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半導(dǎo)體基板及其制造方法、電子器件及其制造方法

文檔序號:6988471閱讀:123來源:國知局
專利名稱:半導(dǎo)體基板及其制造方法、電子器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體基板、電子器件、半導(dǎo)體基板的制造方法以及電子器件的制造方法。
背景技術(shù)
專利文獻(xiàn)1公開了一種將含氮化III-V族化合物半導(dǎo)體材料的3個(gè)LED列陣,向硅進(jìn)行晶格匹配而在硅基板上形成的構(gòu)成。(專利文獻(xiàn)1)日本特開平8-274376號公報(bào)通過使用在硅基板上形成有III-V族化合物半導(dǎo)體等的晶體薄膜的半導(dǎo)體基板,能夠以低成本制造LED (Light Emitting Diode)等的光元件或HBT (Hetero junction Bipolar Transistor)等的高頻放大元件。對于提高這些元件的性能而言,提高化合物半導(dǎo)體的結(jié)晶性是不可缺少的。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)若將形成于硅基板上的化合物半導(dǎo)體的面積限定為微小區(qū)域,則硅基板上形成的化合物半導(dǎo)體等將具有優(yōu)異的結(jié)晶性。通過在該化合物半導(dǎo)體上形成LED或 HBT等的電子元件而能夠形成具有性能優(yōu)異的電子元件的電子器件。然而,當(dāng)形成的化合物半導(dǎo)體的面積小時(shí),難以確保引出LED或HBT等電子元件的布線的引出區(qū)域。例如,在化合物半導(dǎo)體上設(shè)置引線和電極等時(shí),可用于HBT的溝道等的區(qū)域變小。因此,優(yōu)選盡量不使用微小的化合物半導(dǎo)體的區(qū)域來引出布線等。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述課題,本發(fā)明的第1的方式中提供一種半導(dǎo)體基板,其具備基底基板,其具有向硅導(dǎo)入了雜質(zhì)原子的雜質(zhì)區(qū)域;與雜質(zhì)區(qū)域相接地設(shè)置的多個(gè)晶種體;分別與對應(yīng)的晶種體相接設(shè)置且與所對應(yīng)的上述晶種體各自進(jìn)行晶格匹配或準(zhǔn)晶格匹配的多個(gè)化合物半導(dǎo)體。該半導(dǎo)體基板還可以具備設(shè)置于基底基板上且設(shè)有至少使雜質(zhì)區(qū)域一部分露出的多個(gè)開口的阻礙體。多個(gè)晶種體例如各自被設(shè)置于多個(gè)開口各自的內(nèi)部。阻礙體阻礙與晶種體進(jìn)行晶格匹配或準(zhǔn)晶格匹配的多個(gè)化合物半導(dǎo)體的結(jié)晶生長。上述的基底基板具有以硅原子為主成分的硅區(qū)域,雜質(zhì)區(qū)域例如在基底基板的內(nèi)部中與硅區(qū)域相接。另外,基底基板還可以具有含第1傳導(dǎo)型雜質(zhì)原子的第1傳導(dǎo)型雜質(zhì)區(qū)域,雜質(zhì)區(qū)域可以具有第2傳導(dǎo)型高濃度雜質(zhì)區(qū)域,其含有濃度比在第1傳導(dǎo)型雜質(zhì)區(qū)域中的第1傳導(dǎo)型雜質(zhì)原子濃度更高且傳導(dǎo)型與第1傳導(dǎo)型相反的第2傳導(dǎo)型雜質(zhì)原子。 此外,該基底基板可以在第1傳導(dǎo)型雜質(zhì)區(qū)域和第2傳導(dǎo)型雜質(zhì)區(qū)域之間,具有包含比第2 傳導(dǎo)型高濃度雜質(zhì)區(qū)域更低濃度的第2傳導(dǎo)型低濃度雜質(zhì)原子的第2傳導(dǎo)型低濃度雜質(zhì)區(qū)域。以上雜質(zhì)區(qū)域也可以從基底基板連接于多個(gè)晶種體的表面形成到與表面相反側(cè)的面為止。上述的各個(gè)多個(gè)晶種體例如含有CxSiyGezSrvx_y_z (0 ^ x < 1>0 ^ y ^ UO ^ ζ ^ U 且0 < x+y+z ( 1)。另外,基底基板的一例有Si基板或SOI基板。另外,上述雜質(zhì)區(qū)域中
5的電阻率的一例是0.0001 Ω .CmWilQ .cm以下。上述半導(dǎo)體基板,還可以具有橫向生長化合物半導(dǎo)體,即以多個(gè)化合物半導(dǎo)體的至少一種化合物半導(dǎo)體為晶核,在阻礙體上橫向生長。本發(fā)明第2方式中提供一種電子器件,具備設(shè)置在上述的半導(dǎo)體基板中的多個(gè)化合物半導(dǎo)體中的至少一個(gè)化合物半導(dǎo)體上的化合物半導(dǎo)體元件;化合物半導(dǎo)體元件具有多個(gè)端子,多個(gè)端子中的至少一個(gè)端子經(jīng)由與設(shè)置了化合物半導(dǎo)體元件的化合物半導(dǎo)體相接的多個(gè)晶種體中的至少一個(gè)與雜質(zhì)區(qū)域電性耦合。上述電子器件還可以具備設(shè)在多個(gè)化合物半導(dǎo)體中的第1化合物半導(dǎo)體上的第1 化合物半導(dǎo)體元件、和設(shè)在多個(gè)化合物半導(dǎo)體中的不同于第1化合物半導(dǎo)體的第2化合物半導(dǎo)體上的第2化合物半導(dǎo)體元件,第1化合物半導(dǎo)體元件的多個(gè)端子中的至少一個(gè)端子和第2化合物半導(dǎo)體元件的多個(gè)端子中的至少一個(gè)端子可以經(jīng)由雜質(zhì)區(qū)域電性耦合。被設(shè)置于多個(gè)化合物半導(dǎo)體上的化合物半導(dǎo)體元件中的至少一個(gè)是異質(zhì)結(jié)雙極晶體管,異質(zhì)結(jié)雙極晶體管的集電極可以經(jīng)由多個(gè)晶種體的至少一個(gè)與雜質(zhì)區(qū)域電性耦合。另外,上述電子器件中,設(shè)置于多個(gè)化合物半導(dǎo)體上的化合物半導(dǎo)體元件的至少一個(gè)可以是異質(zhì)結(jié)雙極晶體管,異質(zhì)結(jié)雙極晶體管的發(fā)射極經(jīng)由多個(gè)晶種體的至少一個(gè)與雜質(zhì)區(qū)域電性耦合。此外,上述第一化合物半導(dǎo)體元件或第二化合物半導(dǎo)體元件的至少一個(gè),是將發(fā)射極、基極和集電極的任何一個(gè)作為共用端子的異質(zhì)結(jié)雙極晶體管,異質(zhì)結(jié)雙極晶體管以外的第一化合物半導(dǎo)體元件或第二化合物半導(dǎo)體元件的至少1個(gè)是具有共用端子及輸出端子的傳感器元件,異質(zhì)結(jié)雙極晶體管的共用端子和傳感器元件的共用端子可以借助雜質(zhì)區(qū)而進(jìn)行電性耦合。這種異質(zhì)結(jié)雙極晶體管例如放大來自傳感器元件的輸出端子的信號。電子器件還可以具備硅元件,其被設(shè)置在包含在基底基板上設(shè)置的第1傳導(dǎo)型的雜質(zhì)原子的第1傳導(dǎo)型雜質(zhì)區(qū)域內(nèi)、具有多個(gè)端子且具有以硅原子為主成分的活性區(qū)域, 硅元件的多個(gè)端子中的至少一個(gè)端子與設(shè)置于多個(gè)化合物半導(dǎo)體的化合物半導(dǎo)體元件的多個(gè)端子中的至少一個(gè)端子經(jīng)由雜質(zhì)區(qū)域電性耦合。本發(fā)明的第3的方式中提供一種半導(dǎo)體基板的制造方法,具備準(zhǔn)備基底基板的步驟,所述基底基板具有向硅導(dǎo)入了雜質(zhì)原子的雜質(zhì)區(qū)域;與雜質(zhì)區(qū)域相接地形成多個(gè)晶種體的步驟;加熱多個(gè)晶種體的步驟;在加熱后的多個(gè)晶種體上形成與多個(gè)晶種體進(jìn)行晶格匹配或準(zhǔn)晶格匹配的化合物半導(dǎo)體的步驟。在準(zhǔn)備該基底基板的步驟中,例如,在基底基板的表面上形成掩模圖案,在由掩模圖案劃分的區(qū)域內(nèi)高濃度摻雜雜質(zhì)原子。在上述準(zhǔn)備底基板的步驟中,例如在基底基板的表面上形成阻礙晶體的生長的阻礙體,在阻礙體上形成使基底基板至少一部分露出的開口,對從基底基板的開口露出的區(qū)域?qū)㈦s質(zhì)原子以高濃度進(jìn)行摻雜。以上制造方法,還可以包括以化合物半導(dǎo)體為晶核,使橫向生長化合物半導(dǎo)體在阻礙層上橫向生長的步驟。本發(fā)明的第4的方式中提供一種電子器件的制造方法,其具備使用上述半導(dǎo)體基板的制造方法來制造半導(dǎo)體基板的步驟;和在化合物半導(dǎo)體上形成化合物半導(dǎo)體元件的步驟,所述化合物半導(dǎo)體元件的至少一個(gè)端子經(jīng)由多個(gè)晶種體的至少一個(gè)與雜質(zhì)區(qū)域電性
華禹合。


圖1是表示半導(dǎo)體基板100的剖面的一例。圖2是表示半導(dǎo)體基板200的剖面的一例。圖3是表示半導(dǎo)體基板200的制造過程的剖面例。圖4是表示半導(dǎo)體基板200的制造過程的剖面例。圖5是表示半導(dǎo)體基板200的制造過程的剖面例。圖6是表示電子器件600的剖面的一例。圖7是表示電子器件700的剖面的一例。圖8是表示電子器件800的剖面的一例。圖9是表示電子器件900的剖面的一例。圖10是表示電子器件1000的剖面的一例。圖11是表示電子器件1100的剖面的一例。圖12是表示電子器件1200的剖面的一例。圖13是表示電子器件1300的剖面的一例。圖14是表示電子器件800的制造過程的剖面例。圖15是表示電子器件800的制造過程的剖面例。圖16是表示電子器件800的制造過程的剖面例。圖17是表示電子器件800的制造過程的剖面例。圖18是表示電子器件800的制造過程的剖面例。圖19是表示電子器件2000的剖面的一例。圖20是表示半導(dǎo)體基板2100的剖面的一例。圖21是表示半導(dǎo)體基板2200的剖面的一例。圖22是表示半導(dǎo)體基板2300的剖面的一例。圖23是表示電子器件MOO的剖面的一例。圖M是表示電子器件2500的剖面的一例。圖25是表示電子器件沈00的剖面的一例。圖沈是表示電子器件沈00的制造過程的剖面例。圖27是表示電子器件沈00的制造過程的剖面例。圖28是表示電子器件沈00的制造過程的剖面例。圖四是表示電子器件沈00的制造過程的剖面例。圖30是表示電子器件沈00的制造過程的剖面例。圖31是表示半導(dǎo)體基板3200的剖面的一例。圖32是表示半導(dǎo)體基板3200的制造過程的剖面例。圖33是表示半導(dǎo)體基板3200的制造過程的剖面例。圖34是表示使用半導(dǎo)體基板2300形成的HBT的激光顯微鏡照片。圖35是表示在多個(gè)開口的每一個(gè)形成HBT時(shí)的激光顯微鏡照片。圖36是表示晶體的剖面中的激光顯微鏡照片。
具體實(shí)施方式
圖1表示一個(gè)實(shí)施方式的半導(dǎo)體基板100的剖面的一例。半導(dǎo)體基板100具備基底基板102、晶種體112和化合物半導(dǎo)體114?;谆?02具有向硅導(dǎo)入了雜質(zhì)原子的雜質(zhì)區(qū)域104。雜質(zhì)區(qū)域104由于導(dǎo)入了雜質(zhì)原子而生成載流子(自由電子或自由空穴),所以與未導(dǎo)入雜質(zhì)原子的硅相比具有低電阻率。例如,雜質(zhì)區(qū)域104的電阻率為0.0001 Ω ^cmWilQ ^cm以下,優(yōu)選為 0.0001 Ω ·αιι以上0. 2Ω ·αιι以下?;谆?02可包括電阻率比雜質(zhì)區(qū)域104還高的硅區(qū)域。該硅區(qū)域的電阻率例如是100 Ω · cm以上。雜質(zhì)區(qū)域104被設(shè)在基板的內(nèi)部。例如,雜質(zhì)區(qū)域104是通過向上述硅區(qū)域的一部分將N型雜質(zhì)原子或P型雜質(zhì)原子以高濃度進(jìn)行摻雜而形成的N型高濃度雜質(zhì)區(qū)域或P型高濃度雜質(zhì)區(qū)域。所謂“高濃度”,指的是能夠使雜質(zhì)區(qū)域的電阻率大于等于0.0001 Ω -cm, 小于等于1 Ω 的雜質(zhì)原子的濃度。作為雜質(zhì)原子的摻雜方法,可以例示熱擴(kuò)散法、離子
注入法等?;谆?02在表面上具有硅晶體。在此,“表面上具有硅晶體”是指至少在基底基板102的表面具有由硅原子構(gòu)成的區(qū)域的意思。例如,基底基板102是基板整個(gè)由硅原子構(gòu)成的硅晶片。基底基板102也可以是如SOI (silicon-on-insulator)晶片那樣的在絕緣層上具有硅層的構(gòu)造。另外,基底基板102也可以是在具有與硅不同的組成的藍(lán)寶石基板和玻璃基板等上具有進(jìn)行了結(jié)晶生長的硅層。并且,基底基板102也可以具有在基板表面的硅層上形成的自然氧化層等薄氧化硅層或氮化硅層。半導(dǎo)體基板100具有設(shè)置于基底基板102上的多個(gè)晶種體112。多個(gè)晶種體112 分別與雜質(zhì)區(qū)域104相接地設(shè)置?;衔锇雽?dǎo)體114被設(shè)置為各自與所對應(yīng)的晶種體112 相接,與所對應(yīng)的晶種體112進(jìn)行晶格匹配或準(zhǔn)晶格匹配??梢栽诟鱾€(gè)晶種體112上設(shè)置 1個(gè)化合物半導(dǎo)體114,也可以在各個(gè)晶種體112上設(shè)置多個(gè)化合物半導(dǎo)體114。本說明書中,“準(zhǔn)晶格匹配”是指雖然不是完全的晶格匹配,但相互相接的2個(gè)半導(dǎo)體的晶格常數(shù)之差小,且能夠在晶格失配引起的缺陷的發(fā)生不顯著的范圍內(nèi)層疊相互相接的2個(gè)半導(dǎo)體的狀態(tài)。此時(shí),各半導(dǎo)體的晶體晶格由于在可彈性變形的范圍內(nèi)進(jìn)行變形而吸收上述晶格常數(shù)的差。例如,將Ge與GaAs之間的、或Ge與InGaP之間的晶格緩和界限厚度內(nèi)的層疊狀態(tài)稱為準(zhǔn)晶格匹配。多個(gè)晶種體112中的至少一個(gè)與雜質(zhì)區(qū)域104電性耦合。例如,在晶種體112 與雜質(zhì)區(qū)域104之間載流子能夠移動。晶種體112和雜質(zhì)區(qū)域104也可以通過電磁感應(yīng)而電性耦合。晶種體112例如含CxSiyGezSni_x_y_z(0彡χ < 1、0彡y彡1、0彡ζ彡1、且0 < x+y+z ^ 1)。例如,晶種體112是Ge晶體、SiGe晶體或GeSn晶體。晶種體112,例如為向化合物半導(dǎo)體114提供良好的晶種面的半導(dǎo)體。晶種體112 抑制存在于基底基板102的表面的雜質(zhì)對化合物半導(dǎo)體114的結(jié)晶性帶來不良影響的現(xiàn)象。晶種體112可以具有多個(gè)層。作為一例,晶種體112含有呈與雜質(zhì)區(qū)域104相同的傳導(dǎo)型的雜質(zhì)原子。晶種體112可以與基底基板102和晶種體112的界面相接,在基底基板102內(nèi)含有組成為 C^SipGecSnhhhJO 彡 χ2<1、0 彡 y2 彡 1、0 彡 z2 彡 1、且 0< x2+y2+z2 彡 1) 的界面區(qū)域。晶種體112的硅組成y和上述界面區(qū)域的硅組成y2,例如滿足y2 > y的關(guān)系。晶種體112例如通過外延生長法形成。作為外延生長法可例舉化學(xué)氣相沉積法 (稱為CVD法)、金屬有機(jī)化學(xué)氣相淀積法(稱為MOCVD法)、分子束外延法(稱為MBE法) 和原子層摻雜法(稱為ALD法)。多個(gè)晶種體112是例如在基底基板102上形成與晶種體 112相同組成的膜后通過蝕刻等的光刻法而在相互分開的位置上形成的。晶種體112優(yōu)選設(shè)在基底基板102上后進(jìn)行加熱。由于基底基板102與晶種體 112的晶格常數(shù)的不同等而有時(shí)在晶種體112的內(nèi)部發(fā)生位錯(cuò)等的晶格缺陷。上述缺陷例如因?qū)ХN體112進(jìn)行加熱、退火而在晶種體112的內(nèi)部移動。上述缺陷在晶種體112的內(nèi)部移動,被存在于晶種體112的界面或晶種體112的內(nèi)部的吸附槽(gettering sink)等捕捉。其結(jié)果,通過對晶種體112實(shí)施加熱而能夠減低晶種體112的缺陷,提高晶種體112 的結(jié)晶性。晶種體112也可以通過加熱非晶質(zhì)或多晶的CxSiyGezSni_x_y_z (0彡x < 1、 0彡y彡1、0彡ζ彡1、且0<x+y+z彡1)而形成。另外,加熱晶種體112的工序可以兼并以形成雜質(zhì)區(qū)域104為目的的熱擴(kuò)散工序、或注入雜質(zhì)原子的活化退火工序。晶種體112的底面積例如為Imm2以下。晶種體112的底面積也可以為1600 μ m2 以下。晶種體112的底面積還可以為900 μ m2以下。另外,晶種體112的底面的最大寬度例如為80 μ m以下。晶種體112的底面的最大寬度也可以為40 μ m以下?;衔锇雽?dǎo)體114例如為IV族化合物半導(dǎo)體、III-V族化合物半導(dǎo)體或II_VI族化合物半導(dǎo)體?;衔锇雽?dǎo)體114為III-V族化合物半導(dǎo)體時(shí),化合物半導(dǎo)體114為GaAs、 GaN 禾口 InP 等。半導(dǎo)體基板100可以在化合物半導(dǎo)體114與晶種體112之間具有其他的半導(dǎo)體層。例如,半導(dǎo)體基板100在化合物半導(dǎo)體114與晶種體112之間具有緩沖層等?;衔锇雽?dǎo)體114可以是由組成、摻雜濃度、厚度不同的多個(gè)半導(dǎo)體層構(gòu)成的層疊體。例如,化合物半導(dǎo)體114具有P型半導(dǎo)體層和N型半導(dǎo)體層時(shí)構(gòu)成具有PN結(jié)的二極管?;衔锇雽?dǎo)體114例如通過外延生長法形成。作為外延生長法可例舉CVD法、MOCVD法、MBE法和ALD 法。圖2表示其他實(shí)施方式的半導(dǎo)體基板200的剖面的一例。半導(dǎo)體基板200具備基底基板202、阻礙體206、晶種體212和化合物半導(dǎo)體214?;谆?02具有雜質(zhì)區(qū)域204?;谆?02與圖1中的基底基板102對應(yīng)。雜質(zhì)區(qū)域204與雜質(zhì)區(qū)域104對應(yīng)。 晶種體212與晶種體112對應(yīng)?;衔锇雽?dǎo)體214與化合物半導(dǎo)體114對應(yīng)。因此,下面的說明中,有時(shí)省略與半導(dǎo)體基板100重復(fù)的內(nèi)容。阻礙體206形成在基底基板202上。阻礙體206上設(shè)有使雜質(zhì)區(qū)域204的至少一部分露出的開口 208。開口 208到達(dá)基底基板202的表面。阻礙體206上可以設(shè)置多個(gè)開口 208。晶種體212形成在多個(gè)開口 208中的至少一個(gè)開口的內(nèi)部。阻礙體206阻礙結(jié)晶生長。例如,通過外延生長法使半導(dǎo)體結(jié)晶生長時(shí),在阻礙體 206的表面上阻礙半導(dǎo)體晶體的外延生長。其結(jié)果,半導(dǎo)體晶體在開口 208處選擇性地外延生長。阻礙體206例如為氧化硅層、氮化硅層、酸氮化硅層或這些的層疊層。阻礙體206 的厚度的一例為0. 001 5 μ m。阻礙體206例如通過熱氧化法或CVD法等而形成。
圖3至圖5是表示半導(dǎo)體基板200的制造過程中的剖面例。半導(dǎo)體基板200的制造方法具備如下步驟準(zhǔn)備具有向硅導(dǎo)入了雜質(zhì)原子的雜質(zhì)區(qū)域204的基底基板202的步驟;形成與雜質(zhì)區(qū)域204相接的多個(gè)晶種體212的步驟;加熱多個(gè)晶種體212的步驟;以及在被加熱后的多個(gè)晶種體212上形成與多個(gè)晶種體212晶格匹配或準(zhǔn)晶格匹配的化合物半導(dǎo)體的步驟。在準(zhǔn)備基底基板202的步驟中,在至少表面為硅晶體的基板的表面上以形成雜質(zhì)區(qū)域的目的而形成掩模圖案。作為掩模圖案可例舉光致抗蝕劑掩模圖案以及由氧化硅、氮化硅、酸氮化硅或它們的層疊體構(gòu)成的掩模圖案。作為氧化硅、氮化硅等的形成方法可例舉熱氧化法、CVD法等。掩模圖案是通過光刻法形成。例如,在將雜質(zhì)原子以高濃度進(jìn)行了摻雜的雜質(zhì)區(qū)域204形成于基底基板202上時(shí),在基底基板202的表面涂布光致抗蝕劑,通過光刻法在設(shè)置雜質(zhì)區(qū)域204的預(yù)定部位形成開口 308,從而能夠形成如圖3所示的掩模圖案302。接著,在基底基板202中的被掩模圖案所劃分的區(qū)域?qū)㈦s質(zhì)原子以高濃度進(jìn)行摻雜,從而形成雜質(zhì)區(qū)域204。例如,如圖3所示,通過注入雜質(zhì)原子離子,在設(shè)有開口 308的基底基板202的對應(yīng)部位上形成如圖4所示的雜質(zhì)區(qū)域204。作為N型雜質(zhì)原子可例舉P、 As、Sb、S、Se、Te等。作為P型雜質(zhì)原子可例舉B、Al、Ga、In、Mg、Zn等。在準(zhǔn)備基底基板202的步驟中,也可以在基板上形成阻礙結(jié)晶生長的阻礙體206, 在該阻礙體206上形成使雜質(zhì)區(qū)域204的至少一部分的區(qū)域露出的開口 208。例如,通過熱氧化法在基底基板202的整個(gè)面上形成成為阻礙體206的氧化硅膜。如圖4所示,通過蝕刻等的光刻法在該硅氧化膜上形成露出雜質(zhì)區(qū)204的至少一部分的多個(gè)開口 208。在形成晶種體212的步驟中,與上述開口的底部的雜質(zhì)區(qū)域204相接地在開口的內(nèi)部形成晶種體212。例如,如圖5所示,在開口 208的內(nèi)部與雜質(zhì)區(qū)域204相接地通過外延生長法選擇性形成晶種體212。作為外延生長法可例舉CVD法、MOCVD法、MBE法和ALD 法。作為晶種體212,可以通過CVD法使Ge晶體、SiGe晶體、或GeSn晶體外延生長。在形成晶種體212的步驟中,可以向晶種體212摻雜雜質(zhì)原子。例如晶種體212 為SiGe晶體時(shí),作為N型雜質(zhì)原子可例舉P、As、和Sb等的V族原子。作為P型雜質(zhì)原子可例舉B和( 等的III族原子。在加熱晶種體212的步驟中,使晶種體212加熱,退火。通過加熱能夠減低因基底基板202和晶種體212的晶格常數(shù)不同等而在晶種體212的內(nèi)部發(fā)生的位錯(cuò)等的晶格缺陷,提高晶種體212的結(jié)晶性。在加熱晶種體212的步驟中,可以重復(fù)多次的加熱。例如, 在實(shí)施未達(dá)到晶種體212的熔點(diǎn)的溫度下的高溫加熱后,在低于高溫加熱溫度的溫度下實(shí)施低溫加熱??梢远啻沃貜?fù)這樣的2步驟加熱。在晶種體212具有SixGei_x (0彡x < 1)時(shí),高溫加熱的溫度和時(shí)間例如為800 9000C>2 10分鐘。低溫加熱的溫度和時(shí)間例如為650 780°C、2 10分鐘。在形成化合物半導(dǎo)體的步驟中,與被加熱后的晶種體212相接地形成與晶種體 212晶格匹配或準(zhǔn)晶格匹配的化合物半導(dǎo)體。例如,如圖2所示,晶種體212上使化合物半導(dǎo)體214選擇性外延生長。在形成有多個(gè)晶種體212時(shí),也可以在各個(gè)多個(gè)晶種體212上形成化合物半導(dǎo)體214。作為外延生長法可舉出CVD法、MOCVD法、MBE法和ALD法。例如,化合物半導(dǎo)體214為GaAs、AlGaAs和InGaP等的III-V族化合物半導(dǎo)體時(shí),可以使用MOCVD法使化合物半導(dǎo)體214外延生長。例如,將MOCVD爐內(nèi)以高純度氫充分置換后,開始具有晶種體212的基底基板202的加熱。結(jié)晶生長時(shí)的基板溫度例如為450°C 800°C。也可以在基底基板 202在適當(dāng)?shù)臏囟认路€(wěn)定時(shí),向爐內(nèi)導(dǎo)入砷原料或磷原料,接著導(dǎo)入鎵原料、鋁原料或銦原料,使化合物半導(dǎo)體214外延生長。作為III族原子原料,能夠使用三甲基鎵(TMG)、三甲基鋁(TMA)和三甲基銦 (TMI),作為V族原子原料,能夠使用胂(AsH3)、叔丁基胂((CH3)3CAsH2)、膦(PH3)和叔丁基膦((CH3)3CPH2)。外延生長條件的一例為反應(yīng)爐內(nèi)壓力0. Iatm、生長溫度650°C、生長速度 0. 1 3ym/hr。也可以在反應(yīng)爐內(nèi)壓力0. latm、生長溫度550°C、生長速度0. 1 1 μ m/hr 的外延生長條件下,層疊30nm左右GaAs后暫時(shí)中止生長,一邊維持砷原料氣氛一邊升溫至 650°C后,再次設(shè)成反應(yīng)爐內(nèi)壓力0. latm、生長溫度650°C、生長速度0. 1 3μπιΛι·的外延生長條件。原料的運(yùn)載氣體例如為高純度氫氣。雜質(zhì)區(qū)域204、晶種體212和化合物半導(dǎo)體214之間可以將構(gòu)成他們的原子相互摻雜。例如,基底基板202上作為晶種體212使Ge晶體生長,在該Ge晶體上使化合物半導(dǎo)體214結(jié)晶生長時(shí),化合物半導(dǎo)體214的結(jié)晶生長過程中,可以向生長中途的化合物半導(dǎo)體 214擴(kuò)散Ge原子。另外,在加熱晶種體212的步驟中,若從構(gòu)成晶種體212的Ge晶體發(fā)生Ge原子的再蒸發(fā),則在化合物半導(dǎo)體214的結(jié)晶生長過程中,能使殘留的Ge原子向生長中途的化合物半導(dǎo)體214中混入?;衔锇雽?dǎo)體214中的Ge原子將作為N型雜質(zhì)起作用,降低化合物半導(dǎo)體214的電阻。因此,可通過選擇適當(dāng)?shù)臈l件而能夠調(diào)整雜質(zhì)區(qū)域204和晶種體212、 或晶種體212和化合物半導(dǎo)體214之間的界面的電阻等,能夠設(shè)成與在半導(dǎo)體基板200上形成的器件的設(shè)計(jì)值相應(yīng)的電阻。圖6表示電子器件600的剖面的一例。電子器件600具備基底基板602、設(shè)有開口 608的阻礙體606、晶種體612、集電極用半導(dǎo)體632、基極用半導(dǎo)體634、發(fā)射極用半導(dǎo)體 636、基極電極644和發(fā)射極電極646?;谆?02具有雜質(zhì)區(qū)域604。電子器件600具有2個(gè)晶種體612。通過在2個(gè)晶種體612上形成的集電極用半導(dǎo)體632、基極用半導(dǎo)體634和發(fā)射極用半導(dǎo)體636等而形成2個(gè)HBT (異質(zhì)結(jié)雙極晶體管)。 該HBT是化合物半導(dǎo)體元件的一例。2個(gè)HBT的集電極用半導(dǎo)體632經(jīng)由晶種體612而與雜質(zhì)區(qū)域604電性耦合。電子器件600中,經(jīng)由晶種體612和雜質(zhì)區(qū)域604使2個(gè)HBT的集電極用半導(dǎo)體 632電性耦合,2個(gè)HBT并聯(lián)連接。雜質(zhì)區(qū)域604作為集電極用電極或集電極用電極的引出部發(fā)揮作用。通過經(jīng)由雜質(zhì)區(qū)域604使2個(gè)HBT連接而變得無需在各個(gè)HBT上形成集電極臺面結(jié)構(gòu)、集電極電極和布線。另外,提高電子器件600的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)自由度。而且,還可以簡化電子器件600的制造工藝?;谆?02與圖2中的基底基板202對應(yīng)。雜質(zhì)區(qū)域604與雜質(zhì)區(qū)域204對應(yīng)。 阻礙體606與阻礙體206對應(yīng)。晶種體612與晶種體212對應(yīng)。下面的說明中,有時(shí)省略與半導(dǎo)體基板200重復(fù)的內(nèi)容。集電極用半導(dǎo)體632例如為化合物半導(dǎo)體。集電極用半導(dǎo)體632與圖2所示的化合物半導(dǎo)體214對應(yīng)。集電極用半導(dǎo)體632例如為N型或P型的化合物半導(dǎo)體。集電極用半導(dǎo)體632為適于HBT的集電極的化合物半導(dǎo)體。例如,集電極用半導(dǎo)體632具有比電子器件600中的其他半導(dǎo)體低的電阻率?;鶚O用半導(dǎo)體634例如為化合物半導(dǎo)體。基極用半導(dǎo)體634與圖2所示的化合物半導(dǎo)體214對應(yīng)?;鶚O用半導(dǎo)體634為具有與集電極用半導(dǎo)體632相反的傳導(dǎo)型的化合物半導(dǎo)體?;鶚O用半導(dǎo)體634是適于HBT的基極的化合物半導(dǎo)體。發(fā)射極用半導(dǎo)體636例如為化合物半導(dǎo)體。發(fā)射極用半導(dǎo)體636與圖2所示的化合物半導(dǎo)體214對應(yīng)。發(fā)射極用半導(dǎo)體636為具有與集電極用半導(dǎo)體632相同的傳導(dǎo)型的化合物半導(dǎo)體。發(fā)射極用半導(dǎo)體636是適于HBT的發(fā)射極的化合物半導(dǎo)體。集電極用半導(dǎo)體632、基極用半導(dǎo)體634和發(fā)射極用半導(dǎo)體636,例如在晶種體612 上以該順序形成。集電極用半導(dǎo)體632、基極用半導(dǎo)體634和發(fā)射極用半導(dǎo)體636,與晶種體612晶格匹配或準(zhǔn)晶格匹配。集電極用半導(dǎo)體632、基極用半導(dǎo)體634和發(fā)射極用半導(dǎo)體636,例如為IV族化合物半導(dǎo)體、III-V族化合物半導(dǎo)體或II-VI族化合物半導(dǎo)體。例如作為III-V族化合物半導(dǎo)體可例舉 GaP、GaAs、GaAsP、InGaAs、AlGaAs、InGaP, InGaAsP, AlInGaP, GaN, InGaN 和 hP。 集電極用半導(dǎo)體632、基極用半導(dǎo)體634和發(fā)射極用半導(dǎo)體636通過構(gòu)成NPN型結(jié)或PNP型結(jié)而在電子器件600中形成HBT。集電極用半導(dǎo)體632、基極用半導(dǎo)體634和發(fā)射極用半導(dǎo)體636,例如為由組成、摻雜濃度、半導(dǎo)體層厚各不相同的多個(gè)半導(dǎo)體層構(gòu)成的層疊體。電子器件600,在集電極用半導(dǎo)體632和晶種體612之間、集電極用半導(dǎo)體632和基極用半導(dǎo)體634之間、基極用半導(dǎo)體 634和發(fā)射極用半導(dǎo)體636之間、發(fā)射極用半導(dǎo)體636和發(fā)射極電極646之間、或基極用半導(dǎo)體634和基極電極644之間,還可以具有有限的厚度的且由組成、摻雜濃度、膜厚不同的多個(gè)半導(dǎo)體層構(gòu)成的層疊體。例如,電子器件600還可以在集電極用半導(dǎo)體632與晶種體612之間進(jìn)一步具有副集電極用半導(dǎo)體。電子器件600還可以在發(fā)射極用半導(dǎo)體636和發(fā)射極電極646之間進(jìn)一步具有副發(fā)射極用半導(dǎo)體?;鶚O電極644與基極用半導(dǎo)體634相接形成,基極用半導(dǎo)體634與外部電路連接。 基極電極644由具有傳導(dǎo)性的材料形成?;鶚O電極644的材料的材質(zhì)例如為金屬。作為基極電極644的材料可例舉AuSu CrAu, Ti/Pt、Ti/Pt/Au。作為基極電極644的形成方法可舉出濺射法、真空蒸鍍法等。發(fā)射極電極646與發(fā)射極用半導(dǎo)體636相接形成,發(fā)射極用半導(dǎo)體636與外部電路連接。發(fā)射極電極646由具有傳導(dǎo)性的材料形成。發(fā)射極電極646的材料例如為金屬。 作為發(fā)射極電極646的材料可例舉AuGe/Ni/Au、Ti/Pt、Ti/Pt/Au。作為發(fā)射極電極646的形成方法可例舉濺射法、真空蒸鍍法等。圖7表示電子器件700的剖面的一例。電子器件700具備基底基板702、阻礙體 706、晶種體712、集電極用半導(dǎo)體732、基極用半導(dǎo)體734、發(fā)射極用半導(dǎo)體736、集電極電極 742、基極電極744、發(fā)射極電極746和集電極接觸用半導(dǎo)體752。基底基板702具有雜質(zhì)區(qū)域 704。電子器件700具有1個(gè)HBT。該HBT是化合物半導(dǎo)體元件的一例。該HBT的集電極用半導(dǎo)體732經(jīng)由晶種體712與雜質(zhì)區(qū)域704電性耦合。電子器件700中,集電極電極742設(shè)在與集電極用半導(dǎo)體732分離的集電極接觸用半導(dǎo)體752上。集電極電極742和集電極用半導(dǎo)體732經(jīng)由晶種體712和雜質(zhì)區(qū)域704而耦合。基底基板702與圖6中的基底基板602對應(yīng)。雜質(zhì)區(qū)域704與雜質(zhì)區(qū)域604對應(yīng)。 阻礙體706與阻礙體606對應(yīng)。晶種體712與晶種體612對應(yīng)。集電極用半導(dǎo)體732、基極用半導(dǎo)體734和發(fā)射極用半導(dǎo)體736分別與圖6中的集電極用半導(dǎo)體632、基極用半導(dǎo)體634和發(fā)射極用半導(dǎo)體636對應(yīng)。基極電極744和發(fā)射極電極746分別與基極電極644和發(fā)射極電極646對應(yīng)。以下的說明中有時(shí)省略與電子器件 600重復(fù)的內(nèi)容。集電極接觸用半導(dǎo)體752例如為化合物半導(dǎo)體。集電極接觸用半導(dǎo)體752例如在與集電極接觸用半導(dǎo)體752相接形成的金屬電極之間形成歐姆接觸。集電極接觸用半導(dǎo)體 752,例如通過外延生長法形成于晶種體712上。集電極接觸用半導(dǎo)體752還可以經(jīng)由晶種體712和雜質(zhì)區(qū)域704,與集電極用半導(dǎo)體732電性耦合。集電極接觸用半導(dǎo)體752例如為IV族化合物半導(dǎo)體、III-V族化合物半導(dǎo)體或 II-VI族化合物半導(dǎo)體。作為集電極接觸用半導(dǎo)體752的材料可例舉GaAsUnGaAs、AlGaAs 和InGaP。集電極接觸用半導(dǎo)體752例如含有呈與集電極用半導(dǎo)體732所含的雜質(zhì)原子同種的傳導(dǎo)型的雜質(zhì)原子。集電極接觸用半導(dǎo)體752例如以高于集電極用半導(dǎo)體732的濃度含有雜質(zhì)原子。集電極電極742例如與集電極接觸用半導(dǎo)體752相接形成。集電極電極742例如經(jīng)由集電極接觸用半導(dǎo)體752、晶種體712和雜質(zhì)區(qū)域704,與集電極用半導(dǎo)體732電性耦合。集電極電極742使集電極用半導(dǎo)體732與外部電路連接。集電極電極742由具有傳導(dǎo)性的材料形成。集電極電極742的材料例如為金屬。作為集電極電極742的材料,可例舉 AuGe/Ni/Au。作為集電極電極742的形成方法可舉出濺射法、真空蒸鍍法等。電子器件700中,由于集電極電極742經(jīng)由雜質(zhì)區(qū)域704而與集電極用半導(dǎo)體732 電性耦合,所以電子器件700無需具有集電極臺面結(jié)構(gòu)。因此,能夠?qū)l(fā)射極臺面結(jié)構(gòu)的頂部面積保持為與基底基板702不具有雜質(zhì)區(qū)域704的情況同等程度的同時(shí),可縮小阻礙體706的開口 708,縮小選擇性外延生長區(qū)域。通過縮小選擇性外延生長區(qū)域,能夠降低因基底基板702和晶種體712的晶格常數(shù)的不同在晶種體712的內(nèi)部發(fā)生的位錯(cuò)等的晶格缺陷,提高晶種體712的晶質(zhì)。并且,通過將集電極形成在阻礙體706的開口 708的內(nèi)部,能夠減低HBT與阻礙體 706或基底基板702之間的階差。通過降低該階差,使后續(xù)的器件工藝中的平坦化變?nèi)菀住?因此,電子器件700的構(gòu)造適于要求平坦化的硅工藝等的半導(dǎo)體器件制造工藝中的微細(xì)加工。圖8表示電子器件800的剖面的一例。電子器件800具備基底基板802、阻礙體 806、晶種體812、集電極用半導(dǎo)體832、基極用半導(dǎo)體834、發(fā)射極用半導(dǎo)體836、基極臺面結(jié)構(gòu)(mesa) 838、集電極電極842、基極電極844、發(fā)射極電極846和集電極接觸用半導(dǎo)體852。 基底基板802具有雜質(zhì)區(qū)域804。電子器件800由1個(gè)HBT構(gòu)成。該HBT是化合物半導(dǎo)體元件的一例。電子器件800在阻礙體806上形成有與基極用半導(dǎo)體834的側(cè)面相接地橫向生長的基極臺面結(jié)構(gòu)838的方面,與電子器件700不同?;谆?02與圖7中的基底基板702對應(yīng)。雜質(zhì)區(qū)域804與雜質(zhì)區(qū)域704對應(yīng)。阻礙體806與阻礙體706對應(yīng)。晶種體812與晶種體712對應(yīng)。集電極接觸用半導(dǎo)體852 與集電極接觸用半導(dǎo)體752對應(yīng)。集電極用半導(dǎo)體832、基極用半導(dǎo)體834和發(fā)射極用半導(dǎo)體836分別與圖7中的集電極用半導(dǎo)體732、基極用半導(dǎo)體734和發(fā)射極用半導(dǎo)體736對應(yīng)。集電極電極842和發(fā)射極電極846分別與集電極電極742和發(fā)射極電極746對應(yīng)。因此,下面的說明中,有時(shí)省略與電子器件700重復(fù)的內(nèi)容。基極臺面結(jié)構(gòu)838是具有與基極用半導(dǎo)體834相同組成的化合物半導(dǎo)體。基極臺面結(jié)構(gòu)838例如含有呈與基極用半導(dǎo)體834所含的雜質(zhì)原子同種的傳導(dǎo)型的雜質(zhì)原子。基極臺面結(jié)構(gòu)838可以以高于基極用半導(dǎo)體834的濃度含有該雜質(zhì)原子?;鶚O臺面結(jié)構(gòu)838 可以是單晶體也可以是多晶體?;鶚O臺面結(jié)構(gòu)838的一例是在阻礙體806上與基極用半導(dǎo)體834的側(cè)面相接地形成。作為基極臺面結(jié)構(gòu)838的形成方法可例舉CVD法和MOCVD法等。基極電極844與基極臺面結(jié)構(gòu)838相接形成。基極電極844經(jīng)由基極臺面結(jié)構(gòu) 838使基極用半導(dǎo)體834與外部電路連接?;鶚O電極844由具有傳導(dǎo)性的材料形成?;鶚O電極844的材料例如為金屬。作為基極電極844的材料可例舉AuSu CrAu, Ti/Pt、Ti/Pt/ Au。作為基極電極844的形成方法可舉出濺射法和真空蒸鍍法等。電子器件800由于在阻礙體806上具有與基極用半導(dǎo)體834的側(cè)面相接地形成的基極臺面結(jié)構(gòu)838,所以將不需要電子器件700上形成的發(fā)射極臺面結(jié)構(gòu)。其結(jié)果,電子器件800作為用于發(fā)射極電極的區(qū)域而能夠確保比電子器件700還大的面積。如圖8所示, 通過確保大面積的發(fā)射極用半導(dǎo)體836而能實(shí)現(xiàn)更均勻的HBT內(nèi)部電場分布,所以能提高 HBT的耐受電壓性。另外,電子器件800中,能夠具有與電子器件700相同大小的發(fā)射極用半導(dǎo)體836 的同時(shí)縮小阻礙體806的開口 808,使選擇性外延生長區(qū)域縮小。通過縮小選擇性外延生長區(qū)域,降低因基底基板802與晶種體812的晶格常數(shù)不同而在晶種體812內(nèi)部發(fā)生的位錯(cuò)等的晶格缺陷,能夠提高晶種體812的晶質(zhì)。另外,電子器件800中,通過將集電極形成在阻礙體806的開口 808的內(nèi)部,減低 HBT和阻礙體806或基底基板802之間的階差,所以在后續(xù)的器件工藝中容易平坦化。其結(jié)果,電子器件800適于要求微細(xì)加工的硅工藝等的半導(dǎo)體器件制造工藝。圖9表示電子器件900的剖面的一例。電子器件900具備具有雜質(zhì)區(qū)域804的基底基板802、阻礙體806、晶種體812、集電極用半導(dǎo)體832、基極用半導(dǎo)體834、發(fā)射極用半導(dǎo)體836、基極臺面結(jié)構(gòu)838、集電極電極842、基極電極844和發(fā)射極電極846。電子器件 900由1個(gè)HBT構(gòu)成。該HBT是化合物半導(dǎo)體元件的一例。電子器件900除了不具有集電極接觸用半導(dǎo)體852之外,其他構(gòu)成與電子器件800相同。因此,下面的說明中,省略與電子器件800重復(fù)的內(nèi)容。圖10表示電子器件1000的剖面的一例。電子器件1000具備基底基板802、雜質(zhì)區(qū)域804、阻礙體806、晶種體812、集電極用半導(dǎo)體832、基極用半導(dǎo)體834、發(fā)射極用半導(dǎo)體836、基極臺面結(jié)構(gòu)838、集電極電極842、基極電極844和發(fā)射極電極846。電子器件 1000由1個(gè)HBT構(gòu)成。該HBT是化合物半導(dǎo)體元件的一例。電子器件1000除了不具有集電極接觸用半導(dǎo)體852的點(diǎn)、和集電極842不經(jīng)由晶種體812而直接與雜質(zhì)區(qū)域804相接地形成的點(diǎn)以外,具有與電子器件800相同的構(gòu)成。因此,下面的說明中,省略與電子器件800重復(fù)的內(nèi)容。電子器件900和電子器件1000,因與電子器件800的構(gòu)造上的差異而比電子器件 800更能減低集電極842的接觸電阻。電子器件900和電子器件1000可以具有如圖7所示的電子器件700那樣在發(fā)射極臺面結(jié)構(gòu)上形成發(fā)射極電極和基極電極的構(gòu)造。圖11表示電子器件1100的剖面的一例。電子器件1100具備具有雜質(zhì)區(qū)域1104 的基底基板1102、阻礙體1106、晶種體1112、集電極用半導(dǎo)體1132、基極用半導(dǎo)體1134、發(fā)射極用半導(dǎo)體1136、基極臺面結(jié)構(gòu)1138、集電極電極1142、基極電極1144、發(fā)射極電極1146 和發(fā)射極接觸用半導(dǎo)體1156。電子器件1100由1個(gè)HBT構(gòu)成。該HBT是化合物半導(dǎo)體元件的一例。該HBT的發(fā)射極用半導(dǎo)體1136例如經(jīng)由晶種體1112而與雜質(zhì)區(qū)域1104電性耦合。電子器件1100具有在與發(fā)射極用半導(dǎo)體1136分離的發(fā)射極接觸用半導(dǎo)體1156上設(shè)置的發(fā)射極電極1146。 發(fā)射極電極1146和發(fā)射極用半導(dǎo)體1136經(jīng)由晶種體1112和雜質(zhì)區(qū)域1104而電性耦合。基底基板1102與圖8中的基底基板802對應(yīng)。雜質(zhì)區(qū)域1104與雜質(zhì)區(qū)域804對應(yīng)。阻礙體1106與阻礙體806對應(yīng)。晶種體1112與晶種體812對應(yīng)?;鶚O臺面結(jié)構(gòu)1138 與基極臺面結(jié)構(gòu)838對應(yīng)?;鶚O電極844( ?)與基極電極844對應(yīng)。因此,下面的說明中, 有時(shí)省略與電子器件800重復(fù)的內(nèi)容。發(fā)射極用半導(dǎo)體1136、基極用半導(dǎo)體1134和集電極用半導(dǎo)體1132分別與圖8中的發(fā)射極用半導(dǎo)體836、基極用半導(dǎo)體834和集電極用半導(dǎo)體832對應(yīng)。其中,發(fā)射極用半導(dǎo)體1136、基極用半導(dǎo)體1134和集電極用半導(dǎo)體1132,可以在晶種體1112上以該順序形成。集電極電極1142的一例是與集電極用半導(dǎo)體1132相接地形成。集電極電極1142 使集電極用半導(dǎo)體1132與外部電路連接。集電極電極1142例如由具有傳導(dǎo)性的材料形成。 集電極電極1142的材料例如為金屬。作為集電極電極1142的材料可例舉AuGe/Ni/Au。作為集電極電極1142的形成方法可舉出濺射法和真空蒸鍍法等。發(fā)射極接觸用半導(dǎo)體1156是化合物半導(dǎo)體的一例。發(fā)射極接觸用半導(dǎo)體1156例如在與其相接地形成的金屬電極之間形成歐姆接觸。發(fā)射極接觸用半導(dǎo)體1156例如通過外延生長法在晶種體1112上形成。發(fā)射極接觸用半導(dǎo)體1156可以經(jīng)由晶種體1112和雜質(zhì)區(qū)域1104,與發(fā)射極用半導(dǎo)體1136電性耦合。發(fā)射極接觸用半導(dǎo)體1156例如為IV族化合物半導(dǎo)體、III-V族化合物半導(dǎo)體或 II-VI族化合物半導(dǎo)體。作為發(fā)射極接觸用半導(dǎo)體1156的材料可例舉GaAs和hGaAs。發(fā)射極接觸用半導(dǎo)體1156例如含有呈與發(fā)射極用半導(dǎo)體1136所含的雜質(zhì)原子同種的傳導(dǎo)型的雜質(zhì)原子。發(fā)射極接觸用半導(dǎo)體1156可以以高于發(fā)射極用半導(dǎo)體1136的濃度含有該雜質(zhì)原子。發(fā)射極電極1146與發(fā)射極接觸用半導(dǎo)體1156相接地形成。發(fā)射極電極1146可以經(jīng)由發(fā)射極接觸用半導(dǎo)體1156、晶種體1112和雜質(zhì)區(qū)域1104,與發(fā)射極用半導(dǎo)體1136電性耦合。發(fā)射極電極1146使發(fā)射極用半導(dǎo)體1136與外部電路連接。發(fā)射極電極1146由具有傳導(dǎo)性的材料形成。發(fā)射極電極1146的材料例如為金屬。作為發(fā)射極電極1146的材料可例舉AuGe/Ni/Au。作為發(fā)射極電極1146的形成方法可舉出濺射法、真空蒸鍍法等。電子器件1100通過具有如圖11所示的構(gòu)造而變得不需要形成集電極臺面結(jié)構(gòu)和發(fā)射極臺面結(jié)構(gòu),與電子器件800相比能夠確保更大的發(fā)射極電極的面積。通過確保大的發(fā)射極電極的面積而能夠?qū)崿F(xiàn)更為均勻的HBT內(nèi)部電場分布,提高HBT的耐受電壓性。另外,電子器件1100具有與電子器件800相同大小的發(fā)射極用半導(dǎo)體1136的同時(shí)具有比電子器件800中的開口 808更小面積的開口 1108。因此,電子器件1100具有比電子器件800更小的選擇性外延生長區(qū)域。因電子器件1100中的選擇性外延生長區(qū)域小,所以降低因基底基板1102和晶種體1112的晶格常數(shù)的不同而在晶種體1112的內(nèi)部發(fā)生的位錯(cuò)等的晶格缺陷,提高晶種體1112的晶質(zhì)。如圖11的構(gòu)造中,可以在阻礙體1106的開口 1108的內(nèi)部形成發(fā)射極。其結(jié)果,可減低HBT和阻礙體1106或基底基板1102之間的階差,所以在后續(xù)的器件工藝中容易進(jìn)行平坦化。其結(jié)果,電子器件1100將適于要求微細(xì)加工的硅工藝等的半導(dǎo)體器件制造工藝。如圖11的構(gòu)造中,晶種體1112和雜質(zhì)區(qū)域1104作為發(fā)射極鎮(zhèn)流電阻起作用。具體而言,與圖7至圖10所示的電子器件的構(gòu)造相比散熱效果大,所以能夠抑制熱失控。另外,發(fā)射極接地時(shí)能夠?qū)⒊蔀檩敵鲂盘柕募姌O信號從基板分離,所以抑制因集電極信號而引起的噪音。圖12表示電子器件1200的剖面的一例。電子器件1200具備具有雜質(zhì)區(qū)域1104 的基底基板1102、阻礙體1106、晶種體1112、集電極用半導(dǎo)體1132、基極用半導(dǎo)體1134、發(fā)射極用半導(dǎo)體1136、基極臺面結(jié)構(gòu)1138、集電極電極1142、基極電極1144和發(fā)射極電極 1146。電子器件1200由1個(gè)HBT構(gòu)成。該HBT是化合物半導(dǎo)體元件的一例。電子器件1200 除了具有發(fā)射極接觸用半導(dǎo)體1156以外,其構(gòu)成與電子器件1100相同。因此,下面的說明中,省略與電子器件1100重復(fù)的內(nèi)容。圖13表示電子器件1300的剖面的一例。電子器件1300具備具有雜質(zhì)區(qū)域1104 的基底基板1102、阻礙體1106、晶種體1112、集電極用半導(dǎo)體1132、基極用半導(dǎo)體1134、發(fā)射極用半導(dǎo)體1136、基極臺面結(jié)構(gòu)1138、集電極電極1142、基極電極1144和發(fā)射極電極 1146。電子器件1300由1個(gè)HBT構(gòu)成。該HBT是化合物半導(dǎo)體元件的一例。電子器件1300 除了不具有發(fā)射極接觸用半導(dǎo)體1156的點(diǎn)、和發(fā)射極電極1146不經(jīng)由晶種體1112而直接與雜質(zhì)區(qū)域1104相接地形成的點(diǎn)以外,其構(gòu)成與電子器件1100相同。因此,下面的說明中, 省略與電子器件1100重復(fù)的內(nèi)容。電子器件1200和電子器件1300由于發(fā)射極電極1146不經(jīng)由晶種體1112地與雜質(zhì)區(qū)域1104相接,所以與電子器件1100相比,發(fā)射極電極1146的接觸電阻小。圖14至圖18表示上述說明的電子器件中的典型的電子器件800的制造過程。以下、用圖面說明電子器件800的制造方法。電子器件800的制造方法包括用圖3至圖5進(jìn)行說明的半導(dǎo)體基板的制造步驟,和形成集電極經(jīng)由晶種體812而與雜質(zhì)區(qū)域804電性耦合的HBT的步驟。圖14表示通過如下方式所得的半導(dǎo)體基板,即,在基底基板802上通過離子注入形成雜質(zhì)區(qū)域804,基底基板802上形成設(shè)有開口 808的阻礙體806,開口 808的內(nèi)部與雜質(zhì)區(qū)域804相接地形成晶種體812而得的半導(dǎo)體基板。例如,向基底基板802注入P離子, 形成具有N型傳導(dǎo)型的雜質(zhì)區(qū)域804?;谆?02上可以通過熱氧化法形成氧化硅的阻礙體806。也可以通過CVD法,與雜質(zhì)區(qū)域804相接地在開口 808的內(nèi)部依次使GeSi晶體層和Ge晶體層選擇性外延生長,從而形成2層構(gòu)造的晶種體812。也可以加熱晶種體812。對于各工藝的內(nèi)容,在圖3至圖5中已進(jìn)行了說明,所以省略。其次,如圖15所示,與晶種體812相接地使集電極用半導(dǎo)體832、基極用半導(dǎo)體 834和發(fā)射極用半導(dǎo)體836選擇性外延生長。集電極用半導(dǎo)體832、基極用半導(dǎo)體834和發(fā)射極用半導(dǎo)體836,與晶種體812晶格匹配或準(zhǔn)晶格匹配。集電極用半導(dǎo)體832、基極用半導(dǎo)體834和發(fā)射極用半導(dǎo)體836例如為IV族化合物半導(dǎo)體、III-V族化合物半導(dǎo)體或II-VI 族化合物半導(dǎo)體。例如,可通過MOCVD法使N型GaAs的集電極用半導(dǎo)體832、P型GaAs的基極用半導(dǎo)體和N型InGaP的發(fā)射極用半導(dǎo)體836依次在晶種體812上形成。外延生長方法的一例是將MOCVD爐內(nèi)以高純度氫充分置換后,開始設(shè)有晶種體 812的基底基板802的加熱。結(jié)晶生長時(shí)的基板溫度為450°C 800°C。在基底基板802 在適當(dāng)?shù)臏囟确€(wěn)定時(shí),向爐內(nèi)導(dǎo)入砷原料或磷原料,接著導(dǎo)入鎵原料或銦原料,進(jìn)行外延生長。作為III族原子原料可使用三甲基鎵(TMG)和三甲基銦(TMI)等,作為V族原子原料氣體可使用胂(AsH3)、叔丁基胂((CH3)3CAsH2)、膦(PH3)和叔丁基膦((CH3)3CPH2)等。 作為施主雜質(zhì)原子可添加Si、S、Se或Te。作為受主雜質(zhì)原子可添加C、Mg或Si。外延生長條件例如為反應(yīng)爐內(nèi)壓力0. latm、生長溫度650°C、生長速度1 3 μ m/ hr。也可以在反應(yīng)爐內(nèi)壓力0. latm、生長溫度550°C、生長速度0. 1 1 μ m/hr的外延生長條件下,以30nm左右層疊GaAs后暫時(shí)中止生長,一邊維持砷原料氣體環(huán)境一邊升溫至 650°C,再次以反應(yīng)爐內(nèi)壓力0. latm、生長溫度650°C、生長速度0. 1 3μπιΛι·的條件進(jìn)行外延生長。作為原料的運(yùn)載氣體可以使用高純度氫氣。集電極用半導(dǎo)體832、基極用半導(dǎo)體834和發(fā)射極用半導(dǎo)體836是由組成、摻雜濃度、半導(dǎo)體層厚各不相同的多個(gè)半導(dǎo)體層構(gòu)成的層疊體。電子器件800還可以在集電極用半導(dǎo)體832和晶種體812之間、集電極用半導(dǎo)體832和基極用半導(dǎo)體834之間、基極用半導(dǎo)體834和發(fā)射極用半導(dǎo)體836之間、發(fā)射極用半導(dǎo)體836和發(fā)射極電極846之間、或基極用半導(dǎo)體834和基極電極844之間,進(jìn)一步具有有限的厚度且由組成、摻雜濃度、膜厚不同的多個(gè)半導(dǎo)體層構(gòu)成的層疊體。電子器件800例如可以在集電極用半導(dǎo)體832和晶種體812 之間進(jìn)一步具有副集電極用半導(dǎo)體。電子器件800可以在發(fā)射極用半導(dǎo)體836和發(fā)射極電極846之間進(jìn)一步具有副發(fā)射極用半導(dǎo)體。在制造電子器件800時(shí),如圖16所示,通過蝕刻除去存在于形成集電極接觸用半導(dǎo)體852的部位的集電極用半導(dǎo)體832、基極用半導(dǎo)體834和發(fā)射極用半導(dǎo)體836,使晶種體812露出。例如,可以在該部位形成設(shè)有開口的抗蝕劑掩模,然后通過蝕刻除去集電極用半導(dǎo)體832、基極用半導(dǎo)體834和發(fā)射極用半導(dǎo)體836。其次,如圖17所示,與經(jīng)蝕刻露出的晶種體812相接地形成集電極接觸用半導(dǎo)體 852。例如,形成覆蓋集電極用半導(dǎo)體832、基極用半導(dǎo)體834和發(fā)射極用半導(dǎo)體836且在形成集電極接觸用半導(dǎo)體852的部位設(shè)有開口的氧化硅膜,然后通過MOCVD法,與晶種體812 相接地使高濃度摻雜了雜質(zhì)原子的N型GaAs的集電極接觸用半導(dǎo)體852外延生長。此外, 可以在使GaAs的集電極接觸用半導(dǎo)體852生長之后,通過注入雜質(zhì)離子來摻雜雜質(zhì)原子。接著,如圖18所示,形成基極臺面結(jié)構(gòu)838。例如,在形成基極臺面結(jié)構(gòu)838的部位形成設(shè)有開口的氧化硅的掩模,通過MOCVD法形成P型GaAs的基極臺面結(jié)構(gòu)838。基極臺面結(jié)構(gòu)838以高于基極用半導(dǎo)體834的濃度含有P型雜質(zhì)原子?;鶚O臺面結(jié)構(gòu)838也可以通過CVD法、MOCVD法、MBE法或ALD法使多晶體堆積(非外延生長)?;鶚O臺面結(jié)構(gòu)838的一例是通過如下的方法形成。例如,可以在集電極用半導(dǎo)體 832上形成基極用半導(dǎo)體834的步驟中,通過控制生長條件而在形成基極用半導(dǎo)體834的同時(shí)在阻礙體806上使多晶體(包括成為基極臺面結(jié)構(gòu)838的部分)堆積(非外延生長)。 其后,可以通過蝕刻等的光刻法而形成基極臺面結(jié)構(gòu)838。另外,基極臺面結(jié)構(gòu)838也可以通過如下的方法形成。例如,通過在形成基極用半導(dǎo)體834的步驟中控制生長條件而使基極用半導(dǎo)體834在阻礙體806上沿橫向進(jìn)行橫向生長。其后,可以通過蝕刻等的光刻法形成基極臺面結(jié)構(gòu)838。而且,如圖8所示,也可以通過形成發(fā)射極電極846、基極電極844、和集電極842 而形成電子器件800。例如,發(fā)射極電極846可通過光刻法在發(fā)射極用半導(dǎo)體836的表面形成在形成發(fā)射極電極846的部位設(shè)有開口的抗蝕劑掩模,蒸鍍電極用金屬后,將抗蝕劑剝離而形成。通過同樣的方法形成集電極842和基極電極844。另外,對于由相同材料構(gòu)成的電極而言,可以同時(shí)形成。圖19表示電子器件2000的剖面的一例。電子器件2000具備具有雜質(zhì)區(qū)域2004 的基底基板2002、設(shè)有開口 2008的阻礙體2006、晶種體2012、集電極用半導(dǎo)體2032、基極用半導(dǎo)體2034、發(fā)射極用半導(dǎo)體2036、基極臺面結(jié)構(gòu)2038、集電極電極2042、基極電極 2044、傳感器用半導(dǎo)體2014和電極2018。電子器件2000包含具有集電極用半導(dǎo)體2032、 基極用半導(dǎo)體2034和發(fā)射極用半導(dǎo)體2036的HBT ;以及具有傳感器用半導(dǎo)體2014的傳感器元件?;谆?002與圖11所示的基底基板1102對應(yīng)。雜質(zhì)區(qū)域2004與雜質(zhì)區(qū)域 1104對應(yīng)。阻礙體2006與阻礙體1106對應(yīng)。晶種體2012與晶種體1112對應(yīng)。集電極用半導(dǎo)體2032、基極用半導(dǎo)體2034和發(fā)射極用半導(dǎo)體2036分別與集電極用半導(dǎo)體1132、基極用半導(dǎo)體1Π4和發(fā)射極用半導(dǎo)體1136對應(yīng)?;鶚O臺面結(jié)構(gòu)2038與基極臺面結(jié)構(gòu)1138 對應(yīng)。集電極電極2042和基極電極2044分別與集電極電極1142和基極電極1144對應(yīng)。 因此,下面的說明中,有時(shí)省略與電子器件1100重復(fù)的內(nèi)容。傳感器用半導(dǎo)體2014是化合物半導(dǎo)體的一例。傳感器用半導(dǎo)體2014與晶種體 2012相接地設(shè)置。傳感器用半導(dǎo)體2014與晶種體2012晶格匹配或準(zhǔn)晶格匹配。傳感器用半導(dǎo)體2014是IV族半導(dǎo)體、IV族化合物半導(dǎo)體、III-V族化合物半導(dǎo)體或II-VI族化合物半導(dǎo)體。例如,作為III-V族化合物半導(dǎo)體可例舉GaAs、GaN、InP、和InGaAs等,作為IV族半導(dǎo)體可例舉Ge等。傳感器用半導(dǎo)體2014也可以隔著其他半導(dǎo)體層在晶種體2012上形成。傳感器用半導(dǎo)體2014例如為由組成、摻雜濃度、厚度不同的多個(gè)半導(dǎo)體層構(gòu)成的層疊體。傳感器用半導(dǎo)體2014也可以構(gòu)成含有P型半導(dǎo)體層和N型半導(dǎo)體層且具有PN結(jié)的二極管。傳感器用半導(dǎo)體2014例如通過外延生長法形成。作為外延生長法可例舉CVD法、MOCVD法、MBE法禾口 ALD法。電極2018是輸出從傳感器用半導(dǎo)體2014生成的信號的輸出端子。電極2018使傳感器用半導(dǎo)體2014與外部電路連接。電極2018例如與傳感器用半導(dǎo)體2014相接地形成。電極2018由具有傳導(dǎo)性的材料形成。電極2018的材料例如為金屬。作為電極2018 的材料可例舉AuGe/Ni/Au、Ti/Pt/Au和ITO等。作為電極2018的形成方法可舉出濺射法和真空蒸鍍法等。傳感器用半導(dǎo)體2014和電極2018將構(gòu)成傳感器元件。在此,傳感器元件是指能夠檢測光、電磁波和磁力等的任一個(gè)的元件。例如,該傳感器元件是在傳感器用半導(dǎo)體2014 中含受光部的光電二極管。電極2018可以是該傳感器元件的輸出端子,傳感器用半導(dǎo)體 2014的下部是該傳感器元件的共用端子。該傳感器元件的共用端子,例如經(jīng)由晶種體2012 而與雜質(zhì)區(qū)域2004電性耦合。發(fā)射極用半導(dǎo)體2036可以經(jīng)由晶種體2012和雜質(zhì)區(qū)域2004,與上述傳感器元件的共用端子電性耦合。由集電極用半導(dǎo)體2032、基極用半導(dǎo)體2034和發(fā)射極用半導(dǎo)體2036 構(gòu)成的HBT,放大例如來自作為上述傳感器元件的輸出端子的電極2018的輸出信號。圖20表示半導(dǎo)體基板2100的剖面的一例。半導(dǎo)體基板2100具備基底基板2102、 阻礙體2106、晶種體2112和化合物半導(dǎo)體2114?;谆?102具有雜質(zhì)區(qū)域2104、和含有第1傳導(dǎo)型的雜質(zhì)原子的第1傳導(dǎo)型雜質(zhì)區(qū)域。例如,第1傳導(dǎo)型雜質(zhì)區(qū)域是含有摻雜了 P型或N型的雜質(zhì)原子的中電阻或低電阻的硅的區(qū)域。在此,““中電阻”是指1Ω 以上、小于100Ω ^cm的電阻范圍,優(yōu)選為 1Ω · cm以上、60 Ω · cm以下的電阻范圍。雜質(zhì)區(qū)域2104是含有比第1傳導(dǎo)型雜質(zhì)區(qū)域中的第1傳導(dǎo)型的雜質(zhì)原子的濃度還高的濃度的、與第1傳導(dǎo)型相反的傳導(dǎo)型的第2雜質(zhì)原子的第2傳導(dǎo)型高濃度雜質(zhì)區(qū)域。 例如,在硅區(qū)域中摻雜有P型的雜質(zhì)原子時(shí),雜質(zhì)區(qū)域2104中將以高于硅區(qū)域的濃度摻雜有N型的雜質(zhì)原子。硅區(qū)域中摻雜有N型雜質(zhì)原子時(shí),雜質(zhì)區(qū)域2104中將以高于硅區(qū)域的濃度摻雜有P型的雜質(zhì)原子。在雜質(zhì)區(qū)域2104和基底基板2102的界面中可以形成有PN結(jié)。通過在該界面形成PN結(jié)而使雜質(zhì)區(qū)域2104與基底基板2102電性分離。阻礙體2106與圖2所示的阻礙體206對應(yīng)。晶種體2112與晶種體212對應(yīng)。化合物半導(dǎo)體2114與化合物半導(dǎo)體214對應(yīng)。因此,省略其說明。圖21表示半導(dǎo)體基板2200的剖面的一例。半導(dǎo)體基板2200具備基底基板2102、 阻礙體2106、晶種體2112和化合物半導(dǎo)體2114?;谆?102具有雜質(zhì)區(qū)域2104和第 2傳導(dǎo)型低濃度雜質(zhì)區(qū)域2205。半導(dǎo)體基板2200,與圖20所示的半導(dǎo)體基板2100相比,在雜質(zhì)區(qū)域2104和基底基板2102內(nèi)的硅區(qū)域之間具有含低于雜質(zhì)區(qū)域2104的濃度且與雜質(zhì)區(qū)域2104的傳導(dǎo)型相同的傳導(dǎo)型的雜質(zhì)原子的第2傳導(dǎo)型低濃度雜質(zhì)區(qū)域2205的點(diǎn)上不同。在第2傳導(dǎo)型低濃度雜質(zhì)區(qū)域2205中因以少于雜質(zhì)區(qū)域2104的濃度摻雜有與雜質(zhì)區(qū)域2104相同傳導(dǎo)型的雜質(zhì)原子而能夠防止在雜質(zhì)區(qū)域2104和基底基板2102之間發(fā)生隧道效應(yīng)。圖22表示半導(dǎo)體基板2300的剖面的一例。半導(dǎo)體基板2300具備基底基板2302、 阻礙體2306、晶種體2312、和化合物半導(dǎo)體2314?;谆?302中,雜質(zhì)區(qū)域形成于從與多個(gè)晶種體2312相接的基底基板2302的表面到與該表面相反側(cè)的面。例如,基底基板 2302是向基底基板2302的全體以高濃度摻雜了雜質(zhì)原子的硅基板。阻礙體2306與圖2所示的阻礙體206對應(yīng)。晶種體2312與晶種體212對應(yīng)?;衔锇雽?dǎo)體2314與化合物半導(dǎo)體214對應(yīng)。因此,省略其說明。圖23表示電子器件MOO的剖面的一例。電子器件MOO具備基底基板M02、設(shè)有開口 M08的阻礙體對06、晶種體M12、集電極用半導(dǎo)體對32、基極用半導(dǎo)體M34、發(fā)射極用半導(dǎo)體M36、集電極電極M42、基極電極M44和發(fā)射極電極M46。電子器件MOO由 1個(gè)HBT構(gòu)成。該HBT是化合物半導(dǎo)體元件的一例。電子器件MOO與圖7所示的電子器件700相比,基底基板對02的構(gòu)成不同?;谆錗02中,雜質(zhì)區(qū)域形成于從與多個(gè)晶種體2312相接的基底基板對02的表面到與該表面相反側(cè)的面。集電極電極M42被設(shè)置于基底基板M02的背面。通過具有這樣的構(gòu)造, 在電子器件MOO的制造工序中,變得不需要在電子器件700的制造工序中曾必需的形成雜質(zhì)區(qū)域704的工序。而且,電子器件MOO沒有在電子器件700中為了設(shè)置集電極742而設(shè)置的晶種體 712和集電極接觸用半導(dǎo)體752。電子器件MOO中,雜質(zhì)區(qū)域設(shè)置于從與多個(gè)晶種體2312 相接的基底基板對02的表面到與該表面相反側(cè)的面。其結(jié)果,在電子器件MOO的設(shè)計(jì)中, 提高電極配置的自由度。阻礙體M06與圖7中的阻礙體706對應(yīng)。晶種體M12與晶種體712對應(yīng)。集電極用半導(dǎo)體M32、基極用半導(dǎo)體M34和發(fā)射極用半導(dǎo)體M36分別與集電極用半導(dǎo)體732、 基極用半導(dǎo)體734和發(fā)射極用半導(dǎo)體736對應(yīng)。基極電極M44和發(fā)射極電極M46分別與基極電極744和發(fā)射極電極746對應(yīng)。因此,省略與電子器件700重復(fù)的內(nèi)容。圖M表示電子器件2500的剖面的一例。電子器件2500具備基底基板2502、設(shè)有開口 2508的阻礙體2506、晶種體2512、集電極用半導(dǎo)體2532、基極用半導(dǎo)體2534、發(fā)射極用半導(dǎo)體2536、基極臺面結(jié)構(gòu)2538、集電極2542、基極電極2544和發(fā)射極電極2546。電子器件2500由1個(gè)HBT構(gòu)成。該HBT是化合物半導(dǎo)體元件的一例。電子器件2500與圖11所示的電子器件1100相比,具有不同構(gòu)造的基底基板 2502?;谆?502中,雜質(zhì)區(qū)域形成于從與多個(gè)晶種體2512相接的基底基板2502的表面帶與該表面相反側(cè)的面。即,基底基板2502的整個(gè)都摻雜有雜質(zhì)。因此,基底基板2502 的電阻率足夠小,所以能夠?qū)l(fā)射極電極2546配置在基底基板2502的背面。具有這樣的構(gòu)造時(shí),將不同于圖11所示的基底基板1102,無需在基底基板2502上設(shè)置雜質(zhì)區(qū)域1104。而且也不需要為了設(shè)發(fā)射極電極1146而另行設(shè)置晶種體1112和發(fā)射極接觸用半導(dǎo)體1156。通過具有這樣的構(gòu)造,除了具有電子器件1100中生成的效果,還具有能夠增加電子器件設(shè)計(jì)中的電極配置的選擇項(xiàng)這樣的效果。阻礙體2506與圖11中的阻礙體1106對應(yīng)。晶種體2512與晶種體1112對應(yīng)。 集電極用半導(dǎo)體2532、基極用半導(dǎo)體2534和發(fā)射極用半導(dǎo)體2536分別與集電極用半導(dǎo)體 1132、基極用半導(dǎo)體1134和發(fā)射極用半導(dǎo)體1136對應(yīng)?;鶚O電極2544和集電極2542分別與基極電極1144和集電極1142對應(yīng)。基極臺面結(jié)構(gòu)2538與基極臺面結(jié)構(gòu)1138對應(yīng)。 因此,省略與電子器件1100重復(fù)的內(nèi)容。圖25表示電子器件沈00的剖面的一例。電子器件沈00具備基底基板2602、阱沈03、雜質(zhì)區(qū)域沈04、阻礙體沈06、晶種體沈12、化合物半導(dǎo)體沈14、電極沈18、源極沈22、 柵絕緣層沈?qū)?、柵電極沈沈和漏極沈觀。電子器件沈00由1個(gè)硅元件和1個(gè)化合物半導(dǎo)體元件構(gòu)成。該硅元件具有以硅原子為主成分的活性區(qū)域?!耙怨柙訛橹鞒煞帧笔侵钢鞒煞譃楣柙忧铱梢院须s質(zhì)原子的意思。雜質(zhì)原子包括有意導(dǎo)入的雜質(zhì)原子和無意的雜質(zhì)原子兩方面。
20
由源極沈22、漏極沈觀、柵絕緣層沈?qū)?、柵電極沈沈和阱沈03構(gòu)成作為硅元件的 FET (場效應(yīng)晶體管)。由化合物半導(dǎo)體沈14和電極沈18構(gòu)成化合物半導(dǎo)體元件。該化合物半導(dǎo)體元件可以是上述的HBT,是FET、HEMT、二極管、晶閘管、發(fā)光元件或受光元件等。例如,該化合物半導(dǎo)體元件是發(fā)光二極管,作為硅元件的場效應(yīng)晶體管是驅(qū)動發(fā)光二極管的
晶體管?;谆迳?2與圖2中的基底基板202對應(yīng)。基底基板沈02具有能夠形成具有以硅原子為主成分的活性區(qū)域的硅元件的可形成硅元件區(qū)域。該可形成硅元件區(qū)域中例如可形成阱沈03、源極沈22、柵絕緣層沈?qū)?、柵電極沈沈和漏極沈觀。雜質(zhì)區(qū)域沈04與雜質(zhì)區(qū)域204對應(yīng)。雜質(zhì)區(qū)域沈04在基底基板沈02的內(nèi)部與可形成硅元件區(qū)域相接觸。雜質(zhì)區(qū)域沈04可以向硅元件FET的源極沈22延伸而進(jìn)行接觸。阻礙體沈06與阻礙體206對應(yīng)。晶種體沈12與晶種體212對應(yīng)。化合物半導(dǎo)體 2614與化合物半導(dǎo)體214對應(yīng)。因此,下面的說明中,有時(shí)省略與半導(dǎo)體基板200重復(fù)的內(nèi)容。電極沈18是輸出從化合物半導(dǎo)體沈14生成的信號的輸出端子。電極沈18使化合物半導(dǎo)體2614與外部電路連接。電極沈18與化合物半導(dǎo)體沈14相接地形成。電極沈18 由具有傳導(dǎo)性的材料形成。電極2618例如由金屬形成。作為電極沈18的材料可例舉AuGe/ Ni/Au、Ti/Pt/Au、ITO等。作為電極沈18的形成方法可舉出濺射法、真空蒸鍍法等?;衔锇雽?dǎo)體沈14的下端可以構(gòu)成為化合物半導(dǎo)體元件的另一個(gè)端子?;衔锇雽?dǎo)體沈14的下端可以經(jīng)由晶種體沈12,而與雜質(zhì)區(qū)域沈04電性耦合。作為硅元件的FET 的源極沈22和化合物半導(dǎo)體沈14的下端可以經(jīng)由晶種體沈12和雜質(zhì)區(qū)域沈04而電性耦
口 O圖沈至圖30表示電子器件沈00的制造過程的剖面例。以下,用

電子器件沈00的制造方法。電子器件沈00的制造方法具備形成硅元件的步驟、形成雜質(zhì)區(qū)域的步驟、形成阻礙體的步驟、形成晶種體的步驟、形成化合物半導(dǎo)體的步驟、和形成化合物半導(dǎo)體元件的步驟。在形成硅元件的步驟中,如圖沈所示,在基底基板沈02上形成掩模圖案2706,通過離子注入形成阱2603。掩模圖案2706是光致抗蝕劑掩模。掩模圖案2706是由氧化硅、 氮化硅、或這些的層疊體形成的掩模。例如,通過化學(xué)氣相沉積(CVD),在基底基板沈02的表面形成氧化硅膜之后,采用蝕刻等光刻法,在形成阱2603的預(yù)定部位,形成氧化硅膜的開口 2708,完成掩模圖案2706。當(dāng)形成一個(gè)N型阱時(shí),可以注入P等的5族原子離子,當(dāng)形成一個(gè)P型阱時(shí),可以注入B等的3族原子離子,注入離子后,可以執(zhí)行擴(kuò)散退火。接著,如圖27所示,除去掩模圖案2706,使形成柵絕緣層的氧化硅膜觀06成膜,使形成柵電極的多晶硅膜觀26成膜。氧化硅膜觀06和多晶硅膜觀沈可通過CVD法進(jìn)行成膜。也可以通過蝕刻等的光刻法,氧化硅膜觀06和多晶硅膜觀沈中的形成源極沈22和漏極沈觀的部位上形成開口,進(jìn)行離子注入。源極沈22和漏極沈觀例如具有與阱沈03相反的導(dǎo)電型。離子注入后可以實(shí)施擴(kuò)散退火。在形成雜質(zhì)區(qū)域沈04的步驟中,如圖觀所示,通過蝕刻等的光刻法除去形成柵絕緣層和柵電極的部位以外的氧化硅膜觀06和多晶硅膜觀沈,形成柵絕緣層沈?qū)蜄烹姌O 2626。形成掩模圖案四06,通過離子注入形成雜質(zhì)區(qū)域沈04。掩模圖案四06是光致抗蝕劑掩模。掩模圖案四06是由氧化硅、氮化硅、或這些的層疊體構(gòu)成的掩模。掩模圖案四06 可以通過與掩模圖案2706同樣的方法進(jìn)行形成。雜質(zhì)區(qū)域沈04可以具有與源極沈22和漏極沈觀相同的導(dǎo)電型。在形成阻礙體沈06的工序中,如圖四所示,形成覆蓋作為硅元件的FET的阻礙體沈06,在阻礙體沈06上形成使雜質(zhì)區(qū)域沈04的至少一部分的區(qū)域露出的開口 2608。例如, 可以通過熱氧化法在基底基板沈02的整個(gè)面上形成成為阻礙體沈06的氧化硅膜,通過蝕刻等光刻法在形成晶種體2612的預(yù)定部位上形成到達(dá)雜質(zhì)區(qū)域沈04的開口沈08。在形成晶種體的步驟中,如圖30所示,在開口沈08的內(nèi)部通過選擇性外延生長法形成組成為CxSiyGezSni_x_y_z(0彡χ < 1、0彡y彡1、0彡ζ彡1、且0 < x+y+z ( 1)的晶種體沈12。作為外延生長法可例舉CVD法、MOCVD法、MBE法和ALD法等。例如,作為晶種體 2612,由CVD法形成SiGe晶體。在阻礙體沈06的表面,抑制晶種體沈12的外延生長,所以晶種體沈12在開口內(nèi)部選擇性地外延生長。此后,將晶種體沈12加熱。在形成化合物半導(dǎo)體的步驟中,如圖25所示,在晶種體沈12上使化合物半導(dǎo)體 2614選擇性外延生長。作為外延生長法可例舉CVD法、MOCVD法、MBE法和ALD法等?;衔锇雽?dǎo)體2614可以與晶種體沈12晶格匹配或準(zhǔn)晶格匹配?;衔锇雽?dǎo)體沈14例如為IV 族化合物半導(dǎo)體、III-V族化合物半導(dǎo)體或II-VI族化合物半導(dǎo)體。化合物半導(dǎo)體2614例如是由組成、摻雜濃度、厚度不同的多個(gè)半導(dǎo)體層構(gòu)成的層疊體。例如,化合物半導(dǎo)體2614 是含ρ型半導(dǎo)體層和N型半導(dǎo)體層且具有PN結(jié)的發(fā)光二極管。形成化合物半導(dǎo)體元件的步驟中,如圖25所示,可以形成電極沈18,從而形成電子器件洸00。圖31是表示半導(dǎo)體基板3200的剖面的一例。半導(dǎo)體基板3200具備基底基板 3202、雜質(zhì)區(qū)域3204、設(shè)有開口 3208的阻礙體3206、晶種體3212和化合物半導(dǎo)體3214。基底基板3202與圖2中的基底基板202對應(yīng)。雜質(zhì)區(qū)域3204與雜質(zhì)區(qū)域204對應(yīng)。阻礙體3206與阻礙體206對應(yīng)。晶種體3212與晶種體212對應(yīng)?;衔锇雽?dǎo)體3214 與化合物半導(dǎo)體214對應(yīng)。因此,下面的說明中,有時(shí)省略與半導(dǎo)體基板200重復(fù)的內(nèi)容。圖32和圖33表示半導(dǎo)體基板3200的制造過程的剖面例。半導(dǎo)體基板3200的制造過程與圖2所示的半導(dǎo)體基板200的制造過程在雜質(zhì)區(qū)域的形成方法上不同。半導(dǎo)體基板200的制造工序中,如圖3所示,設(shè)置用于形成雜質(zhì)區(qū)域204的掩模圖案302后,進(jìn)行離子注入而形成雜質(zhì)區(qū)域204。相對于此,在半導(dǎo)體基板3200的制造工序中,如圖32所示,形成阻礙體3206,將阻礙體3206作為掩模圖案,離子注入后形成雜質(zhì)地區(qū)3204。以上述工序制造半導(dǎo)體基板3200而能夠省略形成掩模圖案的工序。以上的實(shí)施方式中,通過在硅基板上形成雜質(zhì)區(qū)域而具有與電子器件耦合的布線的功能,從而最大限度有效利用化合物半導(dǎo)體的選擇性外延生長區(qū)域。具體而言,能夠?qū)⒒衔锇雽?dǎo)體的元件形成面的表面中的布線變?yōu)楸纫酝?,所以在選擇性外延生長區(qū)域中產(chǎn)生利用的余地。其結(jié)果,元件表面中的布線設(shè)計(jì)變得容易的同時(shí)提高電極的配置自由度。而且,能夠縮小化合物半導(dǎo)體的選擇性外延生長區(qū)域,所以變得容易與基底基板的晶格匹配或準(zhǔn)晶格匹配。其結(jié)果,能夠提高形成于硅基板的化合物半導(dǎo)體的結(jié)晶性。提高化合物半導(dǎo)體的結(jié)晶性,則形成于該化合物半導(dǎo)體上的HBT具有均勻的內(nèi)部電場分布, 提高HBT的耐受電壓。另外,能夠減低化合物半導(dǎo)體元件的階差,所以容易進(jìn)行平坦化。其結(jié)果,以上的方式適合要求微細(xì)加工的硅工藝等的半導(dǎo)體器件制造工藝。實(shí)施例(實(shí)施例1)制作半導(dǎo)體基板2300,使用該半導(dǎo)體基板2300制作了電子器件。半導(dǎo)體基板2300 具備基底基板2302、阻礙體2306、晶種體2312和化合物半導(dǎo)體2314。作為基底基板2302 使用了作為雜質(zhì)向Si基板的全體摻雜了銻(Sb)的η型的低電阻Si基板。低電阻Si基板的電阻率為0.01 Ω · cm。作為阻礙體2306通過熱氧化法形成了氧化硅層。氧化硅層的厚度的平均值為 O-Iym0通過光刻法在氧化硅層的一部分上形成了多個(gè)開口。開口的大小為20 μ mX 20 μ m。在氧化硅層形成了開口后,將基底基板2302配置在反應(yīng)容器的內(nèi)部,作為晶種體 2312通過CVD法形成了 Ge晶體層。使Ge晶體層在氧化硅層的開口的內(nèi)部選擇性地形成。 Ge晶體層的生長條件為反應(yīng)容器內(nèi)的壓力2. 6kPa、溫度600°C。使Ge晶體層進(jìn)行生長,以使厚度成為lym。在反應(yīng)容器中進(jìn)行了 Ge晶體層的退火。執(zhí)行溫度為850°C、時(shí)間為10 分鐘的第一退火之后,執(zhí)行溫度為780°C、時(shí)間為10分鐘的第二次退火。退火是在形成Ge 晶體層之后沒從反應(yīng)容器中取出基底基板2302的狀態(tài)下實(shí)施的。將Ge晶體層進(jìn)行退火后,作為化合物半導(dǎo)體2314通過MOCVD法來形成GaAs層。 GaAs層是以三甲基鎵和胂(Arsine)作為原料氣體,在生長溫度為650°C、反應(yīng)容器內(nèi)的壓力為8. OkPa的條件下進(jìn)行了成膜。GaAs層是在開口的內(nèi)部將從Ge晶體層的開口露出的面作為晶種面而進(jìn)行生長的。通過以上的步驟制作了半導(dǎo)體基板2300。在所制作的半導(dǎo)體基板2300上,通過MOCVD法形成了由GaAs、hGaP、InGaAs形成的異質(zhì)結(jié)雙極晶體管(HBT)構(gòu)造。接著進(jìn)行利用光刻的加工,制作了 HBT器件構(gòu)造。其后, 形成布線制作了電子器件。圖34表示所制作的電子器件的從半導(dǎo)體基板表面?zhèn)扰臄z到的激光顯微鏡照片。 該圖中從左側(cè)依次配置有集電極端子Cl、發(fā)射極端子E和基極端子B。而且在半導(dǎo)體基板的背面形成了集電極端子C2。其中,因集電極端子C2形成于基板背面所以未在該圖中表
7J\ ο進(jìn)行了將發(fā)射極端子E、基極端子B和集電極端子Cl作為觀察端子的HBT動作試驗(yàn)、和將發(fā)射極端子E、基極端子B和集電極端子C2作為觀察端子的HBT動作試驗(yàn)。其結(jié)果,所有HBT中均確認(rèn)到了正常的動作。圖35表示在多個(gè)開口的每一個(gè)中形成HBT時(shí)的激光顯微鏡照片。與圖34的情況相同,在各HBT上形成有集電極端子Cl、發(fā)射極端子E和基極端子B,但各HBT的集電極端子Cl、發(fā)射極端子E和基極端子B相互并聯(lián)連接。另外,在半導(dǎo)體基板的背面形成了集電極端子C2。與圖34的情況相同,進(jìn)行了將發(fā)射極端子E、基極終端B以及集電極Cl作為觀測終端的HBT動作試驗(yàn)和將發(fā)射極端子E、基極端子B,以及集電極端子C2作為觀測終端的 HBT動作試驗(yàn),證實(shí)了在所有的HBT中均正常工作。從以上的結(jié)果確認(rèn)到位于半導(dǎo)體基板的背面的集電極端子C2正常發(fā)揮作用。進(jìn)而,無需設(shè)置集電極端子Cl,可將集電極端子Cl所占的空間有效利用于例如布線的取出區(qū)域等中。通過腐蝕陷斑法檢查化合物半導(dǎo)體2314的GaAs層的表面的結(jié)果,在GaAs層的表面未發(fā)現(xiàn)缺陷。通過透射電子顯微鏡觀察剖面的結(jié)果,未發(fā)現(xiàn)從作為晶種體2312的Ge晶體層向作為化合物半導(dǎo)體2314的GaAs層貫穿的位錯(cuò)。(實(shí)施例2)與實(shí)施例1同樣地在Si基板上形成氧化硅層作為阻礙體2306,在阻礙體2306的一部分上形成使基底基板2302露出的多個(gè)開口。將該基底基板2302配置于反應(yīng)容器的內(nèi)部,通過CVD法形成了 Ge晶體層作為晶種體2312。Ge晶體層在氧化硅層的開口的內(nèi)部選擇性地形成。Ge晶體層的生長條件與實(shí)施例1相同。在反應(yīng)容器中進(jìn)行了 Ge晶體層的退火。退火條件,與實(shí)施例1相同。將Ge晶體層退火后,通過MOCVD法形成了 GaAs層作為化合物半導(dǎo)體2314。GaAs 層使用三甲基鎵和胂作為原料氣體。GaAs晶體的生長開始時(shí)以550°C進(jìn)行低溫下的生長, 接著在640°C的溫度下進(jìn)行了成膜。640°C的溫度下的生長時(shí)的胂分壓為0.05kPa。隨后, 以該GaAs (砷化鎵)層作為晶核,形成和圖8所示的基極臺面結(jié)構(gòu)838、圖11所示的基極臺面結(jié)構(gòu)1138、圖19所示基極臺面結(jié)構(gòu)2038以及圖M所示的基極臺面結(jié)構(gòu)2538對應(yīng)且作為橫向生長化合物半導(dǎo)體層的GaAs層(砷化鎵層)的成膜。橫向生長溫度為640°C,胂 (砷化氫)分壓是0. 43kPa。圖36表示所得的晶體的剖面中的掃描式電子顯微鏡照片。確認(rèn)到在Ge晶體上生長有GaAs晶體的同時(shí),GaAs晶體在與阻礙體2306對應(yīng)的氧化硅層上也進(jìn)行了橫向生長。 可使用該橫向生長的化合物半導(dǎo)體層,通過蝕刻等的光刻法形成基極等的臺面結(jié)構(gòu)。以上,使用實(shí)施方式說明了本發(fā)明,但本發(fā)明的技術(shù)的范圍并不局限于上述實(shí)施方式所記載的范圍??上蛏鲜鰧?shí)施方式加入多種變更或改良。例如,在上述的實(shí)施方式中, 作為化合物半導(dǎo)體元件多次例舉了 HBT,但化合物半導(dǎo)體元件可以是FET、HEMT、二極管、晶閘管、發(fā)光元件或受光元件等。另外,在上述的實(shí)施方式中,說明了將雜質(zhì)區(qū)域104、雜質(zhì)區(qū)域204、雜質(zhì)區(qū)域604、 雜質(zhì)區(qū)域704、雜質(zhì)區(qū)域804、雜質(zhì)區(qū)域1104、雜質(zhì)區(qū)域2004、雜質(zhì)區(qū)域2604、雜質(zhì)區(qū)域 3204(稱為“雜質(zhì)區(qū)域104等”),在具有硅的基底基板2302上作為雜質(zhì)區(qū)域形成的情況。 然而雜質(zhì)區(qū)域104等也可以作為硅島例如在玻璃、藍(lán)寶石等的絕緣基板、或氧化硅、氮化硅等的絕緣層上形成。這種硅島例如可通過將SOI基板的SOI層蝕刻而在SOI基板的氧化硅層上形成。 也可以使用納米壓印技術(shù),將硅島轉(zhuǎn)印形成于絕緣基板或絕緣層上。硅島上形成硅元件時(shí), 例如可將圖25中的阱沈03作為硅島進(jìn)行形成。例如,在氧化硅上形成硅島時(shí),可使氧化硅作為阻礙體起作用,所以能在硅島上使晶種體和化合物半導(dǎo)體選擇性生長。符號的說明100-半導(dǎo)體基板,102-基底基板,104-雜質(zhì)區(qū)域,112-晶種體,114-化合物半導(dǎo)體,200-半導(dǎo)體基板,202-基底基板,204-雜質(zhì)區(qū)域,206-阻礙體,208-開口,212-晶種體,214-化合物半導(dǎo)體,302-掩模圖案,308-開口,600-電子器件,602-基底基板,604-雜質(zhì)區(qū)域,606-阻礙體,608-開口,612-晶種體,632-集電極用半導(dǎo)體,634-基極用半導(dǎo)體, 636-發(fā)射極用半導(dǎo)體,644-基極電極,646-發(fā)射極電極,700-電子器件,702-基底基板, 704-雜質(zhì)區(qū)域,706-阻礙體,708-開口,712-晶種體,732-集電極用半導(dǎo)體,734-基極用半導(dǎo)體,736-發(fā)射極用半導(dǎo)體,742-集電極電極,744-基極電極,746-發(fā)射極電極,752-集電極接觸用半導(dǎo)體,800-電子器件,802-基底基板,804-雜質(zhì)區(qū)域,806-阻礙體,808-開口,812-晶種體,832-集電極用半導(dǎo)體,834-基極用半導(dǎo)體,836-發(fā)射極用半導(dǎo)體,838-基極臺面結(jié)構(gòu),842-集電極電極,844-基極電極,846-發(fā)射極電極,852-集電極接觸用半導(dǎo)體,900-電子器件,1000-電子器件,1100-電子器件,1102-基底基板,1104-雜質(zhì)區(qū)域, 1106-阻礙體,1108-開口,1112-晶種體,1132-集電極用半導(dǎo)體,1134-基極用半導(dǎo)體, 1136-發(fā)射極用半導(dǎo)體,1138-基極臺面結(jié)構(gòu),1142-集電極電極,1144-基極電極,1146-發(fā)射極電極,1156-發(fā)射極接觸用半導(dǎo)體,1200-電子器件,1300-電子器件,2000-電子器件, 2002-基底基板,2004-雜質(zhì)區(qū)域,2006-阻礙體,2008-開口,2012-晶種體,2014-傳感器用半導(dǎo)體,2018-電極,2032-集電極用半導(dǎo)體,2034-基極用半導(dǎo)體,2036-發(fā)射極用半導(dǎo)體,2038-基極臺面結(jié)構(gòu),2042-集電極電極,2044-基極電極,2100-半導(dǎo)體基板,2102-基底基板,2104-雜質(zhì)區(qū)域,2106-阻礙體,2112-晶種體,2114-化合物半導(dǎo)體,2200-半導(dǎo)體基板,2205-第2傳導(dǎo)型低濃度雜質(zhì)區(qū)域,2300-半導(dǎo)體基板,2302-基底基板,2306-阻礙體,2312-晶種體,2314-化合物半導(dǎo)體,2400-電子器件,2402-基底基板,2406-阻礙體, M08-開口,2412-晶種體,2432-集電極用半導(dǎo)體,2434-基極用半導(dǎo)體,2436-發(fā)射極用半導(dǎo)體,2442-集電極電極,2444-基極電極,2446-發(fā)射極電極,2500-電子器件,2502-基底基板,2506-阻礙體,2508-開口,2512-晶種體,2532-集電極用半導(dǎo)體,2534-基極用半導(dǎo)體,2536-發(fā)射極用半導(dǎo)體,2538-基極臺面結(jié)構(gòu),2M2-集電極電極,2544-基極電極, 2546-發(fā)射極電極,2600-電子器件,2602-基底基板,2603-阱,2604-雜質(zhì)區(qū)域,2606-阻礙體,2608-開口,2612-晶種體,2614-化合物半導(dǎo)體,2618-電極,2622-源極,2624-柵絕緣層,2626-柵電極,2628-漏極,2706-掩模圖案,2708-開口,2806-氧化硅膜,2826-多硅膜,2906-掩模圖案,3200-半導(dǎo)體基板,3202-基底基板,3204-雜質(zhì)區(qū)域,3206-阻礙體, 3208-開口,3212-晶種體,3214-化合物半導(dǎo)體。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體基板,其具備具有向硅導(dǎo)入了雜質(zhì)原子的雜質(zhì)區(qū)域的基底基板;與所述雜質(zhì)區(qū)域相接地設(shè)置的多個(gè)晶種體;以及與各個(gè)對應(yīng)的晶種體相接地設(shè)置并與所對應(yīng)的所述晶種體分別晶格匹配或準(zhǔn)晶格匹配的多個(gè)化合物半導(dǎo)體。
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體基板,還具備阻礙體,所述阻礙體被設(shè)置于所述基底基板上且設(shè)有使所述雜質(zhì)區(qū)域的至少一部分露出的多個(gè)開口,所述多個(gè)晶種體的每一個(gè)被設(shè)置于所述多個(gè)開口各自的內(nèi)部,所述阻礙體阻礙所述多個(gè)化合物半導(dǎo)體的結(jié)晶生長。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體基板,其中,所述基底基板具有以硅原子為主成分的硅區(qū)域,所述雜質(zhì)區(qū)域在所述基底基板的內(nèi)部與所述硅區(qū)域相接。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體基板,其中,所述基底基板具有包含第1傳導(dǎo)型的雜質(zhì)原子的第1傳導(dǎo)型雜質(zhì)區(qū)域,所述雜質(zhì)區(qū)域具有第2傳導(dǎo)型高濃度雜質(zhì)區(qū)域,所述第2傳導(dǎo)型高濃度雜質(zhì)區(qū)域含有濃度高于所述第1傳導(dǎo)型雜質(zhì)區(qū)域中的所述第1傳導(dǎo)型的雜質(zhì)原子濃度且與所述第1傳導(dǎo)型相反的傳導(dǎo)型的第2傳導(dǎo)型的雜質(zhì)原子。
5.如權(quán)利要求4所述的半導(dǎo)體基板,其中,在所述第1傳導(dǎo)型雜質(zhì)區(qū)域和所述第2傳導(dǎo)型高濃度雜質(zhì)區(qū)域之間還具有第2傳導(dǎo)型低濃度雜質(zhì)區(qū)域,所述第2傳導(dǎo)型低濃度雜質(zhì)區(qū)域含有低于所述第2傳導(dǎo)型高濃度雜質(zhì)區(qū)域的濃度的所述第2傳導(dǎo)型的雜質(zhì)原子。
6.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體基板,其中,所述雜質(zhì)區(qū)域從所述基底基板的與所述多個(gè)晶種體相接的表面形成到與所述表面相反側(cè)的面。
7.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體基板,其中,所述多個(gè)晶種體的每一個(gè)含有 CxSiyGezSiVm,式中,0 彡 χ < 1、0 彡 y 彡 1、0 彡 ζ 彡 1、且 0 < x+y+z 彡 1。
8.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體基板,其中,所述基底基板為Si基板或SOI基板。
9.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體基板,其中,所述雜質(zhì)區(qū)域中的電阻率為0.0001Ω - cm 以上、1Ω · cm以下。
10.如權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體基板,其中,還具有將所述多個(gè)化合物半導(dǎo)體的至少一種化合物半導(dǎo)體作為晶核在所述阻礙體上進(jìn)行橫向生長的橫向生長化合物半導(dǎo)體。
11.一種電子器件,具備設(shè)置在權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體基板的所述多個(gè)化合物半導(dǎo)體中的至少一個(gè)化合物半導(dǎo)體上的化合物半導(dǎo)體元件,所述化合物半導(dǎo)體元件具有多個(gè)端子,所述多個(gè)端子中的至少一個(gè)端子經(jīng)由與設(shè)有所述化合物半導(dǎo)體元件的所述化合物半導(dǎo)體相接的至少一個(gè)所述多個(gè)晶種體而與所述雜質(zhì)區(qū)域電性耦合。
12.如權(quán)利要求11所述的電子器件,具備設(shè)置于所述多個(gè)化合物半導(dǎo)體中的第1化合物半導(dǎo)體上的第1化合物半導(dǎo)體元件;和設(shè)置于所述多個(gè)化合物半導(dǎo)體中的與所述第1化合物半導(dǎo)體不同的第2化合物半導(dǎo)體上的第2化合物半導(dǎo)體元件,所述第1化合物半導(dǎo)體元件的所述多個(gè)端子中的至少一個(gè)端子和所述第2化合物半導(dǎo)體元件的所述多個(gè)端子中的至少一個(gè)端子,經(jīng)由所述雜質(zhì)區(qū)域電性耦合。
13.如權(quán)利要求11所述的電子器件,其中,設(shè)置于所述多個(gè)化合物半導(dǎo)體的所述化合物半導(dǎo)體元件的至少一個(gè)是異質(zhì)結(jié)雙極晶體管,所述異質(zhì)結(jié)雙極晶體管的集電極經(jīng)由所述多個(gè)晶種體中的至少一個(gè)而與所述雜質(zhì)區(qū)域電性耦合。
14.如權(quán)利要求11所述的電子器件,其中,設(shè)置于所述多個(gè)化合物半導(dǎo)體的所述化合物半導(dǎo)體元件的至少一個(gè)是異質(zhì)結(jié)雙極晶體管,所述異質(zhì)結(jié)雙極晶體管的發(fā)射極經(jīng)由所述多個(gè)晶種體的至少一個(gè)而與所述雜質(zhì)區(qū)域電性耦合。
15.如權(quán)利要求12所述的電子器件,其中,所述第1化合物半導(dǎo)體元件或所述第2化合物半導(dǎo)體元件的至少一個(gè)是將發(fā)射極、基極、或集電極中的任何一個(gè)作為共用端子的異質(zhì)結(jié)雙極晶體管,所述異質(zhì)結(jié)雙極晶體管以外的所述第1化合物半導(dǎo)體元件或所述第2化合物半導(dǎo)體元件中的至少一個(gè)是具有共用端子和輸出端子的傳感器元件,所述異質(zhì)結(jié)雙極晶體管的所述共用端子與所述傳感器元件的所述共用端子經(jīng)由所述雜質(zhì)區(qū)域電性耦合。
16.如權(quán)利要求15所述的電子器件,其中,所述異質(zhì)結(jié)雙極晶體管放大來自所述傳感器元件的所述輸出端子的信號。
17.如權(quán)利要求11所述的電子器件,還具備硅元件,所述硅元件被設(shè)置在所述基底基板上設(shè)置的含第1傳導(dǎo)型的雜質(zhì)原子的第1傳導(dǎo)型雜質(zhì)區(qū)域,該硅元件具有多個(gè)端子且具有以硅原子為主成分的活性區(qū)域;所述硅元件的所述多個(gè)端子中的至少一個(gè)端子和設(shè)置于所述多個(gè)化合物半導(dǎo)體的所述化合物半導(dǎo)體元件上的所述多個(gè)端子中的至少一個(gè)端子經(jīng)由所述雜質(zhì)區(qū)域電性耦合。
18.一種半導(dǎo)體基板的制造方法,具備準(zhǔn)備具有向硅導(dǎo)入了雜質(zhì)原子的雜質(zhì)區(qū)域的基底基板的步驟; 與所述雜質(zhì)區(qū)域相接地形成多個(gè)晶種體的步驟; 加熱所述多個(gè)晶種體的步驟;以及在被加熱后的所述多個(gè)晶種體上形成與所述多個(gè)晶種體晶格匹配或準(zhǔn)晶格匹配的化合物半導(dǎo)體的步驟。
19.如權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體基板的制造方法,其中,在準(zhǔn)備所述基底基板的步驟中,在所述基底基板的表面形成掩模圖案,在被所述掩模圖案所劃分的區(qū)域以高濃度摻雜所述雜質(zhì)原子。
20.如權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體基板的制造方法,其中,在準(zhǔn)備所述基底基板的步驟中,在所述基底基板的表面形成阻礙結(jié)晶生長的阻礙體,在所述阻礙體上形成使所述基底基板的至少一部分露出的開口,在被所述基底基板中的所述開口露出的區(qū)域高濃度摻雜所述雜質(zhì)原子。
21.如權(quán)利要求20所述的半導(dǎo)體基板的制造方法,還具備將所述化合物半導(dǎo)體作為晶核,在所述阻礙體上使橫向生長化合物半導(dǎo)體橫向生長的步驟。
22.一種電子器件的制造方法,具備使用權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體基板的制造方法制造所述半導(dǎo)體基板的步驟;和在所述化合物半導(dǎo)體上形成至少一個(gè)端子經(jīng)由所述多個(gè)晶種體的至少一個(gè)而與所述雜質(zhì)區(qū)域電性耦合的化合物半導(dǎo)體元件的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體基板及其制造方法、電子器件及其制造方法。該半導(dǎo)體基板具備具有向硅導(dǎo)入了雜質(zhì)原子的雜質(zhì)區(qū)域的基底基板;與雜質(zhì)區(qū)域相接地設(shè)置的多個(gè)晶種體;以及與多個(gè)晶種體的每一個(gè)相接地設(shè)置且與多個(gè)晶種體分別晶格匹配或準(zhǔn)晶格匹配的多個(gè)化合物半導(dǎo)體。該半導(dǎo)體基板還可以進(jìn)一步具備阻礙體,該阻礙體被設(shè)置于基底基板上且設(shè)有使雜質(zhì)區(qū)域的至少一部分露出的多個(gè)開口。
文檔編號H01L21/8222GK102439696SQ201080022049
公開日2012年5月2日 申請日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月22日
發(fā)明者山中貞則, 福原升, 秦雅彥 申請人:住友化學(xué)株式會社
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