(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板（２１）と、
前記半導体基板の上の第１の階層構造（２２）を含むダイオード（２０）と、
前記半導体基板の上の第２の階層構造（３１）を含むトランジスタ（３０）と、を有する半導体集積回路であり、
前記第１の階層構造（２２）はカソード層（２８０）と該カソード層の上のアノードコンタクト層（２９０）を有し、
前記第２の階層構造はコレクタコンタクト層（３３０）、該コレクタコンタクト層の上のコレクタ層（３４０）、該コレクタ層の上のベース層（３５０）、該ベース層の上のエミッタ層（３６０）と該エミッタ層の上のエミッタコンタクト層（３７０）とを有し、
前記エミッタコンタクト層の上にエミッタ電極（４６）、前記ベース層の上にベース電極（４２）、前記コレクタコンタクト層の上にコレクタ電極（４１）を有する半導体集積回路において、
前記カソード層と前記アノードコンタクト層の側面を覆う第１の無機膜（２０２）と、
前記エミッタ層の側面と前記ベース電極を覆い、さらに前記ベース電極と前記エミッタ電極の間を覆う第１の有機膜（３０６）と、
前記コレクタ電極を覆う第２の有機膜（１１１）と、を有し、
前記アノードコンタクト層の上面の高さは前記エミッタコンタクト層の上面の高さより高く、
前記第１の有機膜の上面の高さは前記第１の無機膜の上面の高さよりも低く、前記エミッタ電極の上面の高さ以下であり、
前記第１の有機膜に形成されるコンタクトホールを介して前記ベース電極と接続される配線電極（５４２）を更に有することを特徴とする半導体集積回路。
【請求項２】
前記第２の有機膜の上面の高さは前記第１の有機膜の上面の高さよりも低いことを特徴とする請求項１に記載の半導体集積回路。
【請求項３】
前記コレクタ電極の上面の高さは前記ベース電極の上面の高さと等しいことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の半導体集積回路。
【請求項４】
前記アノードコンタクト層の上にアノード電極を有し、
該アノード電極の上面の高さと前記エミッタ電極の上面の高さが等しいことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の半導体集積回路。
【請求項５】
前記第１の階層構造はさらに前記カソード層の下にカソードコンタクト層を有し、
該カソードコンタクト層の上にカソード電極を有し、
該カソード電極と前記エミッタ電極の高さが等しいことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の半導体集積回路。
【請求項６】
前記第１の階層構造のカソード層の下の層構成は前記第２の階層構造と同一であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の半導体集積回路。
【請求項７】
前記第１の有機膜の上面と前記第２の有機膜の上面を覆うように形成された第４の無機膜を有する請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の半導体集積回路。
【請求項８】
前記第１の有機膜の側面と前記コレクタ層の側面を覆う第３の無機膜（３０９）をさらに有することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の半導体集積回路。
【請求項９】
前記第１の階層構造と前記第２の階層構造の間の領域であり素子分離位置（７１）を含む素子分離部（７０）と、
前記第１の階層構造のうち前記カソード層よりも下の層の側面と前記ダイオード側の素子分離部の領域とを覆う第２の無機膜（２０９）を有し、
前記第３の無機膜はさらにコレクタ電極の表面から前記トランジスタ側の素子分離部の領域までを覆い、
前記第２の無機膜と前記第３の無機膜は、前記第１の有機膜および前記第２の有機膜よりもエッチングレートが低い材料を含み、
前記第２の無機膜に含まれる前記第１の有機膜および前記第２の有機膜よりもエッチングレートが低い材料の厚さは、前記第３の無機膜に含まれる前記第１の有機膜および前記第２の有機膜よりもエッチングレートが低い材料の厚さよりも厚いことを特徴とする請求項８の半導体集積回路。
【請求項１０】
半導体基板上にトランジスタに含まれるコレクタコンタクト層（１３０）、コレクタ層（１４０）、ベース層（１５０）、エミッタ層（１６０）、エミッタコンタクト層（１７０）と、ダイオードに含まれるカソード層（１８０）とアノードコンタクト層（１９０）とをエピタキシャル結晶成長させ、
前記ダイオードのカソード層（２８０）とアノードコンタクト層（２９０）と、前記トランジスタのコレクタコンタクト層（３３０）、コレクタ層（３４０）、ベース層（３５０）、エミッタ層（３６０）、エミッタコンタクト層（３７０）をエッチング処理により形成し、
アノード電極、コレクタ電極、ベース電極、エミッタ電極を形成する半導体集積回路の製造方法において、
前記カソード層と前記アノードコンタクト層の側面を覆うように第１の無機膜を形成し（ステップ７、８）、
前記エミッタ層の側面と前記ベース電極を覆い、さらに前記ベース電極と前記エミッタ電極の間を覆うように第１の有機膜を形成し（ステップ１０、１１）、
前記第１の無機膜を覆うように第２の無機膜を形成し（ステップ１４）、
前記第２の無機膜から前記第１の有機膜までの全面を覆うように第２の有機膜を形成し（ステップ１８）、
前記第２の無機膜は前記第１の有機膜および前記第２の有機膜よりもエッチングレートが低い材料を含んだ状態で、
前記第２の有機膜の全面エッチングを開始し、
前記第１の有機膜の高さが前記ベース電極よりも高く、かつ前記エミッタ電極の高さ以下の高さになる状態まで全面エッチングを行い（ステップ１９）
前記第１の有機膜にコンタクトホールを形成し、（ステップ２１）
前記コンタクトホールを介して前記ベース電極と接続する配線電極を形成する（ステップ２２）ことを特徴とする半導体集積回路の製造方法。
【請求項１１】
前記第２の無機膜を形成した（ステップ１４）の後に、
前記第１の有機膜の上面を覆うように第３の無機膜を形成し（ステップ１５、１６、１７）、
前記第３の無機膜は前記第１の有機膜および前記第２の有機膜よりもエッチングレートが低い材料を含み、前記第２の無機膜に含まれる前記第１の有機膜および前記第２の有機膜よりもエッチングレートが低い材料の厚さは第３の無機膜に含まれる前記第１の有機膜および前記第２の有機膜よりもエッチングレートが低い材料の厚さよりも厚い状態で、前記第２の有機膜の全面エッチングを開始することを特徴とする請求項１０の半導体集積回路の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高周波帯に対応したトランジスタとダイオードの半導体集積回路についてのものであり、ダイオードの信頼性を向上させ、微小なベース電極を接続する配線電極のコンタクトホールを安定して形成できるようにしたことを特徴とする。
【背景技術】
【０００２】
高周波帯の増幅器や信号発生器として、ダイオードやトランジスタを同一半導体基板上に集積化させた構造のものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１１０３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図４２は周波数可変型信号発生器として、バラクタダイオードとヘテロ接合バイポーラトランジスタを同一の半導体基板に集積化させた半導体集積回路１０を、一部の構成部品を省略して記載している。この半導体集積回路１０ではＨＢＴの層１２とバラクタダイオードのカソードコンタクト層以下の層１３ａに形成したバラクタダイオードの実体部となる層１３ｂを成長させている。ＨＢＴの製作工程にバラクタダイオードの製作工程を加えて作製しており、トランジスタとバラクタダイオードの層構造を独自に最適化させることを可能としている。しかしながら、従来の半導体集積回路１０における構造では以下のような課題がある。
【０００５】
図４２に示す半導体集積回路は、半導体基板１１と、ＨＢＴの層１２を構成する、コレクタコンタクト層１２ａ、コレクタ層１２ｂ、ベース層１２ｃ、エミッタ層１２ｄ、エミッタコンタクト層１２ｅと、バラクタダイオードの下層部を構成するＨＢＴと同一のコレクタコンタクト層１３ａ、コレクタ層１３ｂ、ベース層１３ｃ、エミッタ層１３ｄ、カソードコンタクト層１３ｅとバラクタダイオードの実体部となる上層部を構成するカソード層１４ａ、アノードコンタクト層を含み、さらにカソードコンタクト層の上にカソード電極１５ａ、アノードコンタクト層の上にアノード電極１５ｂ、コレクタコンタクト層の上にコレクタ電極１５ｃ、ベース層の上にベース電極１５ｄ、エミッタコンタクト層の上にエミッタ電極１５ｅを有している。カソード層１４ａとアノードコンタクト層１４ｂを覆うように無機膜１６が形成され、エミッタ層の側面を保護するように有機膜１７ａが形成され、さらに有機膜１７ａと残りの半導体が露出された面を保護するように有機膜１７ｂが形成されている。
【０００６】
図４２において破線で示される配線電極１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ、１９ｅはトランジスタとバラクタダイオードの全面を覆うように形成された素子保護用のベンゾシクロブテン（Ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ、以下ＢＣＢ）などの有機膜１７ａ、１７ｂに形成されたコンタクトホール１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ、１８ｅを介して、カソード電極１５ａ、アノード電極１５ｂ、ベース電極１５ｃ、コレクタ電極１５ｄ、エミッタ電極１５ｅに接続されている。電極の高さは高い順に、アノード電極１５ａとカソード電極１５ｂ、エミッタ電極１５ｅ、ベース電極１５ｄ、コンタクト電極１５ｃである。
【０００７】
配線電極を各電極と接続するコンタクトホールはエッチングによって形成される。総じて、エッチングの対象となる膜の厚さが厚いとエッチング時間が長くなるために高さ方向だけではなく幅方向にもエッチングが進み、ベース電極の寸法ｗよりも大きな寸法ｗ+Δｗのコンタクトホールが得られてしまう。いわゆるサイドエッチの影響である。各電極のうち最も高い位置にあるアノード電極とカソード電極よりも、コレクタホールが形成される素子保護用の有機膜の上面は高い位置にある。トランジスタのベース電極やコレクタ電極はアノード電極やカソード電極よりも低い位置にあるために、ベース電極やコレクタ電極の有機膜はダイオードのアノード電極やカソード電極の上にある有機膜よりと比べて厚く形成されていることとなる。そのために、コレクタ電極やベース電極のコンタクトホール形成のエッチングには長い時間を要し、サイドエッチ量の増大に伴ってベース電極とコレクタ電極のコンタクトホールの開口幅が広がる問題がある。
【０００８】
特にベース電極のコンタクトホールの径が増大すると、ベース電極の幅よりもコンタクトホールの幅が大きくなる。この状態でベース電極を配線により接続すると、ベース電極の幅よりもベース電極のコンタクトホールの幅の方が大きいために、予め形成しておいたベース電極が一回り大きな寸法となる。ベース電極の寸法が増大すると、その隣にあるエミッタ電極との絶縁性を確保している有機膜の厚みがベース電極の寸法が一回り増大した分だけ薄くなり、良好な絶縁性が保持できなくなる。したがって、エミッタ電極とベース電極の間で短絡する傾向を示す素子の発生確率が高くなる。エミッタ電極とベース電極の間の短絡を避けるためにエミッタ電極とベース電極の距離を広くすることが考えられるが、ベース電極とエミッタ電極の距離の増大に伴いベース層の幅が広くなる。ベース層の幅が広くなるとベース層の幅で規定されるベースコレクタ容量の値が増加するために、ＣＲ時定数で定まる帯域が低下して、所望の高周波特性が得られなくなる。
【０００９】
この問題を解決する方法として、５μｍ程度の厚膜のＢＣＢを全面に塗布して、全面エッチングによるエッチバック法を用いてコレクタ電極とベース電極の上の有機膜の段差を減らして、さらにベース電極の上の有機膜の厚さを最適とすることで微少なベース電極のコンタクトホール形成を可能とする方法もある。エッチバック法にて表面全体に形成した厚膜のＢＣＢの全面エッチングを進めていくと、先にアノード電極とカソード電極の上の有機膜が全て除去され、その後にベース電極の上の有機膜が一部エッチングにより除去され、ベース電極のコンタクトホールを形成するのに最適な厚さとなる。しかしながら、ベース電極の上の有機膜の厚さが最適となったこの時には、ダイオード側では半導体側面の保護膜が過剰にエッチングされ、半導体側面が露出してしまい、さらに半導体側面がエッチングされることとなる。このため、ダイオードを形成している半導体がエッチングによりダメージを受けてしまい、ダイオードの信頼性が低下してしまう。また、半導体側面の保護膜を全て残すようにエッチングを行った場合には、逆にベース電極をコンタクトの上の有機膜が厚く残り、ベース電極と配線電極を接続するコンタクトホールが広く形成されてしまい、エミッタ電極とベース電極の間の絶縁性が確保できなくなる。
【００１０】
本発明では、この問題を解決して、ダイオードの信頼性を損なうこと無く、微小なベース電極を接続する配線電極のコンタクトホールを安定して形成することを可能とすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明の請求項１の半導体集積回路は、
半導体基板（２１）と、
前記半導体基板の上の第１の階層構造（２２）を含むダイオード（２０）と、
前記半導体基板の上の第２の階層構造（３１）を含むトランジスタ（３０）とを有する半導体集積回路であり、
前記第１の階層構造（２２）はカソード層（２８０）と該カソード層の上のアノードコンタクト層（２９０）を有し、
前記第２の階層構造はコレクタコンタクト層（３３０）、該コレクタコンタクト層の上のコレクタ層（３４０）、該コレクタ層の上のベース層（３５０）、該ベース層の上のエミッタ層（３６０）と該エミッタ層の上のエミッタコンタクト層（３７０）とを有し、
前記エミッタコンタクト層の上にエミッタ電極（４６）、前記ベース層の上にベース電極（４２）、前記コレクタコンタクト層の上にコレクタ電極（４１）を有する半導体集積回路において、
前記カソード層と前記アノードコンタクト層の側面を覆う第１の無機膜（２０２）と、
前記エミッタ層の側面と前記ベース電極を覆い、さらに前記ベース電極と前記エミッタ電極の間を覆う第１の有機膜（３０６）と、
前記コレクタ電極を覆う第２の有機膜（１１１）とを有し、
前記アノードコンタクト層の上面の高さは前記エミッタコンタクト層の上面の高さより高く、
前記第１の有機膜の上面の高さは前記第１の無機膜の上面の高さよりも低く、前記エミッタ電極の上面の高さ以下であり、
前記第１の有機膜に形成されるコンタクトホールを介して前記ベース電極と接続される配線電極（５４２）を更に有することを特徴としている。
【００１２】
また、本発明の請求項２における半導体集積回路は請求項１記載の半導体集積回路であって、
前記第２の有機膜の上面の高さは前記第１の有機膜の上面の高さよりも低いことを特徴としている。
【００１３】
また、本発明の請求項３における半導体集積回路は請求項１又は請求項２に記載の半導体集積回路であって、
前記コレクタ電極の上面の高さは前記ベース電極の上面の高さと等しいことを特徴とし
ている。
【００１４】
また、本発明の請求項４における半導体集積回路は請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の半導体集積回路であって、
前記アノードコンタクト層の上のアノード電極を有し、
該アノード電極の上面の高さと前記エミッタ電極の上面の高さが等しいことを特徴としている。
【００１５】
また、本発明の請求項５における半導体集積回路は請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の半導体集積回路であって、
前記第１の階層構造はさらに前記カソード層の下にカソードコンタクト層を有し、
該カソードコンタクト層の上にカソード電極を有し、
該カソード電極と前記エミッタ電極の高さが等しいことを特徴としている。
【００１６】
また、本発明の請求項６における半導体集積回路は請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の半導体集積回路であって、
前記第１の階層構造のカソード層の下の層構成は前記第２の階層構造と同一であることを特徴としている。
【００１７】
また、本発明の請求項７における半導体集積回路は請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の半導体集積回路であって、
前記第１の有機膜の上面と前記第２の有機膜の上面を覆うように形成された第４の無機
膜を有することを特徴としている。
【００１８】
また、本発明の請求項８における半導体集積回路は請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の半導体集積回路であって、前記第１の有機膜の側面と前記コレクタ層の側面を覆う第３の無機膜（３０９）をさらに有することを特徴としている。
【００１９】
また、本発明の請求項９における半導体集積回路は請求項８記載の半導体集積回路であって、
前記第１の階層構造と前記第２の階層構造の間の領域であり素子分離位置（７１）を含む素子分離部（７０）と、
前記第１の階層構造のうち前記カソード層よりも下の層の側面と前記ダイオード側の素子分離部の領域とを覆う第２の無機膜（２０９）を有し、
前記第３の無機膜はさらにコレクタ電極の表面から前記トランジスタ側の素子分離部の領域までを覆い、
前記第２の無機膜と前記第３の無機膜は、前記第１の有機膜および前記第２の有機膜よりもエッチングレートが低い材料を含み、
前記第２の無機膜に含まれる前記第１の有機膜および前記第２の有機膜よりもエッチングレートが低い材料の厚さは、前記第３の無機膜に含まれる前記第１の有機膜および前記第２の有機膜よりもエッチングレートが低い材料の厚さよりも厚いことを特徴とする、請求項８の半導体集積回路。
【００２０】
また、本発明の請求項１０における半導体集積回路の製造方法は
半導体基板上にトランジスタに含まれるコレクタコンタクト層（１３０）、コレクタ層（１４０）、ベース層（１５０）、エミッタ層（１６０）、エミッタコンタクト層（１７０）と、ダイオードに含まれるカソード層（１８０）とアノードコンタクト層とをエピタキシャル結晶成長させ、
前記ダイオードのカソード層（２８０）とアノードコンタクト層（２９０）と、前記トランジスタのコレクタコンタクト層（３３０）、コレクタ層（３４０）、ベース層（３５０）、エミッタ層（３６０）、エミッタコンタクト層（３７０）をエッチング処理により形成し、
アノード電極、コレクタ電極、ベース電極、エミッタ電極を形成するトランジスタとダイオードの半導体集積回路の製造方法において、
前記カソード層の側面を覆うように第１の無機膜を形成し（ステップ７、８）、
前記エミッタ層の側面と前記ベース電極を覆い、さらに前記ベース電極と前記エミッタ電極の間を覆うように第１の有機膜を形成し（ステップ１０、１１）、
前記第１の無機膜を覆うように第２の無機膜を形成し（ステップ１４）、
前記第２の無機膜から前記第１の有機膜までの全面を覆うように第２の有機膜を形成し（ステップ１８）、
前記第２の無機膜は前記第１の有機膜および前記第２の有機膜よりもエッチングレートが低い材料を含んだ状態で、
前記第２の有機膜の全面エッチングを開始し、
前記第１の有機膜の高さが前記ベース電極よりも高く、かつ前記エミッタ電極の高さ以下の高さになる状態まで全面エッチングを行い（ステップ１９）
前記第１の有機膜にコンタクトホールを形成し、（ステップ２１）
前記コンタクトホールを介して前記ベース電極と接続する配線電極を形成すること（ステップ２２）を特徴としている。
【００２１】
また、本発明の請求項１１における半導体集積回路の製造方法は請求項１０記載の半導体集積回路の製造方法であって、
前記第２の無機膜を形成した（ステップ１４）の後に、
前記第１の有機膜の上面を覆うように第３の無機膜を形成し（ステップ１５、１６、１７）、
前記第３の無機膜は前記第１の有機膜および前記第２の有機膜よりもエッチングレートが低い材料を含み、前記第２の無機膜に含まれる前記第１の有機膜および前記第２の有機膜よりもエッチングレートが低い材料の厚さは第３の無機膜に含まれる前記第１の有機膜および前記第２の有機膜よりもエッチングレートが低い材料の厚さよりも厚い状態で、
前記第２の有機膜の全面エッチングを開始することを特徴としている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明における半導体集積回路ではダイオードのカソード層とアノードコンタクト層の側面が無機膜で覆われ、ベース電極を覆っている有機膜の上面の高さが、エミッタ電極の上面の高さ以下であり且つダイオードのカソード層とアノードコンタクト層の側面を覆う無機膜の上面の高さより低い構成としている。ダイオードのカソード層とアノードコンタクト層の側面が無機膜で覆われていることにより、ダイオードの信頼性を低下させることはない。さらに、ベース電極を覆っている有機膜の上面がエミッタ電極の上面の高さ以下である構成をとることで、配線電極のコンタクトホールを形成する有機膜を薄くすることができ、サイドエッチングの影響によるベース電極のコンタクトホールの拡がりを防止することができる。したがって、ベース電極の上にある有機膜にベース電極と配線電極を接続するコンタクトホールを安定して形成することができ、エミッタ電極とベース電極との絶縁性を確保できる。
【００２３】
また、全面エッチングの前に有機膜よりもエッチングレートが高い材料を含む無機膜をベース電極の上の有機膜の上に形成しておくことで、ベース電極を覆う有機膜が過剰にエッチングされることを防止することができる。
【００２４】
また、コレクタ電極の上面とベース電極の上面を同じ高さにすることで、コレクタ電極を覆う有機膜の上面とベース電極を覆う有機膜の上面の段差を減少させることができ、ベース電極のコンタクトホールの配線形成時のレジストをより平坦に近い面に対して塗布することができる。したがって、ベース電極のコンタクトホールの寸法分布をより抑えることができる。
【００２５】
また、コレクタ電極の上にありコレクタ層の側面を覆う有機膜とコレクタ層の側面の間にコレクタ層の側面を直接保護する無機膜を設けたことにより、製造時のベース電極とエミッタ電極を保護する有機膜が製造時に吸湿することを防ぎ、さらにコレクタ層側面が過剰にエッチングされた場合にダメージを防ぐことができる。その結果、トランジスタの信頼性をさらに向上させることができる。
【００２６】
また、コレクタ層の側面を覆う無機膜を延長して、コレクタ電極を経由してトランジスタとダイオードの間の半導体基板の表面が露出した領域の一部までを覆うようにした。さらにカソード電極を保護する無機膜の側面からダイオードの下層部の側面を経由してトランジスタとダイオードの間の半導体基板の表面が露出した領域のうちダイオード側の部分までを直接保護する無機膜を設けた。また、トランジスタとダイオードの間の半導体基板の表面が露出した領域のうちダイオード側の部分を無機膜の厚さをトランジスタ部側の部分を覆っている無機膜の厚さより厚くした。この構成とすることで、半導体基板の表面、ダイオードやトランジスタのコレクタコンタクト層の側面などの半導体の露出している面を保護することが可能となるために、ダイオードやトランジスタの信頼性をより向上させることができる。
【００２７】
また、ベース電極とコレクタ電極の高さを同一とした別の効果として、コレクタ電極のコンタクトホールの深さがより浅くなり、配線形成時での電極の段切れを防止させることもできる。
【００２８】
また本発明の製造方法においては全面エッチング開始時のダイオードのアノード電極とカソード電極を覆う無機膜とトランジスタのベース電極上の有機膜を覆う無機膜に、ダイオードとトランジスタを覆う有機膜よりもエッチングレートが低い材料を含むように選択する。さらにアノード電極とカソード電極を覆う無機膜に含まれる有機膜よりエッチングレートが低い材料の厚さよりも、ベース電極上の有機膜の上を覆う無機膜に含まれる有機膜よりエッチングレートが低い材料の厚さを薄く設定する。このような条件でエッチバック法による全面エッチングを経て製造することによって、ダイオードの信頼性を損なうこと無く、コレクタ電極の上の有機膜とベース電極の上の有機膜を所望の高さにすることができる。その結果、ベース電極のコンタクトホールを安定して形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態の半導体集積回路の構造図
【図２】本発明の実施形態の半導体集積回路の各電極の高さを比較するための図
【図３】図１の半導体集積回路の全面エッチング開始前の構成を示す図
【図４】図１の半導体集積回路の全面エッチング終了時の構成を示す図
【図５】図１の半導体集積回路の全面エッチング開始時から終了時までの各電極の上の膜の高さの推移を示す図
【図６】本発明の別の実施形態の半導体集積回路の構造図
【図７】図７の半導体集積回路の全面エッチング開始前の構成を示す図
【図８】図８の半導体集積回路の全面エッチング終了時の構成を示す図
【図９】本発明の別の実施形態の半導体集積回路の構造図
【図１０】図１０の半導体集積回路の全面エッチング開始前の構成を示す図
【図１１】図１０の半導体集積回路の全面エッチング終了時の構成を示す図
【図１２】本発明の別の実施形態の半導体集積回路の構造図
【図１３】図１３の半導体集積回路の全面エッチング開始前の構成を示す図
【図１４】図１３の半導体集積回路の全面エッチング終了時の構成を示す図
【図１５】図１の半導体集積回路の平面図と断面図の構成を示す図
【図１６】実施形態の半導体集積回路の製造工程を示す図
【図１７】実施形態の半導体集積回路の製造工程を示す図
【図１８】実施形態の半導体集積回路の製造工程を示す図
【図１９】実施形態の半導体集積回路の製造工程を示す図
【図２０】実施形態の半導体集積回路の製造工程を示す図
【図２１】実施形態の半導体集積回路の製造工程を示す図
【図２２】実施形態の半導体集積回路の製造工程を示す図
【図２３】実施形態の半導体集積回路の製造工程を示す図
【図２４】実施形態の半導体集積回路の製造工程を示す図
【図２５】実施形態の半導体集積回路の製造工程を示す図
【図２６】実施形態の半導体集積回路の製造工程を示す図
【図２７】実施形態の半導体集積回路の製造工程を示す図
【図２８】実施形態の半導体集積回路の製造工程を示す図
【図２９】実施形態の半導体集積回路の製造工程を示す図
【図３０】実施形態の半導体集積回路の製造工程を示す図
【図３１】実施形態の半導体集積回路の製造工程を示す図
【図３２】実施形態の半導体集積回路の製造工程を示す図
【図３３】実施形態の半導体集積回路の製造工程を示す図
【図３４】実施形態の半導体集積回路の製造工程を示す図
【図３５】実施形態の半導体集積回路の製造工程を示す図
【図３６】実施形態の半導体集積回路の製造工程を示す図
【図３７】実施形態の半導体集積回路の製造工程を示す図
【図３８】実施形態の半導体集積回路の製造工程を示す図
【図３９】実施形態の半導体集積回路の製造工程を示す図
【図４０】実施形態の半導体集積回路の製造工程を示す図
【図４１】実施形態の半導体集積回路の製造工程のフローチャートを示す図
【図４２】従来技術の構成を示す図
【発明を実施するための形態】
【００３０】
（第１の実施例）
図１に第１の実施例を示す。図１は、ＩｎＰからなる半導体基板２１の上にエピタキシャル結晶成長させた層に対するエッチング処理により形成されたバラクタダイオード２０（バラクタ）とｎｐｎ型ヘテロバイポーラトランジスタ３０（ＨＢＴ）とを含む集積回路を示している。なお、この図においてＨＢＴとバラクタを一つずつ示しているが、実際の半導体集積回路には、他にも多数の半導体素子およびコイル、抵抗、コンデンサが形成されているものとする。
【００３１】
この半導体集積回路は、ＩｎＰからなる半導体基板上に半導体の結晶をエピタキシャル成長により形成された半導体結晶からなる複数の層に対してエッチング処理を行う。その結果として、バラクタの階層構造２２とＨＢＴの階層構造３１が形成される。バラクタの階層構造２２の下層部２２ａはＨＢＴの階層構造３１と同一の層構成を有している。ＨＢＴの実体部とバラクタ階層構造の下層部２２ａの間の領域は半導体基板が露出しており、この領域はエピタキシャル成長によって形成された半導体結晶からなる全ての層をエッチングによって除去することによって形成されている。この領域の所定の位置を境としてバラクタとＨＢＴは分離されているものとし、この領域を素子分離部７０、バラクタとＨＢＴの境界となる位置を素子分離位置７１とする。
【００３２】
ＨＢＴとバラクタは素子分離部にある素子分離位置７１を境として分離されている。バラクタは素子分離位置７１よりもバラクタの下層部側にある素子分離部とバラクタの下層部と上層部を含むものとして、ＨＢＴはＨＢＴ側の素子分離部とＨＢＴの実体部を含むものとする。バラクタの階層構造の下層部２２ａの上に形成されている上層部２２ｂはバラクタの実体部としての機能を有する。
【００３３】
バラクタの階層構造の下層部２２ａとＨＢＴ３０は共通の層構成なので初めに説明する。ＩｎＰからなる半導体基板２１の上に、総厚２７０ｎｍのコレクタコンタクト層２３０，３３０が設けられている。コレクタコンタクト層２３０、３３０は、ｎ＋−ＩｎＰとｎ＋−ＩｎＧａＡｓ（インジウム・ガリウム・砒素）を含む構成となっている。なお、ｎ＋右上の「＋」の表記はｐ型およびｎ型半導体に不純物を高濃度にドープした材料に使用されるものであり、ここでは高濃度の定義を３×１０１８ｃｍ−３以上とする。また、バラクタの下層部の層構造はＨＢＴと同一なので、同一の層名を付して説明する。
【００３４】
コレクタコンタクト層の上には総厚３５０ｎｍのコレクタ層２４０、３４０が形成される。コレクタ層はｎ−ＩｎＰ、ｉ−ＩｎＰ、ｉ−ＩｎＧａＡｓおよびｎ−ＩｎＧａＡｓを含む構成となっている。（なお、コレクタ層にＩｎＰを含むＨＢＴをダブルへテロ構造バイポーラトランジスタＤＨＢＴという）。さらに、コレクタ層の上に膜厚７０ｎｍであるベース層２５０、３５０が形成され、ｐ＋−ＩｎＧａＡｓから構成される。
【００３５】
そして、このベース層の上には総厚７０ｎｍのエミッタ層２６０、３６０が形成される。エミッタ層はｎ−ＩｎＧａＡｓとｎ−ＩｎＰ２６３、３６３を含む構成となっている。さらに、エミッタ層の上には膜厚が７０ｎｍであり、ｎ＋−ＩｎＧａＡｓから構成されている層２７０、３７０が形成されている。バラクタではこのｎ＋−ＩｎＧａＡｓからなる層をカソードコンタクト層２７０として用い、ＨＢＴではエミッタコンタクト層３７０として用いている。なお、エミッタ層の最上部にあるｎ＋−ＩｎＰ層は、エミッタ層のＩｎＰとエミッタコンタクト層のＩｎＧａＡｓの伝導帯不連続の影響を低減するための層である。
【００３６】
そして、ＨＢＴのコレクタコンタクト層３３０の上には下方側からＴｉ（チタン）、Ｐｔ（白金）、Ａｕ（金）が堆積された多層構造からなり（以下Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕと表すものとし、他の電極などについても同様とする）、総厚が６００ｎｍであるコレクタ電極４１が形成されている。ベース層３５０の上には、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕからなり、総厚が２００ｎｍであるベース電極４２が形成されている。エミッタコンタクト層３８の上には総厚５９０ｎｍのエミッタ電極が形成されている。エミッタ電極はエミッタコンタクト層の上面に設けられたエミッタ下層電極４３と、その上のエミッタ中層電極４４とさらにその上のエミッタ上層電極４５から構成されている。エミッタ下層電極は厚さが２００ｎｍであるＷＳｉ（珪化タングステン）であり、エミッタ中層電極は総厚が１９０ｎｍで、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕから構成される。エミッタ上層電極は総厚が２００ｎｍで、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕから構成されている。なお、この実施例ではベース電極とコレクタ電極の上面の高さは同じ位置にあるものとする。
【００３７】
ベース電極の幅は０．５μｍ、エミッタ電極の幅は１．５μｍであり、ベース電極とエミッタ電極は０．２５μｍの隙間を有した配置となっている。また、コレクタ電極の幅は４μｍでコレクタ電極とベース電極は１μｍの隙間を有した配置となっている。
【００３８】
コレクタ電極、ベース電極、エミッタ電極はそれぞれ配線電極５４１、５４２、５４５によってダイオードのアノード電極やカソード電極、及び外部回路に接続される。
【００３９】
ベース層の上部にはエミッタ層の側面、ベース層の上面、ベース電極の上面および側面とエミッタ電極の側面を覆うようにエミッタベース保護部３０６が配線電極５４２を除くようにして形成されている。エミッタベース保護部はポリイミドやＢＣＢなどの第１の有機膜から構成されている。エミッタベース保護部の上面の高さＨＯＲＧ１はエミッタ電極の高さ以下であればよい。なお、高さの基準は半導体基板とコレクタコンタクト層の界面とする。
【００４０】
図示しないが、エミッタ中層電極側面からエミッタ層の側面を経由してベース電極とエミッタ電極の間のベース層の上面を直接覆うように厚み５０ｎｍの無機膜ＳｉＮｘを設けた構成としてもよい。
【００４１】
このようにして、エミッタ層の側面およびベース層上面の半導体が露出した部分を有機膜もしくは無機膜で直接保護することにより、半導体表面にリーク電流が発生するなどの半導体の材料に起因する信頼性の低下を抑圧できる。また、ベース電極とエミッタ電極の間に有機膜を挟んだ構成とすることにより、ベース電極とエミッタ電極の絶縁性が良好となり、安定した動作が期待できる。
【００４２】
次にダイオードの階層構造の下層部２２ａの上にあるダイオードと実体となる上層部２２ｂについて説明する。カソードコンタクト層の上部に総厚３７０ｎｍであるカソード層２８０が形成される。カソード層はｎ＋−ＩｎＰとｎ−ＩｎＡｌＡｓを含む構成となっている。カソード層の上にはｐ＋−ＩｎＧａＡｓからなるアノードコンタクト層が形成される。
【００４３】
アノードコンタクト層の上にはＴｉ／Ｐｔ／Ａｕからなり、総厚１４０ｎｍであるアノード電極が形成されている。一方カソードコンタクト層の上には、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕからなり、総厚が５８０ｎｍであるカソード電極が形成されている。なお、アノード電極とカソード電極は１．５μｍの隙間を有して位置している。
【００４４】
アノードカソード保護部２０２は第１の無機膜であるＳｉＮｘからなり、アノード電極とカソード電極の側面、アノードコンタクト層とカソード層の側面およびカソードコンタクト層の上面を覆うように形成されている。このようにして、半導体表面が露出した部分を無機膜で保護することで、半導体に起因するバラクタダイオードの信頼性の低下を防止することができる。なお、本実施例ではアノード電極ＨＡＮとカソード電極ＨＣＳの高さは同一であるとし、アノードカソード保護部の上面の高さはアノード電極ＨＡＮとカソード電極の上面の高さと同一である。
【００４５】
アノード電極とカソード電極はそれぞれ配線電極５６１、５６２によってＨＢＴの各電極もしくは外部回路に接続される。配線電極のアノード電極とカソード電極の接続部分の幅は一回り小さくなっている。
【００４６】
第２の有機膜１１１はエミッタベース保護部の側面の一部分から素子分離部とコレクタ電極を経由してコレクタ層の側面とダイオード部のアノードカソード保護部の側面の一部分までを覆うようにして形成されている。
【００４７】
図２はアノード電極、カソード電極、エミッタ電極、ベース電極、コレクタ電極、および第２の有機膜１１１と第１の有機膜から形成されるエミッタベース保護部の上面の高さの位置関係を示す。アノード電極の上面の高さＨＡＮ、カソード電極の上面の高さＨＣＳ、エミッタ電極の上面の高さＨＥＭは同一でＨＡＮ＝ＨＣＳ＝ＨＥＭとなる。ベース電極の上面の高さＨＢＡ、コレクタ電極の上面の高さＨＣＬは同一で、ＨＣＬ＝ＨＢＡとなる。第２の有機膜１１１の上面の高さＨＯＲＧ２は、エミッタベース保護部３０６の上面の高さＨＯＲＧ１よりも低く、ＨＯＲＧ２＜ＨＯＲＧ１となる。図２においてはエミッタベース保護部の上面の高さＨＯＲＧ１はエミッタ電極の上面の高さより低いことからＨＯＲＧ１＜ＨＥＭとなり、ＨＢＡ＜ＨＯＲＧ２＜ＨＯＲＧ１＜ＨＥＭとなる。
【００４８】
無機膜１１２は配線電極５４１、５４２、５４５、５６１、５６２の形成される位置を除いて、アノード電極およびカソード電極の上面から第２の有機膜１１１の上面とエミッタベース保護部の上面を経由してエミッタ電極の上面までを覆うようにして形成されている。無機膜１１２はＳｉＮｘからなり、膜厚は１４０ｎｍである。無機膜１１２によって素子全体を保護することができ、特にＢＣＢからなる有機膜の表面を保護することにより有機膜の吸湿を低減することができる。したがって、吸湿に起因する有機膜の半導体や無機膜や電極の界面からの剥離や絶縁性の低下を防止することができる。
【００４９】
なお、第２の無機膜と第３の無機膜については後述するものとして、無機膜１１２を第４の無機膜とする。
【００５０】
エミッタ電極の配線電極５４５とアノード電極とカソード電極の配線電極５６１、５６２は第４の無機膜１１２の側壁から形成されるコンタクトホールを介してエミッタ電極、アノード電極およびカソード電極に接続されている。
【００５１】
コレクタ電極の配線電極５４１は上方側から第４の無機膜１１２と第２の有機膜１１１の側壁から形成されるコンタクトホールを介してコレクタ電極に接続される。コレクタ電極とベース電極の高さが同じであるために、コレクタ電極のコンタクトホールを浅い深さで形成することができる。コレクタ電極のコンタクトホールが浅くなることで、コレクタ電極のコンタクトホールを介した配線電極形成時におきる電極の段切れを防止することができる。したがって、製作の安定性の向上させることが可能となる。
【００５２】
ベース電極の配線電極５４２は第４の無機膜１１２と第１の有機膜３０６の側壁から形成されるコンタクトホールを介して接続される。ベース電極のコンタクトホールはベース電極の上方にある第４の無機膜１１２と第１の有機膜３０６をエッチングすることによって形成される。総じて、エッチングの対象となる膜の厚さが厚いとエッチング時間が長くなるために高さ方向だけではなく幅方向にもエッチングが進み、所望の寸法よりも大きなコンタクトホールが得られてしまう。いわゆるサイドエッチの影響である。このサイドエッチの影響を軽減するために、第１の有機膜３０６の上面の高さがベース電極の上面よりも高くエミッタ電極の上面の高さ以下の範囲として比較的薄い膜厚を有する構成としている。この構成をとることにより、幅方向のコンタクトホールの拡がりを抑制して、より微小な大きさのコンタクトホールを形成することが可能となる。したがって、予め微小な大きさのベース電極を形成しておくことができる。
【００５３】
予めより小さなベース電極を形成しておくことができればベース電極とエミッタ電極の近接することができ、ベース層のｐ型半導体とコレクタ層のｎ型半導体の接合部が持つ容量も低下するので、ＣＲ時定数で規定されるトランジスタの帯域を高域側に伸ばすことができる。
【００５４】
なお、ベース電極上方の第１の有機膜３０６の高さがベース電極４１より低いと、コンタクトホール形成時にベース電極とエミッタ電極の間の第１の有機膜が過剰にエッチングされた場合に、ベース電極とエミッタ電極間の絶縁性が低下して最終的にはショートしてしまう可能性がある。そのため、ベース電極上方の第１の有機膜の高さはコンタクトホールの拡がりの抑制でき、且つベース電極とエミッタ電極の絶縁性が確保できる範囲で適宜設定することが望ましい。
【００５５】
エミッタベース保護部の上面の高さＨＯＲＧ１は第２の有機膜の上面の高さＨＯＲＧ２よりも高く、エミッタ電極の高さＨＥＭよりも低いため（ＨＯＲＧ２＜ＨＯＲＧ１＜ＨＥＭ）、第２の有機膜の上面とベースエミッタ保護部の上面とエミッタ電極の上面で３段の階段形状をなす。また、コレクタ電極の高さＨＣＬとベース電極の高さＨＢＡは同一であることであることから第２の有機膜の上面とエミッタベース保護部の上面の段差は近接しており、この階段形状の有する段差は比較的小さいことがわかる。この段差が比較的小さな階段形状を土台として配線電極のコンタクトホールを形成する時には、高さが急峻に変わる形状を土台とした場合と比較してより平坦な面に対して配線電極形成のレジストを塗布できるため、レジストの膜厚分布を小さくことができる。また、第４の無機膜１１２も段切れ無く形成することができる。したがって、安定してベース電極を接続する配線電極のコンタクトホールを形成することができる。
【００５６】
なお、第２の有機膜の上面の高さＨＯＲＧ２はエミッタ電極の高さＨＥＭと同一のときには、第２の有機膜の上面とベースエミッタ保護部の上面で２段の階段形状となる。この場合でも、配線電極のコンタクトホール形成時のレジストや第４の無機膜１１２を段切れなく無く形成できる。
【００５７】
このコレクタ電極の上の第２の有機膜の上面とエミッタベース保護部の上面とがなす階段形状は第２の有機膜１１１を全面エッチングによってエッチバックすることで得られた形状である。以下に第２の有機膜の全面エッチングについて説明する。
【００５８】
図３に、この半導体集積回路の製作過程における第２の有機膜の全面エッチングの開始時点の構成を示す。図４には全面エッチング完了時の構成を示す。全面エッチングはアノード電極の上の第１の無機膜２０２がエッチングによって全て除去されるまで行うものとして、エッチングによって除去された膜は破線にて示している。
【００５９】
バラクタ側ではアノード電極とカソード電極の上にアノードカソード保護部を形成する２８０ｎｍの厚みである第１の無機膜２０２が、その無機膜２０２の上には総厚３５０ｎｍのＳｉＮｘ／ＳｉＯ２からなる第２の無機膜２０９が設けられている。一方、ＨＢＴ側ではエミッタ電極と同一の高さを持つ第１の有機膜がベース電極上方に設けられ、その第１の有機膜とエミッタ電極の上にＳｉＮｘ／ＳｉＯ２からなる第３の無機膜３０９が設けられている。第２の無機膜２０９のＳｉＮｘの膜厚は１００ｎｍでＳｉＯ２の膜厚が２５０ｎｍであり、第３の無機膜３０９のＳｉＮｘの膜厚は１００ｎｍでＳｉＯ２の膜厚が１００ｎｍとなっている。第２の有機膜となるＢＣＢはこのアノード電極とカソード電極の上にある無機膜２０９、コレクタ電極、エミッタ電極とベース電極上方の第１の有機膜の上に、ＨＢＴとバラクタの全面を覆うように形成され、膜厚は５μｍである。
【００６０】
ここでアノード電極、カソード電極とエミッタ電極の高さは同一とみなせ、アノード電極とカソード電極の上にある第２の無機膜２０９の厚さがエミッタ電極の上にある第３の無機膜３０９の厚みよりも厚いため、エミッタ電極の上の第３の無機膜３０９の高さはアノード電極とカソード電極の上の第２の無機膜２０９の上面の高さよりも低い位置にある。したがって、エミッタ電極の上の第２の有機膜はアノード電極とカソード電極の上の有機膜よりも厚く形成されていることとなる。ベース電極の上方の第３の無機膜３０９の上面の高さはエミッタ電極の上の第３の無機膜３０９と同一であるため、ベース電極の上方の第２の有機膜の厚さとエミッタ電極の上方の第２の有機膜の厚さは同一である。コレクタ電極の上面は最も低い位置にあるために、コレクタ電極の上の第２の有機膜の厚さは他の電極の上の有機膜よりも厚く形成されていることとなる。したがって、各電極の上の第２の有機膜の厚さは薄い方から順にアノード電極とカソード電極、次にエミッタ電極とベース電極、最後にコレクタ電極となる。
【００６１】
ここで全面エッチングのときのエッチングレートは有機膜や無機膜の材料によって異なり、有機膜として用いているＢＣＢの方が第２の無機膜と第３の無機膜に用いているＳｉＯ２よりも大きなエッチングレートを有し、エッチングレートの比はＢＣＢ・ＳｉＯ２・ＳｉＮｘで２：１：２である。すなわち、ＳｉＯ２はＢＣＢよりもエッチングレートが低い材料であることがわかる。
【００６２】
図５には全面エッチングを開始してから終了するまでのエッチングの推移を示す。比較する点はエッチング開始時（ｔ０＝０）、ｔ１経過後、ｔ２経過後、ｔ３経過後、終了時をｔ４経過後として、計５つの時点で各電極の上の膜の高さを比較するものとする。なお、０≦ｔ０＜ｔ１＜ｔ２＜ｔ３＜ｔ４とする。
【００６３】
全面エッチングの開始前のアノード電極およびカソード電極の上では第２の無機膜２０９の上に、第２の有機膜１１１がある。ベース電極の上には第１の有機膜３０６があり、第１の有機膜の上に第３の無機膜３０９、第３の無機膜３０９の上に第２の有機膜１１１がある。コレクタ電極とエミッタ電極の上には第２の有機膜が形成されている。全面エッチング開始時、すなわち時間ｔ０（ｔ０＝０）経過後のアノード電極とカソード電極、コレクタ電極、ベース電極、エミッタ電極の上方の有機膜の高さをそれぞれｈａｎ（ｔ０）、ｈｃｌ（ｔ０）、ｈｂａ（ｔ０）、ｈｅｍ（ｔ０）として図５の破線に示している。
ｈａｎ（ｔ０）＝ｈｃｌ（ｔ０）＝ｈｂａ（ｔ０）＝ｈｅｍ（ｔ０）、である。
【００６４】
以降ｔ０＝０、としてエッチング開始時の第２の有機膜の上面の高さをそれぞれ比較するが、エッチング開始後各電極の上にある有機膜の上面の高さが同一である範囲でｔ０を設定するのならば、ｔ０＝０に固定する必要はない。
【００６５】
全面エッチングを開始すると、アノード電極とカソード電極、エミッタ電極、ベース電極、コレクタ電極の上方の第２の有機膜が時間の経過とともにエッチングによって除去され第２の有機膜の厚さが減り、全面エッチングを開始してから時間ｔ１経過した時にアノード電極、カソード電極の上方に有る最も薄い第２の有機膜のエッチングが完了する。
【００６６】
時間がｔ１経過した時のアノード電極とカソード電極、コレクタ電極、ベース電極、エミッタ電極の上方の膜の高さをそれぞれｈａｎ（ｔ１）、ｈｃｌ（ｔ１）、ｈｂａ（ｔ１）、ｈｅｍ（ｔ１）として図５の実線に示している。
ｈａｎ（ｔ１）＝ｈｃｌ（ｔ１）＝ｈｂａ（ｔ１）＝ｈｅｍ（ｔ１）
である。
【００６７】
アノード電極とカソード電極の上の有機膜のエッチングが完了後、第２の無機膜２０９のエッチングに移行する。その後全面エッチングを開始してから時間ｔ２経過した時に、エミッタ電極とベース電極の上方では第２の有機膜のエッチングが全て完了する。第２の無機膜にはＢＣＢよりエッチングレートの低いＳｉＯ２が含まれるため、コレクタ電極とベース電極とエミッタ電極の上方の第２の有機膜は第２の無機膜よりも早い速度でエッチングされることとなる。
【００６８】
時間がｔ２経過した時の各電極の上の膜の上面の高さをアノード電極とカソード電極、コレクタ電極、ベース電極、エミッタ電極の上方の膜の高さをそれぞれｈａｎ（ｔ２）、ｈｃｌ（ｔ２）、ｈｂａ（ｔ２）、ｈｅｍ（ｔ２）として図５のｔ２の１点破線に示している。
ｈａｎ（ｔ２）＞ｈｃｌ（ｔ２）、
ｈｃｌ（ｔ２）＝ｈｂａ（ｔ２）＝ｈｅｍ（ｔ２）、である。
【００６９】
ベース電極とエミッタ電極の上方の第２の有機膜のエッチングが完了すると、ベース電極の上方とエミッタ電極の上にある第３の無機膜３０９エッチングが開始する。エッチングを開始後時間ｔ３経過時に、ベース電極の上方とエミッタ電極の上にある第３の無機膜３０９のエッチングが完了する。第３の無機膜のエッチングが完了した時点でも、アノード電極とカソード電極の上の第２の無機膜２０９に含まれるＳｉＯ２は第３の無機膜に含まれるＳｉＯ２よりも予め厚く形成されていたため、アノード電極とカソード電極の上ではまだ第２の無機膜２０９が継続してエッチングされている。一方コレクタ電極の上では、第２の無機膜や第３の無機膜がエッチングされているときでも、継続して第２の有機膜のみがエッチングされている。
【００７０】
時間がｔ３経過した時の各電極の上の膜の上面の高さをアノード電極とカソード電極、コレクタ電極、ベース電極、エミッタ電極の上方の膜の高さをそれぞれｈａｎ（ｔ３）、ｈｃｌ（ｔ３）、ｈｂａ（ｔ３）、ｈｅｍ（ｔ３）として図５の破線に示している。
ｈａｎ（ｔ３）＞ｈｂａ（ｔ３）＞ｈｃｌ（ｔ３）
ｈｂａ（ｔ３）＝ｈｅｍ（ｔ３）、である。
【００７１】
ベース電極上方とエミッタ電極上の第３の無機膜３０９のエッチングが完了すると、エミッタ電極の上の第３の無機膜３０９は全てエッチングによって除去され、エミッタ電極のエッチングに移行する。エミッタ電極を構成する電極材のエッチングレートは有機膜や無機膜と比べて著しく小さいために、エミッタ電極の厚さの減少は他の電極の上の有機膜や無機膜の厚さの減少量に比べて著しく小さい。よってこの後、他の電極の上の有機膜や無機膜のエッチングが継続していてもエミッタ電極のエッチングは進行せず、エミッタ電極の高さは一定であると考えることができる。
【００７２】
エミッタ電極のエッチングに移行したと同時に、ベース電極の上方では第１の有機膜のエッチングに移行する。この時、アノード電極とカソード電極の上では第２の無機膜２０９のエッチングが継続されており、しばらくすると第２の無機膜２０９のエッチングが完了し第１の無機膜２０２のエッチングに移行する。また、コレクタ電極の上では全面エッチング開始後からエッチングレートが高いＢＣＢからなる第２の有機膜のみが継続してエッチングされているため、エッチングにより除去されるコレクタ電極の上の膜の厚みは他の電極の上にあるエッチングにより除去される膜の厚さよりも大きくなる。したがって、コレクタ電極の上の第２の有機膜１１１の上面の高さは最も低くなる。その後全面エッチングを開始してから時間ｔ４経過した時にアノード電極とカソード電極の上にある第１の無機膜２０２のエッチングが全て完了する。この時のエッチングの総時間をｔ４として、全面エッチングを終了する。
【００７３】
全面エッチング終了時、すなわち時間がｔ４経過した時の各電極の上の膜の上面の高さをアノード電極とカソード電極、コレクタ電極、ベース電極、エミッタ電極の上方の膜の高さをそれぞれｈａｎ（ｔ４）、ｈｃｌ（ｔ４）、ｈｂａ（ｔ４）、ｈｅｍ（ｔ４）として図５の実線に示している。
ｈａｎ（ｔ４）＞ｈｅｍ（ｔ４）＞ｈｂａ（ｔ４）＞ｈｃｌ（ｔ４）
である。
【００７４】
図５のｈａｎ（ｔ４）、ｈｃｌ（ｔ４）、ｈｂａ（ｔ４）、ｈｅｍ（ｔ４）の線が示すようにエミッタ電極の上面、ベース電極の上の有機膜の上面、コレクタ電極の上の有機膜の上面と順で低い高さとなっている。これまでに述べたようにエミッタ電極の上方では、エッチングレートが小さい第３の無機膜３０９が第１の有機膜３０６と第２の有機膜１１１に挟まれていることによって、エッチングレートが大きい第２の有機膜のみからなるコレクタ電極の上方ではエッチングが速く進み、コレクタ電極の上方にある第２の有機膜の高さはベース層の上方にあるベースエミッタ保護部の第１の有機膜の上面の高さよりも低くなり、その結果としてエミッタ電極の上面、ベース電極の上方の第１の有機膜の上面、コレクタコンタクト電極の上方の第２の有機膜の上面と順に高さが低くなる階段形状を得ることができる。
【００７５】
本実施例においては、アノード電極とカソード電極の上にある無機膜２０２のエッチングが全て完了した時に全面エッチングを終了させた。カソード層とアノードコンタクト層の側面を保護している第１の無機膜２０２がエッチングされる前に全面エッチングを終了しているため、半導体が露出したカソード層とアノードコンタクト層の側面が直接エッチングされることを防止することができる。したがって、ダイオードにエッチングによるダメージを与えることがなく、信頼性の高いダイオードを得ることができる。
【００７６】
また有機膜のエッチングレートの値の分布や膜厚分布などが小さく全面エッチングを精度よく制御できる場合は、第３の無機膜３０９を有さない構成でもよい。有機膜のエッチングレートの値の分布や膜厚分布が大きい場合には、エミッタ電極とベース電極を覆う有機膜がオーバーエッチングされてエミッタベース間で短絡する素子が発生するのを防ぐために、第３の無機膜を形成する。第３の無機膜を形成することで、全面エッチング終了時のベース電極を覆う第１の有機膜の厚みが厚くなり、ベース電極とエミッタ電極の間の絶縁性をより高めることができる。なお、第１の無機膜２０２に第１の有機膜および第２の有機膜よりエッチングレートの低い材料を含ませて、第２の無機膜を省く構成とすることもできる。
【００７７】
全面エッチングはダイオードのアノード電極とカソード電極の上の第１の無機膜２０２もしくは第２の無機膜２０９がエッチングによって全て除去されておらず、いずれかが残っている状態で終了してもよい。このときはエミッタ電極が露出した時点でエッチングを停止し、エミッタ電極の高さを基準としてカソード電極を覆う第１の無機膜２０２もしくは第２の無機膜の上面の高さを確認する。いずれの場合でも、ダイオードの信頼性を確保することは可能であり、トランジスタ側ではコンタクト電極の上の第２の有機膜の高さがベース電極の上の第１の有機膜の高さよりも低くなる階段形状を得ることができる。この場合、コンタクトホールは残った第１の無機膜２０２や第２の無機膜２０９を第４の無機膜１１２とまとめて開孔することで形成すればよい。
【００７８】
（第２の実施例）
図６に第２の実施例を示す。図６に示されるように、トランジスタのコレクタ層の側面とエミッタベース保護部の側面に第３の無機膜３０９を設けてもよい。
【００７９】
図６の構成のときの全面エッチングの開始時点の構成を図７に示す。全面エッチング開始時には、エミッタ電極とエミッタベース保護部の上の第３の無機膜３０９がエミッタベース保護部の側面とコレクタ層の側面を覆うように延長して形成されている。図８に示すように全面エッチング終了後には、エミッタ電極とエミッタベース保護部の上面の第３の無機膜３０９は全て除去されてしまい、トランジスタのコレクタ層の側面とエミッタベース保護部の側面に第３の無機膜３０９が残った構成となっている。
【００８０】
図６のようにエミッタベース保護部の側面を無機膜３０９で覆った構成とすることにより、半導体集積回路の製作中の第１の有機膜３０６の吸湿を防止することができる。また、トランジスタのコレクタ層の側面を無機膜で覆うことにより、コレクタ層の半導体で露出されている面を保護することができる。結果として、有機膜の半導体からの剥離や絶縁性の低下を防止し、半導体が受けるダメージを低減することで、より高い信頼性を有するトランジスタを得ることができる。
【００８１】
（第３の実施例）
図９に第３の実施例を示す。図９ではダイオード側に第２の無機膜２０９がアノードカソード保護部の側面の第２の有機膜と同じ高さの位置から、バラクタの階層構造の下層部２２ａの側面とダイオード側の素子分離部の上面を覆うように形成される。一方ＨＢＴ側では第３の無機膜３０９が、トランジスタのコレクタ層の側面とエミッタベース保護部３０６の側面と、さらにコレクタコンタクト層の上面を覆うように形成された構成を示す。この構成を得るための全面エッチング開始時の状態を図１０、全面エッチング終了時の状態を図１１に示す。
【００８２】
図９の構成をとることにより、バラクタ側の素子分離部が第２の無機膜で覆われ、コレクタコンタクト層の表面が第３の無機膜で覆われることにより、さらにバラクタとＨＢＴの信頼性を向上させることができる。全面エッチング終了時においても、バラクタ側の素子分離部の表面にある第２の無機膜の厚さは全面エッチング開始時のアノード電極の上にある第２の無機膜の厚さと同一である。同様に、ＨＢＴ側の素子分離部側のコレクタコンタクト層の上面の第３の無機膜の厚さは、全面エッチング開始時のエミッタベース保護部の上にある第３の無機膜の厚さと同一である。また、素子分離部側のコレクタコンタクト層の上面の第３の無機膜に含まれるＳｉＯ２の厚さよりも、バラクタ側の素子分離部の表面の第２の無機膜に含まれるＳｉＯ２の厚さよりも厚い構成となっている。よって、全面エッチング前後のバラクタ側の素子分離部の上面の第２の無機膜とＨＢＴの素子分離部側のコレクタコンタクト層の上面の第３の無機膜は第２の有機膜で保護されエッチングされることなく、全面エッチング開始時のアノード電極の上の第２の無機膜とエミッタベース保護部の上の第３の無機膜とそれぞれ同一の材料構成となる。
【００８３】
（第４の実施例）
図１２に第４の実施例を示す。図１２ではバラクタ側に第２の無機膜２０９がアノードカソード保護部の側面の第２の有機膜と同じ高さの位置から、バラクタの下層部の側面とバラクタ側の素子分離部の上面を覆うように形成される。一方ＨＢＴ側では第３の無機膜３０９が、ＨＢＴのコレクタ層の側面とエミッタベース保護部３０６の側面と、さらにコレクタコンタクト層の上面からトランジスタ側の素子分離部までを覆うように形成された構成を示す。この構成を得るための全面エッチング開始時の状態を図１３、全面エッチング終了時の状態を図１４に示す。
【００８４】
図１２の構成をとることにより、素子分離部の半導体基板が露出している面を第２の無機膜と第３の無機膜で覆うことにより、さらにＨＢＴの信頼性を向上させることができる。全面エッチング終了時においても、バラクタ側の素子分離部の表面にある第２の無機膜の厚さは全面エッチング開始時のアノード電極の上にある第２の無機膜の厚さと同一である。全面エッチング開始時と同様に、ＨＢＴ側の素子分離部の表面の上にある第３の無機膜に含まれるＳｉＯ２の厚さより、バラクタ側の素子分離部の表面の第２の無機膜に含まれるＳｉＯ２の厚さよりも厚い構成となっている。よって、エッチング前後でバラクタ側の素子分離部の上面の第２の無機膜とトランジスタ側の素子分離部の上面の第３の無機膜は第２の有機膜で保護されているためエッチングされることなく、全面エッチング開始時のアノード電極の上の第２の無機膜とエミッタベース保護部の上の第３の無機膜とそれぞれ同一の材料構成となる。
【００８５】
図１、図６、図９、図１２のいずれの実施例においても、全面エッチング終了時には図５、図９、図１２、図１５での破線で示すようにアノード電極の上の第２の無機膜と第１の無機膜、ベース電極の上の第１の有機膜の一部、ベース電極とエミッタ電極の上の第３の無機膜が全面エッチングにて全て除去されてから、第２の有機膜と第１の有機膜で階段形状が形成されることとなる。
【００８６】
このようにして、全面エッチングの開始時にＢＣＢよりもエッチングレートの低い材料であるＳｉＯ２を含む第２の無機膜をアノード電極とカソード電極の上に設け、第３の無機膜をベース電極上の有機膜の上に設けてから全面エッチングを行うことで、バラクタの信頼性を損なうことなくベース電極上の有機膜とコレクタ電極上の有機膜で理想的な階段形状を形成することができる。その結果、微小なベース電極を接続する配線電極のコンタクトホールを安定して形成できる。
【００８７】
また、トランジスタのコンタクト電極の上の第２の有機膜の高さとベース電極の上の第１の有機膜の高さが最適になるように、無機膜２０９と無機膜３０９に含まれる有機膜よりもエッチングレートの低い材料の膜厚とエッチングレートの比を適宜調整可能であることはいうまでもない。
【００８８】
また、エミッタ電極の上面、ベース電極の上方の有機膜の上面、コレクタコンタクト電極の上方の有機膜の上面が順に高さが低くなる階段形状を有する別の効果として、配線電極を滑らかに形成できる効果もある。
【００８９】
図１５はＨＢＴの断面図と平面図である。図１、図６、図９、図１２は図１５の平面図に記載したＸ−Ｘ’の断面図であるのに対して、図１５の断面図はＸ−Ｘ’に対して垂直となるＹ−Ｙ’と高さ方向との断面図である。
【００９０】
エミッタ電極を接続する配線電極５４５はベース電極を覆う有機膜の上面とコレクタコンタクト電極の上方の有機膜の上面を通って、第２の有機膜に設けられたコンタクトホール４８６を介して下層配線電極８６と接続される。ベース電極、ベース電極を覆う第１の有機膜とコレクタ電極を覆う第２の有機膜の上面からなる滑らかな階段形状を土台とすることでエミッタ電極を接続する配線電極５４５は段切れ無く外部回路もしくはダイオードの各電極に接続することが可能となる。なお下層配線電極８１はコレクタ電極の配線電極５４１とコンタクトホール４８１を介して接続され、下層配線電極８２はベース電極の配線電極５４２とコンタクトホール４８２を介して接続される。下層配線電極はコンタクトホール４８１、４８２、４８６の下にあり、半導体基板２１の上のＳｉＮｘ／ＳｉＯ２からなる無機膜４０９の上に形成される。無機膜４０９は第２の無機膜もしくは第３の無機膜をコンタクトホール４８１、４８２、４８６側まで引き伸ばして形成して、その上に下層配線電極を形成してもよい。下層配線電極の膜厚は４００ｎｍであり、一例としてＴｉ／Ｐｔ／Ａｕからなる。
【００９１】
なお、下層配線電極の上面の高さをコレクタ電極の上面の高さと同一とすることで、下層配線電極のコンタクトホール４８６の深さを浅くすることができ、配線電極の段切れを防ぐことができる。
【００９２】
また、アノード電極とエミッタ電極、もしくはカソード電極とエミッタ電極の高さを等しくしたことで、第４の無機膜をより滑らかに形成することができる。よって、アノード電極と接続される配線電極５６２、もしくはカソード電極と接続される配線電極５６１を段切れ無く形成することができる。
【００９３】
また、コレクタ電極とベース電極の高さを等しくしたことで、コレクタ電極を覆う第２の有機膜とベース電極を覆う第１の有機膜の上面の段差をより小さくすることができるために、より滑らかに配線電極５４５を形成することができる。
【００９４】
また、コレクタ電極とベース電極の高さを等しくした別の効果として、コレクタ電極のコンタクトホールの深さを浅くすることができ、段切れ無くコレクタ電極の配線電極を形成することができる。
【００９５】
また、バラクタのカソード層とアノードコンタクト層の間にｐ＋より低い導電性を持つｐ型半導体からなるアノード層を有する構成でも同様の効果を得ることができる。
【００９６】
なお、本実施例においてはダイオードがバラクタダイオードで、トランジスタがＨＢＴのときを一例として説明したが、バラクタダイオード以外のダイオードやＨＢＴ以外のトランジスタでも本発明は適用できる。
【００９７】
（製造方法）
次に、上記構造の半導体集積回路の製造方法について説明する。
【００９８】
初めに、図１６に示しているように、半導体基板２１の上に前記ＨＢＴに必要なコレクタコンタクト層１３０、コレクタ層１４０、ベース層１５０、エミッタ層１６０、エミッタコンタクト層１７０を順にエピタキシャル成長させ、さらにその上にダイオードの形成に必要なカソード層１８０、アノードコンタクト層１９０をエピタキシャル結晶成長させ、ダイオードの最上層のアノード形成位置にアノード電極６２を蒸着形成する（ステップ１）。
【００９９】
コレクタコンタクト層１３０はＩｎＰからなる半導体基板２１の上に、総厚２７０ｎｍとなるように成長され、コレクタコンタクト層１３０は、ｎ＋−ＩｎＰとｎ＋−ＩｎＧａＡｓ１３３（インジウム・ガリウム・砒素）を含むように結晶成長される。
【０１００】
コレクタコンタクト層の上には総厚３５０ｎｍのコレクタ層１４０が結晶成長され、コレクタ層はｎ−ＩｎＰ、ｉ−ＩｎＰ、ｉ−ＩｎＧａＡｓとｎ−ＩｎＧａＡｓを含んだ構成となるように結晶成長される。さらに、コレクタ層の上にベース層１５０が結晶成長され、ベース層はｐ＋−ＩｎＧａＡｓからなるように結晶成長される。
【０１０１】
そして、このベース層の上には総厚７０ｎｍのエミッタ層１６０が結晶成長される。エミッタ層はｎ−ＩｎＧａＡｓとｎ−ＩｎＰを含むように結晶成長される。さらに、エミッタ層の上にはｎ＋−ＩｎＧａＡｓを含むエミッタコンタクトとカソードコンタクト層を兼ねる層１７０が結晶成長される。カソード層１８０はｎ＋−ＩｎＰとｎ−ＩｎＡｌＡｓを含んだ構成となるように結晶成長される。カソード層の上にはｐ＋ＩｎＧａＡｓからなるアノードコンタクト層が結晶成長される。
【０１０２】
そして、図１７のようにカソード電極位置以外の箇所をレジスト１０１で覆い、レジストで覆われていないアノードコンタクト１９０層とカソード層１８０をエッチングにて除去し、アノードコンタクト層２９０とカソード層２８０を形成する（ステップ２）。図１８のように露出させたカソードコンタクトおよびエミッタコンタクト層１７０の上面にカソード電極６１を蒸着形成し、不要なレジスト１０１は除去する（ステップ３）。
【０１０３】
続いて、図１９のように表面全体を膜厚２８０ｎｍのＳｉＮｘからなる第１の無機膜１０２で覆う。（ステップ４）さらに、図２０に示すようにダイオードのアノード電極とカソード電極を覆うようにレジスト１０３で覆い、レジスト１０３で覆われていない第１の無機膜の部分をドライエッチングで除去し、カソードコンタクトおよびエミッタコンタクト層１７０の表面を露出させる。不要となったレジスト１０３を除去し、レジスト１０３で覆われた無機膜１０２からなるアノードカソード保護部２０２が形成される（ステップ５）。
【０１０４】
続いて、図２１のように、表面全体をＷＳｉ膜１０４で覆い、その膜の表面のうちエミ
ッタ形成位置にエミッタ中層電極４４を蒸着形成し（ステップ６）、さらにドライエッチングすることで、図２２のように、エミッタ中層電極４４で覆われていない部分のＷＳｉ膜１０４を除去して、エミッタ下層電極４３を形成する（ステップ７）。
【０１０５】
続いて図２３のように、第１の無機膜とエミッタ下層電極４３をマスクとして、第１の無機膜とエミッタ下層電極で覆われていない部分のエミッタコンタクト層１７０とエミッタ層１６０とをウェットエッチングにより除去して、トランジスタのエミッタ層３６０とエミッタコンタクト層３７０を形成する（ステップ８）。さらに図２４のように、露出したベース層の表面にベース電極４２を蒸着形成する。これと同時にエミッタ上層電極４５をエミッタ中層電極４４の上に蒸着形成する（ステップ９）。
【０１０６】
続いて図２５のように、エミッタ層とエミッタコンタクト層を保護する第１の有機膜１０６となる５３０ｎｍ厚のＢＣＢを塗布する（ステップ１０）。その後図２６のように、エミッタ電極の上面とベース電極の上方にある一部の第１の有機膜を含む領域をレジストで覆い、ドライエッチングにてレジストで覆われていない第１の有機膜１１１とベース層１５０とコンタクト層１４０を除去する。その後、不要となったレジストを除去し、レジストで覆われていた第１の有機膜１０６からなるエミッタベース保護部３０６とトランジスタのコレクタ層３４０とベース層３５０が形成される（ステップ１１）。
【０１０７】
続いて図２７のように、露出したコレクタコンタクト層１４０の上面にコレクタ電極４１を蒸着形成する（ステップ１２）。
【０１０８】
続いて図２８のように素子分離部を形成する。コレクタ電極とエミッタベース保護部を覆うようにレジスト１０８を形成し、さらにアノードカソード保護部を覆うようにレジスト１０８を形成する。アノードカソード保護部とコレクタ電極の間にあるレジストで覆われていない領域のコレクタコンタクト層１３０をウェットエッチングにより除去することにより、ダイオードの下層部のコレクタコンタクト層とトランジスタのコレクタコンタクト層２３０の素子分離がなされる。その後不要となったレジストを除去とし、上面が半導体基板２１の領域７０を素子分離部とする（ステップ１３）。バラクタとＨＢＴは素子分離部７０にある素子分離位置７１を境として分離されている。
【０１０９】
続いて図２９のように、表面全体を化学気相堆積にて第２の無機膜となる無機膜１０９（シリコン窒化膜ＳｉＮｘとシリコン酸化膜ＳｉＯ２）で覆う（ステップ１４）。その後図３０のように、アノード電極とカソード電極を含むアノードカソード保護部の上面全体からアノードカソード保護部の側面およびダイオードの下層部の側面を経由して素子分離部の素子分離位置までの領域までを覆うようにレジスト１１０を形成する（ステップ１５）。
【０１１０】
続いて図３１のように、レジストで覆われていない領域の第２の無機膜１０９をドライエッチングにてエッチングする（ステップ１６）。図３２のようにエッチング後、レジストで覆われていない領域の残った第２の無機膜１０９を第３の無機膜３０９とする。このようにして、レジストで覆われていた領域の第２の無機膜２０９が第３の無機膜３０９よりも厚くなる（ステップ１７）。
【０１１１】
次に図３３のように、第２の有機膜１１１となる５μｍ厚のＢＣＢを表面全体に塗布する（ステップ１８）。
【０１１２】
続いて、表面全体に塗布したＢＣＢから第２の有機膜１１１に対してエッチバック法にて全面エッチングを行う。ダイオードのアノードカソード保護部の上方に着目すると、第２の有機膜１１１、第２の無機膜２０９、第１の無機膜２０２の順にエッチングされる。素子分離部およびコレクタ電極上方の上方では第２の有機膜１１１のみがエッチングによって除去され、ベース電極の上方では第２の有機膜１１１、第３の無機膜３０９、第１の有機膜３０６の順にエッチングされる。エミッタ電極４５の上方では第２の有機膜、第３の無機膜の順にエッチングされる。第１の有機膜および第２の有機膜で用いているＢＣＢと、第２の無機膜と第３の無機膜で用いているＳｉＯ２とＳｉＮｘのエッチングレートの比はＢＣＢ・ＳｉＯ２・ＳｉＮｘで２：１：２である。
【０１１３】
表面全体のエッチングを開始してから時間ｔ１経過後では、図３４のようにアノード電極の上方の第２の有機膜１１１のエッチングが完了し、アノード電極の上方にある第２の無機膜２０９のエッチングに移行する（ステップ１９ａ）。アノード電極の上方にある第２の無機膜がエッチングされているときには、素子分離部およびコレクタ電極上方では引き続き第２の有機膜がエッチングされている。第２の無機膜で用いているＳｉＯ２のエッチングレートが第２の有機膜で用いているＢＣＢのエッチングレートよりも小さいために、エッチングはコレクタ電極上方の方がアノード電極上方よりも早く進むこととなる。
【０１１４】
続いてアノード電極とカソード電極の上の無機膜２０９のエッチングに移行して、しばらくすると図３５のようにエミッタ電極とベース電極の上方の有機膜１１１のエッチングが全て完了する（ステップ１９ｂ）。この時を全面エッチング開始から時間ｔ２経過後とする。その後、エミッタ電極とベース電極上方ではエミッタ電極およびエミッタベース保護部の上面にある第３の無機膜３０９のエッチングが始まる。第３の無機膜は第２の無機膜よりも厚さが薄いため、アノード電極およびカソード電極の上方にある第２の無機膜のエッチングが完了するよりも先に、エミッタ電極およびエミッタベース保護部の上面の第３の無機膜３０９のエッチングが完了する。なお、素子分離部およびコレクタ電極上方では、第２の有機膜１１１のエッチングが継続して行われている。
【０１１５】
続いて全面エッチング開始からｔ３時間経過後では図３６のように、エミッタ電極およびエミッタベース保護部の上面の第３の無機膜３０９のエッチングが完了する（ステップ１９ｃ）。その後、ベース電極の上方では第１の有機膜のエッチングが始まり、エミッタ電極では保護しているエミッタ電極の電極材のエッチングが始まる。電極材のエッチングレートは有機膜や無機膜と比べて著しく小さいために、エミッタ電極がエッチングによって除去される厚さは無機膜や有機膜と比較して無視できるものとしてよく、エミッタ電極ではこれ以上エッチングは進まないとしてよい。
【０１１６】
ベース電極上方の第１の有機膜のエッチングが開始され、しばらくするとアノード電極およびカソード電極の上方では第２の無機膜のエッチングが完了して、第１の無機膜２０２のエッチングに移行する。第１の無機膜のエッチングが全て完了して、バラクタダイオードのアノード電極、カソード電極の上面が第２の有機膜から露出したエッチング開始から時間ｔ４経過した時点で全面エッチングを終了させる（ステップ１９ｄ）。図３７のように全面エッチングを終了させた時点でのベース電極上の第１の有機膜の上面の高さはエミッタ電極の上面の高さより低い。また、コレクタ電極上方の第２の有機膜の上面の高さは、第２の有機膜のみが継続してエッチングされたため、最も深い位置にあり、ベース電極上の第１の有機膜の上面の高さよりも低くなる。すなわち、エミッタ電極とアノード電極およびカソード電極、ベース電極上の第１の有機膜の上面、コレクタ電極上方の第２の有機膜の上面の順で高さが低くなり、コレクタ電極上方の有機膜の上面とベース電極上方の有機膜の上面からなる階段形状を得ることができる。このように全面エッチングのステップ１９はステップ１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄの順からなる。
【０１１７】
続いて図３８のように表面全体に、第４の無機膜となるＳｉＮｘを１４０ｎｍの厚さで堆積させる（ステップ２０）。
【０１１８】
続いて図３９のように、アノード電極、カソード電極、コレクタ電極、ベース電極、エミッタ電極を配線と接続するためのコンタクトホールを形成するため、コンタクトホールを形成する位置以外の部分をレジストで覆う。アノード電極とカソード電極およびエミッタ電極の上部では第４の無機膜をエッチングにて除去して、アノードコンタクトホールとカソードコンタクトホールおよびエミッタコンタクトホールを形成する。ベース電極の上部ではレジストで覆われていない第４の無機膜と第１の有機膜をエッチングにて順に除去し、ベースコンタクトホールを形成する。コレクタ電極上部では、レジストで覆われていない第４の無機膜と第２の無機膜および第３の無機膜を順にエッチングにて除去し、コレクタコンタクトホールを形成する（ステップ２１）。
【０１１９】
続いて図４０のように、配線電極を作製するためにアノード電極のコンタクトホール、カソード電極のコンタクトホール、エミッタ電極のコンタクトホール、ベース電極のコンタクトホール、コレクタ電極のコンタクトホールとなる領域をレジストで覆い、全面にＴｉ／Ｐｔ／Ａｕを総厚１．５μｍ厚で蒸着した後で、残りのレジストの上あるＡｕをリフトオフにて除去することで、配線電極が形成される（ステップ２２）。このようにして図１２に示す構成の半導体集積回路が完成する。
【０１２０】
ステップ１８の第２の有機膜形成の前にステップ１５のレジスト形成とステップ１６のエッチングを繰り返せば、第２の無機膜はアノードカソード保護部の上のみに設けられ、第３の無機膜はエミッタベース保護部の上のみに設けられている構成とすることができる。この場合でもステップ２２の全面エッチングが完了したときには、コレクタ電極の上の有機膜とベース電極の上の第１の有機膜が階段形状となり、図１の構成を示す半導体集積回路を得ることができる。
【０１２１】
また、ステップ１８の第２の有機膜形成の前にステップ１５のレジスト形成とステップ１６のエッチングを繰り返せば、第２の無機膜がアノードカソード保護部の上を含むように形成され、第３の無機膜がエミッタベース保護部の表面とコレクタ層の側面のみを覆うように設けられていてもよい。この場合でもステップ２２の全面エッチングが完了したときには、コレクタ電極の上の有機膜とベース電極の上の第１の有機膜が階段形状となり、図６の構成を示す半導体集積回路を得ることができる。
【０１２２】
また、ステップ１８の第２の有機膜形成の前にステップ１５のレジスト形成とステップ１６のエッチングを繰り返せば、第２の無機膜がアノード電極の上からをＨＢＴ側の素子分離部までのＨＢＴ全体を覆うように形成され、第３の無機膜がエミッタベース保護部の表面とコレクタ層の側面とコレクタ電極の表面とコレクタコンタクト層の上面を覆うように設けられていてもよい。この場合でもステップ１９ｄの全面エッチングが完了したときには、コレクタ電極の上の有機膜とベース電極の上の第１の有機膜が階段形状となり、図９の構成を示す半導体集積回路を得ることができる。
【０１２３】
また、第１の有機膜および第２の有機膜、もしくは第２の無機膜および第３の無機膜に含まれる材料のエッチングレートや膜厚の面内分布が高い精度で制御されているときには、第２の無機膜のみを形成して全面エッチングを開始してもよい。このときはステップ１６にてベース電極の上方にある第３の無機膜を全てエッチングにて除去すればよい。また、第３の無機膜を形成しないときは、第２の無機膜の代わりに第１の無機膜に第１の有機膜および第２の有機膜よりエッチングレートの材料を含ませて、ダイオードの信頼性を確保してもよい。この場合は、第２の無機膜を形成しなくてもよい。
【０１２４】
また、ステップ１４とステップ１５の間に半導体基板の上の無機膜１０９の上に下層配線電極８１、８２、８６を形成し、ステップ２２で下層配線電極８１、８２、８６の上にコンタクトホールを形成し、ステップ２３で第４の無機膜の上にある配線電極を下層配線電極に接続すれば、図１５に示す構成を得ることができる。
【０１２５】
図４１には上述した半導体集積回路の製造方法のフローチャートを示す。
【符号の説明】
【０１２６】
２０・・・バラクタダイオード、２１・・・半導体基板、２２・・・バラクタの階層構造、３０・・・ＨＢＴ、３１・・・ＨＢＴの階層構造、４１・・・コレクタ電極、４２・・・コレクタ電極、４３・・・エミッタ下層電極、４４・・・エミッタ中層電極、４５・・・エミッタ上層電極、６１・・・カソード電極、６２・・・アノード電極、７０・・・素子分離部、７１・・・素子分離位置、１１１・・・第１の有機膜、１１２・・・第４の無機膜、２０２・・・第１の無機膜、２０９・・・第２の無機膜、２３０、３３０・・・コレクタコンタクト層、２４０、３４０・・・コレクタ層、２５０、３５０・・・ベース層、２６０、３６０・・・エミッタ層、２７０、３７０・・・カソードコンタクト兼エミッタコンタクト層、２８０・・・カソード層、２９０・・・アノードコンタクト層、３０６・・・第１の有機膜、３０９・・・第３の無機膜、５４１・・・・コレクタ電極の配線電極、５４２・・・・ベース電極の配線電極、５４５・・・・エミッタ電極の配線電極、５６１・・・・カソード電極の配線電極、５６２・・・・アノード電極の配線電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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