JPS62186524A - エピタキシヤルウエハ - Google Patents
エピタキシヤルウエハInfo
- Publication number
- JPS62186524A JPS62186524A JP2785286A JP2785286A JPS62186524A JP S62186524 A JPS62186524 A JP S62186524A JP 2785286 A JP2785286 A JP 2785286A JP 2785286 A JP2785286 A JP 2785286A JP S62186524 A JPS62186524 A JP S62186524A
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- JP
- Japan
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- layer
- epitaxial
- substrate
- added
- epitaxial wafer
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- Semiconductor Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は、燐化インジウム基板上へ燐化インジウムを含
む単層もしくは多層のエピタキシャル成長を行なっ之エ
ピタキシャルウェハに関スル。
む単層もしくは多層のエピタキシャル成長を行なっ之エ
ピタキシャルウェハに関スル。
ｎｉ −ｖ族化会物半導体は、半導体レーザー、フォト
ダイオード、電界効果トランジスタなどの光デバイス、
電子デバイスの材料として使用さｎている。化合物半導
体を用いて素子を作製する１ａ酋一般には燐化インジウ
ム（以下エロＰと記す）砒化ガリウム等の単結晶基板上
に化合微生導体薄膜を−Ｆ−又は多層エピタキシャル成
長を行なう。エピタキシャル成長を行なう方法としｃは
、液相成長法、気相成長法、有機金属熱分解気相成長法
等が知られている。
ダイオード、電界効果トランジスタなどの光デバイス、
電子デバイスの材料として使用さｎている。化合物半導
体を用いて素子を作製する１ａ酋一般には燐化インジウ
ム（以下エロＰと記す）砒化ガリウム等の単結晶基板上
に化合微生導体薄膜を−Ｆ−又は多層エピタキシャル成
長を行なう。エピタキシャル成長を行なう方法としｃは
、液相成長法、気相成長法、有機金属熱分解気相成長法
等が知られている。
作製された素子の特性は、エピタキシャル層の品質に太
き（依存し、エピタキシャル層中に転位が存在すると、
特性や歩留り等が悪化する。
き（依存し、エピタキシャル層中に転位が存在すると、
特性や歩留り等が悪化する。
エピタキシャル層中の転位は、必らずしも基板の転位と
ｌ対ｌに対応してはいないが、基板の転位が少なければ
エピタキシャル層中の転位も少ない傾向が一般に認めら
れる。
ｌ対ｌに対応してはいないが、基板の転位が少なければ
エピタキシャル層中の転位も少ない傾向が一般に認めら
れる。
このためエピタキシャル層の転位を減らし、素子性能、
歩留まりを向上する几めに転位の少ない基板を使用する
事が通常行なわれている。
歩留まりを向上する几めに転位の少ない基板を使用する
事が通常行なわれている。
転位の少ない基板はＩｎＰの場合、硫黄や犠鉛を高濃度
にドーピングしたものでしか得られていない。しかし高
濃度にドープされた基板上にエピタキシャル成長を行な
った場合、基板からの不純物拡散や、オートドーピング
などの好ましくない現象が起こる事がある。一方、′Ｉ
Ｉｔ界効果トランジスタなどの作製に用いる半絶縁性基
板では、転位密度の指標であるエッチビット密度が数万
／ｃＩＩｌ！であり、素子特性、歩留まり等の向上を計
る上で。
にドーピングしたものでしか得られていない。しかし高
濃度にドープされた基板上にエピタキシャル成長を行な
った場合、基板からの不純物拡散や、オートドーピング
などの好ましくない現象が起こる事がある。一方、′Ｉ
Ｉｔ界効果トランジスタなどの作製に用いる半絶縁性基
板では、転位密度の指標であるエッチビット密度が数万
／ｃＩＩｌ！であり、素子特性、歩留まり等の向上を計
る上で。
エピタキシャル層において、転位を減少する事が望まれ
る。
る。
本発明は以上の事に鑑みてなされたもので、欠陥の多い
基板上にエピタキシャル成長を行なった場合においても
、欠陥の少ないエピタキシャル成長層を有するエピタキ
シャルウェハを提供する事を目的とする。
基板上にエピタキシャル成長を行なった場合においても
、欠陥の少ないエピタキシャル成長層を有するエピタキ
シャルウェハを提供する事を目的とする。
本発明は、ＩｎＰをエピタキシャル成長する際に微量の
ガリウム（以下Ｇａ）が添加された。転位密度の小さい
Ｉ’ｎＰ エピタキシャル層を一層以上含むエピタキ
シャルウェハに関するものである。
ガリウム（以下Ｇａ）が添加された。転位密度の小さい
Ｉ’ｎＰ エピタキシャル層を一層以上含むエピタキ
シャルウェハに関するものである。
本発明に於いて、添加するＧａの訛を増してゆくと、Ｉ
ｎＰエピタキシャル層とＩ ｎＰ！！ｉ板の格子定数が
ずれてきて、歪が大きくなり、ついには不整合転位が発
生゛ｆる掛が予想される。実験では。
ｎＰエピタキシャル層とＩ ｎＰ！！ｉ板の格子定数が
ずれてきて、歪が大きくなり、ついには不整合転位が発
生゛ｆる掛が予想される。実験では。
同相中のＩＩＩ族のうちＧａの彼が３％を越えるとＧａ
をノ用えない場合と同程度のエッチピット密１ｆｆｉと
なった事がらＧａの添加量としては固相中の■族のうち
、３チを越えない範囲とＴべきである。又、Ｇａを加え
る量が０．０８チより少ない時、エッチピット密度の平
均が基板と同程度となった時から。
をノ用えない場合と同程度のエッチピット密１ｆｆｉと
なった事がらＧａの添加量としては固相中の■族のうち
、３チを越えない範囲とＴべきである。又、Ｇａを加え
る量が０．０８チより少ない時、エッチピット密度の平
均が基板と同程度となった時から。
確実な効果を得るためには、添加するＯａの量を固相中
の■族のうち、０．０８％ より多くする争が望まし
い。
の■族のうち、０．０８％ より多くする争が望まし
い。
本発明を適用したＩｎＰエピタキシャル１＠ト。
従来法のＩｎＰエピタキシャル層について、結晶の転位
と対応するエッチビットの密度を比較したところ、基板
のエッチピット密度が約４００００ ｊＶｃｍ”の時本
発明を適用したＩｎＰエピタキシャル層のエッチピット
密度は従来法によるエロＰエピタキシャル層のエッチピ
ット密度の１／２〜１／４であった。
と対応するエッチビットの密度を比較したところ、基板
のエッチピット密度が約４００００ ｊＶｃｍ”の時本
発明を適用したＩｎＰエピタキシャル層のエッチピット
密度は従来法によるエロＰエピタキシャル層のエッチピ
ット密度の１／２〜１／４であった。
又、本発明を適用したＩｎＰエピタキシャル層の上に従
来法の■ロＰエピタキシャル噛、ＧａＩｎＡｓＰ層など
をエピタキシャル成長して、最上層のエッチピット密度
を、従来法のみで同じ構造とし友ものと比較し比ところ
、やはり、本発明によるＩｎＰ層を含むウェハはｌ／２
以下のエッチピット密度だ−）友。
来法の■ロＰエピタキシャル噛、ＧａＩｎＡｓＰ層など
をエピタキシャル成長して、最上層のエッチピット密度
を、従来法のみで同じ構造とし友ものと比較し比ところ
、やはり、本発明によるＩｎＰ層を含むウェハはｌ／２
以下のエッチピット密度だ−）友。
本発明の効果を直接観察するために燐酸２：臭化水素酸
１の割合で混合したエツチング液により、Ｇａ添加量の
異なる試料をエツチングしてエッチピット密度の比較を
行ｑりだ。エッチビットは一般に転位に対応して現れる
ので、その密度は転位の量的指標となる。第１図は、エ
ッチピット密度が約４００００７ｃｍ”のＩｎＰ鉄ドー
プ半絶縁性基板上に添加するＧａの量を変えてＩｎＰ単
層を数ミクロンエピタキシャル成長し、エッチピット密
度を比較したものである。ご（少量のＧａの添加により
、エッチピット密度は太き（減少し、Ｇａの添加量が２
９１＋程度まで、あまり変化はなかりた。
１の割合で混合したエツチング液により、Ｇａ添加量の
異なる試料をエツチングしてエッチピット密度の比較を
行ｑりだ。エッチビットは一般に転位に対応して現れる
ので、その密度は転位の量的指標となる。第１図は、エ
ッチピット密度が約４００００７ｃｍ”のＩｎＰ鉄ドー
プ半絶縁性基板上に添加するＧａの量を変えてＩｎＰ単
層を数ミクロンエピタキシャル成長し、エッチピット密
度を比較したものである。ご（少量のＧａの添加により
、エッチピット密度は太き（減少し、Ｇａの添加量が２
９１＋程度まで、あまり変化はなかりた。
しかし３チ付近でエッチピット密度は急増しＧＲを添加
しない場合と同程度となりた。
しない場合と同程度となりた。
第２図、第３図は、それぞれＧａの添加量が０チと０．
７％、嗅厚が３．５μｍと４μｍの試料に室温で４０秒
のエツチング処理を行ｒｘ ”：）几写真である。
７％、嗅厚が３．５μｍと４μｍの試料に室温で４０秒
のエツチング処理を行ｒｘ ”：）几写真である。
第４図、第５Ｍは、それぞれ第２図、第３図の試料の成
長層を、エツチング除去し基板のエッチピット密度を比
較したものであるが、第２図と第３図で認められ几エッ
チピｖト密度の差は、第４図と第５図では見られなかっ
た。
長層を、エツチング除去し基板のエッチピット密度を比
較したものであるが、第２図と第３図で認められ几エッ
チピｖト密度の差は、第４図と第５図では見られなかっ
た。
第６図は、エッチピット密度が約３００００７ｃｍ”の
エロＰ都ドープｎ型基板上に、本発明によるＧａ添加Ｉ
ｎＰｉｉを数ミクロン成長し、更に、通常のＩｎＰ層を
数ミクロン成長した時の下層のＩｎＰ中のＧａ添加１゛
に対し、上層のＩｎＰ層のエッチピット密度をプロット
したものである。多層ウェハにおいても下層へＧａ添加
１０２層を入れる事により上層のエッチビットも減少す
る事がわかる。
エロＰ都ドープｎ型基板上に、本発明によるＧａ添加Ｉ
ｎＰｉｉを数ミクロン成長し、更に、通常のＩｎＰ層を
数ミクロン成長した時の下層のＩｎＰ中のＧａ添加１゛
に対し、上層のＩｎＰ層のエッチピット密度をプロット
したものである。多層ウェハにおいても下層へＧａ添加
１０２層を入れる事により上層のエッチビットも減少す
る事がわかる。
第１図は、本発明実施列のＧａの添加量と、エッチビッ
ト密度の関係を示す図、第２図はＧａがＩＡ ７１１１
１さルていない■ロＰエピタキシャルｒＨの結晶構造（
エッチビット）を顕微鏡写真により表わした図、＠３図
はＧａが０．７俤添別されたエロＰエピタキシャル１−
の結晶構造（エッチビット）を顕微鏡写真により表わし
ｔ図、第４図は第２図のエピタキシャル層をにがした基
板の結晶構造（エッチビット）を顕微鏡写真で表わした
図、第５図μ第３図のエピタキシャル層をはがした基板
の結晶構造（エッチビット）を顕微鏡写真で表わした図
、第６図は、ド１＋１に本発明によるＧａを含むＩｎＰ
を成長し、上層に通常のＩｎＰを成長し九時の下層に添
加されたＧａの量と、上層のエッチビット密度の関係を
示す図である。 代理人 弁理士 則 近 憲 借 間 竹 花 喜久男 ０．１ １．０ 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図
ト密度の関係を示す図、第２図はＧａがＩＡ ７１１１
１さルていない■ロＰエピタキシャルｒＨの結晶構造（
エッチビット）を顕微鏡写真により表わした図、＠３図
はＧａが０．７俤添別されたエロＰエピタキシャル１−
の結晶構造（エッチビット）を顕微鏡写真により表わし
ｔ図、第４図は第２図のエピタキシャル層をにがした基
板の結晶構造（エッチビット）を顕微鏡写真で表わした
図、第５図μ第３図のエピタキシャル層をはがした基板
の結晶構造（エッチビット）を顕微鏡写真で表わした図
、第６図は、ド１＋１に本発明によるＧａを含むＩｎＰ
を成長し、上層に通常のＩｎＰを成長し九時の下層に添
加されたＧａの量と、上層のエッチビット密度の関係を
示す図である。 代理人 弁理士 則 近 憲 借 間 竹 花 喜久男 ０．１ １．０ 第１図 第２図 第３図 第４図 第５図
Claims (2)
- （１）燐化インジウム基板の上に少なくとも一層の燐化
インジウム層を含む一層以上のエピタキシャル層を成長
したエピタキシャルウェハにおいて、一層又はそれ以上
の燐化インジウム層に微量のガリウムが添加されている
事を特徴とするエピタキシャルウェハ。 - （２）添加されるガリウムの量が固相比でインジウムに
対し０．０８％乃至３％であることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のエピタキシャルウェハ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61027852A JPH0834172B2 (ja) | 1986-02-13 | 1986-02-13 | エピタキシヤルウエハ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61027852A JPH0834172B2 (ja) | 1986-02-13 | 1986-02-13 | エピタキシヤルウエハ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62186524A true JPS62186524A (ja) | 1987-08-14 |
| JPH0834172B2 JPH0834172B2 (ja) | 1996-03-29 |
Family
ID=12232447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61027852A Expired - Fee Related JPH0834172B2 (ja) | 1986-02-13 | 1986-02-13 | エピタキシヤルウエハ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0834172B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015137373A1 (ja) * | 2014-03-11 | 2015-09-17 | 古河電気工業株式会社 | 半導体装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60105218A (ja) * | 1983-11-11 | 1985-06-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ３−５族化合物単結晶半導体基板 |
| JPS6265408A (ja) * | 1985-09-18 | 1987-03-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 化合物半導体エピタキシヤルウエハの製造方法 |
-
1986
- 1986-02-13 JP JP61027852A patent/JPH0834172B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60105218A (ja) * | 1983-11-11 | 1985-06-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | ３−５族化合物単結晶半導体基板 |
| JPS6265408A (ja) * | 1985-09-18 | 1987-03-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 化合物半導体エピタキシヤルウエハの製造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015137373A1 (ja) * | 2014-03-11 | 2015-09-17 | 古河電気工業株式会社 | 半導体装置 |
| CN106030939A (zh) * | 2014-03-11 | 2016-10-12 | 古河电气工业株式会社 | 半导体激光器元件 |
| US9960572B2 (en) | 2014-03-11 | 2018-05-01 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Semiconductor device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0834172B2 (ja) | 1996-03-29 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |