[发明专利]双极晶体管以及高频功率放大器模块

说明书

本发明提供具有能够使基极层变薄来实现高速化的结构的双极晶体管。在由化合物半导体构成的基板上形成集电极层、基极层以及发射极层。发射极层在俯视时与基极层的边缘相比配置在内侧。在发射极层以及基极层的一部分的区域上配置基极电极以形成在俯视时从发射极层的内侧到达基极层的外侧。在基极层中的不与发射极层重叠的部分和基极电极之间配置绝缘膜。合金层从基极电极在厚度方向上贯通发射极层并到达基极层。合金层包含基极电极的一部分的构成元素、和发射极层以及上述基极层的构成元素。

本申请是申请号为201811024684.3，申请日为2018年09月04日，发明名称为“双极晶体管以及高频功率放大器模块”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及双极晶体管以及高频功率放大器模块。

背景技术

现在，要将以移动电话终端为代表的移动通信系统从第四代(4G)移至第五代(5G)。在第五代移动通信系统中与第四代移动通信系统相比使用较高的频带。因此，期望半导体器件的进一步的高速化。

移动电话终端的主要部件之一有高频功率放大器模块，高频功率放大器模块一般而言使用化合物半导体装置。并且，作为化合物半导体装置，一般而言使用高线性动作、高效率动作、高电流密度动作等特性优异的异质结双极晶体管(HBT)。

在下述的专利文献1公开了工艺控制性优异的能够进行高速动作的HBT。该HBT在半绝缘性GaAs基板的一面侧分别具有以规定形状依次重叠形成的子集电极层、集电极层、基极层、发射极层以及发射极覆盖层。在发射极层的周边上重叠基极电极的内端部分，并且基极电极通过基于基极电极下的发射极层的合金处理的合金层与基极层电连接。发射极层选择性地形成在基极层上，基极电极从发射极层的周边部分延伸至基极层，合金层延伸至基极层的中途深度。基极层的边缘与基极电极的外缘相比位于内侧。

通过基极层的边缘与基极电极的外缘相比位于内侧，从而与基极层的边缘位于基极电极的外缘的外侧的结构相比，基极集电极间的接合面积变小。由此，高频的反馈电容(基极集电极间电容)变小。其结果为，能够实现HBT的高速化。

专利文献1：日本特开2000－260783号公报

为了实现HBT等双极晶体管的进一步的高速化，通过使基极层变薄来缩短基极层内的电子的行驶时间较有效。然而，在专利文献1所公开的结构中，可知难以使基极层比某下限值更薄。

发明内容

本发明的目的在于提供具有能够使基极层变薄来实现高速化的结构的双极晶体管。本发明的其它的目的在于提供具有该双极晶体管的高频功率放大器模块。

本发明的第一观点的双极晶体管具有：

集电极层，其形成在由化合物半导体构成的基板上；

基极层，其形成在上述集电极层上；

发射极层，其形成在上述基极层上且在俯视时与上述基极层的边缘相比配置在内侧；

基极电极，其配置在上述发射极层以及上述基极层的一部分的区域上形成在俯视时从上述发射极层的内侧到达上述基极层的外侧；

绝缘膜，其配置在上述基极层中不与上述发射极层重叠的部分和上述基极电极之间；以及

合金层，其从上述基极电极在厚度方向上贯通上述发射极层并到达上述基极层，且包含上述基极电极的一部分的构成元素、和上述发射极层以及上述基极层的构成元素。

配置在基极层与基极电极之间的绝缘膜防止基于基极电极与基极层的反应的合金化。因此，防止了基极电极的构成元素直接扩散至基极层，而经由发射极层扩散至基极层。其结果为，向基极层的合金层的侵入深度变浅，所以能够使基极层变薄。通过使基极层变薄，能够实现高速化。