(57)【要約】【課題】半導体装置において、コンタクト領域に起因する寄生容量が動作領域に与える影響を低減する半導体装置およびその製造方法を提供する。【解決手段】化合物半導体層の上面の一部に電極層として、動作領域において形成された電極部（１７，１８）と、コンタクト領域において形成されたコンタクトパッド部（２３，２４）と、電極部とコンタクトパット部とを電気的に接続する引き出し配線部（２０，２１）とを有し、引き出し配線部（２０，２１）において、化合物半導体層の動作領域とコンタクト領域とを分離してコンンタクト領域に起因する寄生容量が動作領域に与える影響を低減するように、引き出し配線部（２０，２１）の延進方向と直交する方向に、化合物半導体層の上面の面内方向のうち、所定のエッチング液によるエッチングレートが最も速い方向に対して直交する接線を有する形状に切欠部（１，２）を形成する。【選択図】図１
2004221139.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板の主面に形成されたメサ構造を有し、動作領域とコンタクト領域とを有する少なくとも１層の化合物半導体層と、
前記化合物半導体層の上面の少なくとも一部に形成され、前記動作領域において形成された電極部と、前記コンタクト領域において形成されたコンタクトパッド部と、前記電極部と前記コンタクトパッド部を電気的に接続する引き出し配線部とを含む電極層とを有し、
前記化合物半導体層の前記動作領域と前記コンタクト領域とを分離して前記コンタクト領域に起因する寄生容量が前記動作領域へ与える影響を低減するように、前記メサ構造の化合物半導体層の上面の面内方向のうち所定のエッチング液によるエッチングレートが最も速い方向に対して直交する接線を有する形状であり、前記引き出し配線部の延進方向と直交する方向への前記化合物半導体層のエッチングを促進する切欠部が前記引き出し配線部の一部に形成されている
半導体装置。
【請求項２】
前記切欠部を起点として、前記引き出し配線層の下層の化合物半導体層の少なくとも一部が除去されている
請求項１記載の半導体装置。
【請求項３】
前記切欠部の形状が半円状あるいは角部を含む
請求項１記載の半導体装置。
【請求項４】
前記化合物半導体層の上面が（１００）面であり、
前記切欠部の形状が［０１０］方向あるいは［００１］方向に対し直交する接線を有する部分を含む
請求項１記載の半導体装置。
【請求項５】
前記化合物半導体層が、５族元素としてＰを含む３−５族化合物半導体で形成される
請求項１記載の半導体装置。
【請求項６】
基板の主面に動作領域とコンタクト領域とを有する少なくとも１層の化合物半導体層を形成する工程と、
前記化合物半導体層の上面の少なくとも一部に電極層を形成する工程と、
前記化合物半導体層をメサ構造に加工するとともに、前記電極層の下層の前記化合物半導体層の少なくとも一部を除去する工程とを有し、
前記電極層を形成する工程においては、前記動作領域における電極部と、前記コンタクト領域におけるコンタクトパッド部と、前記電極部と前記コンタクトパッド部とを電気的に接続する引き出し配線部とを形成し、かつ、前記引き出し配線部の少なくとも一部に引き出し配線と直交する方向に、前記メサ構造の化合物半導体層の上面の面内方向のうち、所定のエッチング液によるエッチングレートが最も速い方向に対して直交する接線を有する形状の切欠部を形成し、
前記化合物半導体層の少なくとも一部を除去する工程において、前記電極層をマスクとして前記化合物半導体層の上面の面内方向に対するエッチングレートの異方性を利用して、前記切欠部からエッチングを促進し、前記動作領域と前記コンタクト領域とを分離して前記コンタクト領域に起因する寄生容量が前記動作部へ与える影響を低減するように、前記動作領域と前記コンタクト領域とに挟まれた前記引き出し配線部の下層の前記化合物半導体層をサイドエッチングにより除去する
半導体装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体装置およびその製造方法に関する。詳しくは、電極層の引き出し配線部の延進方向と直交する方向に凹んだ切欠部を設けることによって、コンタクト領域に起因する寄生容量が動作領域に与える影響を低減する半導体装置およびその製造方法にかかるものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、従来例にかかる模式的な半導体装置の断面図である。ＩｎＰを化合物半導体層に含むヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）であって、ＩｎＰ基板１１１の主面に化合物半導体層１１２〜１１６の積層体が形成されている。基板１１１の主面にＩｎＧａＡｓからなるサブコレクタ層１１２が形成され、サブコレクタ層１１２の上面の一部にＩｎＰからなるコレクタ層１１３が形成されている。また、コレクタ層１１３の上面にＩｎＧａＡｓからなるベース層１１４が形成され、ベース層１１４の上面の一部にＩｎＰからなるエミッタ層１１５が形成され、エミッタ層１１５の上面にＩｎＧａＡｓからなるエミッタキャップ層１１６が形成されている。さらに、サブコレクタ層１１２の上面の一部にコレクタ電極１１９が形成されており、ベース層１１４の上面の一部にベース電極１１８が形成されており、エミッタキャップ層１１６の上面の一部にエミッタ電極１１７が形成されている。一般的に、基板１１１などは（１００）面を主面として用い、エミッタ、ベース、コレクタおよびサブコレクタの各領域はメサ構造にウェットエッチングでパターニングされている。
このとき、エミッタ電極およびベース電極などの電極層を有する化合物半導体層において寄生容量が生じるために、電極部の面積を小さくし化合物半導体層上に引き出し配線部およびコンタクトパッド部を設ける方法が知られている。
【０００３】
図９および１０は、従来例にかかる模式的な半導体装置の平面図である。引き出し配線部およびコンタクトパッド部を設けたＨＢＴ構造であって、エミッタ電極１１７、引き出し配線部１２０およびコンタクトパッド部１２３と、ベース電極１１８、引き出し配線部１２１およびコンタクトパッド部１２４とが化合物半導体層の上面に形成されている。ここで、エミッタ電極層、ベース電極層およびコレクタ電極層それぞれの引き出し配線部およびコンタクトパッド部の下層は、電極部が形成された化合物半導体層と同一の層上に形成されている。たとえば、エミッタ電極１１７、引き出し配線部１２０およびコンタクトパッド部１２３からなる電極層の下層にはエミッタキャップ層１１６およびエミッタ層１１５が形成され、ベース・コレクタメサ領域１２５、サブコレクタメサ領域１２６および基板１１１と接続されている。また、ベース電極１１８、引き出し配線部１２１およびコンタクトパッド部１２４からなる電極層の下層にはベース層１１４およびコレクタ層１１３が形成され、サブコレクタメサ領域１２６および基板１１１と接続されている。
【０００４】
ここで、引き出し配線部やコンタクトパッド部での寄生容量を分離する方法として、化合物半導体層上に引き出し配線部やコンタクトパッド部を含む電極層パターンを形成した後、一部の引き出し配線部直下やコンタクトパッド部周辺の化合物半導体層をウェットエッチングにより除去する方法がある。たとえば、図９に示すように、化合物半導体層の（１００）面上に形成された引き出し配線部（１２０，１２１）の引き出し方向を［０１０］方向あるいは［００１］方向に平行な直線にする。ＩｎＰ層の（１００）面におけるサイドエッチングは、［０１０］方向あるいは［００１］方向に速く進むことを利用して、引き出し配線部直下の化合物半導体層をサイドエッチングにより除去する。図１０は、ＨＢＴの動作部のメサ方向が、［０１１］方向あるいは［０１−１］方向に平行な構造において、引き出し配線部（１２０，１２１）を［０１０］方向あるいは［００１］方向に引き出した状態である。図９および１０において、サイドエッチングによって化合物半導体層が除去された領域を斜線部にて示す。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の方法はマスクに対するウェーハの合わせずれなどで引き出し配線の方向が［０１０］方向あるいは［００１］方向からずれた場合、サイドエッチングのエッチングレートが遅くなり、配線下の化合物半導体層が完全に除去しきれずに、容量の分離ができないことがあった。その場合、エミッタ電極部あるいはベース電極部に引き出し配線部およびコンタクトパッド部の容量が寄生容量としてつながるため、ＨＢＴの高周波特性（特にｆｍａｘ  ）が低下するという、問題点があった。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、動作領域とコンタクト領域とを分離することにより、コンタクト領域に起因する寄生容量が動作領域に与える影響を低減する半導体装置およびその製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、上記の本発明の半導体装置は、基板と、前記基板の主面に形成されたメサ構造を有し、動作領域とコンタクト領域とを有する少なくとも１層の化合物半導体層と、前記化合物半導体層の上面の少なくとも一部に形成され、前記動作領域において形成された電極部と、前記コンタクト領域において形成されたコンタクトパッド部と、前記電極部と前記コンタクトパッド部を電気的に接続する引き出し配線部とを含む電極層とを有し、前記化合物半導体層の前記動作領域と前記コンタクト領域とを分離して前記コンタクト領域に起因する寄生容量が前記動作領域へ与える影響を低減するように、前記メサ構造の化合物半導体層の上面の面内方向のうち所定のエッチング液によるエッチングレートが最も速い方向に対して直交する接線を有する形状であり、前記引き出し配線部の延進方向と直交する方向への前記化合物半導体層のエッチングを促進する切欠部が前記引き出し配線部の一部に形成されている。
【０００７】
上記の本発明の半導体装置においては、電極層の引き出し配線部に、化合物半導体層の上面の面内方向のうち所定のエッチング液によるエッチングレートが最も速い方向に対して直交する接線を有する切欠部を形成する。これにより、引き出し配線部の下層の化合物半導体層のエッチングを促進し、除去することができる。
【０００８】
上記の本発明の半導体装置の製造方法は、基板の主面に動作領域とコンタクト領域を有する少なくとも１層の化合物半導体層を形成する工程と、前記化合物半導体層の上面の少なくとも一部に電極層を形成する工程と、前記化合物半導体層をメサ構造に加工するとともに、前記電極層の下層の前記化合物半導体層の少なくとも一部を除去する工程とを有し、前記電極層を形成する工程においては、前記動作領域における電極部と、前記コンタクト領域におけるコンタクトパッド部と、前記電極部と前記コンタクトパッド部とを電気的に接続する引き出し配線部とを形成し、かつ、前記引き出し配線部の少なくとも一部に引き出し配線と直交する方向に、前記メサ構造の化合物半導体層の上面の面内方向のうち、所定のエッチング液によるエッチングレートが最も速い方向に対して直交する接線を有する形状の切欠部を形成し、前記化合物半導体層の少なくとも一部を除去する工程において、前記電極層をマスクとして前記化合物半導体層の上面の面内方向に対するエッチングレートの異方性を利用して、前記切欠部からエッチングを促進し、前記動作領域と前記コンタクト領域とを分離して前記コンタクト領域に起因する寄生容量が前記動作部へ与える影響を低減するように、前記動作領域と前記コンタクト領域とに挟まれた前記引き出し配線部の下層の前記化合物半導体層をサイドエッチングにより除去する。
【０００９】
上記の本発明の半導体装置の製造方法においては、基板の主面に動作領域とコンタクト領域を有する少なくとも１層の化合物半導体層を形成し、前記化合物半導体層の上面の少なくとも一部に電極層を形成する。ここで、前記電極層として、前記動作領域における電極部と、前記コンタクト領域におけるコンタクトパッド部と、前記電極部と前記コンタクトパッド部とを電気的に接続する引き出し配線部とを形成する。かつ、前記引き出し配線部の少なくとも一部に引き出し配線と直交する方向に、前記メサ構造の化合物半導体層の上面の面内方向のうち、所定のエッチング液によるエッチングレートが最も速い方向に対して直交する接線を有する形状の切欠部を形成する。次に、前記電極層の下層の前記化合物半導体層の少なくとも一部を除去する。ここで、前記電極層をマスクとして前記化合物半導体層の上面の面内方向に対するエッチングレートの異方性を利用して、前記切欠部からエッチングを促進し、前記動作領域と前記コンタクト領域とを分離して前記コンタクト領域に起因する寄生容量が前記動作領域へ与える影響を低減するように、前記動作領域と前記コンタクト領域とに挟まれた前記引き出し配線部の下層の前記化合物半導体層をサイドエッチングにより除去する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
〔第１の実施形態〕
以下、本発明の第１の実施形態について、図１〜３を参照して説明する。図１（ａ）は本実施形態にかかる半導体装置を模式的に示した概略断面図であって、（ｂ）は（ａ）の平面図である。
ＩｎＰを化合物半導体層に含むＨＢＴ構造であって、ＩｎＰからなる基板１１の主面に化合物半導体層１２〜１６の積層体からなるメサ構造が形成されている。この積層体として、ＩｎＧａＡｓからなるサブコレクタ層１２が形成され、サブコレクタ層１２上の一部にＩｎＰからなるコレクタ層１３が形成されている。また、コレクタ層１３上にＩｎＧａＡｓからなるベース層１４が形成され、ベース層１４上に一部にＩｎＰからなるエミッタ層１５が形成され、エミッタ層１５上にＩｎＧａＡｓからなるエミッタキャップ層１６が形成されている。さらに、サブコレクタ層１２上の一部にコレクタ電極１９が形成されている。図１（ｂ）に示すように、ベース層１４上の一部にベース電極１８が形成されており、ベース引き出し部２１によってメサ構造の外側へ引き出され、コンタクトパッド部２４と電気的に接続されている。また、エミッタキャップ層１６上の一部にエミッタ電極１７が形成され、エミッタ引き出し部２０によってメサ構造の外側へ引き出され、エミッタパッド部２３に電気的に接続されている。このとき、ベース引き出し配線部２１およびエミッタ引き出し配線部２０には引き出し配線部の延進方向に直交するように切欠部（１，２）が形成されている。このとき、基板１１および化合物半導体層１２〜１６の主面および上面は（１００）面とし、ベース電極１８およびエミッタ電極１７の引き出し部（２１，２０）は［０１０］方向に平行に形成されている。ここで、引き出し配線部２０およびコンタクトパッド部２３の下層には化合物半導体層１２〜１４および基板１１が形成され、引き出し配線部２１およびコンタクトパッド部２４の下層には化合物半導体層１２〜１６および基板１１が形成されている。
【００１１】
図２は図１における切欠部の拡大概略平面図である。引き出し配線部２０に引き出し配線部の延進方向に直交するように凹んだ角部の形状の切欠部１が形成されている。
図２に示すように、切欠部１はその頂点の部分において微視的には丸みを持っている。そのため、少なくとも１点で引き出し配線部２０が形成されている化合物半導体層の上面（１００）面の面内方向のうち、所定のエッチング液によるエッチングレートが最も速い［０１０］方向あるいは［００１］方向に対して直交する接線を有する。図中においては、［００１］方向に対して直交する接線（ＴＡ）を有する。このため、エッチングレートが最も速い［００１］方向と平行な方向（ＥＴ）にサイドエッチングが促進され、引き出し配線部２０の切欠部１周辺の下層の化合物半導体層が除去される。切欠部２も同様にサイドエッチングが促進される。
【００１２】
図３（ａ）は本実施形態にかかる半導体装置を模式的に示した概略平面図であって、（ｂ）は（ａ）のＲ１−Ｒ２における断面図、（ｃ）は（ａ）のＱ１−Ｑ２における断面図、（ｄ）は（ａ）のＳ１−Ｓ２における断面図、（ｅ）は（ａ）のＴ１−Ｔ２における断面図である。
図３（ａ）は、図１（ｂ）と同様に、ベース層１４上の一部にベース電極１８が形成されており、ベース引き出し部２１によってメサ構造の外側へ引き出され、コンタクトパッド部２４とつながっている。また、エミッタキャップ層１６上の一部にエミッタ電極１７が形成され、エミッタ引き出し部２０によってメサ構造の外側へ引き出され、エミッタパッド部２３につながっている。ベース引き出し配線部２１およびエミッタ引き出し配線部２０には引き出し配線部の延進方向に直交するように切欠部（１，２）が形成されている。このとき、ベース電極１８およびエミッタ電極１７の引き出し部（２１，２０）は［０１０］方向に平行に形成されている。
ここで、電極部形成領域をＡ、引き出し配線部形成領域をＢおよびコンタクトパッド部形成領域をＣとすると、図３（ａ）の点線に示すように、ＢおよびＣ領域周辺において、配線層周辺の化合物半導体層が除去されている。Ａ領域はエッチングの際に、マスクパターンで覆われているのでＡ領域とＢ領域との界面以外サイドエッチングされることはない。Ｂ領域の切欠部（１，２）周辺においては、切欠部（１，２）を起点に面内方向のうち最もエッチングレートが速い［００１］方向に対し平行な方向に配線層の下層の化合物半導体層が除去される。図３（ｂ）および（ｃ）に示すように、電極層と垂直方向の断面においては、引き出し配線部（２０，２１）の下層は化合物半導体層にサイドエッチングが入り、図３（ｄ）および（ｅ）に示すように、電極層と平行方向の断面においては、Ｂ領域の一部で電極層の下層の化合物半導体層が除去されている。これにより、動作領域とコンタクト領域との容量を分離し、コンタクト領域に起因する寄生容量が動作部へ与える影響を低減することができる。
【００１３】
上記の本実施形態の半導体装置の製造方法について説明する。図４〜６は、本実施形態にかかる半導体装置の製造方法の主要な工程を示す概略断面図および平面図である。まず、（１００）面を主面とするＦｅドープした半絶縁性のＩｎＰからなる基板１１の主面上に、１×１０１９ｃｍ−３程度のＳｉドープしたｎ＋  型ＩｎＧａＡｓからなる化合物半導体層１２を厚さ４００ｎｍ〜１μｍ程度形成する。化合物半導体層１２はサブコレクタ層とし、たとえば、分子線エピタキシ法（ＭＢＥ法：Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｅａｍ  Ｅｐｉｔａｘｙ法）あるいは有機金属化学的気相成長法（ＭＯＣＶＤ法：Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｕｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ法）などのエピタキシャル成長法により形成される。サブコレクタ層１２の上面に、２×１０１６ｃｍ−３程度のＳｉドープしたｎ型ＩｎＰからなる化合物半導体層１３を５００ｎｍ程度形成し、コレクタ層とする。コレクタ層１３の上面に、２×１０１９ｃｍ−３程度のＣあるいはＢｅドープしたｐ型ＩｎＧａＡｓからなる化合物半導体層１４が７５ｎｍ程度形成され、ベース層とする。ベース層１４の上面に５×１０１７ｃｍ−３程度のＳｉドープしたｎ型ＩｎＰからなる化合物半導体層１５が５０ｎｍ程度形成され、エミッタ層とする。エミッタ層１５の上面に１×１０１９ｃｍ−３程度のＳｉドープしたｎ型ＩｎＧａＡｓからなる化合物半導体層１６が５０ｎｍ程度形成され、エミッタキャップ層とする。上記の化合物半導体層１３〜１６は、ＭＢＥ法やＣＶＤ法などのエピエタキシャル成長法により形成される。このため、形成された化合物半導体層１２〜１６の上面は基板の主面と同じ（１００）面となる。
【００１４】
次に、エミッタキャップ層１６の上面の一部に［０１０］方向に平行にリフトオフ法などにより動作領域にエミッタ電極１７、コンタクト領域にコンタクトパッド部２３、また、動作領域からコンタクト領域への引き出し配線部２０を含むエミッタ電極層を形成する。電極層は、たとえば、Ｔｉ、ＰｔおよびＡｕなどの積層体により形成される。このとき、エミッタ引き出し配線部２０に、引き出し配線部２０の延進方向と直交する方向に、引き出し部２０に対し凹んだ角部を有する切欠部１を形成する。
【００１５】
次に、図４（ａ）に示すように、エミッタ電極１７、引き出し配線部２０およびコンタクトパッド部２３をマスクとして、エミッタキャップ層１６およびエミッタ層１５をそれぞれエッチングを行い、エミッタメサを形成する。このとき、電極層をマスクとして、エッチングを行うので、エミッタ電極１７、引き出し配線部２０およびコンタクトパッド部２３の下層には、エミッタキャップ層１６およびエミッタ層１５がエッチングされず残っており、ベース層１４と接続されている。図４（ａ）のＹ１−Ｙ２における断面は、（ｂ）に示すような形状である。ウェットエッチングは、ＩｎＧａＡｓからなるエミッタキャップ層１６においては、リン酸および過酸化水素水の水溶液などを用い、ＩｎＰからなるエミッタ層１５においては、塩酸およびリン酸の混合液などを用いる。
【００１６】
次に、図５（ａ）に示すように、ベース層１４の上面の一部に［０１０］方向に平行にリフトオフ法などにより動作領域にベース電極１８、コンタクト領域にコンタクトパッド部２４、また、動作領域からコンタクト領域への引き出し配線部２１を含むベース電極層を形成する。電極層は、たとえば、Ｔｉ、ＰｔおよびＡｕなどの積層体により形成される。図５（ｂ）は、（ａ）のＹ１−Ｙ２における断面図である。このとき、ベース引き出し配線部２１に、引き出し配線部２１の延進方向と直交する方向に、引き出し部２０に対し凹んだ角部を有する切欠部２を形成する。
【００１７】
次に、図６（ａ）に示すように、レジスト等でベース層１４上に形成されたエミッタメサ構造の電極部（エミッタ電極１７）およびベース電極１８を覆うようにベース・コレクタメサ領域２５のマスクパターンを形成し、ベース層１４およびコレクタ層１３をそれぞれエッチングを行い、ベース・コレクタメサ領域２５を形成する。図６（ｂ）は、（ａ）のＹ１−Ｙ２における断面図である。ウェットエッチングは、ＩｎＧａＡｓからなるベース層１４においては、リン酸および過酸化水素水の水溶液などを用い、ＩｎＰからなるコレクタ層１３においては、塩酸およびリン酸の混合液などを用いる。
ここで、コレクタ層１３のオーバーエッチングを多くすれば、露出したエミッタ引き出し配線部２０の下層は、切欠部１の角部を起点に［００１］方向にエッチングレートの速いサイドエッチングが入り、エミッタ引き出し配線部２０の下層のエミッタ層１５の一部を除去することができる。
【００１８】
次に、サブコレクタ層１２の上面の一部にリフトオフ法などによりコレクタ電極１９を形成する。電極層は、たとえば、Ｔｉ、ＰｔおよびＡｕなどの積層体により形成される。
【００１９】
次に、レジスト等でエミッタメサ構造、ベースコレクタメサ領域２５を覆うように、サブコレクタメサ領域２６にマスクパターンを形成する。露出したエミッタ引き出し配線部２０、エミッタコンタクトパッド部２３、ベース引き出し配線部２１およびベースコンタクトパッド部２４の下層の化合物半導体層の側壁側から、塩酸およびリン酸の混合液などを用いてＩｎＰからなるエミッタ層１５およびコレクタ層１３をサイドエッチングにより除去する。図２に示したように、引き出し配線部（２０，２１）に形成された切欠部（１，２）の角部の１点を起点に化合物半導体層の（１００）面の面内方向のうち、上記のエッチング液によるエッチングレートが最も速い［００１］方向にサイドエッチングが入る。このとき、エミッタ引き出し配線部２０の下層のエミッタ層１５も除去されるので、この工程を行う場合は上記コレクタ層１３のオーバーエッチングは行わなくてよい。
【００２０】
次に、マスクパターンを残したまま、ＩｎＧａＡｓからなるサブコレクタ層１２をリン酸および過酸化水素の水溶液などを用いてウェットエッチングし、サブコレクタメサ領域２６を形成する。サブコレクタ層１２をエッチングするのと同時に、ＩｎＰからなるエミッタ層１５およびコレクタ層１３がサイドエッチングにより除去された部分に残っていたＩｎＧａＡｓからなるエミッタキャップ層１６およびベース層１４の張り出し部もほぼＩｎＰからなる化合物半導体層の側面と同じ位置までエッチングされる。このため、動作領域とコンタクト領域との容量を分離し、コンタクト領域に起因する寄生容量が動作部へ与える影響を低減することができる。
【００２１】
本実施形態において、引き出し配線部（２０，２１）の方向は本実施形態に限定されることはなく、任意の方向に形成することができる。このとき、切欠部（１，２）は化合物半導体層の上面の面内方向のうち、所定のエッチング液によるエッチングレートが最も速い方向に対して直交する接線を有する。
【００２２】
本実施形態によれば、引き出し配線部（２０，２１）の一部に、引き出し配線部の延進方向と直交する方向に、化合物半導体層の上面の（１００）面の面内方向のうち所定のエッチング液によるエッチングレートが最も速い方向に対して直交する接線を有する形状に切欠部（１，２）を形成する。これにより、マスク合わせなどで引き出し配線部（２０，２１）を形成する方向がずれても、切欠部（１，２）を起点にエッチングが促進され、引き出し配線部（２０，２１）の下層の化合物半導体層の一部が除去され、動作領域とコンタクト領域との容量を分離し、コンタクト領域に起因する寄生容量が動作領域へ与える影響を低減することができる。また、本実施形態によれば、引き出し配線の方向を必ずしも［０１０］方向あるいは［００１］方向に平行に合わせる必要がなくなるので、パターンレイアウトの自由度が大きくなる。
【００２３】
〔第２の実施形態〕
以下、本発明の第２の実施形態について図面を参照して説明する。第１の実施形態と同様の部分は番号を同じくし、説明を省略し、以下、異なる部分についてのみ説明する。
図７は本実施形態にかかる半導体装置の構造を模式的に示す概略平面図である。ＩｎＰを化合物半導体層に含むＨＢＴ構造であって、ＩｎＰからなる基板１１の主面に化合物半導体層１２〜１６の積層体からなるメサ構造が形成されている。この積層体として、ＩｎＧａＡｓからなるサブコレクタ層１２が形成され、サブコレクタ層１２上の一部にＩｎＰからなるコレクタ層１３が形成されている。また、コレクタ層１３上にＩｎＧａＡｓからなるベース層１４が形成され、ベース層１４上に一部にＩｎＰからなるエミッタ層１５が形成され、エミッタ層１５上にＩｎＧａＡｓからなるエミッタキャップ層１６が形成されている。
さらに、図７に示すように、サブコレクタ層１２上の一部にコレクタ電極１９が形成されており、ベース層１４上の一部にベース電極１８が形成されており、ベース引き出し部２１によってメサ構造の外側へ引き出され、コンタクトパッド部２４と電気的に接続されている。また、エミッタキャップ層１６上の一部にエミッタ電極１７が形成され、エミッタ引き出し部２０によってメサ構造の外側へ引き出され、エミッタパッド部２３と電気的に接続されている。
【００２４】
このとき、基板１１および化合物半導体層１２〜１６の主面および上面は（１００）面とし、ベース電極１８およびエミッタ電極１７の引き出し部（２１，２０）は［０１０］方向に平行に形成される。エミッタ引き出し配線部２０と垂直な方向には切欠部１が形成され、切欠部１は引き出し部２０に対し凹んだ半円形に形成される。また、ベース引き出し部２１には、引き出し配線部２１と垂直な方向に切欠部２が形成され、切欠部２は引き出し配線部２１に対し凹んだ半円形に形成される。切欠部（１，２）は、引き出し配線部の延進方向と直交する方向に形成され、半円形の円周上の１点において、電極層の下層の化合物半導体層の上面（１００）面の面内方向のうち所定のエッチング液によるエッチングレートが最も速い方向［００１］方向に対して直交する接線を有する。
【００２５】
上記の本実施形態の半導体装置の製造方法について説明する。
まず、（１００）面を主面とするＩｎＰからなる基板１１の主面上に、ＩｎＧａＡｓからなる化合物半導体層１２を形成し、サブコレクタ層とする。サブコレクタ層１２の上面に、ＩｎＰからなる化合物半導体層１３を形成し、コレクタ層とする。コレクタ層１３の上面に、ＩｎＧａＡｓからなる化合物半導体層１４を形成し、ベース層とする。ベース層１４の上面にＩｎＰからなる化合物半導体層１５を形成し、エミッタ層とする。エミッタ層１５の上面にＩｎＧａＡｓからなる化合物半導体層１６を形成し、エミッタキャップ層とする。上記の化合物半導体層１２〜１６は、ＭＢＥ法やＣＶＤ法などのエピタキシャル成長法により形成されるため、形成された化合物半導体層１２〜１６の上面は基板の主面と同じ（１００）面となる。
【００２６】
次に、エミッタキャップ層１６の上面の一部に［０１０］方向に平行にリフトオフ法などによりエミッタ電極１７、引き出し部２０、コンタクトパッド部２３を含むエミッタ電極層を形成する。このとき、エミッタ引き出し配線部２０に、引き出し配線部２０の延進方向と直交する方向に、引き出し部２０に対し凹んだ半円形の切欠部１を形成する。
次に、エミッタ電極１７、引き出し部２０およびコンタクトパッド部２３をマスクとして、エミッタキャップ層１６およびエミッタ層１５をそれぞれエッチングを行い、エミッタメサを形成する。
次に、ベース層１４の上面の一部に［０１０］方向に平行にリフトオフ法などによりベース電極１８、引き出し配線部２１、コンタクトパッド部２４を含むベース電極層を形成する。このとき、ベース引き出し部２１に、引き出し配線部２１の延進方向と直交する方向に凹んだ半円形の切欠部２を形成する。
【００２７】
次に、レジスト等でベース・コレクタメサ領域２５のマスクパターンを形成し、ベース層１４およびコレクタ層１３をそれぞれエッチングを行い、ベース・コレクタメサ領域２５を形成する。このとき、コレクタ層１３のオーバーエッチングを多くすれば、露出したエミッタ引き出し配線部２０の下層は、切欠部１を起点に［００１］方向に最もエッチングレートの速いサイドエッチングが入り、エミッタ引き出し配線部２０下層のエミッタ層１５の一部を除去することができる。ここで、切欠部１の半円形の円周上において、少なくとも１ヵ所で化合物半導体層の上面（１００）面に対してエッチングレートの速い［００１］方向に接線を持つ部分ができる。このため、切欠部１の接線方向からエッチングが促進される。
【００２８】
次に、サブコレクタ層１２の上面の一部にリフトオフ法などによりコレクタ電極１９を形成する。
次に、レジスト等でサブコレクタメサ領域２６にマスクパターンを形成する。露出したエミッタ引き出し配線部２０、エミッタコンタクトパッド部２３、ベース引き出し配線部２１およびベースコンタクトパッド部２４の下層の化合物半導体層の側壁側から、ＩｎＰからなるエミッタ層１５およびコレクタ層１３をサイドエッチングにより除去する。引き出し配線部（２０，２１）に形成された切欠部（１，２）を起点に［００１］方向に最もエッチングレートの速いサイドエッチングが入る。ここで、切欠部（１，２）の半円形の円周上において、少なくとも１ヵ所で化合物半導体層の上面（１００）面に対してエッチングレートの速い［００１］方向に接線を持つ部分ができる。このため、切欠部（１，２）の接線に対し垂直方向からエッチングが促進され、引き出し配線部（２０，２１）の下層のＩｎＰからなるエミッタ層１５およびコレクタ層１３の一部を除去される。このとき、エミッタ引き出し配線部２０の下層のエミッタ層１５も除去されるので、この工程を行う場合は上記コレクタ層１３のオーバーエッチングは行わなくてよい。
【００２９】
次に、マスクパターンを残したまま、ＩｎＧａＡｓからなるサブコレクタ層１２をウェットエッチングし、サブコレクタメサ領域２６を形成する。このとき、サブコレクタ層１２をエッチングするのと同時に、ＩｎＰからなるエミッタ層１５およびコレクタ層１３がサイドエッチングにより除去された部分に残っていたＩｎＧａＡｓからなるエミッタキャップ層１６およびベース層１４の張り出し部もほぼＩｎＰからなる化合物半導体層の側面と同じ位置までエッチングされる。これにより、引き出し配線部（２０，２１）の下層の化合物半導体層１２〜１６の一部を除去し、動作領域とコンタクト領域との容量を分離し、コンタクト領域に起因する寄生容量が動作部へ与える影響を低減することができる。
【００３０】
本実施形態において、引き出し配線部（２０，２１）の方向は本実施形態に限定されることはなく、任意の方向に形成することができる。このとき、切欠部（１，２）を形成する方向は、引き出し配線部の延進方向と直交する方向に、化合物半導体層の上面の面内方向のうち所定のエッチング液によるエッチングレートが最も速い方向に対して直交する接線を有するように、凹んだ半円形に形成される。
【００３１】
本実施形態によれば、引き出し配線部（２０，２１）の一部に、引き出し配線部の延進方向と直交する方向に、化合物半導体層の上面の（１００）面の面内方向のうち所定のエッチング液によるエッチングレートが最も速い方向に対して直交する接線を有する半円形に切欠部（１，２）を形成する。これにより、切欠部（１，２）を起点にエッチングが促進され、引き出し配線部（２０，２１）の下層の化合物半導体層の一部が除去される。このため、動作領域とコンタクト領域との容量を分離し、コンタクト領域に起因する寄生容量が動作領域へ与える影響を低減することができる。また、本実施形態によれば、引き出し配線の方向を必ずしも［０１０］方向あるいは［００１］方向に平行に合わせる必要がなくなるので、パターンレイアウトの自由度が大きくなる。
【００３２】
上記の各実施形態において、切欠部（１，２）は、引き出し配線部本来の電流容量が減らない大きさに形成されている。
【００３３】
本発明は、上記の実施形態に限定されない。たとえば、対象となるデバイスはＩｎＰ系ＨＢＴ限定されず、同様の目的であれば他のメサ構造を有する半導体デバイスに変更できる。また、切欠部の形状は、電極層が形成される化合物半導体層の上面の面内方向のうち、所定のエッチング液によるエッチングレートが最も速い方向に対して直交する接線を有し、引き出し配線部に対し凹んだ形状であれば任意である。その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明によれば、半導体装置においては、引き出し配線部の一部に、引き出し配線部の延進方向と直交する方向に、化合物半導体層の上面の面内方向のうち所定のエッチング液によるエッチングレートが最も速い方向に対して直交する接線を有する形状に切欠部を有する。これにより、マスク合わせなどで引き出し配線部を形成する方向がずれても、切欠部を起点にエッチングが促進され引き出し配線部の下層の化合物半導体層の一部が除去される。このため、動作領域とコンタクト領域との容量を分離しコンタクト領域に起因する寄生容量が動作領域へ与える影響を低減することができる。
また、半導体装置の製造方法においては、電極層を形成する工程において、引き出し配線部の一部に、引き出し配線部の延進方向と直交する方向に、電極層の下層の化合物半導体層の上面の面内方向のうち、所定のエッチング液によるエッチングレートが最も速い方向に対して直交する接線を有する凹んだ切欠部を形成する。これにより、動作領域とコンタクト領域との容量を分離し、コンタクト領域に起因する寄生容量が動作領域へ与える影響を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明の第１の実施形態にかかる半導体装置の構造の一部を模式的に示す概略平面図、（ｂ）は（ａ）中のＹ１−Ｙ２における概略断面図である。
【図２】図１（ａ）中の切欠部の拡大概略平面図である。
【図３】（ａ）は本発明の第１の実施形態にかかる半導体装置の製造方法の主要な工程を示す概略平面図、（ｂ）は（ａ）中のＲ１−Ｒ２における概略断面図、（ｃ）は（ａ）中のＱ１−Ｑ２における概略断面図、（ｄ）は（ａ）中のＳ１−Ｓ１における概略断面図、（ｅ）は（ａ）中のＴ１−Ｔ２における概略断面図である。
【図４】（ａ）は本発明の第１の実施形態にかかる半導体装置の製造方法の主要な工程を示す概略平面図、（ｂ）は（ａ）中のＹ１−Ｙ２における概略断面図である。
【図５】（ａ）は本発明の第１の実施形態の半導体装置にかかる製造方法の主要な工程を示す概略平面図、（ｂ）は（ａ）中のＹ１−Ｙ２における概略断面図である。
【図６】（ａ）は本発明の第１の実施形態にかかる半導体装置の製造方法の主要な工程を示す概略平面図、（ｂ）は（ａ）中のＹ１−Ｙ２における概略断面図である。
【図７】本発明の第２の実施形態にかかる半導体装置の構造の一部を模式的に示す概略平面図である。
【図８】従来の技術にかかる半導体装置の概略断面図である。
【図９】従来の技術にかかる半導体装置の概略平面図である。
【図１０】従来の技術にかかる半導体装置の概略平面図である。
【符号の説明】
１…切欠部、２…切欠部、１１…基板（ＩｎＰ基板）、１２…化合物半導体層（ＩｎＧａＡｓサブコレクタ層）、１３…化合物半導体層（ＩｎＰコレクタ層）、１４…化合物半導体層（ＩｎＧａＡｓベース層）、１５…化合物半導体層（ＩｎＰエミッタ層）、１６…化合物半導体層（ＩｎＧａＡｓエミッタキャップ層）、１７…電極（エミッタ電極）、１８…電極（ベース電極）、１９…電極（コレクタ電極）、２０…エミッタ電極引き出し配線部、２１…ベース電極引き出し配線部、２３…エミッタコンタクトパッド部、２４…ベースコンタクトパッド部、２５…ベース・コレクタメサ領域、２６…サブコレクタメサ領域、１１１…基板（ＩｎＰ基板）、１１２…化合物半導体層（ＩｎＧａＡｓサブコレクタ層）、１１３…化合物半導体層（ＩｎＰコレクタ層）、１１４…化合物半導体層（ＩｎＧａＡｓベース層）、１１５…化合物半導体層（ＩｎＰエミッタ層）、１１６…化合物半導体層（ＩｎＧａＡｓエミッタキャップ層）、１１７…電極（エミッタ電極）、１１８…電極（ベース電極）、１１９…電極（コレクタ電極）、１２０…エミッタ電極引き出し配線部、１２１…ベース電極引き出し配線部、１２３…エミッタコンタクトパッド部、１２４…ベースコンタクトパッド部、１２５…ベース・コレクタメサ領域、１２６…サブコレクタメサ領域
【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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