JP2002148191A - Semiconductor characteristic evaluation method and apparatus - Google Patents

Semiconductor characteristic evaluation method and apparatus

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JP2002148191A
JP2002148191A JP2000345480A JP2000345480A JP2002148191A JP 2002148191 A JP2002148191 A JP 2002148191A JP 2000345480 A JP2000345480 A JP 2000345480A JP 2000345480 A JP2000345480 A JP 2000345480A JP 2002148191 A JP2002148191 A JP 2002148191A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a semiconductor characteristic evaluation method and apparatus capable of evaluating a characteristic value of a semiconductor and a characteristic value distribution in an ingot with high accuracy in the ingot state before being sliced like a wafer, performing selective milling including various machining specifications at the stage before slicing, to thereby improve yield in manufacturing a wafer, and quickly performing feedback to a crystal growth process. SOLUTION: This characteristic evaluation apparatus for a compound semiconductor is provided with a movable stage 12 for supporting the ingot of a compound semiconductor, the surface of which is smoothed to remove a surface affected layer, an excitation light source 18 for radiating excited light capable of causing inter-band absorption transfer between a valence band and a conduction band of the compound semiconductor intermittently or continuously along the longitudinal direction of the compound ingot in the room temperature environment in the atmosphere of inert gas, a photo detecting part 20 for detecting photoluminescence light obtained by irradiation of the excited light, and an evaluating means for evaluating the carrier concentration according to at least one of wavelength information and intensity information of the photoluminescence light.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、化合物半導体の特
性評価方法およびその装置に関し、特に、化合物半導体
の特性値をウエハスライス前のインゴット状態の段階で
事前に把握して、化合物半導体をウエハ状にスライス加
工する前にその特性により選別したり、迅速に結晶成長
条件にフィードバックすることができる化合物半導体の
特性評価方法およびその装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for evaluating the characteristics of compound semiconductors, and more particularly, to grasping characteristic values of compound semiconductors in advance in an ingot state prior to wafer slicing, and converting compound semiconductors into wafers. The present invention relates to a method and an apparatus for evaluating the characteristics of a compound semiconductor, which can be sorted out according to its characteristics before slicing, and can be quickly fed back to crystal growth conditions.

【0002】[0002]

【従来の技術】化合物半導体は、高周波素子、発光ダイ
オード(LED)、レーザーダイオード(LD)など、
高速情報通信やオプトエレクトロニクスの分野で各種の
応用がなされている。一般に、これらのデバイスを製造
するにあたり、その基板として化合物半導体のウエハが
使用されている。例えば、LEDやLDの場合、ウエハ
上にエピタキシャル成長を行ってpn層を形成し、その
接合部に電流注入することにより発光させている。その
際、エピタキシャル層の上面と基板の裏面に形成された
電極から上下に電流を流すため、基板の導電型(p型、
n型)は勿論、基板の抵抗値やキャリア濃度は重要な特
性値であり、ウエハの用途別に異なる値が求められてい
る。
2. Description of the Related Art Compound semiconductors include high frequency devices, light emitting diodes (LEDs), laser diodes (LDs), and the like.
Various applications have been made in the fields of high-speed information communication and optoelectronics. Generally, when manufacturing these devices, a compound semiconductor wafer is used as a substrate thereof. For example, in the case of an LED or LD, light is emitted by epitaxially growing a pn layer on a wafer and injecting current into the junction. At this time, a current flows vertically from the upper surface of the epitaxial layer and the electrode formed on the back surface of the substrate, so that the conductivity type of the substrate (p-type,
Not only n-type) but also the substrate resistance and carrier concentration are important characteristic values, and different values are required for different wafer applications.

【0003】一般に、化合物半導体ウエハは、液体封止
チョクラルスキー法、横型ボート法、縦型ボート法など
により単結晶インゴットを製造し、スライシングにより
厚さ数百μmのウエハ状に切断し、更にラッピング、エ
ッチング、鏡面研磨などの工程を経て、製品ウエハとし
て製造されている。また、化合物半導体ウエハとして要
求される特性値を制御するために、インゴットの成長時
に所定量の原料とともに所定の不純物(ドーパント)が
添加(ドーピング)されている。
In general, a compound semiconductor wafer is manufactured into a single crystal ingot by a liquid sealing Czochralski method, a horizontal boat method, a vertical boat method or the like, and cut into a wafer having a thickness of several hundred μm by slicing. It is manufactured as a product wafer through processes such as lapping, etching, and mirror polishing. Further, in order to control the characteristic value required for the compound semiconductor wafer, a predetermined impurity (dopant) is added (doped) together with a predetermined amount of raw material during the growth of the ingot.

【0004】しかし、不純物の偏析係数が1になる場合
は殆どないため、得られるインゴット中の不純物濃度は
傾斜を有する。例えば、GaAs中にZnを添加した場
合には、実効偏析係数は0.4程度であり、インゴット
の固化率0.1と0.9の場合を比較すると、後者の不
純物濃度は前者の約3.7倍になってしまう。また、揮
発性が高い場合や成長系で化学反応ロスを伴うドーパン
トを用いる場合には、成長ロット間でインゴットの不純
物濃度のバラツキを生じる場合がある。
[0004] However, since the segregation coefficient of impurities rarely becomes 1, the impurity concentration in the obtained ingot has a gradient. For example, when Zn is added to GaAs, the effective segregation coefficient is about 0.4, and when the solidification ratio of the ingot is 0.1 and 0.9, the latter has an impurity concentration of about 3 of the former. 0.7 times. In addition, when the volatility is high or when a dopant involving a chemical reaction loss is used in the growth system, the impurity concentration of the ingot may vary between growth lots.

【0005】以上のように、ウエハの用途により異なる
キャリア濃度の要求値に対し、単結晶インゴットから切
り出したウエハについて、キャリア濃度の要求値を満足
する範囲を検査して求める必要がある。
As described above, it is necessary to inspect a wafer cut from a single crystal ingot to determine a range satisfying the required value of the carrier concentration for the required value of the carrier concentration which varies depending on the use of the wafer.

【0006】一方、電気的な不純物濃度、即ちキャリア
濃度や抵抗率を評価する周知の方法として、ホール(Ha
ll)効果を利用する方法や、ダイオードを形成してその
静電容量−電圧特性(CV)を利用する方法などが知ら
れている(例えば、半導体評価技術、河東田隆編著(産
業図書)、221〜235頁を参照)。これらの評価方
法は、化合物半導体のキャリア濃度や抵抗率の評価方法
の標準的な手法として実際に使用されている。
On the other hand, as a well-known method for evaluating the electric impurity concentration, that is, the carrier concentration and the resistivity, a hole (Ha) is used.
ll) A method utilizing the effect, a method of forming a diode and utilizing its capacitance-voltage characteristic (CV), and the like are known (for example, Semiconductor Evaluation Technology, edited by Takashi Kawatoda (Sangyo Tosho), 221). 235). These evaluation methods are actually used as standard methods for evaluating the carrier concentration and resistivity of a compound semiconductor.

【0007】しかし、これらの方法では、評価する試料
に電極付けを行う必要があり、一般にインゴットからウ
エハまたはウエハ状の試料片をスライスし、更にホール
効果の測定では、ウエハから短冊状、クローバリーフ形
または正方形状に切り出して試料を形成するので破壊検
査になる。また、CV法においても、最も簡便に試料を
作成する場合でも、ショットキー電極の形成面は清浄で
加工層がない状態にする必要があるので、鏡面研磨また
は鏡面エッチングを要し、結局は破壊検査になる。即
ち、これらの評価方法をインゴット状態で実施すること
は現実的に不可能であるといえる。
However, in these methods, it is necessary to attach electrodes to a sample to be evaluated. In general, a wafer or a wafer-like sample piece is sliced from an ingot, and further, in the measurement of the Hall effect, a strip-shaped or cloverleaf is cut from the wafer. Since it is cut out into a shape or a square to form a sample, it is a destructive inspection. Also, in the CV method, even when the sample is most easily prepared, the surface on which the Schottky electrode is formed must be clean and free of a processed layer, so that mirror polishing or mirror etching is required, and eventually the destruction occurs. Inspection. That is, it can be said that it is practically impossible to carry out these evaluation methods in an ingot state.

【0008】ところで、キャリア濃度特性の評価方法と
しては、一般に実用化されている上記の2つの手法の他
に、従来より開発されている代表的な評価方法として、
光吸収法とフォトルミネッセンス法が知られてい
る。以下、これらの方法について説明する。
As a method for evaluating the carrier concentration characteristics, in addition to the above-mentioned two methods which are generally put into practical use, typical evaluation methods which have been conventionally developed include the following.
A light absorption method and a photoluminescence method are known. Hereinafter, these methods will be described.

【0009】光吸収法 この方法は、ウエハに光を透過させ、吸収量から不純物
濃度を求める方法であり、GaAsの場合には、深い不
純物準位(EL2)濃度を求める場合に用いられている
(G. M. Martin, Appl. Phys. Lett. 39.747(1981年)
を参照)。また、n型にドーピングされた結晶の場合に
は、フリーキャリア吸収があり、4μm以上の赤外波長
では、キャリア濃度nと吸収係数αとの間にα∝K・n
・λ(Kは定数、λは波長を示す)という関係がある
ことが報告されており(J. S. Blakemore, J. Appl. Ph
ys. 53. R144(1981年)を参照)、この関係からキャリ
ア濃度を算出することができる。
Light absorption method This method is a method in which light is transmitted through a wafer to determine the impurity concentration from the amount of absorption. In the case of GaAs, it is used to obtain a deep impurity level (EL2) concentration. (GM Martin, Appl. Phys. Lett. 39.747 (1981)
See). Further, in the case of an n-type doped crystal, free carrier absorption occurs, and at an infrared wavelength of 4 μm or more, α∝K · n between the carrier concentration n and the absorption coefficient α.
It has been reported that there is a relationship of λ 3 (K represents a constant and λ represents a wavelength) (JS Blakemore, J. Appl. Ph.
ys. 53. R144 (1981)), the carrier concentration can be calculated from this relationship.

【0010】しかし、この方法は、光の吸収により評価
するため、一般に光の入射面と出射面が平行であるのが
望ましく、表面状態を常に一定にする必要があるととも
に、汚れや異物の付着によって光の進行が妨害されるた
め、清浄でなければ再現性のある結果が得られないとい
う問題がある。また、試料のキャリア濃度に応じて適切
なサンプル厚みがあり、上述した式からわかるように、
キャリア濃度が高い場合には、吸収係数が大き過ぎて、
透過光が微弱となり過ぎるなどの問題があり、定形の厚
みの広いキャリア濃度レンジの評価は困難である。
However, in this method, since the evaluation is made based on the absorption of light, it is generally desirable that the light incident surface and the light emitting surface are parallel to each other. As a result, the progress of light is hindered, so that there is a problem that reproducible results cannot be obtained unless the cleaning is clean. In addition, there is an appropriate sample thickness according to the carrier concentration of the sample, as can be seen from the above equation,
If the carrier concentration is high, the absorption coefficient is too large,
There is a problem that transmitted light becomes too weak, and it is difficult to evaluate a carrier concentration range having a large thickness in a fixed form.

【0011】フォトルミネッセンス法 一般に、フォトルミネッセンス法は、禁制帯幅よりも大
きなエネルギーを有する光を照射し、帯間吸収過程で過
剰な電子−正孔対を形成させ、電子が直接または各種捕
獲過程を経由して価電子帯の正孔または浅いアクセプタ
準位と再結合する際に発光される光(ルミネッセンス)
を情報として用いる評価方法である。ルミネッセンス発
光強度は試料温度の上昇とともに低下するので、液体ヘ
リウム温度(4.2K)や液体窒素温度(77K)ある
いは冷凍機を用いた低温状態で測定されることが多い。
この方法では、評価の対象となる半導体材料中の不純物
の種類や濃度によりスペクトルが変化するので、これを
利用して不純物濃度を求めることができる。
Photoluminescence Method In general, the photoluminescence method involves irradiating light having energy larger than the forbidden band width to form an excess electron-hole pair in the interband absorption process, so that the electrons are directly or variously captured. Light emitted when the electrons recombine with holes or shallow acceptor levels in the valence band via luminescence (luminescence)
This is an evaluation method using the information as information. Since the luminescence intensity decreases as the sample temperature increases, it is often measured at a liquid helium temperature (4.2 K), a liquid nitrogen temperature (77 K), or a low temperature state using a refrigerator.
In this method, the spectrum changes depending on the type and concentration of the impurity in the semiconductor material to be evaluated, and the impurity concentration can be determined by using the spectrum.

【0012】例えば、GaAsのSiドープ結晶の場合
には、フォトルミネッセンススペクトルのピーク波長が
Si濃度とともに高エネルギー側にシフトすることが知
られている(半導体評価技術、河東田隆編著(産業図
書)、267頁、図7.6を参照)。同様に、Siドー
プGaAsにおいて、キャリア濃度に対するフォトルミ
ネッセンスのスペクトル形状の理論計算値と実際値の比
較、スペクトルのピーク波長のシフト量、ピーク値の半
分となる高エネルギー側のエネルギー位置とキャリア濃
度の関係、スペクトル半値幅(FWHM)とキャリア濃
度の関係が報告されている(牧田雄之助、電子技術総合
研究所彙報48,508(1984年)を参照)。ま
た、同じくSiドープGaAs鏡面ウエハにおいて、微
細な領域についてフォトルミネッセンスの強度マップと
CV法で求めたキャリア濃度マップの比較例も報告され
ている(R. Toba, et. al., Material Science Forum V
ol. 196-201, 1785(1995年)を参照)。
For example, in the case of a GaAs Si-doped crystal, it is known that the peak wavelength of the photoluminescence spectrum shifts to the higher energy side with the Si concentration (Semiconductor Evaluation Technology, edited by Takashi Kawatoda (industrial book), 267, see FIG. 7.6). Similarly, in Si-doped GaAs, a comparison between the theoretically calculated value and the actual value of the photoluminescence spectrum shape with respect to the carrier concentration, the shift amount of the peak wavelength of the spectrum, the energy position on the high energy side which is half the peak value, and the carrier concentration The relationship and the relationship between the spectral half width (FWHM) and the carrier concentration have been reported (see Yunosuke Makita, Lectures of the Electrotechnical Laboratory, 48, 508 (1984)). In addition, a comparative example of a photoluminescence intensity map and a carrier concentration map obtained by a CV method for a fine region in a Si-doped GaAs mirror surface wafer has also been reported (R. Toba, et. Al., Material Science Forum V
196-201, 1785 (1995)).

【0013】以上のように、フォトルミネッセンス法で
は、波長情報や強度情報からキャリア濃度などの結晶特
性情報が得られるので、この方法は非常に有用である。
また、ホール効果やCV法のように電極付けを行う必要
がないのも有利な点である。
As described above, in the photoluminescence method, since crystal characteristic information such as carrier concentration can be obtained from wavelength information and intensity information, this method is very useful.
Another advantage is that there is no need to perform electrode attachment unlike the Hall effect or the CV method.

【0014】しかし、一般に、この方法では、対象とな
る試料表面として、鏡面研磨または鏡面エッチング相当
のウエハまたはウエハから切り出した短冊状の試料の表
面を使用することが常識的になっている。実際に強度を
比較する場合には表面の状態が一定でなければならない
ので、再現性の良い表面を得るためには、ウエハ製品レ
ベルと同等な鏡面研磨面を必要とする。また、同じ励起
光強度条件の場合には、鏡面状態とラップ面では、後者
はフォトルミネッセンス発光強度が1〜2桁低いので、
鏡面状態における評価の方が検出時のSN比なども含め
て有利である。また、低温状態で測定する場合には、バ
ンド端発光群は微細に分裂したスペクトルを得ることが
できるので、不純物や欠陥の同定も可能となることや、
室温に比べて低温の方が発光強度が1〜4桁程度強いの
で、測定のために冷却することが常識的になっている。
In general, however, in this method, it is a common sense to use, as a target sample surface, a mirror-polished or mirror-etched wafer or a strip-shaped sample surface cut from a wafer. When the strength is actually compared, the state of the surface must be constant. Therefore, in order to obtain a surface with good reproducibility, a mirror-polished surface equivalent to the wafer product level is required. Further, in the case of the same excitation light intensity condition, the latter has a photoluminescence emission intensity lower by one to two orders of magnitude between the mirror surface state and the lap surface.
The evaluation in the mirror state is more advantageous including the SN ratio at the time of detection. In addition, when measurement is performed at a low temperature, the band edge emission group can obtain a finely split spectrum, so that impurities and defects can be identified.
Since the emission intensity is lower by about one to four orders of magnitude at low temperature than at room temperature, it is common sense to cool for measurement.

【0015】また、近年、検出側の感度の向上により、
発光強度が弱くても検出が可能になってきており、室温
状態でも限定された目的において評価が可能になってき
ている。ここで、限定された目的とは、液体ヘリウムや
液体窒素温度における測定によってのみ得られるスペク
トルの微細構造は温度の上昇とともに消失してしまうの
で、低温と同じ内容の評価はできないが、そのようなス
ペクトルの微細構造を得る必要がないような場合という
意味である。
In recent years, with the improvement of sensitivity on the detection side,
Detection has become possible even when the luminescence intensity is weak, and evaluation has become possible for limited purposes even at room temperature. Here, the limited purpose is that the fine structure of the spectrum obtained only by measurement at the temperature of liquid helium or liquid nitrogen disappears as the temperature rises, so the same content as at low temperature cannot be evaluated, but such This means that it is not necessary to obtain a fine structure of the spectrum.

【0016】また、前述のキャリア濃度に関する特性要
求とは別に、デバイスの用途により、ウエハの面方位
(インゴットの成長軸方位から意図的に方位をずらして
切断)やウエハの厚みが異なるなど、多様化している。
最終的なウエハ製品は、これらの全ての諸特性値を全て
満足しなければならないのは当然であるが、この点が次
のような問題点を発生させていた。
In addition to the above-mentioned characteristic requirements relating to the carrier concentration, various factors such as a wafer plane orientation (cutting by intentionally shifting the orientation from the ingot growth axis orientation) and a wafer thickness differ depending on the use of the device. Is becoming
Naturally, the final wafer product must satisfy all of these various characteristic values, but this has caused the following problems.

【0017】即ち、キャリア濃度特性値に対する要求範
囲は、インゴット内の濃度変化範囲よりも狭い場合が多
いため、個別のデバイス用途に応じて、加工仕様を含め
てスライス時に切り分けを行う必要がある。そのため、
従来は、蓄積したデータに基づいてキャリア濃度等の境
界位置の概略を予想して、スライス時に選別加工を行っ
ていた。
That is, the required range for the carrier concentration characteristic value is often narrower than the concentration change range in the ingot. Therefore, it is necessary to perform cutting at the time of slicing including processing specifications according to individual device applications. for that reason,
Conventionally, sorting processing has been performed at the time of slicing by estimating an outline of a boundary position such as carrier concentration based on accumulated data.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、偏析現
象によってインゴット内の不純物濃度が部位によって変
化することに加えて、成長バッチ間でのバラツキ幅が重
奏するため、特性値が予想値と異なる場合があり、その
場合、材料の損失や追加によりキャリア濃度の要求範囲
の確認評価を行う必要があるなど手間や損失を増大させ
るという問題があった。また、インゴットの結晶特性値
は、迅速に結晶成長条件にフィードバックされるべきも
のであり、実験的な場合は、どのような試料片のサンプ
リングにおける評価も可能であるが、工業生産では、加
工仕様も含めた製品特性範囲が定まってからスライス加
工する場合も多いため、逆にフィードバック期間が長く
なってしまうという問題もあった。
However, in addition to the fact that the concentration of impurities in the ingot varies depending on the location due to the segregation phenomenon, and the variation width between the growth batches is overplayed, the characteristic values may differ from the expected values. In that case, there is a problem that the trouble and the loss are increased, for example, it is necessary to confirm and evaluate the required range of the carrier concentration due to the loss or addition of the material. In addition, the crystal characteristic value of the ingot should be fed back to the crystal growth conditions promptly. In the case of an experiment, it is possible to evaluate any sample piece, but in industrial production, the processing specification In many cases, slicing is performed after the product characteristic range including the above is determined, and conversely, there has been a problem that the feedback period becomes longer.

【0019】以上のように、キャリア濃度や抵抗率など
の特性値は、従来の評価方法では、インゴットからウエ
ハをスライスした後に評価せざるを得ないといった問題
を抱えていた。
As described above, there has been a problem that the characteristic values such as the carrier concentration and the resistivity have to be evaluated after slicing the wafer from the ingot in the conventional evaluation method.

【0020】また、インゴット状態のままでキャリア濃
度の測定や分布を評価しようとする場合には、前述のフ
ォトルミネッセンス法を室温環境下において適用する可
能性が最も高い。しかし、その場合には以下の問題があ
る。
In the case where the measurement and distribution of the carrier concentration are to be evaluated in the ingot state, it is most likely that the above-described photoluminescence method is applied in a room temperature environment. However, in that case, there are the following problems.

【0021】(1)被測定側の化合物半導体インゴット
は、液体封止チョクラルスキー(LEC)法、縦型ボー
ト(VBG)法、横型ボート(HB)法などにより製造
されるのが一般的である。LEC法の結晶は、直径制御
性が向上したといえども、結晶表面には数mm程度の凹
凸があり、VBG法やHB法においても、容器内の接触
部の凹凸があり、表面は平滑でなく、熱分解や接触など
によって表面変質が生じるので、最表面の特性はインゴ
ットの内部の特性を反映しない。したがって、これらの
表面を評価しても内部の情報を正確には捕らえることは
できない。
(1) The compound semiconductor ingot to be measured is generally manufactured by a liquid-sealed Czochralski (LEC) method, a vertical boat (VBG) method, a horizontal boat (HB) method, or the like. is there. Although the crystal of the LEC method has improved diameter controllability, the crystal surface has irregularities of about several mm, and the VBG method and the HB method have irregularities of the contact portion in the container, and the surface is smooth. However, since the surface is deteriorated by thermal decomposition or contact, the characteristics of the outermost surface do not reflect the characteristics inside the ingot. Therefore, even if these surfaces are evaluated, the internal information cannot be accurately captured.

【0022】(2)一般に、半導体ウエハは、単結晶イ
ンゴットから円形や矩形などの定形のウエハの状態にス
ライス加工することにより得られる。その直前にインゴ
ットを定形に加工するため、円筒研削または平面研削加
工を行う。この場合、機械研削を行うため、表面の状態
は研削砥石や加工条件によって定まるが、通常数十μm
レベルの凹凸面に仕上げることができる。しかし、研削
液などの汚れが生じるので、常識的にはフォトルミネッ
センスなどの光学的な評価を行う表面とは考えられな
い。また、鏡面仕上状態ではないので、フォトルミネッ
センスの発光強度が1〜2桁程度低下するため、検出の
ために励起光強度を1〜2桁増加させる必要があると考
えられる。
(2) In general, a semiconductor wafer is obtained by slicing a single crystal ingot into a circular or rectangular wafer. Immediately before that, in order to form the ingot into a fixed form, cylindrical grinding or surface grinding is performed. In this case, since the mechanical grinding is performed, the surface condition is determined by the grinding wheel and the processing conditions.
It can be finished to a level uneven surface. However, since dirt such as a grinding fluid is generated, it cannot be considered as a common sense that the surface is used for optical evaluation such as photoluminescence. In addition, since it is not in a mirror-finished state, the emission intensity of photoluminescence is reduced by about one or two digits, and it is considered that the excitation light intensity needs to be increased by one or two digits for detection.

【0023】(3)しかしながら、化合物半導体の表面
に強い励起光を照射すると、フォトルミネッセンス光強
度が経時変化する。例えばGaAsやInPの場合に
は、図1(a)に示すように大気雰囲気中で強い励起光
を照射すると、図1(b)に示すように発光強度がそれ
ぞれ減衰および漸増変化する。この現象の原因は学術的
に解明されていないが、液体ヘリウムや液体窒素中の試
料では生じないので、大気成分とGaAsやInPが反
応するなど、何らかの表面構造の変化によって生じるも
のと考えられる。特に、励起光の強度を増加させるほど
この現象が顕著となる。通常、スペクトルを得るために
検出側の分光器の波長を走査するが、走査中に刻々と発
光強度が変化するので、図2に示すように、測定された
スペクトル形状に大きな影響を与えてしまう。即ち、ピ
ーク波長や半値幅(FWHM)などの波長情報の評価に
誤差を与え、ひいてはフォトルミネッセンスの波長情報
を利用するキャリア濃度評価にも誤差が生じることにな
る。
(3) However, when the surface of the compound semiconductor is irradiated with strong excitation light, the intensity of the photoluminescence light changes with time. For example, in the case of GaAs or InP, when strong excitation light is irradiated in the air atmosphere as shown in FIG. 1A, the emission intensity attenuates and gradually increases as shown in FIG. 1B. Although the cause of this phenomenon has not been elucidated scientifically, it does not occur in samples in liquid helium or liquid nitrogen, and is thought to be caused by some change in the surface structure, such as the reaction of atmospheric components with GaAs or InP. In particular, this phenomenon becomes more remarkable as the intensity of the excitation light increases. Normally, the wavelength of the spectroscope on the detection side is scanned in order to obtain a spectrum. However, the emission intensity changes every moment during scanning, which greatly affects the measured spectrum shape as shown in FIG. . That is, an error is given to the evaluation of the wavelength information such as the peak wavelength and the full width at half maximum (FWHM), and an error also occurs in the carrier concentration evaluation using the wavelength information of the photoluminescence.

【0024】したがって、本発明は、上述したような従
来の問題点に鑑み、ウエハ状にスライスする前のインゴ
ット状態のままで、半導体の特性値およびインゴット内
の特性値分布を高精度に評価し、スライス前の段階で各
種の加工仕様を含めた選別スライス加工ができるように
して、ウエハの製造における歩留まりを向上させるとと
もに、結晶成長プロセスへのフィードバックを迅速に行
い得る半導体の特性評価方法およびその装置を提供する
ことを目的とする。
Accordingly, the present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and has been made to highly accurately evaluate the characteristic value of a semiconductor and the characteristic value distribution in an ingot in an ingot state before slicing into a wafer. A semiconductor property evaluation method capable of performing selective slice processing including various processing specifications at a stage before slicing, improving yield in wafer manufacturing, and quickly performing feedback to a crystal growth process, and the like. It is intended to provide a device.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するために鋭意研究した結果、表面を平滑化して表
面変質層を除去した化合物半導体のインゴットに対し
て、その化合物半導体の価電子帯と伝導帯との間の帯間
吸収遷移を起こし得る励起光を不活性ガス雰囲気中、好
ましくは乾燥窒素雰囲気中で照射することにより、研削
加工したインゴット表面からであっても、室温において
も経時変化なく且つ十分な強度のフォトルミネッセンス
光を得ることができ、その波長情報や強度情報に基づい
て、ウエハ状にスライスする前のインゴット状態でキャ
リア濃度の分布を十分な精度で予測することができるこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。
Means for Solving the Problems The inventor of the present invention has made intensive studies to solve the above-mentioned problems, and as a result, the compound semiconductor ingot obtained by smoothing the surface and removing the surface-altered layer was compared with the compound semiconductor ingot. By irradiating excitation light capable of causing an inter-band absorption transition between the electronic band and the conduction band in an inert gas atmosphere, preferably in a dry nitrogen atmosphere, even from the ground ingot surface, even at room temperature. It is possible to obtain photoluminescence light of sufficient intensity without change over time, and to predict the carrier concentration distribution in the ingot state before slicing into a wafer with sufficient accuracy based on the wavelength information and intensity information. And found that the present invention was completed.

【0026】すなわち、本発明による半導体の特性評価
方法は、表面を平滑化して表面変質層を除去したGaA
sやInPなどの化合物半導体のインゴットを固定し、
この化合物半導体のインゴットの長手方向に沿って断続
的または連続的に、その化合物半導体の価電子帯と伝導
帯との間の帯間吸収遷移を起こし得る励起光を室温環境
下において不活性ガス雰囲気中、好ましくは窒素雰囲気
中で照射し、この励起光の照射によって得られたフォト
ルミネッセンス光の波長情報および強度情報の少なくと
も一方に基づいてキャリア濃度を評価することを特徴と
する。
That is, according to the semiconductor characteristic evaluation method of the present invention, a GaAs having a surface smoothed and a surface altered layer removed is provided.
fixing ingots of compound semiconductors such as s and InP,
Excitation light that can cause interband absorption transition between the valence band and the conduction band of the compound semiconductor intermittently or continuously along the longitudinal direction of the ingot of the compound semiconductor is generated in an inert gas atmosphere at room temperature. The irradiation is performed in a medium atmosphere, preferably a nitrogen atmosphere, and the carrier concentration is evaluated based on at least one of the wavelength information and the intensity information of the photoluminescence light obtained by the irradiation of the excitation light.

【0027】この半導体の特性評価方法において、化合
物半導体のインゴットの光照射面が円筒研削または平面
研削されているのが好ましい。
In the method for evaluating the characteristics of a semiconductor, it is preferable that the light irradiation surface of the ingot of the compound semiconductor is subjected to cylindrical grinding or surface grinding.

【0028】また、本発明による化合物半導体の特性評
価装置は、表面を平滑化して表面変質層を除去したGa
AsやInPなどの化合物半導体のインゴットを支持す
る支持手段と、この化合物インゴットの長手方向に沿っ
て断続的または連続的に、その化合物半導体の価電子帯
と伝導帯との間の帯間吸収遷移を起こし得る励起光を室
温環境下において不活性ガス雰囲気中、好ましくは窒素
雰囲気中で照射する光照射手段と、この励起光の照射に
よって得られたフォトルミネッセンス光を検出する光検
出手段と、このフォトルミネッセンス光の波長情報およ
び強度情報の少なくとも一方に基づいてキャリア濃度を
評価する評価手段とからなる。
Further, the apparatus for evaluating the characteristics of a compound semiconductor according to the present invention is characterized in that the surface is smoothed and the surface altered layer is removed.
Supporting means for supporting an ingot of a compound semiconductor such as As or InP; and inter-band absorption transition between a valence band and a conduction band of the compound semiconductor intermittently or continuously along the longitudinal direction of the compound ingot. Light irradiation means for irradiating an excitation light capable of causing the light in an inert gas atmosphere at room temperature environment, preferably in a nitrogen atmosphere, light detection means for detecting photoluminescence light obtained by irradiation of the excitation light, Evaluation means for evaluating the carrier concentration based on at least one of the wavelength information and the intensity information of the photoluminescence light.

【0029】この半導体の特性評価装置において、化合
物半導体のインゴットの光照射面が円筒研削または平面
研削されているのが好ましい。また、上記の半導体の特
性評価装置において、化合物半導体のインゴットに照射
される励起光が、化合物半導体のインゴットの光照射面
に対して一次元または二次元に移動して照射され、その
照射点の位置情報を得る位置情報手段を有するようにし
てもよい。さらに、上記の半導体の特性評価装置におい
て、化合物半導体のインゴットの光照射面と光照射手段
および光検出手段との間の距離を一定に保持する保持手
段を有するのが好ましい。また、光照射手段は、化合物
半導体のインゴットに対して鉛直方向下側または水平方
向から励起光を照射するのが好ましい。
In this semiconductor characteristic evaluation apparatus, it is preferable that the light irradiation surface of the compound semiconductor ingot is subjected to cylindrical grinding or surface grinding. Further, in the above-described semiconductor characteristic evaluation apparatus, the excitation light applied to the ingot of the compound semiconductor is moved one-dimensionally or two-dimensionally onto the light irradiation surface of the ingot of the compound semiconductor, and is irradiated. A position information means for obtaining position information may be provided. Further, in the above-described apparatus for evaluating characteristics of a semiconductor, it is preferable that a holding means for holding a distance between the light irradiation surface of the ingot of the compound semiconductor, the light irradiation means and the light detection means constant. Further, it is preferable that the light irradiating means irradiates the compound semiconductor ingot with excitation light from a vertically lower side or a horizontal direction.

【0030】[0030]

【作用】化合物半導体のキャリア濃度を評価するにあた
って、インゴットの表面変質層を円筒研削や平面研削な
どによって除去するので、フォトルミネッセンス法にお
ける励起光の照射面はインゴット内部と同様の結晶特性
面となり、ウエハ状にスライスしたり試料断片を採取し
なくても、インゴット状態におけるその分布を評価する
ことができる。
When evaluating the carrier concentration of a compound semiconductor, the surface-altered layer of the ingot is removed by cylindrical grinding or surface grinding, so that the surface irradiated with excitation light in the photoluminescence method has the same crystal characteristic surface as the inside of the ingot. The distribution in the ingot state can be evaluated without slicing into a wafer or collecting sample fragments.

【0031】励起光照射によって生じる大気中の表面構
造変化に伴うフォトルミネッセンスの経時変化は、酸素
との反応を避けるために光照射部を不活性ガス雰囲気、
好ましくは乾燥窒素雰囲気にすることによって防止する
ことができ、波長情報や強度情報を精度良く測定するこ
とができるので、ピーク波長、半値幅、ピークの半値に
なる高エネルギー側波長などと、ホール効果測定による
キャリア濃度との相関式を用いて精度良く算出すること
ができる。
The temporal change of photoluminescence caused by the change of the surface structure in the air caused by the irradiation of the excitation light is described below.
Preferably, it can be prevented by using a dry nitrogen atmosphere, and the wavelength information and the intensity information can be accurately measured, so that the peak wavelength, the half width, the high energy side wavelength at which the peak becomes half value, and the Hall effect are obtained. It can be accurately calculated by using a correlation equation with the carrier concentration by measurement.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】本発明による半導体の特性評価方
法の実施の形態では、室温におけるフォトルミネッセン
ス法を利用して半導体の特性を評価する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the embodiment of the method for evaluating the characteristics of a semiconductor according to the present invention, the characteristics of the semiconductor are evaluated using a photoluminescence method at room temperature.

【0033】この特性評価の前に、結晶成長時における
インゴットの最表面の変質層を円筒研削や平面研削加工
などにより除去し、インゴットの内部と同様の結晶特性
を呈する面を露呈させる。これは、ウエハの加工を行う
前の工程でもあり、非常に好都合である。このように、
特性評価対象の表面をスライス加工直前の円筒研削や平
面研削した面にすることにより、結晶表面の凹凸や表面
の変質部を除去して、結晶の内部の特性情報を正確に得
ることができるとともに、フォトルミネッセンススペク
トルの測定位置に目印などを付けることができるため、
キャリア濃度規格に合わせて選別スライスすることが極
めて容易になるなど、規格はずれによる材料の損失を大
幅に低減することが可能となる。
Prior to the evaluation of the characteristics, the deteriorated layer on the outermost surface of the ingot during crystal growth is removed by cylindrical grinding or surface grinding to expose a surface having the same crystal characteristics as the inside of the ingot. This is also a step before processing the wafer, which is very convenient. in this way,
By making the surface to be evaluated a cylindrical or surface ground surface just before slicing, irregularities on the crystal surface and altered parts on the surface can be removed, and characteristic information inside the crystal can be obtained accurately. , It is possible to mark the measurement position of the photoluminescence spectrum,
It is extremely easy to perform selective slicing in accordance with the carrier concentration standard, and it is possible to greatly reduce material loss due to deviation from the standard.

【0034】また、室温で研削面状態においてフォトル
ミネッセンススペクトルを測定するとフォトルミネッセ
ンスの発光強度が低下するので、検出に十分な発光強度
を確保するために励起光強度を増加させる。このような
励起光強度の増加に伴う発光強度の過渡変化(図1
(b)を参照)は、励起光照射を不活性ガス、好ましく
は乾燥窒素中で行う(または少なくとも励起光照射部を
不活性ガス雰囲気、好ましくは乾燥窒素ガス雰囲気にす
る)ことにより防止または抑制する。励起光は1mmφ
程度のスポット光であり、光のアシストによる表面変化
はこの部分のみに生じるので、インゴット全体を不活性
ガス雰囲気(好ましくは乾燥窒素雰囲気)にしても良い
が、スポット光の照射される部分に不活性ガス、好まし
くは乾燥窒素をパージしても良い。このように励起光照
射を不活性ガス(好ましくは乾燥窒素)中で行うことに
より、化合物半導体のインゴットの側面の表面状態が円
筒研削や平面研削加工などを行った表面状態であって
も、半導体結晶についての波長情報や強度情報に関する
誤差のないフォトルミネッセンススペクトルを得ること
ができる(図3を参照)。
When the photoluminescence spectrum is measured at room temperature in the state of a ground surface, the emission intensity of the photoluminescence is reduced. Therefore, the intensity of the excitation light is increased to secure a sufficient emission intensity for detection. Such a transient change in the emission intensity accompanying the increase in the excitation light intensity (FIG. 1)
(B) is prevented or suppressed by performing the excitation light irradiation in an inert gas, preferably dry nitrogen (or at least the excitation light irradiation part is in an inert gas atmosphere, preferably a dry nitrogen gas atmosphere). I do. Excitation light is 1mmφ
Since the spot light is of the order of magnitude and the surface change due to the light assist occurs only in this portion, the entire ingot may be in an inert gas atmosphere (preferably a dry nitrogen atmosphere). An active gas, preferably dry nitrogen, may be purged. By irradiating the excitation light in an inert gas (preferably dry nitrogen) as described above, even if the surface condition of the side surface of the ingot of the compound semiconductor is a surface condition subjected to cylindrical grinding, surface grinding, or the like, the semiconductor It is possible to obtain a photoluminescence spectrum without error regarding the wavelength information and the intensity information of the crystal (see FIG. 3).

【0035】さらに、インゴット状態におけるフォトル
ミネッセンスの波長情報や強度情報の分布を得るため
に、円筒研削や平面研削などによって定形化したインゴ
ットを測定の基準面に固定することにより、インゴット
の励起光照射面と励起光照射部および検出部との距離を
一定に保った状態で、インゴットの表面と励起光部およ
び検出部との相対的な一次元または二次元の走査を行っ
て、相対的に照射位置を変えてフォトルミネッセンスの
スペクトルの分布測定を行い、インゴット内のフォトル
ミネッセンスのスペクトルの分布を評価する。このよう
にインゴットを固定することにより、励起光強度および
検出されるフォトルミネッセンス強度の信頼性の向上を
図ることができる。
Further, in order to obtain a distribution of wavelength information and intensity information of photoluminescence in the state of the ingot, the ingot shaped by cylindrical grinding, surface grinding, or the like is fixed to a reference plane for measurement, thereby irradiating the ingot with excitation light. With the distance between the surface and the excitation light irradiator and detector kept constant, the relative one-dimensional or two-dimensional scan between the surface of the ingot and the excitation light and detector is performed, and the relative irradiation is performed. The distribution of the photoluminescence spectrum is measured at different positions to evaluate the distribution of the photoluminescence spectrum in the ingot. By fixing the ingot in this way, the reliability of the excitation light intensity and the detected photoluminescence intensity can be improved.

【0036】以下、添付図面を参照して本発明による半
導体の特性評価方法およびその装置の実施の形態につい
て詳細に説明する。
Hereinafter, embodiments of a method and apparatus for evaluating semiconductor characteristics according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

【0037】まず、図4乃至図6を参照して本発明によ
る半導体の特性評価装置の実施の形態について説明す
る。
First, an embodiment of a semiconductor characteristic evaluation apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.

【0038】図4(a)および図4(b)に示すよう
に、本実施の形態の半導体の特性評価装置による評価対
象であるインゴット10は、略円筒形のインゴットの側
面に平面研削により長手方向に延びる平面部が形成され
たインゴットである。このインゴット10は、略円形の
断面の他、略多角形の断面を有するものでもよく、イン
ゴット10の断面の直径または対角線の長さは40mm
以上、インゴットの長さは50mmであるのが好まし
い。
As shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the ingot 10 to be evaluated by the semiconductor characteristic evaluation apparatus of the present embodiment has a longitudinal surface formed by grinding the side surface of a substantially cylindrical ingot. The ingot has a flat portion extending in the direction. The ingot 10 may have a substantially polygonal cross section in addition to a substantially circular cross section. The diameter or the diagonal length of the cross section of the ingot 10 is 40 mm.
As described above, the length of the ingot is preferably 50 mm.

【0039】図4(a)に示すように、本発明による一
実施の形態では、半導体の特性評価装置は、インゴット
10を載置する可動ステージ12と、この可動ステージ
12に対して垂直に延びてインゴット10の平面部に当
接するストッパ14と、インゴット10を固定してイン
ゴット10の位置ずれを防止するプッシャ16と、スト
ッパ14の開口部14aを介してインゴット10の平面
部に対して略垂直(この実施の形態では略水平方向)に
励起レーザー光を照射する励起光源18と、インゴット
10の平面部からのフォトルミネッセンス光を検出する
光検出部20とからなる。また、図4(b)に示すよう
に、ストッパ14に形成された開口部14aは、インゴ
ット10の長手方向に延びており、インゴット10の長
手方向に沿って励起光を照射できるようになっている。
As shown in FIG. 4A, in one embodiment of the present invention, a semiconductor characteristic evaluation apparatus includes a movable stage 12 on which an ingot 10 is mounted, and a device extending perpendicularly to the movable stage 12. A stopper 14 that abuts against the flat portion of the ingot 10, a pusher 16 that fixes the ingot 10 to prevent displacement of the ingot 10, and that is substantially perpendicular to the flat portion of the ingot 10 through an opening 14 a of the stopper 14. An excitation light source 18 for irradiating an excitation laser beam (in a substantially horizontal direction in this embodiment) and a photodetector 20 for detecting photoluminescence light from a plane portion of the ingot 10. As shown in FIG. 4B, the opening 14a formed in the stopper 14 extends in the longitudinal direction of the ingot 10, so that excitation light can be irradiated along the longitudinal direction of the ingot 10. I have.

【0040】また、図5に示すように、本発明の他の実
施の形態では、半導体の特性評価装置は、インゴット1
0の平面部を下向きにしてインゴット10を載置する可
動ステージ121と、インゴット10を固定してインゴ
ット10の位置ずれを防止するプッシャ16と、可動ス
テージ121の開口部121aを介してインゴット10
の平面部に対して略垂直(この実施の形態では略鉛直方
向)に励起レーザー光を照射する励起光源18と、イン
ゴット10の平面部からのフォトルミネッセンス光を検
出する光検出部20とからなる。また、可動ステージ1
21に形成された開口部121aは、インゴット10の
長手方向に延びており、インゴット10の長手方向に沿
って励起光を照射できるようになっている。この実施の
形態では、インゴット10の平面部を下向きにして自重
により可動ステージ121の基準面に当てることによ
り、インゴット10の励起光照射面と励起光源18およ
び光検出部20との距離を簡単に一定に保つことができ
る。
Further, as shown in FIG. 5, in another embodiment of the present invention, the semiconductor characteristic evaluation apparatus comprises an ingot 1
A movable stage 121 on which the ingot 10 is placed with its flat surface facing downward, a pusher 16 for fixing the ingot 10 and preventing the ingot 10 from shifting, and an ingot 10 via an opening 121a of the movable stage 121.
An excitation light source 18 that irradiates an excitation laser beam substantially perpendicularly (in this embodiment, in a substantially vertical direction) to the flat portion, and a photodetector 20 that detects photoluminescence light from the flat portion of the ingot 10. . In addition, movable stage 1
The opening 121a formed in the extension 21 extends in the longitudinal direction of the ingot 10 so that excitation light can be irradiated along the longitudinal direction of the ingot 10. In this embodiment, the distance between the excitation light irradiating surface of the ingot 10 and the excitation light source 18 and the light detection unit 20 can be easily reduced by placing the ingot 10 with the flat surface facing downward and hitting the reference surface of the movable stage 121 by its own weight. Can be kept constant.

【0041】これらの実施の形態おいて、光検出部20
として、JOBIN YVON・SPEX社製のTRI
AX−320分光器と、S−1タイプの感度曲線を有す
るフォトマルチプライヤ(浜松ホトニクス社製R176
7型またはR5108型)とを使用することができる
が、評価対象の半導体材料により適宜検知器を選択すれ
ば良い。また、励起光源18としては、評価対象の半導
体材料の価電子帯と伝導帯との間の帯間吸収遷移を起こ
し得る励起光を照射する励起光レーザーなどの励起光源
を使用することができる。なお、この励起光を化合物半
導体のインゴット10の光照射面に対して長手方向に沿
って一次元に移動して照射するだけでなく、二次元に移
動して照射するように構成してもよく、また、照射点の
位置情報を得るための図示しない位置情報手段を設けて
もよい。
In these embodiments, the light detecting section 20
As TRIB manufactured by JOBIN YVON SPEX
An AX-320 spectrometer and a photomultiplier having an S-1 type sensitivity curve (R176 manufactured by Hamamatsu Photonics)
7 type or R5108 type), but a detector may be appropriately selected depending on the semiconductor material to be evaluated. Further, as the excitation light source 18, an excitation light source such as an excitation light laser that emits excitation light capable of causing an inter-band absorption transition between a valence band and a conduction band of the semiconductor material to be evaluated can be used. The excitation light may be not only moved and irradiated one-dimensionally along the longitudinal direction with respect to the light irradiation surface of the ingot 10 of the compound semiconductor, but also may be configured to be moved and irradiated two-dimensionally. Further, a position information unit (not shown) for obtaining position information of the irradiation point may be provided.

【0042】また、これらの実施の形態では、図6
(a)に示すようにインゴット全体を乾燥窒素雰囲気に
するか、図6(b)に示すようにスポット光の照射され
る部分に乾燥窒素をパージすることにより、光照射部を
窒素雰囲気に維持する。
Also, in these embodiments, FIG.
The entire ingot is kept in a dry nitrogen atmosphere as shown in FIG. 6A, or the portion irradiated with the spot light is purged with dry nitrogen as shown in FIG. I do.

【0043】さらに、後述する半導体の特性方法の実施
の形態のような方法により、フォトルミネッセンス光の
波長情報(または強度情報)に基づいてキャリア濃度を
自動的に評価する図示しない評価手段を設けるようにし
てもよい。
Further, an evaluation means (not shown) for automatically evaluating the carrier concentration based on the wavelength information (or intensity information) of the photoluminescence light is provided by a method such as the embodiment of the semiconductor characteristic method described later. It may be.

【0044】次に、上述した半導体の特性評価装置を用
いて半導体の特性を評価する、本発明による半導体の特
性評価方法の実施の形態について説明する。
Next, a description will be given of an embodiment of a semiconductor characteristic evaluation method according to the present invention for evaluating semiconductor characteristics using the above-described semiconductor characteristic evaluation apparatus.

【0045】まず、上述した半導体の特性評価装置を用
いて、インゴット10の側面でフォトルミネッセンスス
ペクトルの分布を測定する。次いで、各測定位置におけ
るスペクトルのピーク波長、ピーク値の半値となる高エ
ネルギー側の波長、半値幅などの波長情報(または強度
情報)と、予め他の手法、例えばホール効果により求め
ておいたキャリア濃度との較正線(図7、図8、図9を
参照)を使用することにより、スライスする前の段階で
インゴット10のキャリア濃度を評価する。なお、表面
状態が一定の場合には、ピーク強度とキャリア濃度との
間にも相関があり、評価が可能な場合があるが、機械加
工研削面の場合には、研削ダメージの導入深さがインゴ
ット間で変動したり、切削液の汚れなどが残る場合があ
り、インゴット内およびインゴット間において表面状態
を一定にすることが困難なため、波長情報を利用して評
価するのが好ましい。
First, the distribution of the photoluminescence spectrum is measured on the side surface of the ingot 10 using the above-described semiconductor characteristic evaluation apparatus. Next, wavelength information (or intensity information) such as the peak wavelength of the spectrum at each measurement position, the wavelength on the high energy side that is half the peak value, and the half width, and the carrier determined in advance by another method, for example, the Hall effect The carrier concentration of the ingot 10 is evaluated before slicing by using a calibration line with the concentration (see FIGS. 7, 8 and 9). When the surface condition is constant, there is also a correlation between the peak intensity and the carrier concentration, and the evaluation may be possible. It may fluctuate between ingots, stains of the cutting fluid may remain, and it is difficult to keep the surface state constant in and between the ingots. Therefore, it is preferable to evaluate using wavelength information.

【0046】[0046]

【実施例】以下、実施例に基づいて本発明による半導体
の特性評価方法について更に詳細に説明する。
EXAMPLES Hereinafter, the method for evaluating semiconductor characteristics according to the present invention will be described in more detail with reference to examples.

【0047】[実施例1]縦型ボート法により、直径8
2〜84mmφ、定径部の長さ200mmの円柱状のS
iドープ(100)GaAs単結晶を成長させた。得ら
れた結晶は、冷却時に容器と結晶間の酸化ホウ素との熱
膨張差により、インゴットの表面の一部に貝殻上の剥離
が生じており、光学的分布評価用としては不適切であっ
た。
Example 1 The vertical boat method was used to obtain a diameter of 8
Cylindrical S with a diameter of 2 to 84 mm and a fixed diameter of 200 mm
An i-doped (100) GaAs single crystal was grown. The obtained crystal had a peeling on the shell in part of the surface of the ingot due to the difference in thermal expansion between the container and the crystal during the cooling, and was unsuitable for optical distribution evaluation .

【0048】次に、#150番手の砥石を用いて直径を
79mmφに円筒研削し、更に円柱の側面の(011)
面に幅16mmのオリエンテーションフラット面を平面
研削により形成した。研削時の切削液はウエスでぬぐっ
たが、目視により汚れが若干残った状態であった。
Next, cylindrical grinding was performed to a diameter of 79 mmφ using a # 150 grindstone, and (011)
An orientation flat surface having a width of 16 mm was formed on the surface by surface grinding. The cutting fluid at the time of grinding was wiped off with a waste cloth, but some dirt remained visually.

【0049】その後、図5に示す可動ステージ121の
基準面上にインゴットの平面研削面を載せ、下方側から
300mWのArレーザー光(514.5nm)を照射
し、光検出部20によりフォトルミネッセンス光を検出
してスペクトルを得た。
Thereafter, the ground surface of the ingot is placed on the reference surface of the movable stage 121 shown in FIG. 5 and irradiated with 300 mW of Ar laser light (514.5 nm) from below. Was detected to obtain a spectrum.

【0050】次に、可動ステージ121を順次移動し
て、インゴットのシード側端からテール側端まで所定ピ
ッチで各点におけるスペクトルを得た。
Next, the movable stage 121 was sequentially moved to obtain a spectrum at each point at a predetermined pitch from the seed side end to the tail side end of the ingot.

【0051】なお、励起光照射部分を0.1L/min
の流量の乾燥窒素でパージした。また、スペクトルの波
長情報(高エネルギー側半値波長、半値幅など)を用い
て、インゴットの長手方向のキャリア濃度を換算して分
布図を得た。
In addition, the excitation light irradiation part was 0.1 L / min.
Purged with dry nitrogen. In addition, a distribution diagram was obtained by converting the carrier concentration in the longitudinal direction of the ingot using the wavelength information of the spectrum (half-value wavelength on the high energy side, half-value width, etc.).

【0052】その後、ウエハ状にスライス加工をし、ホ
ール効果測定用のウエハをサンプリングし、各ウエハか
ら10mm□の試料を切り出し、四隅にInの電極付け
を行った後、350℃、5分間のオーミックアロイ処理
を行って、ファンデァポー(Van der Pauw)法によりキ
ャリア濃度を求めた。
Then, the wafer is sliced, the wafer for Hall effect measurement is sampled, a 10 mm square sample is cut out from each wafer, and In electrodes are attached to the four corners. An ohmic alloy treatment was performed, and the carrier concentration was determined by a Van der Pauw method.

【0053】その結果、図10に示すように、両者の値
は±5%内で一致しており、インゴット状態において十
分にキャリア濃度を予測することが可能であった。ま
た、図11に示すように、キャリア濃度分布を連続的に
評価した場合も同様の結果が得られた。
As a result, as shown in FIG. 10, the values of the two coincided within ± 5%, and it was possible to sufficiently predict the carrier concentration in the ingot state. Also, as shown in FIG. 11, similar results were obtained when the carrier concentration distribution was continuously evaluated.

【0054】[実施例2]キャリア濃度規格が0.7〜
1.2×1018cm−3、ウエハ面方位が(10
0)、ウエハの仕上厚みが600μmであるウエハ仕様
Aと、キャリア濃度規格が1.0〜2.0×1018
−3、ウエハ面方位が(100)から10°傾き、ウ
エハの厚みが450μmであるウエハ仕様Bとを一本の
インゴットから効率的に採取するため、マージンを考慮
して1.1×1018cm−3の位置で切り分けた。
[Example 2] The carrier concentration standard was 0.7 to 0.7
1.2 × 10 18 cm −3 , wafer orientation (10
0), a wafer specification A in which the finished thickness of the wafer is 600 μm, and a carrier concentration standard of 1.0 to 2.0 × 10 18 c
m −3 , the wafer plane orientation is inclined by 10 ° from (100) and the wafer specification B having a wafer thickness of 450 μm is efficiently extracted from one ingot. It cut | disconnected at the position of 18 cm- 3 .

【0055】実施例1と同様のインゴットの加工および
フォトルミネッセンスの測定を行い、インゴットのキャ
リア濃度分布を予測し、インゴットの側面のスライス条
件の変更位置にマーキングを施した。
Processing of the ingot and measurement of photoluminescence were performed in the same manner as in Example 1, the carrier concentration distribution of the ingot was predicted, and marking was made on the side of the ingot at the position where the slice condition was changed.

【0056】この目印に基づいて、実際のスライス時
に、角度やスライス厚みを調整して、ウエハ仕様AとB
を切り分けた。境界位置におけるウエハをサンプリング
し、ホール効果測定用の試料を調整した後、ファンデァ
ポー法によりキャリア濃度を実測したところ、1.08
×1018cm―3になり、仕様A、Bともに規格外と
なるウエハは存在しなかった。なお、従来の統計的な予
想に基づいて切り分けると仮定すると、15枚のウエハ
が規格外になり、損失を発生させたことになる。
Based on the mark, the angle and the slice thickness are adjusted during the actual slicing, and the wafer specifications A and B are adjusted.
Was carved. After sampling the wafer at the boundary position and adjusting the sample for the Hall effect measurement, the carrier concentration was actually measured by the van der Pauw method.
× 10 18 cm −3 , and there were no wafers out of specifications A and B. Assuming that the separation is performed based on the conventional statistical prediction, 15 wafers are out of the standard and a loss is generated.

【0057】[実施例3]単結晶成長装置を用いて、S
iドープGaAsを10回成長させた。これらの成長
は、目的のキャリア濃度が、結晶の固化率0.1で0.
8×1018cm 以上、固化率0.9で2.0×1
18cm−3以下になるような、原料GaAsとドー
パントSiの仕込み量、成長炉の温度条件および攪拌条
件によって行った。
[Embodiment 3] Using a single crystal growth apparatus, S
i-doped GaAs was grown ten times. In these growths, the target carrier concentration is 0.1% at a solidification rate of the crystal of 0.1.
8 × 10 18 cm - 3 or more, in solidification ratio 0.9 2.0 × 1
This was carried out under the conditions of the charged amounts of the raw material GaAs and the dopant Si, the temperature conditions of the growth furnace, and the stirring conditions so as to be 0 18 cm −3 or less.

【0058】1回目の成長後、成長炉からインゴットを
取り出し、直ぐに次の成長を開始したため、仕込み条件
の変更はできなかったが、2回目の成長中にインゴット
の円筒研削および平面研削工程までのプロセスが進捗
し、直ちに実施例1と同様の評価を行った。その結果、
結晶成長の後半でキャリア濃度が目的値よりも高いこと
が判明した。
After the first growth, the ingot was taken out of the growth furnace and the next growth was started immediately, so that the charging conditions could not be changed. However, during the second growth, the ingot was subjected to the cylindrical grinding and surface grinding steps. As the process progressed, the same evaluation as in Example 1 was immediately performed. as a result,
It was found that the carrier concentration was higher than the target value in the latter half of the crystal growth.

【0059】その時点で2本目の結晶成長が固化率0.
4程度の進捗であったため、結晶成長の後半の攪拌条件
を修正し、成長を続行した。その結果、目的である固化
率0.9の位置におけるキャリア濃度は1.93×10
18cm−3になり、速やかな成長条件へのフィードバ
ックにより、目的の値を得ることができた。
At that time, the second crystal growth had a solidification rate of 0.
Since the progress was about four, the stirring conditions in the latter half of the crystal growth were corrected, and the growth was continued. As a result, the carrier concentration at the target position of the solidification rate of 0.9 was 1.93 × 10
18 cm -3 , and a desired value could be obtained by prompt feedback to the growth conditions.

【0060】以後、10回の成長においても、次回また
は少なくともその次の成長条件に結果を反映することが
できたので、キャリア濃度の歩留まりは98%と大幅に
上昇した。
After that, even in the ten growths, the results could be reflected in the next or at least the next growth condition, so that the yield of the carrier concentration was significantly increased to 98%.

【0061】[比較例1]実施例3と同様の結晶成長を
連続10回行った。この場合、キャリア濃度の評価は、
一般に実施されているホール効果測定によって行った。
円筒研削および平面研削加工までは進めることができた
が、加工仕様が定まるまでスライスできないので、結晶
成長へのフィードバックができるのは、速くて2バッチ
後、遅ければ5バッチ後、平均的に3.5バッチ後とな
り、その間に発生した目標からのずれは修正できなかっ
た。そのため、10本のインゴットのキャリア濃度規格
の歩留まりは、平均で88%であった。
Comparative Example 1 Crystal growth similar to that of Example 3 was performed 10 times continuously. In this case, the evaluation of the carrier concentration is as follows.
The measurement was performed by the Hall effect measurement generally performed.
Although it was possible to proceed to cylindrical grinding and surface grinding, slicing could not be performed until the processing specifications were determined. Therefore, feedback to crystal growth could be obtained after two batches at a high speed, five batches at a slow speed, and an average of three batches. After 0.5 batches, the deviation from the target that occurred during that time could not be corrected. Therefore, the yield based on the carrier concentration standard of 10 ingots was 88% on average.

【0062】[比較例2]キャリア濃度が5×1018
cm−3〜2.5×1018cm−3の範囲のSiドー
プGaAsのフォトルミネッセンススペクトルを測定す
る際に、励起光照射部を室温・大気状態にした。その
際、バンド端のピーク波長は860〜875nmに位置
し、分光器は波長820〜900nm間を4nm/秒で
走査したため、測定に20秒を要した。その間、図3の
点線で示すようにフォトルミネッセンス強度が経時変化
するので、測定中の強度変化を約5%以下に抑えるため
に、Arレーザーの励起光強度を50mWに下げる必要
があった。そのため、実施例1の場合と比べて、フォト
ルミネッセンスの強度が約1低下し、測定におけるSN
比が低下した。そのため、波長情報から求めたキャリア
濃度の算出値は、ホール効果測定の実測値に対し、±1
0〜20%の誤差を生じた。
Comparative Example 2 Carrier concentration of 5 × 10 18
When measuring the photoluminescence spectrum of Si-doped GaAs in the range of cm −3 to 2.5 × 10 18 cm −3 , the excitation light irradiation unit was kept at room temperature and in air. At that time, the peak wavelength at the band edge was located at 860 to 875 nm, and the spectroscope scanned at a wavelength of 820 to 900 nm at 4 nm / sec. In the meantime, as shown by the dotted line in FIG. 3, the photoluminescence intensity changes with time, so that the excitation light intensity of the Ar laser must be reduced to 50 mW in order to suppress the intensity change during measurement to about 5% or less. Therefore, the intensity of the photoluminescence is reduced by about 1 compared with the case of Example 1, and the SN in the measurement is reduced.
The ratio has dropped. Therefore, the calculated value of the carrier concentration obtained from the wavelength information is ± 1% of the measured value of the Hall effect measurement.
An error of 0-20% occurred.

【0063】[0063]

【発明の効果】上述したように、本発明によれば、不活
性ガス雰囲気中、好ましくは乾燥窒素雰囲気中で励起光
の照射を行うことにより、研削加工したインゴット表面
からであっても、室温においても経時変化なく且つ十分
な強度のフォトルミネッセンス光を得ることができ、そ
の波長情報や強度情報に基づいて、ウエハ状にスライス
する前のインゴット状態でキャリア濃度の分布を十分な
精度で予測することができる。これにより、ウエハ加工
時の損失を大幅に低減することができるとともに、迅速
に結晶成長工程にフィードバックすることができる。
As described above, according to the present invention, the irradiation of the excitation light in an inert gas atmosphere, preferably in a dry nitrogen atmosphere, makes it possible to reduce the room temperature even from the ground ingot surface. It is possible to obtain photoluminescence light of sufficient intensity without change over time and to predict the distribution of carrier concentration in the ingot state before slicing into a wafer based on the wavelength information and intensity information with sufficient accuracy. be able to. As a result, the loss during wafer processing can be greatly reduced, and the feedback can be quickly made to the crystal growth step.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】室温大気中でGaAsおよびInPに励起光を
照射した場合におけるフォトルミネッセンス光の経時変
化を示す図。
FIG. 1 is a diagram showing a change over time of photoluminescence light when GaAs and InP are irradiated with excitation light in the air at room temperature.

【図2】室温大気中で励起光を照射した場合におけるフ
ォトルミネッセンス光の経時変化によって生じるスペク
トルの誤差を説明する図。
FIG. 2 is a view for explaining a spectrum error caused by a temporal change of photoluminescence light when irradiation with excitation light is performed at room temperature in the atmosphere.

【図3】室温大気中および室温乾燥窒素雰囲気中でGa
Asに励起光を照射した場合におけるフォトルミネッセ
ンス光の経時変化を示す図。
FIG. 3 shows Ga in a room temperature atmosphere and a room temperature dry nitrogen atmosphere.
The figure which shows the time-dependent change of photoluminescence light at the time of irradiating excitation light to As.

【図4】本発明による半導体の特性評価装置の一実施の
形態を概略的に示す図。
FIG. 4 is a diagram schematically showing an embodiment of a semiconductor characteristic evaluation device according to the present invention.

【図5】本発明による半導体の特性評価装置の他の実施
の形態を概略的に示す図。
FIG. 5 is a view schematically showing another embodiment of a semiconductor characteristic evaluation device according to the present invention.

【図6】本発明による半導体の特性評価装置の実施の形
態において乾燥窒素雰囲気にする手段の例を示す図。
FIG. 6 is a diagram showing an example of means for setting a dry nitrogen atmosphere in the embodiment of the semiconductor characteristic evaluation apparatus according to the present invention.

【図7】本発明による半導体の特性評価方法においてピ
ーク強度とキャリア濃度との関係からキャリア濃度を算
出するための較正線を概略的に示す図。
FIG. 7 is a diagram schematically showing a calibration line for calculating a carrier concentration from a relationship between a peak intensity and a carrier concentration in the semiconductor characteristic evaluation method according to the present invention.

【図8】本発明による半導体の特性評価方法において高
エネルギー側半値波長とキャリア濃度との関係からキャ
リア濃度を算出するための較正線を概略的に示す図。
FIG. 8 is a diagram schematically illustrating a calibration line for calculating a carrier concentration from a relationship between a half-value wavelength on the high energy side and a carrier concentration in the semiconductor characteristic evaluation method according to the present invention.

【図9】本発明による半導体の特性評価方法において半
値幅とキャリア濃度との関係からキャリア濃度を算出す
るための較正線を概略的に示す図。
FIG. 9 is a diagram schematically showing a calibration line for calculating a carrier concentration from a relationship between a half width and a carrier concentration in the semiconductor characteristic evaluation method according to the present invention.

【図10】実施例1において得られたキャリア濃度分布
の断続的な評価結果と従来法により得られたキャリア濃
度分布の評価結果とを比較して示す図。
FIG. 10 is a diagram showing a comparison between intermittent evaluation results of the carrier concentration distribution obtained in Example 1 and evaluation results of the carrier concentration distribution obtained by the conventional method.

【図11】実施例1において得られたキャリア濃度分布
の連続的な評価結果と従来法により得られたキャリア濃
度分布の評価結果とを比較して示す図。
FIG. 11 is a diagram showing a comparison between a continuous evaluation result of a carrier concentration distribution obtained in Example 1 and an evaluation result of a carrier concentration distribution obtained by a conventional method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 インゴット 12 可動ステージ 14 ストッパ 14a 開口部 16 プッシャ 18 励起光源 20 光検出部 121 可動ステージ 121a 開口部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Ingot 12 Movable stage 14 Stopper 14a Opening 16 Pusher 18 Excitation light source 20 Light detector 121 Movable stage 121a Opening

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 表面を平滑化して表面変質層を除去した
化合物半導体のインゴットを固定し、この化合物半導体
のインゴットの長手方向に沿って断続的または連続的
に、その化合物半導体の価電子帯と伝導帯との間の帯間
吸収遷移を起こし得る励起光を室温環境下において不活
性ガス雰囲気中で照射し、この励起光の照射によって得
られたフォトルミネッセンス光の波長情報および強度情
報の少なくとも一方に基づいてキャリア濃度を評価する
ことを特徴とする、半導体の特性評価方法。
1. A compound semiconductor ingot from which a surface is smoothed to remove a surface-altered layer is fixed, and the valence band of the compound semiconductor is intermittently or continuously changed along the longitudinal direction of the compound semiconductor ingot. An excitation light capable of causing an inter-band absorption transition between the conduction band and the conduction band is irradiated in an inert gas atmosphere at room temperature, and at least one of wavelength information and intensity information of the photoluminescence light obtained by the irradiation of the excitation light. A method for evaluating the characteristics of a semiconductor, comprising: evaluating a carrier concentration based on the following.
【請求項2】 前記不活性ガスが窒素であることを特徴
とする、請求項1に記載の半導体の特性評価方法。
2. The method according to claim 1, wherein the inert gas is nitrogen.
【請求項3】 前記化合物半導体のインゴットの光照射
面が円筒研削されていることを特徴とする、請求項1ま
たは2に記載の半導体の特性評価方法。
3. The method for evaluating characteristics of a semiconductor according to claim 1, wherein the light irradiation surface of the ingot of the compound semiconductor is cylindrically ground.
【請求項4】 前記化合物半導体のインゴットの光照射
面が平面研削されていることを特徴とする、請求項1ま
たは2に記載の半導体の特性評価方法。
4. The method for evaluating characteristics of a semiconductor according to claim 1, wherein the light irradiation surface of the ingot of the compound semiconductor is ground.
【請求項5】 前記化合物半導体がGaAsまたはIn
Pであることを特徴とする、請求項1乃至4のいずれか
に記載の半導体の特性評価方法。
5. The method according to claim 1, wherein the compound semiconductor is GaAs or In.
5. The method for evaluating characteristics of a semiconductor according to claim 1, wherein P is P.
【請求項6】 表面を平滑化して表面変質層を除去した
化合物半導体のインゴットを支持する支持手段と、この
化合物インゴットの長手方向に沿って断続的または連続
的に、その化合物半導体の価電子帯と伝導帯との間の帯
間吸収遷移を起こし得る励起光を室温環境下において不
活性ガス雰囲気中で照射する光照射手段と、この励起光
の照射によって得られたフォトルミネッセンス光を検出
する光検出手段と、このフォトルミネッセンス光の波長
情報および強度情報の少なくとも一方に基づいてキャリ
ア濃度を評価する評価手段とからなる、化合物半導体の
特性評価装置。
6. A supporting means for supporting an ingot of a compound semiconductor whose surface has been smoothed to remove a surface altered layer, and a valence band of the compound semiconductor intermittently or continuously along the longitudinal direction of the compound ingot. Light irradiating means for irradiating an excitation light capable of causing an inter-band absorption transition between the light and the conduction band in an inert gas atmosphere at room temperature, and a light for detecting photoluminescence light obtained by the irradiation of the excitation light An apparatus for evaluating the characteristics of a compound semiconductor, comprising: a detection unit; and an evaluation unit that evaluates a carrier concentration based on at least one of wavelength information and intensity information of the photoluminescence light.
【請求項7】 前記不活性ガスが窒素であることを特徴
とする、請求項6に記載の半導体の特性評価装置。
7. The semiconductor characteristic evaluation apparatus according to claim 6, wherein said inert gas is nitrogen.
【請求項8】 前記化合物半導体のインゴットの光照射
面が円筒研削されていることを特徴とする、請求項6ま
たは7に記載の半導体の特性評価装置。
8. The semiconductor characteristic evaluation apparatus according to claim 6, wherein the light irradiation surface of the compound semiconductor ingot is cylindrically ground.
【請求項9】 前記化合物半導体のインゴットの光照射
面が平面研削されていることを特徴とする、請求項6ま
たは7に記載の半導体の特性評価装置。
9. The semiconductor characteristic evaluation apparatus according to claim 6, wherein a light irradiation surface of the compound semiconductor ingot is ground.
【請求項10】 前記化合物半導体のインゴットに照射
される励起光が、前記化合物半導体のインゴットの光照
射面に対して一次元または二次元に移動して照射され、
その照射点の位置情報を得る位置情報手段を有すること
を特徴とする、請求項6乃至9のいずれかに記載の半導
体の特性評価装置。
10. An excitation light applied to the compound semiconductor ingot is moved one-dimensionally or two-dimensionally onto a light irradiation surface of the compound semiconductor ingot, and is applied.
10. The semiconductor characteristic evaluation apparatus according to claim 6, further comprising a position information unit that obtains position information of the irradiation point.
【請求項11】 前記化合物半導体のインゴットの光照
射面と前記光照射手段および前記光検出手段との間の距
離を一定に保持する保持手段を有することを特徴とす
る、請求項6乃至10のいずれかに記載の半導体の特性
評価装置。
11. The apparatus according to claim 6, further comprising holding means for holding a distance between a light irradiation surface of said compound semiconductor ingot and said light irradiation means and said light detection means constant. The semiconductor characteristic evaluation device according to any one of the above.
【請求項12】 前記光照射手段が、前記化合物半導体
のインゴットに対して鉛直方向下側または水平方向から
励起光を照射することを特徴とする、請求項6乃至11
のいずれかに記載の特性評価装置。
12. The apparatus according to claim 6, wherein the light irradiating unit irradiates the compound semiconductor ingot with excitation light from a vertically lower side or a horizontal direction.
The characteristic evaluation device according to any one of the above.
【請求項13】 前記化合物半導体がGaAsまたはI
nPであることを特徴とする、請求項6乃至12のいず
れかに記載の半導体の特性評価装置。
13. The method according to claim 13, wherein the compound semiconductor is GaAs or I.
The semiconductor characteristic evaluation device according to claim 6, wherein the device is nP.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010161111A (en) * 2009-01-06 2010-07-22 Sumitomo Electric Ind Ltd Conductivity measurement method, and conductivity measurement device
JP2018125524A (en) * 2017-01-27 2018-08-09 学校法人明治大学 Carbon concentration measurement method and carbon concentration measurement device
CN114235899A (en) * 2021-12-16 2022-03-25 安徽光智科技有限公司 Method for detecting carrier concentration of ultra-high-purity germanium single crystal

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01182738A (en) * 1988-01-13 1989-07-20 Sumitomo Electric Ind Ltd Measurement of impurity in compound semiconductor crystal
JPH01210851A (en) * 1988-02-19 1989-08-24 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Semiconductor optical characteristic measuring instrument
JPH01239863A (en) * 1988-03-18 1989-09-25 Agency Of Ind Science & Technol Evaluation of semiconductor and apparatus therefor
JPH0714894A (en) * 1993-06-23 1995-01-17 Japan Energy Corp Evaluation of compound semiconductor
JPH07221148A (en) * 1994-02-03 1995-08-18 Fujitsu Ltd Surface contamination evaluator and evaluation of surface contamination
JPH07243970A (en) * 1993-10-27 1995-09-19 Kawasaki Steel Corp Applied oil quantity measuring method on metal material surface and device therefor
JPH0835934A (en) * 1994-07-25 1996-02-06 Kobe Steel Ltd Internal-flaw evaluation apparatus of sample
JPH10135169A (en) * 1996-10-30 1998-05-22 Hitachi Ltd Metal impurities recovering equipment of semiconductor substrate surface

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01182738A (en) * 1988-01-13 1989-07-20 Sumitomo Electric Ind Ltd Measurement of impurity in compound semiconductor crystal
JPH01210851A (en) * 1988-02-19 1989-08-24 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Semiconductor optical characteristic measuring instrument
JPH01239863A (en) * 1988-03-18 1989-09-25 Agency Of Ind Science & Technol Evaluation of semiconductor and apparatus therefor
JPH0714894A (en) * 1993-06-23 1995-01-17 Japan Energy Corp Evaluation of compound semiconductor
JPH07243970A (en) * 1993-10-27 1995-09-19 Kawasaki Steel Corp Applied oil quantity measuring method on metal material surface and device therefor
JPH07221148A (en) * 1994-02-03 1995-08-18 Fujitsu Ltd Surface contamination evaluator and evaluation of surface contamination
JPH0835934A (en) * 1994-07-25 1996-02-06 Kobe Steel Ltd Internal-flaw evaluation apparatus of sample
JPH10135169A (en) * 1996-10-30 1998-05-22 Hitachi Ltd Metal impurities recovering equipment of semiconductor substrate surface

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010161111A (en) * 2009-01-06 2010-07-22 Sumitomo Electric Ind Ltd Conductivity measurement method, and conductivity measurement device
JP2018125524A (en) * 2017-01-27 2018-08-09 学校法人明治大学 Carbon concentration measurement method and carbon concentration measurement device
JP7026371B2 (en) 2017-01-27 2022-02-28 学校法人明治大学 Carbon concentration measuring method and carbon concentration measuring device
CN114235899A (en) * 2021-12-16 2022-03-25 安徽光智科技有限公司 Method for detecting carrier concentration of ultra-high-purity germanium single crystal
CN114235899B (en) * 2021-12-16 2023-11-03 安徽光智科技有限公司 Method for detecting carrier concentration of ultra-high purity germanium single crystal

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