JPH0784360B2 - 半絶縁性ＧａＡｓ基板の製造方法 - Google Patents
半絶縁性ＧａＡｓ基板の製造方法Info
- Publication number
- JPH0784360B2 JPH0784360B2 JP4888090A JP4888090A JPH0784360B2 JP H0784360 B2 JPH0784360 B2 JP H0784360B2 JP 4888090 A JP4888090 A JP 4888090A JP 4888090 A JP4888090 A JP 4888090A JP H0784360 B2 JPH0784360 B2 JP H0784360B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- crystal
- less
- wafer
- carbon atom
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はLSIやIC用基板として用いる比抵抗が107Ωcm以
上の不純物無添加半絶縁性GaAs基板の製造方法に関す
る。
上の不純物無添加半絶縁性GaAs基板の製造方法に関す
る。
GaAsはSiよりも電子移動度が大きいことから、マイクロ
波通信素子用の基板として使われており、又次世代の超
高速集積回路素子の基板として用途を広げつつある。こ
のGaAs基板は通常液体封止引き上げ法（以下LEC法と略
記）、又はクロム添加を行なう水平ブリツジマン法（以
下HB法と略記）により得られたインゴツトから製造され
ている。ところがGaAs基板上にエピタキシヤル膜を成長
させて製造する素子では、HB法により得られたGaAs基板
は、転位密度は低いが基板中に添加されているクロムの
エピタキシヤル膜への悪影響があり、無添加半絶縁性Ga
As基板の供給が望まれている。又、LEC法により得らて
たGaAs基板は、無添加半絶縁性ではあるが、転位密度が
高いために用いられない。
波通信素子用の基板として使われており、又次世代の超
高速集積回路素子の基板として用途を広げつつある。こ
のGaAs基板は通常液体封止引き上げ法（以下LEC法と略
記）、又はクロム添加を行なう水平ブリツジマン法（以
下HB法と略記）により得られたインゴツトから製造され
ている。ところがGaAs基板上にエピタキシヤル膜を成長
させて製造する素子では、HB法により得られたGaAs基板
は、転位密度は低いが基板中に添加されているクロムの
エピタキシヤル膜への悪影響があり、無添加半絶縁性Ga
As基板の供給が望まれている。又、LEC法により得らて
たGaAs基板は、無添加半絶縁性ではあるが、転位密度が
高いために用いられない。
これらの問題点を解決すべく垂直温度勾配法（以下VGF
法と略記）が試みられているが、VGF法で得られたGaAs
基板はHB法で得られたGaAs基板と同等の転位密度はある
ものの、比抵抗は105Ωcm台に留まつている。
法と略記）が試みられているが、VGF法で得られたGaAs
基板はHB法で得られたGaAs基板と同等の転位密度はある
ものの、比抵抗は105Ωcm台に留まつている。
LSIやIC用基板にとつては、素子間の電気的分離が良好
で、高集積化を可能にするため、比抵抗の高いことが重
要で、一般に107Ωcm以上であることが要求されてい
る。しかし、VGF法で得られる基板は上記のように比抵
抗が低過ぎ、そのため素子間の電気的分離が不完全とな
り基板を介しての漏れ電流が問題となる。
で、高集積化を可能にするため、比抵抗の高いことが重
要で、一般に107Ωcm以上であることが要求されてい
る。しかし、VGF法で得られる基板は上記のように比抵
抗が低過ぎ、そのため素子間の電気的分離が不完全とな
り基板を介しての漏れ電流が問題となる。
本発明の課題は不純物無添加、低転位密度で且つ比抵抗
が107Ωcm以上の半絶縁性GaAs基板を得る方法を提供す
ることにある。
が107Ωcm以上の半絶縁性GaAs基板を得る方法を提供す
ることにある。
上記課題を達成するため、本発明の第一は、VGF法によ
り炭素原子濃度１×1015個cm-3未満の不純物無添加のGa
As結晶を育成し、引き続いて650〜800℃まで徐冷した
後、該温度から毎分10〜1000℃の割合で450℃以下まで
冷却し、得られた結晶をウエハー状に切断する点に特徴
がある。
り炭素原子濃度１×1015個cm-3未満の不純物無添加のGa
As結晶を育成し、引き続いて650〜800℃まで徐冷した
後、該温度から毎分10〜1000℃の割合で450℃以下まで
冷却し、得られた結晶をウエハー状に切断する点に特徴
がある。
又、本発明の第二はVGF法により炭素原子濃度１×1015
個cm-3未満の不純物無添加のGaAs結晶を育成し、450℃
以下まで徐冷した後、引き続き800〜1200℃に加熱して
この温度に１〜100時間保つ熱処理を行なつた後、該温
度から650〜800℃まで徐冷し、該温度から毎分10〜1000
℃の割合で450℃以下まで冷却し、得られた結晶をウエ
ハー状に切断する点に特徴がある。
個cm-3未満の不純物無添加のGaAs結晶を育成し、450℃
以下まで徐冷した後、引き続き800〜1200℃に加熱して
この温度に１〜100時間保つ熱処理を行なつた後、該温
度から650〜800℃まで徐冷し、該温度から毎分10〜1000
℃の割合で450℃以下まで冷却し、得られた結晶をウエ
ハー状に切断する点に特徴がある。
又、本発明の第三はVGF法により炭素原子濃度１×1015
個cm-3未満の不純物無添加のGaAs結晶を育成し、450℃
以下まで徐冷した後、引き続き650〜800℃に加熱してこ
の温度に１分〜10時間保つた後、該温度から毎分10〜10
00℃の割合で450℃以下まで冷却し、得られた結晶をウ
エハー状に切断する点に特徴がある。
個cm-3未満の不純物無添加のGaAs結晶を育成し、450℃
以下まで徐冷した後、引き続き650〜800℃に加熱してこ
の温度に１分〜10時間保つた後、該温度から毎分10〜10
00℃の割合で450℃以下まで冷却し、得られた結晶をウ
エハー状に切断する点に特徴がある。
又、本発明の第四はVGF法により得られた炭素原子濃度
１×1015個cm-3未満の不純物無添加のGaAs結晶を、10-6
torr以下に減圧した真空中、又は不活性ガス或いは水素
ガス気流中で、800〜1200℃に加熱してこの温度に１〜1
00時間保つ熱処理を行なつた後、該温度から650〜800℃
迄徐冷し、該温度から毎分10〜1000℃の割合で450℃以
下まで冷却し、得られた結晶をウエハー状に切断する点
に特徴がある。
１×1015個cm-3未満の不純物無添加のGaAs結晶を、10-6
torr以下に減圧した真空中、又は不活性ガス或いは水素
ガス気流中で、800〜1200℃に加熱してこの温度に１〜1
00時間保つ熱処理を行なつた後、該温度から650〜800℃
迄徐冷し、該温度から毎分10〜1000℃の割合で450℃以
下まで冷却し、得られた結晶をウエハー状に切断する点
に特徴がある。
又、本発明の第五はVGF法により得られた炭素原子濃度
１×1015個cm-3未満の不純物無添加のGaAs結晶を、10-6
torr以下に減圧した真空中、又は不活性ガス或いは水素
ガス気流中で、650〜800℃まで加熱してこの温度に１分
〜10時間保つた後、該温度から毎分10〜1000℃の割合で
450℃以下まで冷却し、ウエハー状に切断する点に特徴
がある。
１×1015個cm-3未満の不純物無添加のGaAs結晶を、10-6
torr以下に減圧した真空中、又は不活性ガス或いは水素
ガス気流中で、650〜800℃まで加熱してこの温度に１分
〜10時間保つた後、該温度から毎分10〜1000℃の割合で
450℃以下まで冷却し、ウエハー状に切断する点に特徴
がある。
又、本発明の第六はVGF法により得られた炭素原子濃度
１×1015個cm-3未満の不純物無添加のGaAs結晶をウエハ
ー状に切断した後、10-6torr以下に減圧した真空中、又
は不活性ガス或いは水素ガス気流中で、800〜1200℃に
加熱してこの温度に１〜100時間保つ熱処理を行なつた
後、該温度から650〜800℃まで徐冷し、該温度から毎分
10〜1000℃の割合で450℃以下まで冷却する点に特徴が
ある。
１×1015個cm-3未満の不純物無添加のGaAs結晶をウエハ
ー状に切断した後、10-6torr以下に減圧した真空中、又
は不活性ガス或いは水素ガス気流中で、800〜1200℃に
加熱してこの温度に１〜100時間保つ熱処理を行なつた
後、該温度から650〜800℃まで徐冷し、該温度から毎分
10〜1000℃の割合で450℃以下まで冷却する点に特徴が
ある。
又、本発明の第七はVGF法により得られた炭素原子濃度
１×1015個cm-3未満の不純物無添加のGaAs結晶をウエハ
ー状に切断した後、10-6torr以下に減圧した真空中、又
は不活性ガス或いは水素ガス気流中で、650〜800℃に加
熱してこの温度に１分〜10時間保つた後、該温度から毎
分10〜1000℃の割合で450℃以下まで冷却する点に特徴
がある。
１×1015個cm-3未満の不純物無添加のGaAs結晶をウエハ
ー状に切断した後、10-6torr以下に減圧した真空中、又
は不活性ガス或いは水素ガス気流中で、650〜800℃に加
熱してこの温度に１分〜10時間保つた後、該温度から毎
分10〜1000℃の割合で450℃以下まで冷却する点に特徴
がある。
LEC法により得られたGaAs結晶において、アクセプタで
ある残留炭素原子の濃度が１×1015個cm-3よりも低い場
合が稀にあるが、その場合は第１図に示すように、500
〜650℃の温度範囲で熱処理すると伝導帯下0.43eVに位
置するドナ準位（以下深いドナ準位と略記）が生成して
比抵抗が107Ωcm以下に低下し、又これを700℃以上で熱
処理し450℃以下まで急冷すると深いドナ準位が消滅し
比抵抗が107Ωcm以上に回復することが本発明者等によ
り確かめられている。
ある残留炭素原子の濃度が１×1015個cm-3よりも低い場
合が稀にあるが、その場合は第１図に示すように、500
〜650℃の温度範囲で熱処理すると伝導帯下0.43eVに位
置するドナ準位（以下深いドナ準位と略記）が生成して
比抵抗が107Ωcm以下に低下し、又これを700℃以上で熱
処理し450℃以下まで急冷すると深いドナ準位が消滅し
比抵抗が107Ωcm以上に回復することが本発明者等によ
り確かめられている。
本発明は上記知見に基ずいている。即ち、VGF法で得ら
れたGaAs結晶では、結晶育成用封管内に炭素部材を含ま
ないので汚染が無く、炭素原子濃度は常に１×1015個cm
-3以下であり、且つ育成後の冷却が徐冷であるために上
記のような深いドナ準位が生成し、比抵抗が105Ωcm台
に低下する。この結晶に650〜800℃から450℃以下まで
の温度領域を急冷する熱履歴を与えると深いドナ準位が
消滅し、比抵抗が107Ωcm以上となる。
れたGaAs結晶では、結晶育成用封管内に炭素部材を含ま
ないので汚染が無く、炭素原子濃度は常に１×1015個cm
-3以下であり、且つ育成後の冷却が徐冷であるために上
記のような深いドナ準位が生成し、比抵抗が105Ωcm台
に低下する。この結晶に650〜800℃から450℃以下まで
の温度領域を急冷する熱履歴を与えると深いドナ準位が
消滅し、比抵抗が107Ωcm以上となる。
急冷開始時の温度上限を800℃とするのは、これ以上で
は熱歪みにより結晶が破壊される恐れがあるからで、下
限を650℃とするのは、これ以下で急冷しても比抵抗が
効果的に上昇しないからである。又、冷却速度の上限を
毎分1000℃とするのは、実用上これ以上の急冷は不必要
だからであり、下限を毎分10℃とするのは、これ以下で
は比抵抗が効果的に上昇しないからである。
は熱歪みにより結晶が破壊される恐れがあるからで、下
限を650℃とするのは、これ以下で急冷しても比抵抗が
効果的に上昇しないからである。又、冷却速度の上限を
毎分1000℃とするのは、実用上これ以上の急冷は不必要
だからであり、下限を毎分10℃とするのは、これ以下で
は比抵抗が効果的に上昇しないからである。
これは、単結晶育成後の冷却プロセスへの組み込みや単
結晶育成後の冷却に引き続き行なう熱処理に適用可能で
ある。先ずVGF法により不純物無添加のGaAs結晶を育成
し、引き続いて650〜800℃まで徐冷した後、該温度から
450℃以下迄急冷することにより、深いドナ準位を消滅
させ107Ωcm以上の比抵抗を得ることが出来る。
結晶育成後の冷却に引き続き行なう熱処理に適用可能で
ある。先ずVGF法により不純物無添加のGaAs結晶を育成
し、引き続いて650〜800℃まで徐冷した後、該温度から
450℃以下迄急冷することにより、深いドナ準位を消滅
させ107Ωcm以上の比抵抗を得ることが出来る。
又、VGF法により不純物無添加のGaAs結晶を育成し、一
旦450℃以下まで徐冷した後、引き続き800〜1200℃に加
熱してこの温度に１〜100時間保つ熱処理による組織の
均一化をした後、該温度から650〜800℃まで徐冷し、該
温度から450℃以下まで徐冷し、深いドナ準位を消滅さ
せ比抵抗を107Ωcm以上にすることも出来る。更にまた
一旦450℃以下まで徐冷した後、引き続き650〜800℃に
加熱してこの温度で１分〜10時間保つ均一化処理した
後、該温度から450℃以下まで急冷する方法によつても
深いドナ準位を消滅させ107Ωcm以上の比抵抗を得るこ
とが可能である。
旦450℃以下まで徐冷した後、引き続き800〜1200℃に加
熱してこの温度に１〜100時間保つ熱処理による組織の
均一化をした後、該温度から650〜800℃まで徐冷し、該
温度から450℃以下まで徐冷し、深いドナ準位を消滅さ
せ比抵抗を107Ωcm以上にすることも出来る。更にまた
一旦450℃以下まで徐冷した後、引き続き650〜800℃に
加熱してこの温度で１分〜10時間保つ均一化処理した
後、該温度から450℃以下まで急冷する方法によつても
深いドナ準位を消滅させ107Ωcm以上の比抵抗を得るこ
とが可能である。
これらの方法では、結晶製造後インゴツトを一旦石英封
管から取り出し熱処理する手段と比較して、結晶育成後
の冷却プロセスの一部で深いドナ準位の消滅を実現出来
るため、生産性が向上する利点もある。
管から取り出し熱処理する手段と比較して、結晶育成後
の冷却プロセスの一部で深いドナ準位の消滅を実現出来
るため、生産性が向上する利点もある。
深いドナ準位を消滅させ比抵抗を107Ωcm以上にするこ
とは、結晶製造後に均一化のための熱処理を施す結晶に
も適用可能である。
とは、結晶製造後に均一化のための熱処理を施す結晶に
も適用可能である。
VGF法により得られた不純物無添加のGaAs結晶を800〜12
00℃に１〜100時間保持する熱処理を行ない、該温度か
ら650〜800℃まで徐冷した後、該温度から450℃以下ま
で急冷することによつて深いドナ準位を消滅させ107Ωc
m以上の比抵抗を得る。又、VGF法により得られた炭素原
子濃度１×1015個cm-3未満の不純物無添加のGaAs結晶を
650〜800℃まで加熱してこの温度に１分〜10時間保つた
後、該温度から450℃以下まで急冷する方法でも深いド
ナ準位を消滅させ107Ωcm以上の引抵抗を得られる。こ
のような熱処理ではGaAs結晶がウエハー状でも全く同様
の効果が期待出来る。
00℃に１〜100時間保持する熱処理を行ない、該温度か
ら650〜800℃まで徐冷した後、該温度から450℃以下ま
で急冷することによつて深いドナ準位を消滅させ107Ωc
m以上の比抵抗を得る。又、VGF法により得られた炭素原
子濃度１×1015個cm-3未満の不純物無添加のGaAs結晶を
650〜800℃まで加熱してこの温度に１分〜10時間保つた
後、該温度から450℃以下まで急冷する方法でも深いド
ナ準位を消滅させ107Ωcm以上の引抵抗を得られる。こ
のような熱処理ではGaAs結晶がウエハー状でも全く同様
の効果が期待出来る。
この熱処理を得す前にウエハー状に切断すると急冷によ
つて結晶に導入される熱歪みを幾分低減することが出来
るため、インゴツト状の場合に比べてより大きい冷却速
度を適用することができる。好ましい冷却素度はインゴ
ツト状では毎分10ないし50℃、ウエハー状では10〜150
℃である。又、真空中、不活性ガス、水素ガス気流中で
熱処理することで、表面の酸化を防ぎ歩留り良く基板を
製造出来る。
つて結晶に導入される熱歪みを幾分低減することが出来
るため、インゴツト状の場合に比べてより大きい冷却速
度を適用することができる。好ましい冷却素度はインゴ
ツト状では毎分10ないし50℃、ウエハー状では10〜150
℃である。又、真空中、不活性ガス、水素ガス気流中で
熱処理することで、表面の酸化を防ぎ歩留り良く基板を
製造出来る。
実施例１ 内径52mmの熱分解窒化ボロンるつぼに、GaAs原料700gを
種結晶であるGaAs単結晶の上になるように置き、又圧力
制御用の金属Asを15g、他にAsリザーバを設けて入れ、1
0-6torrに減圧して真空封止した石英封管を、VGF炉にセ
ツトした。Asリザーバを615℃に、種結晶の上端とその
上の原料結晶部を1238〜1350℃に昇温し融解した後、毎
時0.6℃で降温した。結晶育成終了後、引き続いてるつ
ぼ全体を毎分1.0〜1.5℃の冷却速度で700℃まで冷却
し、該温度から室温まで毎分15℃で冷却することにより
単結晶を得るVGF法により育成を行なつた。VGF法により
得られた炭素原子濃度１×1015個cm-3未満のGaAs結晶を
厚さ0.6mmのウエハー状に切断し、更にこれを4mm角のチ
ツプに整形して比抵抗を測定した。比抵抗測定は、ホー
ル係数測定法を用いて行なつた。本発明の効果を明らか
にするために、第２図に示すように室温までの冷却を毎
分1.0〜1.5℃で行なう従来の方法により得られた無添加
GaAs結晶の比抵抗と、上記の本発明法によるものの比抵
抗を比較した結果を第３図に示す。第３図から明らかな
ように、従来の冷却方法では比抵抗が105Ωcm台であつ
たがウエハーが、熱処理後は結晶全体で107Ωcm以上の
比抵抗を示し半絶縁性となつた。
種結晶であるGaAs単結晶の上になるように置き、又圧力
制御用の金属Asを15g、他にAsリザーバを設けて入れ、1
0-6torrに減圧して真空封止した石英封管を、VGF炉にセ
ツトした。Asリザーバを615℃に、種結晶の上端とその
上の原料結晶部を1238〜1350℃に昇温し融解した後、毎
時0.6℃で降温した。結晶育成終了後、引き続いてるつ
ぼ全体を毎分1.0〜1.5℃の冷却速度で700℃まで冷却
し、該温度から室温まで毎分15℃で冷却することにより
単結晶を得るVGF法により育成を行なつた。VGF法により
得られた炭素原子濃度１×1015個cm-3未満のGaAs結晶を
厚さ0.6mmのウエハー状に切断し、更にこれを4mm角のチ
ツプに整形して比抵抗を測定した。比抵抗測定は、ホー
ル係数測定法を用いて行なつた。本発明の効果を明らか
にするために、第２図に示すように室温までの冷却を毎
分1.0〜1.5℃で行なう従来の方法により得られた無添加
GaAs結晶の比抵抗と、上記の本発明法によるものの比抵
抗を比較した結果を第３図に示す。第３図から明らかな
ように、従来の冷却方法では比抵抗が105Ωcm台であつ
たがウエハーが、熱処理後は結晶全体で107Ωcm以上の
比抵抗を示し半絶縁性となつた。
実施例２ 実施例１と同様のVGF法により炭素原子濃度１×1015個c
m-3未満の不純物無添加のGaAs結晶を育成し、450℃まで
徐冷した後、引き続き950℃に加熱してこの温度に100時
間保つ熱処理を行なつた後、この温度から700℃まで徐
冷し、該温度から毎分15℃の割合で室温まで冷却し、得
られた結晶をウエハー状に切断し比抵抗を測定した。こ
の方法で製造した結晶は、実施例１と同様に結晶全体で
107Ωcm以上の比抵抗を示し半絶縁性となつた。
m-3未満の不純物無添加のGaAs結晶を育成し、450℃まで
徐冷した後、引き続き950℃に加熱してこの温度に100時
間保つ熱処理を行なつた後、この温度から700℃まで徐
冷し、該温度から毎分15℃の割合で室温まで冷却し、得
られた結晶をウエハー状に切断し比抵抗を測定した。こ
の方法で製造した結晶は、実施例１と同様に結晶全体で
107Ωcm以上の比抵抗を示し半絶縁性となつた。
実施例３ 実施例１と同様のVGF法により炭素原子濃度１×1015個c
m-3未満の不純物無添加のGaAs結晶を育成し、450℃まで
徐冷した後、引き続き800℃に加熱してこの温度に10分
間保つた後、該温度から毎分15℃の割合で室温まで冷却
し、得られた結晶をウエハー状に切断し比抵抗を測定し
た。この場合も実施例１と同様に結晶全体で107Ωcm以
上の半絶縁性を示した。
m-3未満の不純物無添加のGaAs結晶を育成し、450℃まで
徐冷した後、引き続き800℃に加熱してこの温度に10分
間保つた後、該温度から毎分15℃の割合で室温まで冷却
し、得られた結晶をウエハー状に切断し比抵抗を測定し
た。この場合も実施例１と同様に結晶全体で107Ωcm以
上の半絶縁性を示した。
実施例４ 実施例１と同様のVGF法により得られた炭素原子濃度１
×1015個cm-3未満の不純物無添加のGaAs結晶を、高純度
水素気流中で950℃で100時間保つ熱処理をし、引き続い
て700℃まで徐冷した後、該温度から毎分15℃の割合で
室温まで冷却し、得られた結晶をウエハー状に切断して
比抵抗を測定した。アズグローンでは105Ωcm台の比抵
抗であつたが熱処理後は結晶全体に亘つて107Ωcm以上
の半絶縁性を示した。
×1015個cm-3未満の不純物無添加のGaAs結晶を、高純度
水素気流中で950℃で100時間保つ熱処理をし、引き続い
て700℃まで徐冷した後、該温度から毎分15℃の割合で
室温まで冷却し、得られた結晶をウエハー状に切断して
比抵抗を測定した。アズグローンでは105Ωcm台の比抵
抗であつたが熱処理後は結晶全体に亘つて107Ωcm以上
の半絶縁性を示した。
実施例５ 実施例１と同様のVGF法により得られた炭素原子濃度１
×1015個cm-3未満の不純物無添加のGaAs結晶を、高純度
水素気流中で800℃まで加熱してこの温度に10分間保つ
た後、該温度から毎分15℃の割合で室温まで冷却し、ウ
エハー状に切断して比抵抗を測定した。この場合も実施
例４と同様に結晶全体に亘つて107Ωcm以上の半絶縁性
を示した。
×1015個cm-3未満の不純物無添加のGaAs結晶を、高純度
水素気流中で800℃まで加熱してこの温度に10分間保つ
た後、該温度から毎分15℃の割合で室温まで冷却し、ウ
エハー状に切断して比抵抗を測定した。この場合も実施
例４と同様に結晶全体に亘つて107Ωcm以上の半絶縁性
を示した。
実施例６ 実施例１と同様のVGF法により得られた炭素原子濃度１
×1015個cm-3未満の不純物無添加のGaAs結晶をウエハー
状に切断した後、10-6torrに減圧した真空中で950℃に
加熱し、この温度に10時間保つ熱処理をし、この温度か
ら700℃まで徐冷し、該温度から毎分100℃の割合で450
℃以下まで冷却した。熱処理による表面劣化の影響を除
去するために表面50μｍをエツチング後、比抵抗を測定
した。熱処理前には105Ωcmであつた比抵抗が、熱処理
後には全てのウエハーが107Ωcm以上の半絶縁性を示し
た。
×1015個cm-3未満の不純物無添加のGaAs結晶をウエハー
状に切断した後、10-6torrに減圧した真空中で950℃に
加熱し、この温度に10時間保つ熱処理をし、この温度か
ら700℃まで徐冷し、該温度から毎分100℃の割合で450
℃以下まで冷却した。熱処理による表面劣化の影響を除
去するために表面50μｍをエツチング後、比抵抗を測定
した。熱処理前には105Ωcmであつた比抵抗が、熱処理
後には全てのウエハーが107Ωcm以上の半絶縁性を示し
た。
実施例７ 実施例１と同様のVGF法により得られた炭素原子濃度１
×1015個cm-3未満の不純物無添加のGaAs結晶をウエハー
状に切断した後、高純度水素気流中で800℃に加熱して
この温度に10分間保つた後、該温度から毎分100℃の割
合で450℃以下迄冷却した。熱処理による表面劣化の影
響を除去するために表面50μｍをエツチング後、比抵抗
を測定した。この場合も実施例６と同様に全てのウエハ
ーが107Ωcm以上の絶縁性を示した。
×1015個cm-3未満の不純物無添加のGaAs結晶をウエハー
状に切断した後、高純度水素気流中で800℃に加熱して
この温度に10分間保つた後、該温度から毎分100℃の割
合で450℃以下迄冷却した。熱処理による表面劣化の影
響を除去するために表面50μｍをエツチング後、比抵抗
を測定した。この場合も実施例６と同様に全てのウエハ
ーが107Ωcm以上の絶縁性を示した。
このように本発明によれば不純物無添加で低転位密度の
半絶縁性GaAs基板を得ることができ、GaAsによるIC、LS
I化に大きく貢献することができる。又、本発明はVGF法
と原理を同じくする垂直ブリツジマン法にも適用できる
ことは云うまでもない。
半絶縁性GaAs基板を得ることができ、GaAsによるIC、LS
I化に大きく貢献することができる。又、本発明はVGF法
と原理を同じくする垂直ブリツジマン法にも適用できる
ことは云うまでもない。
第１図は本発明の基本となる深いドナ準位の生成、消滅
による比抵抗変化の温度依存性を示す図、第２図は本発
明の一実施例による結晶育成後の冷却の温度プログラ
ム、第３図は本発明の一実施例によるインゴツト内の比
抵抗分布の冷却速度依存性を示す実測図である。
による比抵抗変化の温度依存性を示す図、第２図は本発
明の一実施例による結晶育成後の冷却の温度プログラ
ム、第３図は本発明の一実施例によるインゴツト内の比
抵抗分布の冷却速度依存性を示す実測図である。
Claims (7)
- 【請求項１】垂直温度勾配法により炭素原子濃度１×10
15個cm-3未満の不純物無添加のGaAs結晶を育成し、引き
続いて650〜800℃まで徐冷した後、該温度から毎分10〜
1000℃の割合で450℃以下迄冷却し、得られた結晶をウ
エハー状に切断することを特徴とする半絶縁性GaAs基板
の製造方法。 - 【請求項２】垂直温度勾配法により炭素原子濃度１×10
15個cm-3未満の不純物無添加のGaAs結晶を育成し、450
℃以下まで徐冷した後、引き続き800〜1200℃に加熱し
てこの温度に１〜100時間保つ熱処理を行なつた後、該
温度から650〜800℃まで徐冷し、該温度から毎分10〜10
00℃の割合で450℃以下まで冷却し、得られた結晶をウ
エハー状に切断することを特徴とする半絶縁性GaAs基板
の製造方法。 - 【請求項３】垂直温度勾配法により炭素原子濃度１×10
15個cm-3未満の不純物無添加のGaAs結晶を育成し、450
℃以下まで徐冷した後、引き続き650〜800℃に加熱して
この温度に１分〜10時間保つた後、該温度から毎分10〜
1000℃の割合で450℃以下まで冷却し、得られた結晶を
ウエハー状に切断することを特徴とする半絶縁性GaAs基
板の製造方法。 - 【請求項４】垂直温度勾配法により得られた炭素原子濃
度１×1015個cm-3未満の不純物無添加のGaAs結晶を、10
-6torr以下に減圧した真空中、又は不活性ガス或いは水
素ガス気流中で、800〜1200℃に加熱してこの温度に１
〜100時間保つ熱処理を行なつた後、該温度から650〜80
0℃まで徐冷し、該温度から毎分10〜1000℃の割合で450
℃以下まで冷却し、得られた結晶をウエハー状に切断す
ることを特徴とする半絶縁性GaAs基板の製造方法。 - 【請求項５】垂直温度勾配法により得られた炭素原子濃
度１×1015個cm-3未満の不純物無添加のGaAs結晶を、10
-6torr以下に減圧した真空中、又は不活性ガス或いは水
素ガス気流中で、650〜800℃まで加熱してこの温度に１
分〜10時間保つた後、該温度から毎分10〜1000℃の割合
で450℃以下まで冷却し、ウエハー状に切断することを
特徴とする半絶縁性GaAs基板の製造方法。 - 【請求項６】垂直温度勾配法により得られた炭素原子濃
度１×1015個cm-3未満の不純物無添加のGaAs結晶をウエ
ハー状に切断した後、10-6torr以下に減圧した真空中、
又は不活性ガス或いは水素ガス気流中で800〜1200℃に
加熱してこの温度に１〜100時間保つ熱処理を行なつた
後、該温度から650〜800℃まで徐冷し、該温度から毎分
10〜1000℃の割合で450℃以下まで冷却することを特徴
とする半絶縁性GaAs基板の製造方法。 - 【請求項７】垂直温度勾配法により得られた炭素原子濃
度１×1015個cm-3未満の不純物無添加のGaAs結晶をウエ
ハー状に切断した後、10-6torr以下に減圧した真空中、
又は不活性ガス或いは水素ガス気流中で、650〜800℃に
加熱してこの温度に１分〜10時間保つた後該温度から毎
分10〜1000℃の割合で450℃以下まで冷却することを特
徴とする半絶縁性GaAs基板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4888090A JPH0784360B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 半絶縁性ＧａＡｓ基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4888090A JPH0784360B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 半絶縁性ＧａＡｓ基板の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03252398A JPH03252398A (ja) | 1991-11-11 |
| JPH0784360B2 true JPH0784360B2 (ja) | 1995-09-13 |
Family
ID=12815601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4888090A Expired - Lifetime JPH0784360B2 (ja) | 1990-02-28 | 1990-02-28 | 半絶縁性ＧａＡｓ基板の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0784360B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4843929B2 (ja) * | 2004-10-21 | 2011-12-21 | 住友電気工業株式会社 | ＧａＡｓ結晶の熱処理方法およびＧａＡｓ結晶基板 |
| JP2011219362A (ja) * | 2011-07-25 | 2011-11-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ＧａＡｓ結晶基板 |
| CN112420511A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-02-26 | 陕西科技大学 | 一种GaAs衬底的退火处理方法 |
-
1990
- 1990-02-28 JP JP4888090A patent/JPH0784360B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03252398A (ja) | 1991-11-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5706823B2 (ja) | ＳｉＣ単結晶ウエハーとその製造方法 | |
| KR100424872B1 (ko) | 실리콘 반도체웨이퍼 및 그 실리콘 반도체웨이퍼의 제조방법 | |
| EP2857562B1 (en) | Sic single-crystal ingot and production method for same | |
| JP4830073B2 (ja) | 炭化珪素単結晶の成長方法 | |
| JP3590485B2 (ja) | 単結晶炭化珪素インゴット及びその製造方法 | |
| KR20030023509A (ko) | 실리콘 반도체기판 및 그 제조방법 | |
| EP0036891B1 (en) | Minimization of strain in single crystals | |
| JP2021502944A (ja) | 少量のバナジウムをドーピングした半絶縁炭化ケイ素単結晶、基板、製造方法 | |
| JP2005206391A (ja) | シリコン単結晶基板の抵抗率保証方法及びシリコン単結晶基板の製造方法並びにシリコン単結晶基板 | |
| JPH0784360B2 (ja) | 半絶縁性ＧａＡｓ基板の製造方法 | |
| WO2021166895A1 (ja) | 半導体シリコンウェーハの製造方法 | |
| JPH02192500A (ja) | 化合物半導体単結晶の製造方法 | |
| EP0334684B1 (en) | A method for heat-treating gallium arsenide monocrystals | |
| JPH0557239B2 (ja) | ||
| KR100945668B1 (ko) | Ｖｇｆ법에 의한 갈륨비소 단결정 성장방법 | |
| JP2002255697A (ja) | ガリウム砒素単結晶及びガリウム砒素ウェハ並びにガリウム砒素単結晶の製造方法 | |
| Falckenberg | Flame fusion growth of spinel and sapphire crystals for ESFI SOS technology | |
| JP2505222B2 (ja) | 半絶縁体ＧａＡｓ基板の製造方法 | |
| JP5805843B2 (ja) | シリコン単結晶基板およびその製造方法 | |
| JP3793934B2 (ja) | 半絶縁性ＩｎＰ単結晶の製造方法 | |
| JPH0380199A (ja) | ｐ型ＧａＡｓ単結晶基板およびその製造方法並びにそれを用いた半導体装置 | |
| JP2018188330A (ja) | ＳｉＣ単結晶基板の製造方法 | |
| JPH0411518B2 (ja) | ||
| JPS59131598A (ja) | ＧａＡｓ単結晶の製造方法 | |
| JP2781857B2 (ja) | 単結晶の製造方法 |