外部ベース層下エッチングを特徴とする超高速コレクタアップInP系HBT

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08650402
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 宮本 泰幸 東京工業大学, 工学部, 助教授 (40209953)
• Keywords: 外部ベース層下エッチング / コレクタアップ構造 / GaInAs / InP系HBT / 化学エッチング / アンダーカット / 電子ビーム露光 / 微細コンタクト穴開け

Research Abstract

外部ベース層下エッチングにより高性能なコレクタアップ構造GaInAs/InP系HBTを実現することを目的として、その様な構造作成を可能にするためのプロセスを開発した。具体的には、以下の2つの結果を得た。
1.外部ベース層下のInPエミッタを化学エッチングで選択的に除去する際のアンダーカットによるメサ形成に関して研究を行った。最小幅として360nmを確認し、ここまでは縮小可能であることが明らかになった。また、アンダーカットのエッチング量の制御性はメサ形成を全て化学エッチングで行った場合に較べて、メサ形状をドライエッチングにより形成した後、アンダーカットのみを化学エッチングで行った場合の方が偏差が少ないことが明らかになった。
2.通常の光リソグラフィを用いた場合、露光時の余裕から、外部のコンタクトパッドとベースを電気的に結合するために必要なベースパッドに2μm以上の幅を持った領域が必要であり、不要なベースパッド下エミッタを除去するために大きな障害となっていたが、電子ビーム露光による合わせ精度(100nm程度)で、200nm以下のコンタクト穴開けを可能にした。技術的には、電子ビーム露光によりポリイミドをopeningするプロセスであり、スピンオングラスを中間材料に用い、ここにEBレジストのパターンをRIEで一度転写し、その後ガス種を変えたRIEでポリイミドをopeningする手法を用い、400nm程度の厚さの160nmの微細コンタクト穴開けを可能にした。実際にホットエレクトロントランジスタを測定し、ガンメルプロット特性から、電気的に穴開けが行われていることを確認した。

Research Products

• [Publications] H.Hong: "Electrical properties of 100nm pitch Cr/An fine electrdes with 40nm with on GaInAs" Jpn.J.Appl.Phys.35・8A. L964-L967 (1996)
• [Publications] H.Hong: "Seventy-nm pitch patterning on CaF_2 by e-beam exposure:Ar in organic resist and a contamination resist" Jpn.J.Appl.Phys.35・12A. 6342-6343 (1996)
• [Publications] H.Hongo: "A variation in hot electron current through 40nm pitch donble slit buried in Seniconductor under a magnetic field" Appl.Phys.Lett.70・1. 93-95 (1997)
• [Publications] H.Hongo: "Hot electron inter ference by 40nm pitch double slit buried in semiconductor" Microelectronic Engineering. (in press).
• [Publications] Y.Miyamoto: "Reduction of base-collector capacitance by undercut of collector and sub-collector in GaInAs/InP DHBTs" Advanced Heterostructure Workshop. H-8. (1996)
• [Publications] 宮本 恭幸: "半導体ダブルスリットデバイス作製とホットエレクトロン干渉測定" 電子情報通信学会信学技報. ED96. 59-66 (1996)