JP2003007788A - エピタキシャル結晶の評価方法 - Google Patents
エピタキシャル結晶の評価方法Info
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- JP2003007788A JP2003007788A JP2001184327A JP2001184327A JP2003007788A JP 2003007788 A JP2003007788 A JP 2003007788A JP 2001184327 A JP2001184327 A JP 2001184327A JP 2001184327 A JP2001184327 A JP 2001184327A JP 2003007788 A JP2003007788 A JP 2003007788A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＳＩＭＳ分析に比較して非常に短時間で、か
つ簡便にＡｌＧａＡｓ等の混晶化合物半導体層中の不純
物濃度を評価する方法を提供する。 【解決手段】 化合物半導体層を含む複数の結晶層が所
定の積層構成を有するように形成されてなり、上記化合
物半導体層中の不純物濃度が異なる複数のエピタキシャ
ル結晶について、フォトルミネッセンス発光強度と前記
半導体層中の不純物濃度を測定して検量線を導出し、上
記エピタキシャル結晶と同一の積層構成を有する評価対
象のエピタキシャル結晶について、フォトルミネッセン
ス発光強度を測定し、得られた測定値と前記検量線とか
ら上記半導体層中の不純物濃度を定量してエピタキシャ
ル結晶を評価するようにした。
つ簡便にＡｌＧａＡｓ等の混晶化合物半導体層中の不純
物濃度を評価する方法を提供する。 【解決手段】 化合物半導体層を含む複数の結晶層が所
定の積層構成を有するように形成されてなり、上記化合
物半導体層中の不純物濃度が異なる複数のエピタキシャ
ル結晶について、フォトルミネッセンス発光強度と前記
半導体層中の不純物濃度を測定して検量線を導出し、上
記エピタキシャル結晶と同一の積層構成を有する評価対
象のエピタキシャル結晶について、フォトルミネッセン
ス発光強度を測定し、得られた測定値と前記検量線とか
ら上記半導体層中の不純物濃度を定量してエピタキシャ
ル結晶を評価するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、混晶化合物半導体
層を有するエピタキシャル結晶の評価方法に関し、特に
混晶化合物半導体層中の不純物濃度を定量して評価する
方法に関する。
層を有するエピタキシャル結晶の評価方法に関し、特に
混晶化合物半導体層中の不純物濃度を定量して評価する
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、レーザダイオード（ＬＤ）や発
光ダイオード（ＬＥＤ）等の半導体発光素子、および電
界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）や高電子移動度トラン
ジスタ（ＨＥＭＴ）等の電子デバイスには、基板上に化
合物半導体層をエピタキシャル成長させたエピタキシャ
ル化合物半導体結晶が用いられる。例えば、ＳｉＧａＡ
ｓ基板上にＡｌＧａＡｓバッファ層を形成し、その上に
ＳｉをドープしたＡｌＧａＡｓ化合物半導体層を成長さ
せたＡｌＧａＡｓエピタキシャル結晶等がＦＥＴの材料
として用いられる。
光ダイオード（ＬＥＤ）等の半導体発光素子、および電
界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）や高電子移動度トラン
ジスタ（ＨＥＭＴ）等の電子デバイスには、基板上に化
合物半導体層をエピタキシャル成長させたエピタキシャ
ル化合物半導体結晶が用いられる。例えば、ＳｉＧａＡ
ｓ基板上にＡｌＧａＡｓバッファ層を形成し、その上に
ＳｉをドープしたＡｌＧａＡｓ化合物半導体層を成長さ
せたＡｌＧａＡｓエピタキシャル結晶等がＦＥＴの材料
として用いられる。
【０００３】このような積層構成をしたＡｌＧａＡｓエ
ピタキシャル結晶を用いた半導体デバイス（例えばＦＥ
Ｔ）において、ＡｌＧａＡｓ混晶化合物半導体層中に残
留する不純物がデバイスの特性に大きな影響を与えるこ
とが知られている。特に、不純物の一つである酸素はＡ
ｌＧａＡｓ層中に深い準位を形成し電子の活性化率を低
下させる等の問題を引き起こす原因となる。
ピタキシャル結晶を用いた半導体デバイス（例えばＦＥ
Ｔ）において、ＡｌＧａＡｓ混晶化合物半導体層中に残
留する不純物がデバイスの特性に大きな影響を与えるこ
とが知られている。特に、不純物の一つである酸素はＡ
ｌＧａＡｓ層中に深い準位を形成し電子の活性化率を低
下させる等の問題を引き起こす原因となる。
【０００４】そこで、このような不純物に起因する不具
合を回避して安定した特性を有する半導体デバイスを製
造するためには、ＡｌＧａＡｓ層中の不純物濃度を低い
レベルで維持することが必要とされる。そして、そのた
めには正確な不純物濃度の測定が要求される。そこで従
来は、例えば、ＡｌＧａＡｓ化合物半導体層中の不純物
濃度を把握する手段としてＳＩＭＳ（２次イオン質量分
析法）分析が一般的に用いられ、ＦＥＴの製造工程にお
いて製造されたエピタキシャル結晶について定期的に不
純物濃度を測定するようにしていた。
合を回避して安定した特性を有する半導体デバイスを製
造するためには、ＡｌＧａＡｓ層中の不純物濃度を低い
レベルで維持することが必要とされる。そして、そのた
めには正確な不純物濃度の測定が要求される。そこで従
来は、例えば、ＡｌＧａＡｓ化合物半導体層中の不純物
濃度を把握する手段としてＳＩＭＳ（２次イオン質量分
析法）分析が一般的に用いられ、ＦＥＴの製造工程にお
いて製造されたエピタキシャル結晶について定期的に不
純物濃度を測定するようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＳＩＭ
Ｓ分析装置は高価であるためメーカごとに分析装置を保
有するのは困難であり、通常は分析の専門業者に依頼し
て分析が行われる。この場合、１サンプルの分析に要す
る期間は２週間程度になるため、このように時間がかか
ると製造へのフィ−ドバックをかけることが困難であっ
た。つまり、ＳＩＭＳ分析を依頼してから分析結果が出
るまでのあいだに製造した結晶は、分析の結果不純物濃
度が高ければ不良となり無駄となってしまっていた。
Ｓ分析装置は高価であるためメーカごとに分析装置を保
有するのは困難であり、通常は分析の専門業者に依頼し
て分析が行われる。この場合、１サンプルの分析に要す
る期間は２週間程度になるため、このように時間がかか
ると製造へのフィ−ドバックをかけることが困難であっ
た。つまり、ＳＩＭＳ分析を依頼してから分析結果が出
るまでのあいだに製造した結晶は、分析の結果不純物濃
度が高ければ不良となり無駄となってしまっていた。
【０００６】本発明は、上記欠点を解決するためになさ
れたもので、ＳＩＭＳ分析に比較して非常に短時間で、
かつ簡便にＡｌＧａＡｓ等の混晶化合物半導体層中の不
純物濃度を評価できる評価方法を提供することを目的と
する。
れたもので、ＳＩＭＳ分析に比較して非常に短時間で、
かつ簡便にＡｌＧａＡｓ等の混晶化合物半導体層中の不
純物濃度を評価できる評価方法を提供することを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、化合物半導体
層を含む複数の結晶層が所定の積層構成を有するように
形成されてなり、上記化合物半導体層中の不純物濃度が
異なる複数のエピタキシャル結晶について、フォトルミ
ネッセンス発光強度と前記半導体層中の不純物濃度を測
定して検量線を導出し、上記エピタキシャル結晶と同一
の積層構成を有する評価対象のエピタキシャル結晶につ
いて、フォトルミネッセンス発光強度を測定し、得られ
た測定値と前記検量線とから上記半導体層中の不純物濃
度を定量するようにしたエピタキシャル結晶の評価方法
である。ここで、同一の積層構成とは積層される各層の
種類（ドーピング量、結晶の組成比を含む）および厚さ
が同一であることを意味する。但し、化合物半導体層中
の不純物濃度および不純物濃度が異なることに起因する
結晶性には違いがある。
層を含む複数の結晶層が所定の積層構成を有するように
形成されてなり、上記化合物半導体層中の不純物濃度が
異なる複数のエピタキシャル結晶について、フォトルミ
ネッセンス発光強度と前記半導体層中の不純物濃度を測
定して検量線を導出し、上記エピタキシャル結晶と同一
の積層構成を有する評価対象のエピタキシャル結晶につ
いて、フォトルミネッセンス発光強度を測定し、得られ
た測定値と前記検量線とから上記半導体層中の不純物濃
度を定量するようにしたエピタキシャル結晶の評価方法
である。ここで、同一の積層構成とは積層される各層の
種類（ドーピング量、結晶の組成比を含む）および厚さ
が同一であることを意味する。但し、化合物半導体層中
の不純物濃度および不純物濃度が異なることに起因する
結晶性には違いがある。
【０００８】これにより、従来ＳＩＭＳ分析を定期的に
行うことにより半導体層中の不純物濃度を測定して結晶
性を評価していたのに代わり、容易かつ安価に化合物半
導体の結晶性を評価することができる。つまり、予め導
出した検量線を用いることにより、フォトルミネッセン
ス発光強度を測定するだけで容易に化合物半導体層中の
不純物濃度を推測できる。そして、この推測される不純
物濃度に基づいてエピタキシャル結晶を評価し、評価結
果をすぐに製造にフィードバックできるので、化合物半
導体結晶を効率よく製造することができる。また、ＳＩ
ＭＳ分析装置等の高価な装置を保有する必要もなくな
る。
行うことにより半導体層中の不純物濃度を測定して結晶
性を評価していたのに代わり、容易かつ安価に化合物半
導体の結晶性を評価することができる。つまり、予め導
出した検量線を用いることにより、フォトルミネッセン
ス発光強度を測定するだけで容易に化合物半導体層中の
不純物濃度を推測できる。そして、この推測される不純
物濃度に基づいてエピタキシャル結晶を評価し、評価結
果をすぐに製造にフィードバックできるので、化合物半
導体結晶を効率よく製造することができる。また、ＳＩ
ＭＳ分析装置等の高価な装置を保有する必要もなくな
る。
【０００９】また、本発明は分子線エピタキシャル成長
法により成長させたエピタキシャル結晶の化合物半導体
層を評価する場合に有効である。
法により成長させたエピタキシャル結晶の化合物半導体
層を評価する場合に有効である。
【００１０】例えば、前述した評価方法により、ＡｌＧ
ａＡｓ混晶化合物半導体層を含むエピタキシャル結晶に
ついて、ＡｌＧａＡｓ半導体層中の酸素濃度を容易に定
量して、エピタキシャル結晶の結晶性を評価することが
できる。
ａＡｓ混晶化合物半導体層を含むエピタキシャル結晶に
ついて、ＡｌＧａＡｓ半導体層中の酸素濃度を容易に定
量して、エピタキシャル結晶の結晶性を評価することが
できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
として、ＡｌＧａＡｓ化合物半導体層を有するエピタキ
シャル結晶について、前記ＡｌＧａＡｓ化合物半導体中
の不純物である酸素の濃度を定量してエピタキシャル結
晶の特性を評価する方法について説明する。
として、ＡｌＧａＡｓ化合物半導体層を有するエピタキ
シャル結晶について、前記ＡｌＧａＡｓ化合物半導体中
の不純物である酸素の濃度を定量してエピタキシャル結
晶の特性を評価する方法について説明する。
【００１２】図１は、ＡｌＧａＡｓ層中の不純物濃度評
価用の標準的な積層構成の一例を示す断面図であり、Ｓ
Ｉ（Semi-Insulate）−ＧａＡｓ基板１０上に、アンド
ープＡｌＧａＡｓ層２０、ＳｉドープＡｌＧａＡｓ層３
０、ＳｉドープＧａＡｓ層４０が順に積層されて構成さ
れる。
価用の標準的な積層構成の一例を示す断面図であり、Ｓ
Ｉ（Semi-Insulate）−ＧａＡｓ基板１０上に、アンド
ープＡｌＧａＡｓ層２０、ＳｉドープＡｌＧａＡｓ層３
０、ＳｉドープＧａＡｓ層４０が順に積層されて構成さ
れる。
【００１３】より具体的には、ＳＩ−ＧａＡｓ基板１０
上にアンドープＡｌＧａＡｓが２００ｎｍの厚さでエピ
タキシャル成長されてバッファ層２０を形成している。
さらに、バッファ層２０の上にＳｉを約５×１０１７ｃ
ｍ−３ド−ピングしたＡｌ０ ．２５Ｇａ０．７５Ａｓが
６７０ｎｍの厚さでエピタキシャル成長されている。ま
たさらに、活性層３０の上にＳｉを約２×１０１８ｃｍ
−３ド−ピングしたＧａＡｓが１００ｎｍの厚さでエピ
タキシャル成長されてキャップ層４０を形成している。
上にアンドープＡｌＧａＡｓが２００ｎｍの厚さでエピ
タキシャル成長されてバッファ層２０を形成している。
さらに、バッファ層２０の上にＳｉを約５×１０１７ｃ
ｍ−３ド−ピングしたＡｌ０ ．２５Ｇａ０．７５Ａｓが
６７０ｎｍの厚さでエピタキシャル成長されている。ま
たさらに、活性層３０の上にＳｉを約２×１０１８ｃｍ
−３ド−ピングしたＧａＡｓが１００ｎｍの厚さでエピ
タキシャル成長されてキャップ層４０を形成している。
【００１４】なお、本実施例では分子線エピタキシャル
成長法（ＭＢＥ）を用いて化合物半導体をエピタキシャ
ル成長させた。
成長法（ＭＢＥ）を用いて化合物半導体をエピタキシャ
ル成長させた。
【００１５】積層構成が上述したエピタキシャル結晶と
同一でＡｌＧａＡｓ層３０中の酸素濃度が異なる結晶を
複数個（本実施形態では６個）作製した。ここで、同一
の積層構成とは積層される各層の種類（ドーピング量、
結晶の組成比を含む）および厚さが同一であることを意
味する。但し、ＡｌＧａＡｓ層３０中の酸素濃度および
酸素濃度が異なることに起因する結晶特性には違いがあ
る。
同一でＡｌＧａＡｓ層３０中の酸素濃度が異なる結晶を
複数個（本実施形態では６個）作製した。ここで、同一
の積層構成とは積層される各層の種類（ドーピング量、
結晶の組成比を含む）および厚さが同一であることを意
味する。但し、ＡｌＧａＡｓ層３０中の酸素濃度および
酸素濃度が異なることに起因する結晶特性には違いがあ
る。
【００１６】また、酸素濃度が異なるＡｌＧａＡｓ層３
０の形成は、エピタキシャル結晶成長時の基板温度を変
えて結晶中に酸素が取り込まれる効率を変化させること
により、容易に実現できる。
０の形成は、エピタキシャル結晶成長時の基板温度を変
えて結晶中に酸素が取り込まれる効率を変化させること
により、容易に実現できる。
【００１７】これらの６個のエピタキシャル結晶につい
て、ＰＬ発光強度とＡｌＧａＡｓ層中の酸素濃度をそれ
ぞれ測定した。なお、Ａｌ０．２５Ｇａ０．７５Ａｓ結
晶から得られるフォトルミネッセンスの発光波長は約７
００ｎｍであった。また、ＡｌＧａＡｓ層３０中の酸素
濃度はＳＩＭＳ分析により測定した。
て、ＰＬ発光強度とＡｌＧａＡｓ層中の酸素濃度をそれ
ぞれ測定した。なお、Ａｌ０．２５Ｇａ０．７５Ａｓ結
晶から得られるフォトルミネッセンスの発光波長は約７
００ｎｍであった。また、ＡｌＧａＡｓ層３０中の酸素
濃度はＳＩＭＳ分析により測定した。
【００１８】作製した６個のエピタキシャル結晶につい
て、ＰＬ発光強度とＡｌＧａＡｓ層３０の酸素濃度を測
定した結果、図２に示す関係が得られた。すなわち、Ｐ
Ｌ発光強度とＡｌＧａＡｓ層３０中の酸素濃度とは非常
に高い相関関係があることがわかる。これより、両者の
相関関係を表す検量線を求めたところ、図２に示す直線
が得られた。
て、ＰＬ発光強度とＡｌＧａＡｓ層３０の酸素濃度を測
定した結果、図２に示す関係が得られた。すなわち、Ｐ
Ｌ発光強度とＡｌＧａＡｓ層３０中の酸素濃度とは非常
に高い相関関係があることがわかる。これより、両者の
相関関係を表す検量線を求めたところ、図２に示す直線
が得られた。
【００１９】この検量線は、ＰＬ発光強度をＹ、ＡｌＧ
ａＡｓ結晶中の酸素濃度をＸ（１０ １６ｃｍ−３）とす
ると、 Ｙ＝−１８３．１Ｘ＋３１８５ という式で表すことができる。これより、例えば、ＰＬ
発光強度（Ｙ）が２０００である場合は、ＡｌＧａＡｓ
層中の酸素濃度は６．５×１０１６ｃｍ−３であること
を推測できる。
ａＡｓ結晶中の酸素濃度をＸ（１０ １６ｃｍ−３）とす
ると、 Ｙ＝−１８３．１Ｘ＋３１８５ という式で表すことができる。これより、例えば、ＰＬ
発光強度（Ｙ）が２０００である場合は、ＡｌＧａＡｓ
層中の酸素濃度は６．５×１０１６ｃｍ−３であること
を推測できる。
【００２０】このように定期的にＰＬ発光強度を測定
し、その測定値から上記検量線を用いて半導体層中の酸
素濃度を定量して結晶性を評価することにより、評価結
果をすぐに製造工程にフィードバックすることができる
ようになるので、特性の優れた半導体デバイス（例え
ば、ＦＥＴ）を安定して効率よく生産することができ
る。
し、その測定値から上記検量線を用いて半導体層中の酸
素濃度を定量して結晶性を評価することにより、評価結
果をすぐに製造工程にフィードバックすることができる
ようになるので、特性の優れた半導体デバイス（例え
ば、ＦＥＴ）を安定して効率よく生産することができ
る。
【００２１】但し、求められた検量線は同一の積層構成
を有するエピタキシャル結晶を評価する場合にしか使用
できない点に留意する必要がある。従って、例えば、ド
ーピングするＳｉの量やＡｌＧａＡｓ層３０の組成比が
異なる場合は、同一の構成をしたエピタキシャル結晶か
ら新たに検量線を求めておくようにすればよい。
を有するエピタキシャル結晶を評価する場合にしか使用
できない点に留意する必要がある。従って、例えば、ド
ーピングするＳｉの量やＡｌＧａＡｓ層３０の組成比が
異なる場合は、同一の構成をしたエピタキシャル結晶か
ら新たに検量線を求めておくようにすればよい。
【００２２】以上本発明者によってなされた発明を実施
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではない。上記実施例では、ＦＥＴの基
板として用いられるエピタキシャル結晶のＡｌＧａＡｓ
化合物半導体層を評価した例について説明したが、ＨＥ
ＭＴやＬＤの基板として用いられる積層構成をしたエピ
タキシャル結晶についても同様に評価することができ
る。
例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に
限定されるものではない。上記実施例では、ＦＥＴの基
板として用いられるエピタキシャル結晶のＡｌＧａＡｓ
化合物半導体層を評価した例について説明したが、ＨＥ
ＭＴやＬＤの基板として用いられる積層構成をしたエピ
タキシャル結晶についても同様に評価することができ
る。
【００２３】例えば、図３に示すようなＨＥＭＴの形成
に用いられる積層構成を有するエピタキシャル結晶の半
導体層中の不純物濃度についても上記と同様の方法によ
り定量することができる。
に用いられる積層構成を有するエピタキシャル結晶の半
導体層中の不純物濃度についても上記と同様の方法によ
り定量することができる。
【００２４】図３は、ＨＥＭＴの形成に用いられる基板
の標準構成の一例を示すエピタキシャル結晶の断面図で
あり、半絶縁性ＧａＡｓ基板１０１上に、ｉ−ＡｌＧａ
Ａｓ／ｉ−ＧａＡｓ超格子バッファ層１０２、ｎ−Ａｌ
ＧａＡｓ層１０３、ｉ−ＡｌＧａＡｓスペーサ層１０
４，ｉ−ＩｎＧａＡｓチャネル層１０５、ｉ−ＡｌＧａ
Ａｓスペーサ層１０６、ｎ−ＡｌＧａＡｓ電子供給層１
０７、ｎ−ＧａＡｓコンタクト層１０８が順次積層され
た構成となっている。さらに、ｎ−ＧａＡｓコンタクト
層１０８の一部にソース電極とドレイン電極が形成さ
れ、ｎ−ＧａＡｓコンタクト層１０８の一部が除去され
て露出したｎ−ＡｌＧａＡｓ層１０７上にゲート電極が
形成されてＨＥＭＴが形成される。
の標準構成の一例を示すエピタキシャル結晶の断面図で
あり、半絶縁性ＧａＡｓ基板１０１上に、ｉ−ＡｌＧａ
Ａｓ／ｉ−ＧａＡｓ超格子バッファ層１０２、ｎ−Ａｌ
ＧａＡｓ層１０３、ｉ−ＡｌＧａＡｓスペーサ層１０
４，ｉ−ＩｎＧａＡｓチャネル層１０５、ｉ−ＡｌＧａ
Ａｓスペーサ層１０６、ｎ−ＡｌＧａＡｓ電子供給層１
０７、ｎ−ＧａＡｓコンタクト層１０８が順次積層され
た構成となっている。さらに、ｎ−ＧａＡｓコンタクト
層１０８の一部にソース電極とドレイン電極が形成さ
れ、ｎ−ＧａＡｓコンタクト層１０８の一部が除去され
て露出したｎ−ＡｌＧａＡｓ層１０７上にゲート電極が
形成されてＨＥＭＴが形成される。
【００２５】図３に示すＨＥＭＴ用基板のエピタキシャ
ル結晶と同一の積層構成を有し、ｎ−ＡｌＧａＡｓ層１
０７中の酸素濃度が異なる結晶を複数個作製して、これ
らのＰＬ発光強度と酸素濃度を測定して、その測定値か
ら上述した積層構成を有するエピタキシャル結晶の半導
体層に関する検量線を求めることができる。これによ
り、前記検量線とＰＬ発光強度からｎ−ＡｌＧａＡｓ層
１０７中の酸素濃度を容易に推測することができるよう
になる。但し、求められた検量線は上述したＨＥＭＴ用
基板の積層構成を有するエピタキシャル結晶を評価する
場合にしか使用できない。従って、別の積層構成を有す
る結晶を評価する場合には、その結晶についての検量線
を新たに作成すればよい。
ル結晶と同一の積層構成を有し、ｎ−ＡｌＧａＡｓ層１
０７中の酸素濃度が異なる結晶を複数個作製して、これ
らのＰＬ発光強度と酸素濃度を測定して、その測定値か
ら上述した積層構成を有するエピタキシャル結晶の半導
体層に関する検量線を求めることができる。これによ
り、前記検量線とＰＬ発光強度からｎ−ＡｌＧａＡｓ層
１０７中の酸素濃度を容易に推測することができるよう
になる。但し、求められた検量線は上述したＨＥＭＴ用
基板の積層構成を有するエピタキシャル結晶を評価する
場合にしか使用できない。従って、別の積層構成を有す
る結晶を評価する場合には、その結晶についての検量線
を新たに作成すればよい。
【００２６】また、定量する不純物は酸素に制限され
ず、その他深い準位を形成する不純物に対しても酸素の
場合と同様に検量線から定量することができる。
ず、その他深い準位を形成する不純物に対しても酸素の
場合と同様に検量線から定量することができる。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、化合物半導体層を含む
複数の結晶層が所定の積層構成を有するように形成され
てなり、上記化合物半導体層中の不純物濃度が異なる複
数のエピタキシャル結晶について、フォトルミネッセン
ス発光強度と前記半導体層中の不純物濃度を測定して検
量線を導出し、上記エピタキシャル結晶と同一の積層構
成を有する評価対象のエピタキシャル結晶について、フ
ォトルミネッセンス発光強度を測定し、得られた測定値
と前記検量線とから上記半導体層中の不純物濃度を定量
してエピタキシャル結晶を評価するようにしたので、従
来定期的に行っていたＳＩＭＳ測定に代わり、容易かつ
安価に化合物半導体の結晶性を評価することができると
いう効果を奏する。
複数の結晶層が所定の積層構成を有するように形成され
てなり、上記化合物半導体層中の不純物濃度が異なる複
数のエピタキシャル結晶について、フォトルミネッセン
ス発光強度と前記半導体層中の不純物濃度を測定して検
量線を導出し、上記エピタキシャル結晶と同一の積層構
成を有する評価対象のエピタキシャル結晶について、フ
ォトルミネッセンス発光強度を測定し、得られた測定値
と前記検量線とから上記半導体層中の不純物濃度を定量
してエピタキシャル結晶を評価するようにしたので、従
来定期的に行っていたＳＩＭＳ測定に代わり、容易かつ
安価に化合物半導体の結晶性を評価することができると
いう効果を奏する。
【図１】本実施形態に係るＡｌＧａＡｓ層中の不純物濃
度評価用の標準的な積層構成の一例を示すエピタキシャ
ル結晶の断面図である。
度評価用の標準的な積層構成の一例を示すエピタキシャ
ル結晶の断面図である。
【図２】図１におけるＰＬ発光強度と酸素濃度との関係
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図３】ＨＥＭＴ用基板の標準的な積層構成の一例を示
すエピタキシャル結晶の断面図である。
すエピタキシャル結晶の断面図である。
１０ ＳＩ-ＧａＡｓ基板
２０ ＡｌＧａＡｓバッファ層
３０ ｎ−ＡｌＧａＡｓチャネル層
４０ ＧａＡｓキャップ層
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2G043 AA01 BA01 CA05 DA09 EA01
FA07 GA25 GB21 KA02 LA01
NA11
2G059 AA01 AA03 BB16 CC03 DD20
EE07 FF08 HH02 KK01 MM12
4M106 AA01 BA14 CA18 CB03
Claims (3)
- 【請求項１】 化合物半導体層を含む複数の結晶層が所
定の積層構成を有するように形成されてなり、上記化合
物半導体層中の不純物濃度が異なる複数のエピタキシャ
ル結晶について、フォトルミネッセンス発光強度と前記
半導体層中の不純物濃度を測定して検量線を導出し、 上記エピタキシャル結晶と同一の積層構成を有する評価
対象のエピタキシャル結晶について、フォトルミネッセ
ンス発光強度を測定し、得られた測定値と前記検量線と
から上記半導体層中の不純物濃度を定量することを特徴
とするエピタキシャル結晶の評価方法。 - 【請求項２】 前記エピタキシャル結晶は、分子線エピ
タキシャル法を用いて成長された結晶であることを特徴
とする請求項１に記載のエピタキシャル結晶の評価方
法。 - 【請求項３】 前記化合物半導体層はＡｌＧａＡｓ混晶
化合物半導体層であり、前記不純物は酸素であることを
特徴とする請求項１または請求項２に記載のエピタキシ
ャル結晶の評価方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001184327A JP2003007788A (ja) | 2001-06-19 | 2001-06-19 | エピタキシャル結晶の評価方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001184327A JP2003007788A (ja) | 2001-06-19 | 2001-06-19 | エピタキシャル結晶の評価方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003007788A true JP2003007788A (ja) | 2003-01-10 |
Family
ID=19024105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001184327A Pending JP2003007788A (ja) | 2001-06-19 | 2001-06-19 | エピタキシャル結晶の評価方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003007788A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012178413A (ja) * | 2011-02-25 | 2012-09-13 | Ngk Insulators Ltd | エピタキシャル基板のシート抵抗評価方法 |
| JP2015222801A (ja) * | 2014-05-23 | 2015-12-10 | グローバルウェーハズ・ジャパン株式会社 | 検量線の作成方法、不純物濃度の測定方法、及び半導体ウェハの製造方法 |
-
2001
- 2001-06-19 JP JP2001184327A patent/JP2003007788A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012178413A (ja) * | 2011-02-25 | 2012-09-13 | Ngk Insulators Ltd | エピタキシャル基板のシート抵抗評価方法 |
| JP2015222801A (ja) * | 2014-05-23 | 2015-12-10 | グローバルウェーハズ・ジャパン株式会社 | 検量線の作成方法、不純物濃度の測定方法、及び半導体ウェハの製造方法 |
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