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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。
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