JP2000182960A - 化合物半導体ウェハ及びその製造方法 - Google Patents
化合物半導体ウェハ及びその製造方法Info
- Publication number
- JP2000182960A JP2000182960A JP10353070A JP35307098A JP2000182960A JP 2000182960 A JP2000182960 A JP 2000182960A JP 10353070 A JP10353070 A JP 10353070A JP 35307098 A JP35307098 A JP 35307098A JP 2000182960 A JP2000182960 A JP 2000182960A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compound semiconductor
- semiconductor substrate
- semiconductor wafer
- epitaxial growth
- growth layer
- 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.)
- Pending
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ゲート耐圧の高い半導体デバイスを作製する
ことができる化合物半導体ウェハを提供すること。 【解決手段】 化合物半導体基板の表面にエピタキシャ
ル成長層を形成する前処理工程として、化合物半導体基
板にエッチングと酸洗浄を行い、かかる前処理を行った
化合物半導体基板を、大気、炭酸ガス、メタンガス等の
炭素原子を含む気体中に置いて、エピタキシャル成長前
に、化合物半導体基板の表面に炭素原子の蓄積層を形成
するようにした。
ことができる化合物半導体ウェハを提供すること。 【解決手段】 化合物半導体基板の表面にエピタキシャ
ル成長層を形成する前処理工程として、化合物半導体基
板にエッチングと酸洗浄を行い、かかる前処理を行った
化合物半導体基板を、大気、炭酸ガス、メタンガス等の
炭素原子を含む気体中に置いて、エピタキシャル成長前
に、化合物半導体基板の表面に炭素原子の蓄積層を形成
するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、高電子移動度ト
ランジスタ（ＨＥＭＴ）などの半導体デバイスの作製に
使用される化合物半導体ウェハに関するものである。
ランジスタ（ＨＥＭＴ）などの半導体デバイスの作製に
使用される化合物半導体ウェハに関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】化合物半導体ウェハは、Ｇａ
Ａｓ、ＩｎＰといった化合物半導体基板の表面に、エピ
タキシャル成長層を形成したものである。
Ａｓ、ＩｎＰといった化合物半導体基板の表面に、エピ
タキシャル成長層を形成したものである。
【０００３】従来、化合物半導体基板の表面にエピタキ
シャル成長層を形成する場合、まず、化合物半導体基板
をアンモニア系溶液または硫酸系溶液などでエッチング
した後、エピタキシャル成長を行ったり、またエッチン
グ後フッ酸等の酸に浸漬して表面をさらに洗浄し、それ
からエピタキシャル成長を行うようにしている。
シャル成長層を形成する場合、まず、化合物半導体基板
をアンモニア系溶液または硫酸系溶液などでエッチング
した後、エピタキシャル成長を行ったり、またエッチン
グ後フッ酸等の酸に浸漬して表面をさらに洗浄し、それ
からエピタキシャル成長を行うようにしている。
【０００４】ところで、上記のようにフッ酸等の酸によ
って表面を洗浄した化合物半導体基板は、その表面が活
性化しているため、その表面に炭素（Ｃ）や珪素（Ｓ
ｉ）、酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）といった原子が不純物と
して付着しやすい。
って表面を洗浄した化合物半導体基板は、その表面が活
性化しているため、その表面に炭素（Ｃ）や珪素（Ｓ
ｉ）、酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）といった原子が不純物と
して付着しやすい。
【０００５】このため、エピタキシャル成長前にこれら
の不純物が化合物半導体基板の表面に付着しないよう
に、酸洗浄を行った化合物半導体基板を真空中や窒素雰
囲気中などで保管したりして、化合物半導体基板とエピ
タキシャル成長層との界面に不純物層が形成されないよ
うにしている。
の不純物が化合物半導体基板の表面に付着しないよう
に、酸洗浄を行った化合物半導体基板を真空中や窒素雰
囲気中などで保管したりして、化合物半導体基板とエピ
タキシャル成長層との界面に不純物層が形成されないよ
うにしている。
【０００６】この発明は、上記のような従来の化合物半
導体ウェハの製造方法とは全く逆の異なる方法により、
従来の半導体デバイスよりもゲート耐圧の高い半導体デ
バイスを作製することができる化合物半導体ウェハを提
供しようとするものである。
導体ウェハの製造方法とは全く逆の異なる方法により、
従来の半導体デバイスよりもゲート耐圧の高い半導体デ
バイスを作製することができる化合物半導体ウェハを提
供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この発明は、化合物半導
体基板の表面に、エピタキシャル成長層を形成した化合
物半導体ウェハにおいて、上記化合物半導体基板とエピ
タキシャル成長層の界面に、炭素原子の蓄積層を設けた
ことを特徴とする。
体基板の表面に、エピタキシャル成長層を形成した化合
物半導体ウェハにおいて、上記化合物半導体基板とエピ
タキシャル成長層の界面に、炭素原子の蓄積層を設けた
ことを特徴とする。
【０００８】この発明に係る化合物半導体ウェハから作
製した半導体デバイスは、化合物半導体基板とエピタキ
シャル成長層の界面に炭素等の不純物が付着していない
従来の化合物半導体ウェハから作製した半導体デバイス
よりもゲート耐圧の向上が見られた。
製した半導体デバイスは、化合物半導体基板とエピタキ
シャル成長層の界面に炭素等の不純物が付着していない
従来の化合物半導体ウェハから作製した半導体デバイス
よりもゲート耐圧の向上が見られた。
【０００９】
【実施の形態】この発明に係る化合物半導体ウェハのエ
ピタキシャル成長層の構造は、図１に示すＤ−ＨＥＭＴ
構造又は図２に示すＰ−ＨＥＭＴ構造であり、ＧａＡｓ
又はＩｎＰといった化合物半導体基板とエピタキシャル
成長層の界面に、炭素原子の蓄積層を設けている。
ピタキシャル成長層の構造は、図１に示すＤ−ＨＥＭＴ
構造又は図２に示すＰ−ＨＥＭＴ構造であり、ＧａＡｓ
又はＩｎＰといった化合物半導体基板とエピタキシャル
成長層の界面に、炭素原子の蓄積層を設けている。
【００１０】そして、炭素原子の蓄積層の炭素量を、２
×１０19ｃｍ-2、好ましくは４×１０19ｃｍ-2、さらに
好ましくは８×１０19ｃｍ-2とした場合に、ゲート耐圧
の向上が見られることが実験により確認された。
×１０19ｃｍ-2、好ましくは４×１０19ｃｍ-2、さらに
好ましくは８×１０19ｃｍ-2とした場合に、ゲート耐圧
の向上が見られることが実験により確認された。
【００１１】また、化合物半導体基板とエピタキシャル
成長層の界面における炭素原子以外の不純物原子である
珪素（Ｓｉ）、酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）の蓄積量を、１
×１０19ｃｍ-2以下、好ましくは１×１０18ｃｍ-2以
下、さらに好ましくは１×１０17ｃｍ-2以下にすると、
ゲート耐圧の向上が見られることも実験により確認され
た。
成長層の界面における炭素原子以外の不純物原子である
珪素（Ｓｉ）、酸素（Ｏ）、硫黄（Ｓ）の蓄積量を、１
×１０19ｃｍ-2以下、好ましくは１×１０18ｃｍ-2以
下、さらに好ましくは１×１０17ｃｍ-2以下にすると、
ゲート耐圧の向上が見られることも実験により確認され
た。
【００１２】そして、化合物半導体基板とエピタキシャ
ル成長層との界面に、炭素原子を蓄積させる方法として
は、次のような方法がある。
ル成長層との界面に、炭素原子を蓄積させる方法として
は、次のような方法がある。
【００１３】化合物半導体基板の表面にエピタキシャル
成長層を形成する前処理工程として、化合物半導体基板
にアンモニア系溶液または硫酸系溶液などでエッチング
した後、酸洗浄を行い、かかる前処理を行った化合物半
導体基板を、大気、炭酸ガス、メタンガス等の炭素原子
を含む気体中に置くことにより、化合物半導体基板の表
面に炭素原子が蓄積される。
成長層を形成する前処理工程として、化合物半導体基板
にアンモニア系溶液または硫酸系溶液などでエッチング
した後、酸洗浄を行い、かかる前処理を行った化合物半
導体基板を、大気、炭酸ガス、メタンガス等の炭素原子
を含む気体中に置くことにより、化合物半導体基板の表
面に炭素原子が蓄積される。
【００１４】上記酸洗浄に使用する酸としては、フッ
酸、塩酸、フッ酸と塩酸の混合液、フッ素と塩酸と他の
酸の混合液がある。
酸、塩酸、フッ酸と塩酸の混合液、フッ素と塩酸と他の
酸の混合液がある。
【００１５】
【発明の効果】以上のように、この発明に係る化合物半
導体ウェハによれば、ゲート耐圧の高い半導体デバイス
を作製することができる。
導体ウェハによれば、ゲート耐圧の高い半導体デバイス
を作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るＤ−ＨＥＭＴ構造の化合物半導
体ウェハの層構成を示す図
体ウェハの層構成を示す図
【図２】この発明に係るＰ−ＨＥＭＴ構造の化合物半導
体ウェハの層構成を示す図
体ウェハの層構成を示す図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F045 AB09 AB10 AB40 AF04 BB16 CA07 DA53 5F102 FA01 GB01 GC01 GD01 GJ05 GJ06 GQ01 HC01 HC15
Claims (7)
- 【請求項１】 化合物半導体基板の表面に、エピタキシ
ャル成長層を形成した化合物半導体ウェハにおいて、上
記化合物半導体基板とエピタキシャル成長層の界面に、
炭素原子の蓄積層を設けたことを特徴とする化合物半導
体ウェハ。 - 【請求項２】 上記化合物半導体基板がＧａＡｓ基板で
ある請求項１記載の化合物半導体ウェハ。 - 【請求項３】 上記エピタキシャル成長層の構造が、Ｄ
−ＨＥＭＴ構造又はＰ−ＨＥＭＴ構造である請求項１又
は２に記載の化合物半導体ウェハ。 - 【請求項４】 上記炭素原子の蓄積層の炭素量が、２×
１０19ｃｍ-2以上である請求項１〜３のいずれかに記載
の化合物半導体ウェハ。 - 【請求項５】 上記化合物半導体基板とエピタキシャル
成長層の界面に存在する珪素、酸素、硫黄の各原子の量
が、１×１０19ｃｍ-2以下である請求項４に記載の化合
物半導体ウェハ。 - 【請求項６】 化合物半導体基板の表面にエピタキシャ
ル成長層を形成する前処理工程として、化合物半導体基
板にエッチングと酸洗浄を行い、かかる前処理を行った
化合物半導体基板を、大気、炭酸ガス、メタンガス等の
炭素原子を含む気体中に置いて、エピタキシャル成長前
に、化合物半導体基板の表面に炭素原子の蓄積層を形成
する化合物半導体ウェハの製造方法。 - 【請求項７】 化合物半導体基板がＧａＡｓであり、酸
洗浄をフッ酸または塩酸で行うことを特徴とする請求項
６記載の化合物半導体ウェハの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10353070A JP2000182960A (ja) | 1998-12-11 | 1998-12-11 | 化合物半導体ウェハ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10353070A JP2000182960A (ja) | 1998-12-11 | 1998-12-11 | 化合物半導体ウェハ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000182960A true JP2000182960A (ja) | 2000-06-30 |
Family
ID=18428363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10353070A Pending JP2000182960A (ja) | 1998-12-11 | 1998-12-11 | 化合物半導体ウェハ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000182960A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010082351A1 (ja) * | 2009-01-14 | 2010-07-22 | 住友電気工業株式会社 | Iii族窒化物基板、それを備える半導体デバイス、及び、表面処理されたiii族窒化物基板を製造する方法 |
| JP2011091123A (ja) * | 2009-10-21 | 2011-05-06 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | エピタキシャル成長用基板、半導体エピタキシャルウェハ及びこれらの製造方法 |
| JP2013249249A (ja) * | 2013-05-20 | 2013-12-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Ｉｉｉ族窒化物基板、及びそれを用いた半導体デバイス |
| JP2015008318A (ja) * | 2014-08-22 | 2015-01-15 | Jx日鉱日石金属株式会社 | リン化インジウム基板及び半導体エピタキシャルウェハ |
-
1998
- 1998-12-11 JP JP10353070A patent/JP2000182960A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010082351A1 (ja) * | 2009-01-14 | 2010-07-22 | 住友電気工業株式会社 | Iii族窒化物基板、それを備える半導体デバイス、及び、表面処理されたiii族窒化物基板を製造する方法 |
| US8030681B2 (en) | 2009-01-14 | 2011-10-04 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Group III nitride substrate, semiconductor device comprising the same, and method for producing surface-treated group III nitride substrate |
| CN102272362A (zh) * | 2009-01-14 | 2011-12-07 | 住友电气工业株式会社 | Ⅲ族氮化物衬底、包含其的半导体设备及制造经表面处理的ⅲ族氮化物衬底的方法 |
| US8471364B2 (en) | 2009-01-14 | 2013-06-25 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Group III nitride substrate, semiconductor device comprising the same, and method for producing surface-treated group III nitride substrate |
| CN102272362B (zh) * | 2009-01-14 | 2013-11-20 | 住友电气工业株式会社 | Iii族氮化物衬底、包含其的半导体设备及制造经表面处理的iii族氮化物衬底的方法 |
| US8871647B2 (en) | 2009-01-14 | 2014-10-28 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Group III nitride substrate, semiconductor device comprising the same, and method for producing surface-treated group III nitride substrate |
| JP2011091123A (ja) * | 2009-10-21 | 2011-05-06 | Jx Nippon Mining & Metals Corp | エピタキシャル成長用基板、半導体エピタキシャルウェハ及びこれらの製造方法 |
| JP2013249249A (ja) * | 2013-05-20 | 2013-12-12 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Ｉｉｉ族窒化物基板、及びそれを用いた半導体デバイス |
| JP2015008318A (ja) * | 2014-08-22 | 2015-01-15 | Jx日鉱日石金属株式会社 | リン化インジウム基板及び半導体エピタキシャルウェハ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7700423B2 (en) | Process for manufacturing epitaxial wafers for integrated devices on a common compound semiconductor III-V wafer | |
| JP2007165431A (ja) | 電界効果型トランジスタおよびその製造方法 | |
| JP2003297847A (ja) | 半導体装置及びその製造方法 | |
| EP1583139A1 (en) | Method for depositing a group III-nitride material on a silicon substrate and device therefor | |
| US6580104B1 (en) | Elimination of contaminants prior to epitaxy and related structure | |
| Ren et al. | Demonstration of GaN MIS diodes by using AlN and Ga2O3 (Gd2O3) as dielectrics | |
| TWI787197B (zh) | 積體電路異質接面雙極性電晶體（ｈｂｔ）裝置及其製造方法 | |
| US20100013053A1 (en) | Method for manufacturing iii-v compound semiconductor substrate, method for manufacturing epitaxial wafer, iii-v compound semiconductor substrate, and epitaxial wafer | |
| US7807535B2 (en) | Methods of forming layers comprising epitaxial silicon | |
| JP2005032823A (ja) | 電界効果トランジスタ用エピタキシャルウェハの製造方法 | |
| EP4187576A1 (en) | Heteroepitaxial structure with a diamond heat sink | |
| JP2000182960A (ja) | 化合物半導体ウェハ及びその製造方法 | |
| JP5476423B2 (ja) | シリコン基板上にｉｉｉ族窒化物材料を成長させるための方法及びそのための装置 | |
| JP3848548B2 (ja) | 電界効果型トランジスタ | |
| US20060138540A1 (en) | Semiconductor wafer having a semiconductor layer and an electrically insulating layer beneath it, and process for producing it | |
| CN116314323A (zh) | 一种氮化镓晶体管及其制备方法和功率因数校正电路 | |
| JP2001102312A (ja) | 化合物半導体基板 | |
| EP0388733A1 (en) | Method of fabricating semiconductor devices | |
| US20120180716A1 (en) | Methods for epitaxial silicon growth | |
| US20060088966A1 (en) | Semiconductor device having a smooth EPI layer and a method for its manufacture | |
| JP2003282598A (ja) | エピタキシャル基板、電子デバイス用エピタキシャル基板、及び電子デバイス | |
| JP2002025916A (ja) | ヘテロ構造基板およびその製造方法 | |
| JP2874262B2 (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JP5626955B2 (ja) | エピタキシャル成長用基板の製造方法及び半導体エピタキシャルウェハの製造方法 | |
| JPH11126766A (ja) | 半導体結晶ウエハの洗浄方法 |