
前記基体上に前記サブコレクタ層、前記コレクタ層、前記ベース層及び前記エミッタ  層を、この順で積層して形成する工程と、
前記エミッタ層と前記ベース層との接合の端部、及び前記ベース層と前記コレクタ層  との接合の端部を、前記絶縁性有機膜によってそれぞれ被覆する工程と、
前記サブコレクタ層の上面を含んでこれより上部を無機パッシベーション膜によって  被覆する工程と、
前記無機パッシベーション膜の所定の位置にコンタクト開口部を形成する工程と、
前記コンタクト開口部に電極を被着する工程と
を有する、ヘテロ接合半導体装置の製造方法に係わるものである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明のヘテロ接合半導体装置は、サブコレクタ層、コレクタ層、ベース層及びエミッタ層が、この順で基体上に積層されてなるヘテロ接合半導体装置であって、前記エミッタ層と前記ベース層との接合の端部、及び前記ベース層と前記コレクタ層との接合の端部が、絶縁性有機膜によってそれぞれ被覆されているので、リーク電流の少ないヘテロ接合半導体装置を実現できる。
【００２８】
更に、前記サブコレクタ層の上面を含んでこれより上部が、例えばプラズマＣＶＤ法（プラズマ化学気相成長法）によって形成される緻密な窒化シリコン膜などの無機パッシベーション膜によって被覆されているので、水分の侵入などを防止することができ、信頼性に優れたヘテロ接合半導体装置を実現できる。また、前記無機パッシベーション膜は熱伝導性に優れているので、放熱が容易であり、この点からも信頼性が向上する。なお、本発明のヘテロ接合半導体装置では、前記エミッタ層と前記ベース層との接合の端部、及び前記ベース層と前記コレクタ層との接合の端部は前記絶縁性有機膜によって被覆されているので、プラズマＣＶＤ法で窒化シリコン膜などを形成しても、プラズマによるダメージが半導体層間の接合部に生じて表面リーク電流が増大することがない。
【００２９】
そして、前記無機パッシベーション膜の所定の位置にコンタクト開口部が形成され、このコンタクト開口部に電極が被着されているので、前記絶縁性有機膜にコンタクトホールを形成する煩雑さがなく、前記無機パッシベーション膜上に受動素子などを形成すれば、抵抗素子などの受動素子からの放熱を容易に行うことができる。
【００３０】
本発明のヘテロ接合半導体装置の製造方法は、前記ヘテロ接合半導体装置を歩留まりよく製造することを可能にするヘテロ接合半導体装置の製造方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明のヘテロ接合半導体装置及びその製造方法において、前記エミッタ層がメサ形状に加工され、前記ベース層と前記コレクタ層とがメサ形状に加工され、前記エミッタ層からなるエミッタメサの端面と前記ベース層との界面、及び前記ベース層と前記コレクタ層とからなるベース・コレクタメサの端面における、前記ベース層と前記コレクタ層との界面に、前記絶縁性有機膜がそれぞれ形成されているのがよい。
【００３２】
具体的には、
エミッタキャップ層の端面より内方位置に前記エミッタ層の端面が形成され、ひさし  状に突き出た前記エミッタキャップ層の下面と、前記エミッタ層の端面と、前記ベース  層の表面とによって囲まれる第１凹部が形成され、
前記ベース層の端面より内方位置に前記コレクタ層の端面が形成され、ひさし状に突  き出た前記ベース層の下面と、前記コレクタ層の端面と、前記サブコレクタ層の表面と  によって囲まれる第２凹部が形成され、
前記第１凹部及び前記第２凹部に前記絶縁性有機膜がそれぞれ形成されているのがよ  い。
【００３３】
この際、前記第１凹部が前記エミッタ層のアンダーカットにより形成され、前記第２凹部が前記コレクタ層のアンダーカットにより形成されているのがよい。具体的には、前記エミッタ層及び前記コレクタ層がインジウム燐結晶からなり、前記インジウム燐結晶の（０１０）面と等価な結晶面のエッチングによって前記第１凹部及び前記第２凹部がそれぞれ形成されているのがよい。
【００３４】
そして、前記第１凹部及び前記第２凹部を形成した後、全面に感光性の絶縁性有機材料層を形成し、露光及び現像処理によって前記第１凹部及び前記第２凹部に前記絶縁性有機膜を残すのがよい。
【００３５】
上記のように前記第１凹部及び前記第２凹部に前記絶縁性有機膜を形成すると、これらの凹部の奥行きによって前記絶縁性有機膜の厚さを正確に制御できるメリットがある。また、前記絶縁性有機膜が複数の面で半導体層に接触することや、接触面積が大きくなることから、前記絶縁性有機膜と半導体層との密着性がよくなり、剥離などが起こりにくくなるので、信頼性が向上する。
【００３６】
更に、前記第１凹部及び前記第２凹部に前記絶縁性有機膜を形成した後、全面に別の絶縁性有機材料層を形成し、エッチバックして、前記絶縁性有機膜の側面にサイドウオールとして別の絶縁性有機膜を残すのがよい。このようにサイドウオールとして形成した別の絶縁性有機膜を併用して、パッシベーション性能などを更に向上させることができる。
【００３７】
また、別の具体的な実施形態として、前記メサ形状の加工後に、全面に絶縁性有機材料層を形成し、エッチバックして、前記エミッタメサの端面と前記ベース層との界面、及び前記ベース・コレクタメサの端面における前記ベース層と前記コレクタ層との界面に、サイドウオールとして前記絶縁性有機膜がそれぞれ形成されているのがよい。
【００３８】
上記のようにサイドウオールとして前記絶縁性有機膜を形成すると、前記凹部に前記絶縁性有機膜を形成する場合に比べて前記絶縁性有機膜の厚さの制御は難しくなるが、少ない工程数で前記絶縁性有機膜を形成できるメリットがある。また、絶縁性有機材料は感光性である必要はないので、材料選択の自由度が大きくなる。
【００３９】
上記の２つの実施形態において、前記絶縁性有機材料層の前記現像処理後又は前記エッチバック後に、前記絶縁性有機材料層を硬化処理して、前記絶縁性有機膜を形成するのがよい。この際、前記硬化処理後に、少なくともベース電極を形成するのがよい。このようにすると、ベース電極が前記硬化処理の影響を受けることはないので、硬化処理温度が４００℃以上になってもよく、前記感光性の絶縁性有機材料が制約されにくい。例えば、硬化処理温度が３５０℃程度と高いが、感光感度の高い感光性ポリイミドを用いることができる。一方、前記硬化処理前に少なくともベース電極を形成してもよいが、この場合にはベース電極が前記硬化処理の影響を受け、例えば２８０℃より高い温度で前記硬化処理を行うと、半導体とベース電極金属との熱膨張率の違いによって、半導体中に歪層が形成されるおそれがある。従って、ベース電極を構成する金属の拡散温度、例えば２８０℃以下の温度で前記硬化処理を行うようにする必要がある。このため、前記感光性の絶縁性有機材料が制約され、例えば、硬化処理温度が２２０℃程度と低いベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）に感光剤を含有させた材料を用いる必要がある。
【００４０】
ここで特にベース電極の形成順序を取り上げるのは、ベース層が薄いため、ベース電極を構成する金属の拡散の影響を最も受けやすいからである。エミッタ電極では、下部のエミッタキャップ層やエミッタ層が比較的厚いので、メタル拡散の影響はない。コレクタ電極も同様である。なお、電極の材料としては、電極が接する半導体層とオーミック接触を形成できる材料、例えば、チタン、白金および金がこの順に積層されたＴi／Ｐt／Ａuの３層構造を用いるのがよい。このような積層構造にすることで、下地の半導体層に対する密着性とオーミック接触性を実現することができる。
【００４１】
また、前記基体が化合物半導体からなるのがよく、更に具体的には、前記基体がインジウム燐ＩnＰ又はガリウム砒素ＧaＡsからなるのがよい。インジウム燐又はガリウム砒素は３−５族化合物半導体に好適に用いられる代表的な基板材料である。とくに、インジウム燐からなる下層の化合物半導体層と、このインジウム燐層に格子整合する上層の化合物半導体層とによって形成すれば、インジウム燐の格子定数が大きいため、インジウムの割合が大きいインジウムガリウム砒素層と格子整合をとることができ、動作速度の高速化に適している。
【００４２】
この場合、前記構成材料層が化合物半導体からなるへテロ接合バイポーラトランジスタとして構成されているのがよい。この際、このへテロ接合バイポーラトランジスタは、ＮＰＮ型であるのがよい。ＮＰＮ型は動作の高速性に優れた構造である。しかし、ＮＰＮ型に限定するものではなく、増幅率の大きさを重視するのであればＰＮＰ型がよい。
【００４３】
但し、本発明のヘテロ接合半導体装置の機能はトランジスタに限るものではなく、例えば、構成要素はバイポーラトランジスタと同じであっても、動作としてダイオード的な機能や、単純な抵抗や容量としての機能を利用するものであってよい。
【００４４】
次に、本発明の好ましい実施の形態を図面参照下に具体的かつ詳細に説明する。
【００４５】
実施の形態１
実施の形態１では、主として請求項１〜５に記載したヘテロ接合半導体装置と、請求項１３〜１８および２１に記載したヘテロ接合半導体装置の製造方法とに関わる例として、ＩnＰ系ヘテロ接合バイポーラトランジスタおよびその製造方法について説明する。
【００４６】
図１は、実施の形態１に基づくヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）１０の構造を示す断面図である。
【００４７】
ＨＢＴ１０では、分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）や有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）を用いたエピタキシャル成長法によって、半絶縁性基板１の上に、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、およびエミッタキャップ層６が順次積層されている。
【００４８】
ＨＢＴ１０の一例を挙げれば、ＨＢＴ１０はＮＰＮ型のＨＢＴであって、インジウム燐ＩnＰからなる半絶縁性基板１の上に、ｎ+型インジウムガリウム砒素ＩnＧaＡs層からなるサブコレクタ層２、ｎ-型インジウム燐層からなるコレクタ層３、ｐ+型インジウムガリウム砒素層からなるベース層４、ｎ型インジウム燐層からなるエミッタ層５、そしてｎ+型インジウムガリウム砒素層からなるエミッタキャップ層６が順次積層して形成されている。各半導体層の厚さは、例えば、サブコレクタ層２が２００ｎｍ程度、コレクタ層３が５００ｎｍ程度、ベース層４が５０ｎｍ程度、エミッタ層５が７０ｎｍ程度、およびエミッタキャップ層６が１５０ｎｍ程度である。
【００４９】
但し、各層の材料や不純物濃度や膜厚は、上記の例に限定されるものではない。また、エネルギーバンドの不連続を解消するために、組成傾斜してグレーデッド層とした薄い層などが挿入されている構造についても、本実施の形態に含まれるものとする。
【００５０】
エミッタキャップ層６とエミッタ層５は、フォトリソグラフィとエッチングとによってメサ形状に加工され、エミッタメサを形成し、ベース層４とコレクタ層３も同様にメサ形状に加工され、ベース・コレクタメサを形成している。各メサの端部では、下層の端面が上層の端面より内方位置にあり、上層が下層より０．３〜１．０μｍほどひさし状に突き出た、アンダーカット状の形状が形成されている。ひさしが大き過ぎると薄いベース層４が破損する危険が増大し、逆にひさしが小さ過ぎると、感光性の絶縁性有機膜がひさしの下部に残らなくなる可能性があるので、ひさしは上記程度の大きさがよい。
【００５１】
そして、ひさし状に突き出たエミッタキャップ層６の下面と、エミッタ層５の端面と、ベース層４の表面とによって囲まれる前記第１凹部である凹部１１が形成され、ひさし状に突き出たベース層４の下面と、コレクタ層３の端面と、サブコレクタ層２の表面とによって囲まれる前記第２凹部である凹部１２が形成されている。凹部１１および凹部１２には絶縁性有機膜１３および１４がそれぞれ形成され、エミッタメサを構成するエミッタ層５の端面とベース層４との界面、およびベース・コレクタメサの端面における、ベース層４とコレクタ層３との界面を被覆しており、表面リーク電流を抑制する働きをしているので、リーク電流の少ないＨＢＴを実現できる。絶縁性有機膜１３および１４の材料としては、特に限定されるものではないが、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）やポリイミドなどが適している。
【００５２】
上記のように凹部１１および凹部１２に絶縁性有機膜１３および１４を形成すると、これらの凹部の奥行きによって絶縁性有機膜の厚さを正確に制御できるメリットがある。また、絶縁性有機膜が複数の面で半導体層に接触することや、接触面積が大きくなることから、絶縁性有機膜と半導体層との密着性がよくなり、剥離などが起こりにくくなるので、信頼性が向上する。
【００５３】
また、サブコレクタ層２の上面を含んでこれより上部の半導体層３〜６は、無機パッシベーション膜１５によって被覆され、無機パッシベーション膜１５の所定の位置にコンタクト開口部が形成され、このコンタクト開口部に電極７〜９が被着されている。無機パッシベーション膜１５の材料としては、特に限定されるものではないが、例えばプラズマＣＶＤ法によって形成される緻密な窒化シリコン膜などが適しており、これを例えば３００ｎｍ程度の厚さに形成するのがよい。これにより、水分の侵入などを防止することができ、信頼性に優れたヘテロ接合半導体装置を実現できる。また、無機パッシベーション膜１５は熱伝導性に優れているので、放熱が容易であり、この点からも信頼性が向上する。本実施の形態によれば、エミッタ層５の端面とベース層４との界面、およびベース層４とコレクタ層３との界面は絶縁性有機膜１３および１４によって被覆されているので、プラズマＣＶＤ法で窒化シリコンを形成しても、プラズマによるダメージが半導体の接合部に生じて表面リーク電流が増大することがない。
【００５４】
電極は、エミッタキャップ層６に接してエミッタ電極９が設けられ、ベース層４に接してベース電極８が設けられ、サブコレクタ層２に接してコレクタ電極７が設けられている。電極７〜９の材料としては、それぞれが接する半導体層とオーミック接触を形成できる材料であればよい。例えば、チタン、白金および金がこの順に積層されたＴi／Ｐt／Ａuの３層構造などからなるのがよく、各層の厚さを、それぞれ、５０ｎｍ／５０ｎｍ／２００ｎｍとするのがよい。このような積層構造にすることで、下地の半導体層に対する密着性とオーミック接触性を実現できる。
【００５５】
なお、インジウムガリウム砒素系の半導体層では、ガリウム砒素基板も用いることができるが、ここでインジウム燐基板を用いるのは、ＨＢＴ１０の動作速度の高速化を重視したためである。すなわち、インジウムガリウム砒素系の半導体層では、ガリウムに比べてインジウムの割合が大きい方が、電子移動度が大きくなる。この場合、インジウムのイオン半径が大きいため、格子定数が０．５６ｎｍであるガリウム砒素基板は適合せず、格子定数が０．５８ｎｍとより大きいインジウム燐基板が適合する。このため、インジウム燐基板を用いることで、動作速度の大きいインジウムガリウム砒素系半導体のエピタキシャル成長層を、欠陥少なく形成することができる。インジウムの割合が小さい場合には、ガリウム砒素基板を好適に用いることができる。
【００５６】
図２〜図４は、実施の形態１に基づくＨＢＴ１０の作製工程のフローを示す断面図である。
【００５７】
まず、図２（ａ）に示すように、半絶縁性基板１としてインジウム燐ＩnＰ基板を用意する。その上に、ＭＢＥ法またはＭＯＣＶＤ法を用いたエピタキシャル成長法によって、サブコレクタ構成材料層２２、コレクタ構成材料層２３、ベース構成材料層２４、エミッタ構成材料層２５、そしてエミッタキャップ構成材料層２６を形成する。
【００５８】
各層の詳細は次の通りである。すなわち、サブコレクタ構成材料層２２はｎ+型インジウムガリウム砒素層で、厚さ２００ｎｍである。コレクタ構成材料層２３はｎ-型インジウム燐層で、厚さ５００ｎｍである。ベース構成材料層２４はｐ+型インジウムガリウム砒素層で、厚さ５０ｎｍである。エミッタ構成材料層２５はｎ型インジウム燐層で、厚さ７０ｎｍである。エミッタキャップ構成材料層２６はｎ+型インジウムガリウム砒素層で、厚さ１５０ｎｍである。
【００５９】
次に、図２（ｂ）に示すように、フォトレジスト５１をパターニングして形成し、このフォトレジスト５１をマスクとしてエミッタキャップ構成材料層２６とエミッタ構成材料層２５とを選択的にエッチングして、エミッタキャップ層６とエミッタ層５からなるエミッタメサを形成する。この際、サイドエッチングが生じにくく、正確な形状に微細加工できる、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）などの異方性エッチングによってエミッタメサを形成し、形成されるメサの側壁面が基板面に対してできるだけ垂直に近くなるように、メサを加工するのがよい。
【００６０】
次に、図２（ｃ）に示すように、フォトレジスト５２をパターニングして形成し、このフォトレジスト５２をマスクとしてベース構成材料層２４とコレクタ構成材料層２３とを選択的にエッチングして、ベース層４およびコレクタ層３からなるからなるベース・コレクタメサを形成する。この際も上記と同じ理由で、ＲＩＥなどを用いた異方性エッチングによって、ベース・コレクタメサの側壁面が基板面に対してできるだけ垂直に近くなるように、メサを加工するのがよい。
【００６１】
次に、図２（ｄ）に示すように、エミッタ層５およびコレクタ層３とを構成するインジウム燐層をウェットエッチングして、エミッタキャップ層６およびベース層４の下部にそれぞれアンダーカットを入れ、前記第１凹部である凹部１１および前記第２凹部である凹部１２を形成する。この際、インジウム燐結晶の（０１０）面と等価な結晶面のエッチングによって凹部１１および凹部１２を形成するようにすれば、（１００）面などをエッチングするより４〜５倍程度すみやかにエッチングできるので、所望通りの形状の、大きなアンダーカットを入れることができる。凹部１１および凹部１２の奥行きは０．３〜１．０μｍ程度がよい。
【００６２】
上記のように、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）などのドライエッチングとウェットエッチングとを組み合わせることによって、容易に正確な形状の凹部１１および凹部１２を形成することができる。ただし、ウェットエッチングのみで凹部１１および凹部１２を形成することもできる。この場合、ドライエッチングに比べるとサイドエッチングが進みやすくなるので、エミッタメサおよびベース・コレクタメサを形成するマスクとして、フォトレジスト５１および５２よりやや大きいフォトレジストマスクをそれぞれ形成するのがよい。
【００６３】
次に、図３（ｅ）に示すように、全面にスピンコーティング法などによって感光性の絶縁性有機材料層２７を形成した後、全面を露光する。凹部１１および１２に充填された感光性の絶縁性有機材料層２７は上部のエミッタキャップ層６およびベース層４に遮られて露光されない。
【００６４】
次に、図３（ｆ）に示すように、現像処理を行って露光された絶縁性有機材料層２７を除去し、凹部１１および１２に充填された未露光の絶縁性有機材料層２７のみを残す。現像処理後、全体を硬化処理温度に加熱して、残った絶縁性有機材料層２７を硬化させる。これにより、エミッタ層５とベース層４との接合の端部、およびベース層４とコレクタ層３との接合の端部を、絶縁性有機膜１３および１４によってそれぞれ被覆することができる。
【００６５】
感光性の絶縁性有機材料としては、特に限定されるものではないが、感光剤を含んだＢＣＢや、感光性ポリイミドなどが適している。本作製工程では、絶縁性有機膜１３および１４を形成した後に電極７〜９を形成するので、電極７〜９が絶縁性有機材料層２７の硬化処理の影響を受けることはない。従って、硬化処理温度が４００℃以上になってもよく、感光性の絶縁性有機材料が制約されにくい。このため、硬化処理温度が３５０℃程度と高いが、感光感度の高い感光性ポリイミドを用いることができる。
【００６６】
次に、図３（ｇ）に示すように、全面にプラズマＣＶＤ法などによって窒化シリコンなどの無機パッシベーション膜１５を、例えば３００ｎｍ程度の厚さに形成する。さらに、この上にフォトリソグラフィとエッチングによってパターニングして、無機パッシベーション膜１５に形成するコンタクト開口部１６に対応した開口を有するフォトレジスト５３を形成する。本実施の形態によれば、エミッタ層５の端面とベース層４との界面、およびベース層４とコレクタ層３との界面は絶縁性有機膜１３および１４によって被覆されているので、プラズマＣＶＤ法で窒化シリコンを形成しても、プラズマによるダメージが半導体層間の接合部に生じて表面リーク電流が増大することがない。
【００６７】
次に、図３（ｈ）に示すように、フォトレジスト５３をマスクとして無機パッシベーション膜１５を選択的にエッチングして、開口部１６を形成する。
【００６８】
次に、図４（ｉ）および（ｊ）に示すように、リフトオフ法によって、コレクタ電極７、ベース電極８、エミッタ電極９の各電極を形成する。すなわち、まず、図４（ｉ）に示すように、蒸着などによって全面に、例えばチタン、白金および金がこの順に積層されたＴi／Ｐt／Ａuの３層構造からなる電極材料層１７を、各層の厚さが例えば５０ｎｍ／５０ｎｍ／２００ｎｍになるように形成する。次に、フォトレジスト５３を除去することにより、その上に堆積した電極材料層１７を除去して、コレクタ電極７、ベース電極８およびエミッタ電極９となる電極材料層１７のみを残す。電極を上記のような積層構造にすることで、下地の半導体層に対する密着性とオーミック接触性とを実現することができる。
【００６９】
次に、図４（ｋ）に示すように、フォトレジスト５４をパターニングして形成し、このフォトレジスト５４をマスクとしてサブコレクタ構成材料層２２を選択的にエッチングして、サブコレクタ層２からなるサブコレクタメサを形成し、素子間の分離（アイソレーション）を行う。
【００７０】
次に、フォトレジスト５４を除去し、図１に示したＨＢＴ１０を形成する。この後、引き続いて、配線工程などの後工程を行う。
【００７１】
図５は、実施の形態１の変形例に基づくＨＢＴ２０の構造を示す断面図であり、図６〜図８は、ＨＢＴ２０の作製工程のフローを示す断面図である。なお、図５〜図８では、機能が図１〜図４に示したものと同じ半導体層や電極は、多少形状が変わっていても、図１〜図４と同じ番号で示している。
【００７２】
図５に示すＨＢＴ２０では、電極７〜９を形成した後に絶縁性有機膜１３および１４を形成する。この場合には、電極７〜９が絶縁性有機材料層２７の硬化処理温度に曝され、例えば２８０℃より高い温度で硬化処理を行うと、半導体とベース電極金属との熱膨張率の違いによって、半導体中に歪層が形成されるおそれがある。従って、ベース電極８を構成する金属の拡散温度、例えば２８０℃以下の温度で硬化処理を行うようにする必要がある。このため、感光性の絶縁性有機材料が制約され、例えば、硬化処理温度が２２０℃程度と低いベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）に感光剤を含有させた材料を用いる必要がある。
【００７３】
また、作製順を反映して、ＨＢＴ２０の無機パッシベーション膜１５の電極７〜９近傍の形状は、ＨＢＴ１０の無機パッシベーション膜１５と少し異なっている。それ以外にはＨＢＴ１０と本質的な違いはないので、以下、ＨＢＴ２０の作製工程を、ＨＢＴ１０の作製工程との相違点に重点をおいて図６〜図８を用いて説明する。
【００７４】
まず、図６（ａ）に示すように、インジウム燐からなる半絶縁性基板１の上に、ＭＢＥ法またはＭＯＣＶＤ法を用いたエピタキシャル成長法によって、サブコレクタ構成材料層２２、コレクタ構成材料層２３、ベース構成材料層２４、エミッタ構成材料層２５、そしてエミッタキャップ構成材料層２６を形成する。各層の詳細は前述した通りである。
【００７５】
その上に、さらに、フォトリソグラフィとエッチングによってパターニングして、エミッタ電極９に対応した開口を有するフォトレジスト５５を形成した後、蒸着などによって全面に、例えばチタン、白金および金がこの順に積層されたＴi／Ｐt／Ａuの３層構造からなる電極材料層１７を形成する。
【００７６】
次に、図６（ｂ）に示すように、フォトレジスト５５を除去することにより、その上に堆積した電極材料層１７を除去して、エミッタ電極９となる電極材料層１７のみを残し、リフトオフ法によってエミッタ電極９を形成する。
【００７７】
次に、図６（ｃ）に示すように、フォトレジスト５６をパターニングして形成し、このフォトレジスト５６をマスクとしてエミッタキャップ構成材料層２６とエミッタ構成材料層２５とを選択的にエッチングして、エミッタキャップ層６とエミッタ層５からなるエミッタメサを形成する。この際、ＲＩＥなどの異方性エッチングによってエミッタメサを形成し、エミッタメサの側壁面が基板面に対してできるだけ垂直に近くなるようにする。
【００７８】
次に、図６（ｄ）に示すように、フォトレジスト５７をパターニングして形成し、このフォトレジスト５７をマスクとしてベース構成材料層２４とコレクタ構成材料層２３とを選択的にエッチングして、ベース層４およびコレクタ層３からなるからなるベース・コレクタメサを形成する。この際も上記と同じ理由で、ＲＩＥなどを用いた異方性エッチングによって加工する。
【００７９】
次に、図７（ｅ）に示すように、エミッタ電極９と同様に、リフトオフ法によってベース電極８およびコレクタ電極７を形成する。
【００８０】
次に、図７（ｆ）に示すように、エミッタ層５およびコレクタ層３とを構成するインジウム燐層をウェットエッチングして、エミッタキャップ層６およびベース層４の下部にそれぞれアンダーカットを入れ、凹部１１および凹部１２を形成する。この際、インジウム燐結晶の（０１０）面と等価な結晶面のエッチングによって凹部１１および凹部１２を形成するのがよい。凹部１１および凹部１２の奥行きは０．３〜１．０μｍ程度がよい。
【００８１】
次に、図７（ｇ）に示すように、全面に感光性の絶縁性有機材料層２７を形成した後、全面を露光する。凹部１１および１２に充填された感光性の絶縁性有機材料層２７は上部のエミッタキャップ層６およびベース層４に遮られて露光されない。
【００８２】
次に、図７（ｈ）に示すように、現像処理を行って露光された絶縁性有機材料層２７を除去し、凹部１１および１２に充填された未露光の絶縁性有機材料層２７のみを残す。現像処理後、全体を硬化処理温度に加熱して、絶縁性有機材料層２７を硬化させる。これにより、エミッタ層５とベース層４との接合の端部、およびベース層４とコレクタ層３との接合の端部を、絶縁性有機膜１３および１４によってそれぞれ被覆することができる。
【００８３】
本変形例に基づくＨＢＴ２０の作製工程では、電極７〜９を形成した後に絶縁性有機膜１３および１４を形成するので、電極７〜９が絶縁性有機材料層２７の硬化処理の影響を受ける。例えば２８０℃より高い温度で硬化処理を行うと、薄いベース層４と接しているベース電極８では、半導体と電極金属との熱膨張率の違いによって、半導体中に歪層が形成されるおそれがある。従って、ベース電極８を構成する金属の拡散温度、例えば２８０℃以下の温度で絶縁性有機材料層２７の硬化処理を行うようにする必要がある。このため、感光性の絶縁性有機材料が制約され、例えば、硬化処理温度が２２０℃程度と低いベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）に感光剤を含有させた材料を用いる必要がある。感光感度は高いが、硬化処理温度が３５０℃程度と高い感光性ポリイミドは用いることができない。
【００８４】
次に、図８（ｉ）に示すように、全面にプラズマＣＶＤ法などによって窒化シリコンなどの無機パッシベーション膜１５を、例えば３００ｎｍ程度の厚さに形成する。本実施の形態の変形例においても、エミッタ層５の端面とベース層４との界面、およびベース層４とコレクタ層３との界面は絶縁性有機膜１３および１４によって被覆されているので、プラズマＣＶＤ法で窒化シリコンを形成しても、プラズマによるダメージが半導体層間の接合部に生じて表面リーク電流が増大することがない。
【００８５】
次に、図８（ｊ）に示すように、コンタクト開口部１６に対応した開口を有するフォトレジスト（図示省略）を無機パッシベーション膜１５の上に形成し、このフォトレジストをマスクとして無機パッシベーション膜１５を選択的にエッチングして、無機パッシベーション膜１５に開口部１６を形成する。
【００８６】
次に、図８（ｋ）に示すように、フォトレジスト５８をパターニングして形成し、このフォトレジスト５８をマスクとしてサブコレクタ構成材料層２２を選択的にエッチングして、サブコレクタ層２からなるサブコレクタメサを形成し、素子間の分離（アイソレーション）を行う。
【００８７】
次に、フォトレジスト５８を除去し、図５に示したＨＢＴ２０を形成する。この後、引き続いて、配線工程などの後工程を行う。
【００８８】
以上に説明したように、本実施の形態によれば、エミッタメサおよびベース・コレクタメサの端部に、それぞれ、エミッタキャップ層６の下面と、エミッタ層５の端面と、ベース層４の表面とによって囲まれる凹部１１、およびベース層４の下面と、コレクタ層３の端面と、サブコレクタ層２の表面とによって囲まれる凹部１２を形成し、これらの凹部にそれぞれ絶縁性有機膜１３および１４を形成する。これらの絶縁性有機膜によってエミッタ層５の端面とベース層４との界面、およびベース層４とコレクタ層３との界面をそれぞれ被覆し、表面リーク電流を抑制するので、リーク電流の少ないＨＢＴを実現できる。
【００８９】
凹部１１および凹部１２に絶縁性有機膜１３および１４を形成すると、これらの凹部の奥行きによって絶縁性有機膜の厚さを正確に制御できるメリットがある。また、絶縁性有機膜が複数の面で半導体層に接触することや、接触面積が大きくなることから、絶縁性有機膜と半導体層との密着性がよくなり、剥離などが起こりにくくなるので、信頼性が向上する。
【００９０】
また、サブコレクタ層２の上面より上部の半導体層２〜６を、無機パッシベーション膜１５によって被覆し、そのコンタクト開口部に電極７〜９を形成する。無機パッシベーション膜１５として、例えばプラズマＣＶＤ法によって形成される緻密な窒化シリコン膜などを用いることで水分の侵入などを防止するなど、既存のパッシベーション技術を応用して信頼性に優れたＨＢＴを実現できる。また、無機パッシベーション膜１５は熱伝導性に優れているので、放熱が容易であり、この点からも信頼性が向上する。本実施の形態によれば、エミッタ層５の端面とベース層４との界面、およびベース層４とコレクタ層３との界面は絶縁性有機膜１３および１４によって被覆されているので、プラズマＣＶＤ法で窒化シリコンを形成しても、プラズマによるダメージが半導体の接合部に生じて表面リーク電流が増大することがない。
【００９１】
絶縁性有機膜をメサ端部の微小部分にだけ用い、その上および他の部分は無機パッシベーション膜で被覆するため、信頼性に優れたＨＢＴを実現することができる。また、各電極上に絶縁性有機膜がないため、絶縁性有機膜にコンタクトホールを形成する煩雑さがなく、また、無機パッシベーション膜上に受動素子などを形成することができるため、受動素子（抵抗素子）からの放熱に有利である。
【００９２】
なお、本実施の形態では、ウェットエッチングのエッチングレートの結晶方位依存性を利用して、効果的にアンダーカット部を形成できるインジウム燐系ＨＢＴを例に説明したが、これに限定されるものではないのは当然である。
【００９３】
実施の形態２
実施の形態２では、主として請求項１、２および７に記載したヘテロ接合半導体装置と、請求項１３、１４、２０および２１に記載したヘテロ接合半導体装置の製造方法とに関わる例として、ＩnＰ系ヘテロ接合バイポーラトランジスタおよびその製造方法について説明する。
【００９４】
本実施の形態は、エミッタメサの端面とベース層との界面、及びベース・コレクタメサの端面におけるベース層とコレクタ層との界面を被覆する絶縁性有機膜が、それぞれ、サイドウオールとして形成されていることが実施の形態１との相違点である。それ以外には実施の形態１と本質的な違いはないので、以下、実施の形態１との相違点に重点を置き、図９〜図１１を用いて説明する。なお、図９〜図１１では、機能が実施の形態１と同じ半導体層や電極は、多少形状が変わっていても、実施の形態１と同じ番号で指示している。
【００９５】
図９は、実施の形態２に基づくヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）３０の構造を示す断面図である。
【００９６】
ＨＢＴ３０では、ＭＢＥ法やＭＯＣＶＤ法を用いたエピタキシャル成長法によって、半絶縁性基板１の上に、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、およびエミッタキャップ層６が順次積層されている。
【００９７】
ＨＢＴ３０の一例を挙げれば、ＨＢＴ１０はＮＰＮ型のＨＢＴであって、インジウム燐からなる半絶縁性基板１の上に、ｎ+型インジウムガリウム砒素層からなるサブコレクタ層２、ｎ-型インジウム燐層からなるコレクタ層３、ｐ+型インジウムガリウム砒素層からなるベース層４、ｎ型インジウム燐層からなるエミッタ層５、そしてｎ+型インジウムガリウム砒素層からなるエミッタキャップ層６が順次積層して形成されている。各半導体層の厚さは、例えば、クタ層２が２００ｎｍ程度、コレクタ層３が５００ｎｍ程度、ベース層４が５０ｎｍ程度、エミッタ層５が７０ｎｍ程度、およびエミッタキャップ層６が１５０ｎｍ程度である。
【００９８】
エミッタキャップ層６とエミッタ層５は、フォトリソグラフィとエッチングとによってメサ形状に加工され、エミッタメサを形成し、ベース層４とコレクタ層３も同様にメサ形状に加工され、ベース・コレクタメサを形成している。
【００９９】
そして、各メサの端部側面には、サイドウオールとして絶縁性有機膜３３および３４がそれぞれ形成され、エミッタメサを構成するエミッタ層５の端面とベース層４との界面、およびベース・コレクタメサの端面における、ベース層４とコレクタ層３との界面を被覆しており、表面リーク電流を抑制する働きをしているので、リーク電流の少ないＨＢＴを実現できる。絶縁性有機膜３３および３４の材料としては、特に限定されるものではないが、ベンゾシクロブテン（ＢＣＢ）やポリイミドなどが適している。なお、絶縁性有機膜３３が被覆するべきエミッタ層５の端面とベース層４との界面は、絶縁性有機膜３３の下底部のかどにあり、絶縁性有機膜３３はこの部分を被覆すれば十分であるので、絶縁性有機膜３３の形状はサイドウオール状である必要はない。
【０１００】
上記のようにサイドウオールとして絶縁性有機膜３３および３４を形成すると、これらの絶縁性有機膜の厚さの制御は凹部１１および１２に形成する場合に比べて難しくなるが、少ない工程数で絶縁性有機膜を形成できるメリットがある。
【０１０１】
また、サブコレクタ層２の上面を含んでこれより上部の半導体層３〜６は、無機パッシベーション膜１５によって被覆され、コンタクト開口部に電極７〜９が被着されている。無機パッシベーション膜１５の材料としては、特に限定されるものではないが、例えばプラズマＣＶＤ法によって形成される緻密な窒化シリコン膜などが適しており、これを例えば３００ｎｍ程度の厚さに形成するのがよい。これにより、水分の侵入などを防止することができ、信頼性に優れたヘテロ接合半導体装置を実現できる。また、無機パッシベーション膜１５は熱伝導性に優れているので、放熱が容易であり、この点からも信頼性が向上する。本実施の形態によれば、エミッタ層５の端面とベース層４との界面、およびベース層４とコレクタ層３との界面は絶縁性有機膜１３および１４によって被覆されているので、プラズマＣＶＤ法で窒化シリコンを形成しても、プラズマによるダメージが半導体の接合部に生じて表面リーク電流が増大することがない。
【０１０２】
電極は、エミッタキャップ層６に接してエミッタ電極９が設けられ、ベース層４に接してベース電極８が設けられ、サブコレクタ層２に接してコレクタ電極７が設けられている。電極７〜９の材料としては、それぞれが接する半導体層とオーミック接触を形成できる材料であればよい。例えば、チタン、白金および金がこの順に積層されたＴi／Ｐt／Ａuの３層構造などからなるのがよく、各層の厚さを、それぞれ、５０ｎｍ／５０ｎｍ／２００ｎｍとするのがよい。このような積層構造にすることで、下地の半導体層に対する密着性とオーミック接触性を実現できる。
【０１０３】
なお、インジウムガリウム砒素系の半導体層では、ガリウム砒素基板も用いることができるが、ここでインジウム燐基板を用いるのは、ＨＢＴ１０の動作速度の高速化を重視したためである。インジウムの割合が小さい場合には、ガリウム砒素基板を好適に用いることができる。
【０１０４】
図１０と図１１は、実施の形態２に基づくＨＢＴ３０の作製工程のフローを示す断面図である。
【０１０５】
まず、図１０（ａ）に示すように、半絶縁性基板１としてインジウム燐基板を用意する。その上に、ＭＢＥ法またはＭＯＣＶＤ法を用いたエピタキシャル成長法によって、サブコレクタ構成材料層２２、コレクタ構成材料層２３、ベース構成材料層２４、エミッタ構成材料層２５、そしてエミッタキャップ構成材料層２６を形成する。各層の詳細は前記した通りである。
【０１０６】
次に、図１０（ｂ）に示すように、フォトレジスト５９をパターニングして形成し、このフォトレジスト５９をマスクとしてエミッタキャップ構成材料層２６とエミッタ構成材料層２５とを選択的にエッチングして、エミッタキャップ層６とエミッタ層５からなるエミッタメサを形成する。この際、サイドエッチングが生じにくく、正確な形状に微細加工できる、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）などの異方性エッチングによってエミッタメサを形成し、形成されるメサの側壁面が基板面に対してできるだけ垂直に近くなるように、メサを加工するのがよい。これは再現性良くサイドウオールを形成するために重要なことである。
【０１０７】
次に、図１０（ｃ）に示すように、フォトレジスト６０をパターニングして形成し、このフォトレジスト６０をマスクとしてベース構成材料層２４とコレクタ構成材料層２３とを選択的にエッチングして、ベース層４およびコレクタ層３からなるからなるベース・コレクタメサを形成する。この際も上記と同じ理由で、ＲＩＥなどを用いた異方性エッチングによって、ベース・コレクタメサの側壁面が基板面に対してできるだけ垂直に近くなるように、メサを加工するのがよい。これは再現性良くサイドウオールを形成するために重要なことである。
【０１０８】
次に、図１０（ｄ）に示すように、全面にスピンコーティング法などによって絶縁性有機材料層３１を形成し、硬化（キュアリング）させる。絶縁性有機材料は感光性である必要はない。
【０１０９】
次に、図１１（ｅ）に示すように、絶縁性有機材料層３１の全面を異方性エッチングであるＲＩＥでエッチバックして、平坦部の絶縁性有機材料層３１を除去し、エミッタメサおよびベース・コレクタメサの側面に被着した絶縁性有機材料層３１のみを残し、サイドウオールとして絶縁性有機膜３３および３４を形成する。
【０１１０】
絶縁性有機膜３３および３４をサイドウオールとして形成する場合には、凹部１１および１２に絶縁性有機膜を形成する場合に比べて絶縁性有機膜の厚さの制御は難しくなるが、少ない工程数で絶縁性有機膜を形成できるメリットがある。また、絶縁性有機材料は感光性である必要はないので、材料選択の自由度が大きくなる。
【０１１１】
次に、図１１（ｆ）に示すように、全面にプラズマＣＶＤ法などによって窒化シリコンなどの無機パッシベーション膜１５を、例えば３００ｎｍ程度の厚さに形成する。さらに、この上に、無機パッシベーション膜１５に形成するコンタクト開口部１６に対応した開口を有するフォトレジスト６０をフォトリソグラフィとエッチングによってパターニングして形成する。本実施の形態によれば、エミッタ層５の端面とベース層４との界面、およびベース層４とコレクタ層３との界面は絶縁性有機膜３３および３４によって被覆されているので、プラズマＣＶＤ法で窒化シリコンを形成しても、プラズマによるダメージが半導体層間の接合部に生じて表面リーク電流が増大することがない。続いて、フォトレジスト６０をマスクとして無機パッシベーション膜１５を選択的にエッチングして、無機パッシベーション膜１５に開口部１６を形成する。
【０１１２】
次に、図４（ｉ）および（ｊ）と同様にして、図１１（ｇ）に示すように、リフトオフ法によって、コレクタ電極７、ベース電極８、エミッタ電極９の各電極を形成する。すなわち、まず、蒸着などによって全面に、例えばチタン、白金および金がこの順に積層されたＴi／Ｐt／Ａuの３層構造からなる電極材料層１７を、各層の厚さが例えば５０ｎｍ／５０ｎｍ／２００ｎｍになるように形成し、次に、フォトレジスト６０を除去することにより、その上に堆積した電極材料層１７を除去して、コレクタ電極７、ベース電極８およびエミッタ電極９となる電極材料層１７のみを残す。電極を積層構造にすることで、下地の半導体層に対する密着性とオーミック接触性とを実現することができる。
【０１１３】
次に、図１１（ｈ）に示すように、フォトレジスト６１をパターニングして形成し、このフォトレジスト６１をマスクとしてサブコレクタ構成材料層２２を選択的にエッチングして、サブコレクタ層２からなるサブコレクタメサを形成し、素子間の分離（アイソレーション）を行う。
【０１１４】
次に、フォトレジスト６１を除去し、図９に示したＨＢＴ３０を形成する。この後、引き続いて、配線工程などの後工程を行う。
【０１１５】
以上に説明したように、本実施の形態によれば、エミッタメサおよびベース・コレクタメサの端部側面のそれぞれに、サイドウオールとして絶縁性有機膜３３および３４を形成する。これらの絶縁性有機膜によってエミッタ層５の端面とベース層４との界面、およびベース層４とコレクタ層３との界面をそれぞれ被覆し、表面リーク電流を抑制するので、リーク電流の少ないＨＢＴを実現できる。
【０１１６】
サイドウオールとして絶縁性有機膜３３および３４を形成すると、凹部１１および１２に絶縁性有機膜を形成する場合に比べて絶縁性有機膜の厚さの制御は難しくなるが、少ない工程数で絶縁性有機膜を形成できるメリットがある。また、絶縁性有機材料は感光性である必要はないので、材料選択の自由度が大きくなる。
【０１１７】
また、実施の形態１と同様、サブコレクタ層２の上面より上部の半導体層２〜６を、無機パッシベーション膜１５によって被覆し、そのコンタクト開口部に電極７〜９を形成する。無機パッシベーション膜１５として、例えばプラズマＣＶＤ法によって形成される緻密な窒化シリコン膜などを用いることで水分の侵入などを防止するなど、既存のパッシベーション技術を応用して信頼性に優れたＨＢＴを実現できる。また、無機パッシベーション膜１５は熱伝導性に優れているので、放熱が容易であり、この点からも信頼性が向上する。本実施の形態によれば、エミッタ層５の端面とベース層４との界面、およびベース層４とコレクタ層３との界面は絶縁性有機膜１３および１４によって被覆されているので、プラズマＣＶＤ法で窒化シリコンを形成しても、プラズマによるダメージが半導体の接合部に生じて表面リーク電流が増大することがない。
【０１１８】
絶縁性有機膜をメサ端部の微小部分にだけ用い、その上および他の部分は無機パッシベーション膜で被覆するため、信頼性に優れたＨＢＴを実現することができる。また、各電極上に絶縁性有機膜がないため、絶縁性有機膜にコンタクトホールを形成する煩雑さがなく、また、無機パッシベーション膜上に受動素子などを形成することができるため、受動素子（抵抗素子）からの放熱に有利である。
【０１１９】
他の実施の形態
図１２は、本発明の他の実施の形態に基づくヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）４０の構造を示す断面図である。このＨＢＴ４０は、実施の形態１に基づくヘテロ接合バイポーラトランジスタであるＨＢＴ１０の、請求項６に対応した変形例である。
【０１２０】
ＨＢＴ４０では、ＨＢＴ１０と同様、分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）や有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）を用いたエピタキシャル成長法によって、半絶縁性基板１の上に、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、およびエミッタキャップ層６が順次積層されている。各層の詳細は実施の形態１で述べた通りである。
【０１２１】
そして、エミッタキャップ層６とエミッタ層５は、フォトリソグラフィとエッチングとによってメサ形状に加工され、エミッタメサを形成し、ベース層４とコレクタ層３も同様にメサ形状に加工され、ベース・コレクタメサを形成している。各メサの端部には、実施の形態１と同様、凹部１１および凹部１２が形成され、凹部１１および凹部１２には絶縁性有機膜１３および１４がそれぞれ形成され、エミッタメサを構成するエミッタ層５の端面とベース層４との界面、およびベース・コレクタメサの端面における、ベース層４とコレクタ層３との界面を被覆しており、表面リーク電流を抑制する働きをしている。
【０１２２】
本実施の形態では、さらに、凹部１１および凹部１２に形成された絶縁性有機膜１３および１４の側面のそれぞれに、実施の形態２で述べた絶縁性有機膜３３および３４が形成されている。このように二重に絶縁性有機膜を設けることで接合の端部に対する保護作用が確実になり、また絶縁性有機膜の材料選択の自由度が大きくなる。その他は実施の形態１と同様であるので、実施の形態１と同様の作用効果が得られるのは言うまでもない。
【実施例】
【０１２３】
実施の形態１に基づき、図１に示したＮＰＮ型ＨＢＴ１０を作製した。インジウム燐からなる半絶縁性基板１の上に、ＭＯＣＶＤ法を用いたエピタキシャル成長法によって、ｎ+型インジウムガリウム砒素サブコレクタ層２、ｎ-型インジウム燐コレクタ層３、ｐ+型インジウムガリウム砒素ベース層４、ｎ型インジウム燐エミッタ層５、そしてｎ+型インジウムガリウム砒素エミッタキャップ層６を順次積層して形成した。各半導体層の厚さは、サブコレクタ層２が２００ｎｍ、コレクタ層３が５００ｎｍ、ベース層４が５０ｎｍ、エミッタ層５が７０ｎｍ、およびエミッタキャップ層６が１５０ｎｍであった。電極の平面形状は長方形で、大きさはエミッタ電極９とベース電極８とが２μｍ×１０μｍ、コレクタ電極７が３μｍ×１０μｍであった。電極間の距離や電極とメサエッジとの距離は約１μｍであった。
【０１２４】
絶縁性有機膜１３および１４は、感光剤を含有したＢＣＢを材料として形成した。また、無機パッシベーション膜としては、プラズマＣＶＤ法によって窒化シリコン膜を形成した。
【０１２５】
図１３は、作製されたＨＢＴ１０におけるベース・コレクタ間の逆方向リーク電流Ｉcboをベース・コレクタ間逆方向電圧Ｖcboに対して図示したグラフである。比較例１として、ベース層４とコレクタ層３との接合の端面にパッシベーション膜がないＨＢＴ５０を作製し、比較例２として、ベース層４とコレクタ層３との接合の端面に、パッシベーション膜としてプラズマＣＶＤによる窒化シリコン膜を直接形成したＨＢＴ６０を作製し、これらにおける逆方向リーク電流Ｉcboを図１３に示した。
【０１２６】
図１３から、ＩnＰ系ＨＢＴの逆方向リーク電流Ｉcboが最も小さくなるのは、ベース層４とコレクタ層３との接合の端面にパッシベーション膜として何も設けない比較例１の場合であることがわかる。しかし、パッシベーション膜を何も設けない状態では、ＨＢＴとしての信頼性を確保することができない。ＢＣＢ膜をパッシベーション膜として形成した実施例の場合、逆方向リーク電流Ｉcboの劣化はあるものの、許容できる程度に小さい。それに対し、パッシベーション膜としてプラズマＣＶＤによる窒化シリコン膜を直接形成した比較例２の場合、逆方向リーク電流Ｉcboの劣化は許容できない程度に大きく、プラズマによる半導体層のダメージが大きいことを示している。
【０１２７】
図１４は、水洗後のＨＢＴ１０におけるベース・コレクタ間の逆方向リーク電流Ｉcboをベース・コレクタ間逆方向電圧Ｖcboに対して図示したグラフである。比較例３として、ベース層４とコレクタ層３との接合の端面にＢＣＢからなる絶縁性有機膜１３および１４は形成されているが、それをさらに被覆する無機パッシベーション膜が形成されていないＨＢＴ７０を作製し、水洗後のＨＢＴ７０における逆方向リーク電流Ｉcboを図１４に示した。
【０１２８】
実施例のＨＢＴ１０の場合、図１４と図１３との違いは素子による特性のばらつきであって、図１４と図１３との間に本質的な違いがないことから、窒化シリコン膜で被覆された本実施例のＨＢＴ１０では、水分を遮断する窒化シリコン膜によって水分の侵入が防止され、高い信頼性が維持されていることがわかる。一方、ベース層４とコレクタ層３との接合の端面がＢＣＢのみで被覆され、それをさらに被覆する無機パッシベーション膜が形成されていない比較例３のＨＢＴ７０では、水洗によって逆方向リーク電流Ｉcboが異常に大きくなっている。これはＢＣＢが水分を遮断する性能が低く、ＢＣＢ膜を透過した水分によって接合の端面の逆方向リーク電流が劣化したものと考えられる。このように、本実施例と比較例３との比較は、ＢＣＢ膜のような有機膜だけでは水分を遮断する性能が不足しており、無機パッシベーション膜と併用することが極めて有効であることを示している。
【０１２９】
以上のように、実施例のＨＢＴ１０によって本発明の作用効果を具体的に確認することができた。
【０１３０】
以上、本発明を実施の形態及び実施例に基づいて説明したが、本発明はこれらの例に何ら限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１３１】
本発明のヘテロ接合半導体装置及びその製造方法は、種々の電子回路に用いられ、その高速化および高集積化を実現する３−５族化合物半導体によるヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）などの半導体装置及びその製造方法として用いられ、その高信頼性化や高性能化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本発明の実施の形態１に基づくＨＢＴの構造を示す断面図である。
【図２】同、ＨＢＴの作製工程のフローを示す断面図である。
【図３】同、ＨＢＴの作製工程のフローを示す断面図である。
【図４】同、ＨＢＴの作製工程のフローを示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１の変形例に基づくＨＢＴの構造を示す断面図である。
【図６】同、ＨＢＴの作製工程のフローを示す断面図である。
【図７】同、ＨＢＴの作製工程のフローを示す断面図である。
【図８】同、ＨＢＴの作製工程のフローを示す断面図である。
【図９】本発明の実施の形態２に基づくＨＢＴの構造を示す断面図である。
【図１０】同、ＨＢＴの作製工程のフローを示す断面図である。
【図１１】同、ＨＢＴの作製工程のフローを示す断面図である。
【図１２】本発明の他の実施の形態に基づくＨＢＴの構造を示す断面図である。
【図１３】本発明の実施例および比較例１および２のＨＢＴにおいて、ベース・コレクタ間の逆方向リーク電流Ｉcboをベース・コレクタ間逆方向電圧Ｖcboに対して図示したグラフである。
【図１４】水洗後の本発明の実施例および比較例３のＨＢＴにおいて、ベース・コレクタ間の逆方向リーク電流Ｉcboをベース・コレクタ間逆方向電圧Ｖcboに対して図示したグラフである。
【図１５】従来のメサ構造の積層体からなるＨＢＴの構造の一例をモデル的に示す断面図である。
【図１６】特許文献３に示されているＨＢＴの断面図である。
【符号の説明】
【０１３３】
１…半絶縁性基板、２…サブコレクタ層、３…コレクタ層、４…ベース層、
５…エミッタ層、６…エミッタキャップ層、７…コレクタ電極、８…ベース電極、
９…エミッタ電極、１０…ヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）、
１１、１２…凹部、１３、１４…絶縁性有機膜、１５…無機パッシベーション膜、
１６…開口部、１７…電極材料層、２０…ＨＢＴ、２２…サブコレクタ構成材料層、
２３…コレクタ構成材料層、２４…ベース構成材料層、２５…エミッタ構成材料層、
２６…エミッタキャップ構成材料層、２７…感光性の絶縁性有機材料層、３０…ＨＢＴ、
３１…絶縁性有機材料層、３３、３４…絶縁性有機膜、４０…ＨＢＴ、
５１〜６１…フォトレジスト、１００…ＨＢＴ、１０１…半絶縁性基板、
１０２…サブコレクタ層、１０３…コレクタ層、１０４…ベース層、
１０５…エミッタ層、１０６…エミッタキャップ層、１１０…絶縁性有機膜、
１１１…コレクタ電極、１１２…ベース電極、１１３…エミッタ電極、
１２１〜１２３…接続プラグ、１２１ｈ〜１２３ｈ…スルーホール、
１３１〜１３３…配線電極、２００…ＨＢＴ、２０１…半絶縁性基板、
２０２…サブコレクタ層、２０３…エッチング停止層、２０４…コレクタ層、
２０５…ベース層、２０６…半導体保護層、２０７…エミッタ層、
２０８…第１エミッタコンタクト層、２０９…第２エミッタコンタクト層、
２１１…コレクタ電極、２１２…ベース電極、２１３…エミッタ電極、
２２１…絶縁性有機膜、２２２…絶縁性無機膜
【図１】
2006210633.tif 000003
【図２】
2006210633.tif 000004
【図３】
2006210633.tif 000005
【図４】
2006210633.tif 000006
【図５】
2006210633.tif 000007
【図６】
2006210633.tif 000008
【図７】
2006210633.tif 000009
【図８】
2006210633.tif 000010
【図９】
2006210633.tif 000011
【図１０】
2006210633.tif 000012
【図１１】
2006210633.tif 000013
【図１２】
2006210633.tif 000014
【図１３】
2006210633.tif 000015
【図１４】
2006210633.tif 000016
【図１５】
2006210633.tif 000017
【図１６】
2006210633.tif 000018