JP2003318185A - Method for manufacturing compound semiconductor wafer and compound semiconductor element - Google Patents

Method for manufacturing compound semiconductor wafer and compound semiconductor element

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JP2003318185A
JP2003318185A JP2002118443A JP2002118443A JP2003318185A JP 2003318185 A JP2003318185 A JP 2003318185A JP 2002118443 A JP2002118443 A JP 2002118443A JP 2002118443 A JP2002118443 A JP 2002118443A JP 2003318185 A JP2003318185 A JP 2003318185A
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JP
Japan
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layer
compound semiconductor
sub
semiconductor wafer
emitter layer
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JP2002118443A
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Japanese (ja)
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Hisashi Yamada
永 山田
Noboru Fukuhara
昇 福原
Tomoyuki Takada
朋幸 高田
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Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a compound semiconductor wafer and a compound semiconductor element by which an InGaP-based HBT with an improved characteristic of current amplification factor can be manufactured. <P>SOLUTION: When a sub-emitter layer 45 is formed to manufacture a semiconductor wafer 1 for manufacturing the InGaP-based HBT after forming an emitter layer 44 by an MOCVD method, the sub-emitter layer 45 is grown at 600°C or lower and/or at a V/III ratio of 20 or less. Thus, the generation of a Ga defect can be controlled in the sub-emitter layer 45, and the semiconductor wafer 1 can be manufactured so that a bipolar semiconductor element with a hetero joint can be manufactured without reducing a current amplification factor of β. In addition, a base layer 43 is treated by dehydrogenation annealing before the sub-emitter layer 45 is formed, thereby resulting in the bipolar semiconductor element with a hetero joint having a large value of current amplification factor β. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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、マイクロ波帯以上
の周波数領域で作動する高速通信用の半導体素子のため
の化合物半導体ウェーハの製造方法及びこれを用いて製
作された化合物半導体素子に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a compound semiconductor wafer for a semiconductor device for high-speed communication operating in a frequency range above the microwave band, and a compound semiconductor device manufactured using the same. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】ヘテロ接合バイポーラトランジスタ(H
BT)は、エミッタ注入効率を高めるため、エミッタ層
にベース層よりもバンドギャップの大きい物質を用いて
エミッタ−ベース接合をヘテロ接合としたバイポーラト
ランジスタであり、マイクロ波帯以上の周波数領域で使
用する半導体素子として好適なため、次世代携帯電話用
の半導体素子として期待されている。
2. Description of the Related Art Heterojunction bipolar transistors (H
BT) is a bipolar transistor in which the emitter-base junction is a heterojunction using a material having a bandgap larger than that of the base layer in order to improve the emitter injection efficiency, and it is used in the frequency range above the microwave band. Since it is suitable as a semiconductor device, it is expected as a semiconductor device for next-generation mobile phones.

【0003】HBTの構造は、例えばInGaP系HB
Tの場合、一般的には半絶縁性GaAs基板上に有機金
属熱分解法(MOCVD法)を用いて、n+ −GaAs
層(サブコレクタ層)、n−GaAs層(コレクタ
層)、p−GaAs層(ベース層)、n−InGaP層
(エミッタ層)、n−GaAs層(サブエミッタ層)を
次々に結晶成長させることにより、エミッタ−ベース接
合であるpn接合がヘテロ接合の構造となっている上述
した層構造の薄膜結晶ウェーハを形成し、これを用いて
HBTが製造されている。
The structure of HBT is, for example, InGaP-based HB.
In the case of T, n + -GaAs is generally formed on the semi-insulating GaAs substrate by using the metal organic thermal decomposition method (MOCVD method).
Layer (sub-collector layer), n-GaAs layer (collector layer), p-GaAs layer (base layer), n-InGaP layer (emitter layer), n-GaAs layer (sub-emitter layer) are successively grown by crystal growth. Thus, the thin film crystal wafer having the above-mentioned layer structure in which the pn junction which is the emitter-base junction has a heterojunction structure is formed, and the HBT is manufactured using this.

【0004】図6は、InGaP系HBTの一般的な構
造を模式的に示す図である。HBT100は、半絶縁性
のGaAs基板101上にn+ −GaAs層から成るサ
ブコレクタ層102、n−GaAs層から成るコレクタ
層103、p−GaAs層から成るベース層104、n
−InGaP層から成るエミッタ層105及びn+ −G
aAs層から成るサブエミッタ層106、n+ −InG
aAs層から成るエミッタコンタクト層107がこの順
序でMOCVD法等の適宜の気相成長法を用いて半導体
薄膜結晶層として形成されており、サブコレクタ層10
2上にはコレクタ電極108が、ベース層104上には
ベース電極109が、そしてエミッタコンタクト層10
7上にはエミッタ電極110がそれぞれ形成された構造
となっている。
FIG. 6 is a diagram schematically showing a general structure of an InGaP-based HBT. The HBT 100 includes a sub-collector layer 102 composed of an n + -GaAs layer, a collector layer 103 composed of an n-GaAs layer, a base layer 104 composed of a p-GaAs layer 104, and n on a semi-insulating GaAs substrate 101.
-Emitter layer 105 composed of InGaP layer and n + -G
Sub-emitter layer 106 made of aAs layer, n + -InG
The emitter contact layer 107 made of an aAs layer is formed as a semiconductor thin film crystal layer in this order by using an appropriate vapor phase growth method such as MOCVD, and the subcollector layer 10 is formed.
2, a collector electrode 108 on the base layer 104, a base electrode 109 on the base layer 104, and an emitter contact layer 10
7 has a structure in which emitter electrodes 110 are respectively formed.

【0005】図6に示したInGaP系HBTトランジ
スタを作製する場合、GaAs基板上に図6に示した層
構造と同一の層構造を有する化合物半導体薄膜層を、例
えば有機金属熱分解(MOCVD)法により積層して化
合物半導体ウェーハとして先ず作製するのであるが、電
極取付の際の接触抵抗低減のためのコンタクト層として
設けられるサブエミッタ層106の特性が、HBT10
0の電流増幅率特性に大きな影響を与えることが知られ
ている。
When the InGaP-based HBT transistor shown in FIG. 6 is manufactured, a compound semiconductor thin film layer having the same layer structure as that shown in FIG. 6 is formed on a GaAs substrate by, for example, metal organic thermal decomposition (MOCVD) method. First, a compound semiconductor wafer is manufactured by stacking the layers by the method described above. The characteristics of the sub-emitter layer 106 provided as a contact layer for reducing the contact resistance at the time of electrode attachment are HBT10.
It is known that the current amplification factor characteristic of 0 is greatly affected.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】このサブエミッタ層
は、従来にあっては、成長温度を620℃とし、V/I
II比を30程度の値として成長させるのが一般的であ
る。しかし、この従来の成長条件によってサブエミッタ
層を形成した場合、得られたHBTの電流増幅率βが低
くなるという問題点を有している。また、サブエミッタ
層のキャリア濃度が3×1018cm-3と低い値の場合に
はその膜厚の増加による注入効率の改善で電流増幅率β
の値が低下してしまうという問題点を有している。ここ
で、V/III比とは3−5族化合物半導体結晶成長時
における5族原料と3族原料の供給量比である。一般に
有機金属気相成長法においては、原料供給はガスボンベ
やバブラーからガスの状態で供給される。ガスボンベか
らのガスの供給量は供給ラインに設置されたマスフロー
コントローラーなどの流量制御装置によって制御され、
(ボンベ内のガス濃度)×(ガス流量)が原料の実流量
となる。バブラーからのガスの供給量はバブラーに流す
キャリアガス供給ラインに設置されたマスフローコント
ローラーなどの流量制御装置によって制御され、(キャ
リアガス流量)×(バブラー内原料蒸気圧)/(バブラ
ー内圧)が原料の実流量となる。これらの方式によって
供給された原料実流量について5族原料と3族原料の供
給量比をとったものを一般にV/III比と称してい
る。本明細書においてもV/III比という用語を上述
の定義に従うものとして使用している。
This sub-emitter layer has a conventional growth temperature of 620 ° C. and V / I
It is common to grow the II ratio at a value of about 30. However, when the sub-emitter layer is formed under the conventional growth conditions, there is a problem that the current amplification factor β of the obtained HBT becomes low. When the carrier concentration of the sub-emitter layer is as low as 3 × 10 18 cm −3 , the injection efficiency is improved by increasing the film thickness and the current amplification factor β is increased.
There is a problem that the value of becomes low. Here, the V / III ratio is the supply amount ratio of the group 5 raw material and the group 3 raw material during the growth of the group 3-5 compound semiconductor crystal. Generally, in the metal-organic vapor phase epitaxy method, the raw material is supplied in a gas state from a gas cylinder or bubbler. The amount of gas supplied from the gas cylinder is controlled by a flow rate control device such as a mass flow controller installed in the supply line,
(Gas concentration in cylinder) x (gas flow rate) is the actual flow rate of the raw material. The amount of gas supplied from the bubbler is controlled by a flow rate control device such as a mass flow controller installed in a carrier gas supply line that flows through the bubbler, and (carrier gas flow rate) x (material vapor pressure in bubbler) / (bubbler internal pressure) is the raw material. Is the actual flow rate. The actual flow rate of the raw materials supplied by these methods, which is the ratio of the supply amounts of the group 5 raw material and the group 3 raw material, is generally called the V / III ratio. The term V / III ratio is also used herein to comply with the above definition.

【0007】このように、サブエミッタ層が電流増幅率
βに影響を与える理由は、必ずしも明確ではないが、サ
ブエミッタ層で発生したGa欠陥がベース層にまで拡散
して再結合中心となると考えられている。
Although the reason why the sub-emitter layer influences the current amplification factor β is not always clear, it is thought that Ga defects generated in the sub-emitter layer diffuse to the base layer and become recombination centers. Has been.

【0008】本発明の目的は、従来技術における上述の
問題点を解決することができる化合物半導体ウェーハの
製造方法、及び化合物半導体素子を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a compound semiconductor wafer and a compound semiconductor device capable of solving the above-mentioned problems in the prior art.

【0009】本発明の目的は、電流増幅率の低下を招く
ことがないようにしてサブエミッタ層を形成することが
できるInGaP系HBT製造用の化合物半導体ウェー
ハの製造方法、及びこれを用いた化合物半導体素子を提
供することにある。
An object of the present invention is to provide a method for producing a compound semiconductor wafer for producing an InGaP-based HBT capable of forming a sub-emitter layer without causing a decrease in current amplification factor, and a compound using the same. It is to provide a semiconductor device.

【0010】本発明の他の目的は、電流増幅率を高くす
ることができるInGaP系HBT製造用の化合物半導
体ウェーハの製造方法、及びこれを用いた化合物半導体
素子を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a compound semiconductor wafer for manufacturing an InGaP-based HBT capable of increasing the current amplification factor, and a compound semiconductor device using the same.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明者等は種々の実験、研究を積み重ねた結果、
化合物半導体基板上にコレクタ層、ベース層、エミッタ
層及びサブエミッタ層をMOCVD法を用いた気相成長
により順次成膜してヘテロ接合を有するバイポーラ半導
体素子を形成しようとする場合、サブエミッタ層を形成
するための気相成長条件を選ぶことにより、電流増幅率
の値を低下させないようにできることを見い出すと共
に、サブエミッタ層を形成する前にベース層の脱水素ア
ニールを施し、しかる後サブエミッタ層を形成すること
により電流増幅率の値を改善できることを見い出し、こ
れらの知見に基づいて本発明をなすに至ったものであ
る。
[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the present inventors have conducted various experiments and researches, and as a result,
When a collector layer, a base layer, an emitter layer and a sub-emitter layer are sequentially formed on a compound semiconductor substrate by vapor phase growth using the MOCVD method to form a bipolar semiconductor device having a heterojunction, the sub-emitter layer is formed. It was found that the value of the current amplification factor can be prevented from being lowered by selecting the vapor phase growth condition for forming the same, and the dehydrogenation annealing of the base layer is performed before forming the sub-emitter layer, and then the sub-emitter layer is formed. It was found that the value of the current amplification factor can be improved by forming the above, and the present invention has been completed based on these findings.

【0012】本発明では、MOCVD法によりエミッタ
層を形成後にサブエミッタ層を形成してInGaP系H
BT製造用の化合物半導体ウェーハを製造する場合、該
サブエミッタ層を、成長温度600℃以下及び又はV/
III比20以下の条件で成長させるようにしたもので
ある。上述した成長条件を選ぶことによりサブエミッタ
層におけるGa欠陥の発生を制御することができ、この
結果、電流増幅率βを低下させることのないヘテロ接合
バイポーラ半導体素子の製作を可能とするように化合物
半導体ウェーハを製造することができる。
In the present invention, the InGaP-based H is formed by forming the sub-emitter layer after forming the emitter layer by the MOCVD method.
When manufacturing a compound semiconductor wafer for BT manufacturing, the sub-emitter layer is grown at a growth temperature of 600 ° C. or lower and / or V /
The growth is made under the condition that the III ratio is 20 or less. By selecting the above-mentioned growth conditions, it is possible to control the generation of Ga defects in the sub-emitter layer, and as a result, it is possible to manufacture a heterojunction bipolar semiconductor device without lowering the current amplification factor β. A semiconductor wafer can be manufactured.

【0013】また、本発明では、MOCVD法によりベ
ース層及びエミッタ層を形成後にサブエミッタ層を形成
してInGaP系HBT製造用の化合物半導体ウェーハ
を製造する場合において、サブエミッタ層の形成前にベ
ース層の脱水素アニール処理を実施することにより、電
流増幅率βの値が大きいヘテロ接合バイポーラ半導体素
子を得ることができるようにしたものである。
Further, according to the present invention, in the case of manufacturing a compound semiconductor wafer for InGaP-based HBT manufacturing by forming a sub-emitter layer after forming a base layer and an emitter layer by MOCVD method, before forming the sub-emitter layer. By performing the dehydrogenation annealing process on the layer, it is possible to obtain a heterojunction bipolar semiconductor device having a large current amplification factor β.

【0014】請求項1の発明によれば、化合物半導体基
板上にコレクタ層、ベース層、エミッタ層及びサブエミ
ッタ層をこの順序でMOCVD法を用いて気相成長させ
てInGaP系HBT製造用の化合物半導体ウェーハを
製造するための方法であって、前記サブエミッタ層とし
てn型GaAs層をV/III比が20〜1.0の範囲
となる成長条件で成長させるようにしたことを特徴とす
る化合物半導体ウェーハの製造方法が提案される。
According to the first aspect of the present invention, the collector layer, the base layer, the emitter layer and the sub-emitter layer are vapor-deposited in this order using the MOCVD method on the compound semiconductor substrate to produce a compound for manufacturing an InGaP-based HBT. A method for producing a semiconductor wafer, wherein an n-type GaAs layer is grown as the sub-emitter layer under growth conditions such that a V / III ratio is in the range of 20 to 1.0. A method of manufacturing a semiconductor wafer is proposed.

【0015】請求項2の発明によれば、請求項1の発明
において、前記n型GaAs層を前記V/III比を1
0〜1.0の範囲内として成長させるようにした化合物
半導体ウェーハの製造方法が提案される。
According to the invention of claim 2, in the invention of claim 1, the n-type GaAs layer has a V / III ratio of 1
A method of manufacturing a compound semiconductor wafer is proposed in which the growth is performed within the range of 0 to 1.0.

【0016】請求項3の発明によれば、化合物半導体基
板上にコレクタ層、ベース層、エミッタ層及びサブエミ
ッタ層をこの順序でMOCVD法を用いて気相成長させ
てInGaP系HBT製造用の化合物半導体ウェーハを
製造するための方法であって、前記サブエミッタ層とし
て、n型GaAs層を成長温度を600℃〜500℃の
範囲内として成長させるようにしたことを特徴とする化
合物半導体ウェーハの製造方法が提案される。
According to the third aspect of the present invention, the collector layer, the base layer, the emitter layer and the sub-emitter layer are vapor-deposited in this order using the MOCVD method on the compound semiconductor substrate to form a compound for manufacturing an InGaP-based HBT. A method for manufacturing a semiconductor wafer, wherein an n-type GaAs layer is grown as the sub-emitter layer at a growth temperature within a range of 600 ° C to 500 ° C, and a compound semiconductor wafer is manufactured. A method is proposed.

【0017】請求項4の発明によれば、請求項3の発明
において、前記n型GaAs層を前記成長温度を580
℃〜500℃の範囲内として成長させるようにした化合
物半導体ウェーハの製造方法が提案される。
According to the invention of claim 4, in the invention of claim 3, the n-type GaAs layer is grown at the growth temperature of 580.
A method of manufacturing a compound semiconductor wafer is proposed in which the growth is performed in the range of ℃ to 500 ℃.

【0018】請求項5の発明によれば、請求項3の発明
において、V/III比を20〜1.0の範囲内として
前記n型GaAs層を成長させるようにした化合物半導
体ウェーハの製造方法が提案される。
According to the invention of claim 5, in the invention of claim 3, a method of manufacturing a compound semiconductor wafer, wherein the n-type GaAs layer is grown with a V / III ratio within the range of 20 to 1.0. Is proposed.

【0019】請求項6の発明によれば、請求項4の発明
において、V/III比を10〜1.0の範囲内として
前記n型GaAs層を成長させるようにした化合物半導
体ウェーハの製造方法が提案される。
According to the invention of claim 6, in the invention of claim 4, a method for producing a compound semiconductor wafer in which the n-type GaAs layer is grown with a V / III ratio within the range of 10 to 1.0. Is proposed.

【0020】請求項7の発明によれば、化合物半導体基
板上にコレクタ層、ベース層、エミッタ層及びサブエミ
ッタ層をこの順序でMOCVD法を用いて気相成長させ
てInGaP系HBT製造用の化合物半導体ウェーハを
製造するための方法であって、前記サブエミッタ層を形
成する前に、前記ベース層の脱水素アニール処理を行う
ようにしたことを特徴とする化合物半導体ウェーハの製
造方法が提案される。
According to the present invention, a collector layer, a base layer, an emitter layer and a sub-emitter layer are vapor-deposited in this order on the compound semiconductor substrate using the MOCVD method to produce a compound for manufacturing an InGaP-based HBT. A method for manufacturing a semiconductor wafer, wherein a dehydrogenation annealing treatment of the base layer is performed before forming the sub-emitter layer is proposed. .

【0021】請求項8の発明によれば、請求項7の発明
において、前記サブエミッタ層を、n型GaAs層とし
て、成長温度を600℃〜500℃の範囲内として且つ
V/III比を20〜1.0の範囲内として成長させる
ようにした化合物半導体ウェーハの製造方法が提案され
る。
According to the invention of claim 8, in the invention of claim 7, the sub-emitter layer is an n-type GaAs layer, the growth temperature is in the range of 600 ° C. to 500 ° C., and the V / III ratio is 20. A method of manufacturing a compound semiconductor wafer is proposed in which the growth is performed within the range of 1.0.

【0022】請求項9の発明によれば、請求項1〜8の
いずれかに記載の化合物半導体ウェーハの製造方法を用
いて製作されたことを特徴とする化合物半導体素子が提
案される。
According to the invention of claim 9, there is proposed a compound semiconductor device manufactured by using the method of manufacturing a compound semiconductor wafer according to any one of claims 1 to 8.

【0023】サブコレクタ層をMOCVD法による気相
成長で結晶成長させる場合、成長温度を600℃以下と
いう従来に比べて若干低い温度にすることで、及び又は
V/III比を小さくすることで、Ga欠陥の発生が抑
制される結果、電流増幅率を低下させることがないもの
と考えられる。ここで、サブエミッタ層のキャリア濃度
を所要のレベルとするために添加する不純物は、公知の
適宜のもの、例えば、Siを用いることができ、特別な
不純物を用いる必要はない。
When the sub-collector layer is crystal-grown by vapor phase growth by MOCVD, the growth temperature is set to 600 ° C. or lower, which is slightly lower than the conventional temperature, and / or the V / III ratio is reduced. As a result of suppressing the generation of Ga defects, it is considered that the current amplification factor is not reduced. Here, as the impurity added to bring the carrier concentration of the sub-emitter layer to a required level, a publicly known appropriate substance such as Si can be used, and it is not necessary to use a special impurity.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の一例につき詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An example of an embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0025】図1は、本発明の方法によって製造された
HBT用薄膜結晶ウェーハの一例を模式的に示す層構造
図である。この薄膜結晶ウェーハはInGaP系HBT
の製造に用いる化合物半導体ウェーハであり、図1に示
した層構造の半導体ウェーハを本発明の方法により製造
する場合の実施の形態の一例について説明する。したが
って、本発明の方法を図1に示した構造の化合物半導体
ウェーハの製造にのみ限定する趣旨ではない。
FIG. 1 is a layer structure diagram schematically showing an example of a thin film crystal wafer for HBT manufactured by the method of the present invention. This thin film crystal wafer is an InGaP-based HBT
An example of an embodiment in the case of manufacturing the compound semiconductor wafer used for manufacturing the semiconductor wafer having the layer structure shown in FIG. 1 by the method of the present invention will be described. Therefore, the method of the present invention is not limited to the production of the compound semiconductor wafer having the structure shown in FIG.

【0026】図1に示した半導体ウェーハ1の構造は次
の通りである。半導体ウェーハ1は、半絶縁性のGaA
s化合物半導体結晶であるGaAs基板2上にMOCV
D法を用いて複数の半導体薄膜結晶成長層を次々と積層
させて構成されたものである。図1を参照して半導体ウ
ェーハ1について説明すると、GaAs基板2は半絶縁
性GaAs(001)層から成り、GaAs基板2上に
i−GaAs層から成るバッファ層3が形成されてい
る。
The structure of the semiconductor wafer 1 shown in FIG. 1 is as follows. The semiconductor wafer 1 is made of semi-insulating GaA.
MOCV on GaAs substrate 2 which is an s compound semiconductor crystal
It is configured by stacking a plurality of semiconductor thin film crystal growth layers one after another using the D method. The semiconductor wafer 1 will be described with reference to FIG. 1. The GaAs substrate 2 is made of a semi-insulating GaAs (001) layer, and the buffer layer 3 made of an i-GaAs layer is formed on the GaAs substrate 2.

【0027】バッファ層3の上にはHBT機能層4が形
成されている。HBT機能層4は、バッファ層3の上
に、サブコレクタ層41として働くn+ −GaAs層及
びコレクタ層42として働くn- −GaAs層が、順次
半導体エピタキシャル成長結晶層として所定の厚さに形
成されている。そして、コレクタ層42の上にベース層
43として働くp+ −GaAs層が同じく半導体エピタ
キシャル成長結晶層として形成されており、ベース層4
3の上にはエミッタ層44として働くn−InGaP層
が形成されている。そしてエミッタ層44の上にはn+
−GaAs層がサブエミッタ層45として、n+ −Ga
As層及びn+ −InGaAs層がそれぞれエミッタコ
ンタクト層46、47として形成されている。
An HBT functional layer 4 is formed on the buffer layer 3. In the HBT functional layer 4, an n + -GaAs layer serving as the sub-collector layer 41 and an n -GaAs layer serving as the collector layer 42 are sequentially formed on the buffer layer 3 as semiconductor epitaxial growth crystal layers with a predetermined thickness. ing. A p + -GaAs layer serving as the base layer 43 is also formed on the collector layer 42 as a semiconductor epitaxial growth crystal layer.
An n-InGaP layer serving as the emitter layer 44 is formed on the third layer 3. And on the emitter layer 44, n +
The -GaAs layer serves as the sub-emitter layer 45, and n + -Ga
An As layer and an n + -InGaAs layer are formed as the emitter contact layers 46 and 47, respectively.

【0028】次に、上述した各層をMOCVD法による
エピタキシャル成長半導体薄膜結晶層として形成するた
めの方法について詳しく説明する。
Next, a method for forming each of the above layers as an epitaxially grown semiconductor thin film crystal layer by MOCVD will be described in detail.

【0029】図2には、図1に示した半導体ウェーハ1
をMOCVD法により製造するのに使用される気相成長
半導体製造装置10の要部が概略的に示されている。気
相成長半導体製造装置10は、図示しない原料供給系統
からの原料ガスが原料供給ライン11を介して供給され
る反応器12を備え、反応器12内にはGaAs基板2
を載せて加熱するためのサセプタ13が設けられてい
る。本実施の形態では、サセプタ13は多角柱体でその
表面にはGaAs基板2が複数枚取り付けられており、
サセプタ13は回転装置14によって回転できる公知の
構成となっている。符号15で示されるのはサセプタ1
3を高周波誘導加熱するためのコイルである。コイル1
5に加熱用電源16から加熱用の電流を流すことにより
GaAs基板2を所要の成長温度に加熱することができ
る。この加熱により、原料供給ライン11を介してバッ
ファ層3内に供給される原料ガスがGaAs基板2上で
熱分解し、GaAs基板2上に所望の半導体薄膜結晶を
MOCVD法により気相成長させることができるように
なっている。使用済みのガスは排気ポート12Aより外
部に排出され、排ガス処理装置へ送られる。
FIG. 2 shows the semiconductor wafer 1 shown in FIG.
1 schematically shows a main part of a vapor phase growth semiconductor manufacturing apparatus 10 used for manufacturing a semiconductor by MOCVD. The vapor phase growth semiconductor manufacturing apparatus 10 includes a reactor 12 to which a raw material gas from a raw material supply system (not shown) is supplied via a raw material supply line 11, and the GaAs substrate 2 is provided in the reactor 12.
A susceptor 13 for mounting and heating is provided. In this embodiment, the susceptor 13 is a polygonal prism, and a plurality of GaAs substrates 2 are attached to the surface thereof.
The susceptor 13 has a known structure that can be rotated by a rotating device 14. Reference numeral 15 indicates a susceptor 1.
3 is a coil for high frequency induction heating. Coil 1
The GaAs substrate 2 can be heated to a required growth temperature by supplying a heating current to the heater 5 from the heating power source 16. By this heating, the raw material gas supplied into the buffer layer 3 through the raw material supply line 11 is thermally decomposed on the GaAs substrate 2, and a desired semiconductor thin film crystal is vapor-phase grown on the GaAs substrate 2 by the MOCVD method. You can do it. The used gas is discharged to the outside from the exhaust port 12A and sent to the exhaust gas treatment device.

【0030】図3は、図2に示した気相成長半導体製造
装置10を用いて図1に示す構造の半導体ウェーハ1を
製造する場合の各層形成時の成長温度条件を示す線図で
ある。
FIG. 3 is a diagram showing growth temperature conditions at the time of forming each layer when the semiconductor wafer 1 having the structure shown in FIG. 1 is manufactured by using the vapor phase growth semiconductor manufacturing apparatus 10 shown in FIG.

【0031】以下、図3を参照しながらGaAs基板2
上に各層を順次形成する方法について説明する。
Hereinafter, referring to FIG. 3, the GaAs substrate 2
A method of sequentially forming each layer on the above will be described.

【0032】反応器12内のサセプタ13上にGaAs
基板2を複数枚載せた後、成長温度を700℃とし、キ
ャリアガスとして水素を用い、原料としてアルシン、ト
リメチルガリウム(TMG)を用い、GaAsをバッフ
ァ層3として約500nm成長させる前処理を行う。し
かる後、サブコレクタ層41をバッファ層3上にn+
GaAs層として成長温度620℃、V/III比20
として500nm成長させて形成する。
GaAs is formed on the susceptor 13 in the reactor 12.
After mounting a plurality of substrates 2, a growth temperature is set to 700 ° C., hydrogen is used as a carrier gas, arsine and trimethylgallium (TMG) are used as raw materials, and GaAs is grown as a buffer layer 3 to a thickness of about 500 nm. Then, the sub-collector layer 41 is formed on the buffer layer 3 by n + -.
As a GaAs layer, growth temperature is 620 ° C., V / III ratio is 20
As a result, it is formed by growing 500 nm.

【0033】なお、上述した原料ガスのほか、後述する
各形成すべき薄膜層の組成に応じて、図示しない原料ガ
ス供給系統より、ホスフィン、トリメチルインジウム
(TMI)を適宜供給できる構成となっている。
In addition to the above-mentioned source gas, phosphine and trimethylindium (TMI) can be appropriately supplied from a source gas supply system (not shown) in accordance with the composition of each thin film layer to be formed, which will be described later. .

【0034】次に、成長温度を660℃に上げ、n+
GaAs層をコレクタ層42として形成する。しかる
後、再び成長温度を620℃とし、ベース層43及びエ
ミッタ層44をそれぞれ所定の厚さに形成する。そして
バラスト処理後、成長温度を575℃に低下させた状態
で、且つV/III比を20としてサブエミッタ層45
をn+ −GaAs層として形成する。
Next, the growth temperature is raised to 660 ° C. and n +
A GaAs layer is formed as the collector layer 42. Then, the growth temperature is set to 620 ° C. again, and the base layer 43 and the emitter layer 44 are formed to have predetermined thicknesses. After the ballast treatment, the sub-emitter layer 45 is formed with the growth temperature lowered to 575 ° C. and the V / III ratio set to 20.
As an n + -GaAs layer.

【0035】このように、サブエミッタ層45の形成の
ための成長条件として、成長温度をこの種の成膜のため
の従来の一般的な成長温度である620℃よりも低い5
75℃とし、この成長条件でエミッタ層44上にn+
GaAsをエピタキシャル成長させると、このn+ −G
aAs層の成長期間中にGa欠陥が発生するのを有効に
抑えることができ、Ga欠陥の少ないサブエミッタ層4
5を形成することができる。成長温度が500℃以下で
は、成長速度が温度に依存する領域であり、成長速度が
急激に低下するため、非現実的である。したがって、こ
の場合、成長温度の下限値は500℃とすることが好ま
しい。
As described above, as a growth condition for forming the sub-emitter layer 45, the growth temperature is lower than 620 ° C. which is a conventional general growth temperature for film formation of this kind.
The temperature is set to 75 ° C., and n + − is formed on the emitter layer 44 under this growth condition.
When GaAs is epitaxially grown, this n + -G
The generation of Ga defects during the growth period of the aAs layer can be effectively suppressed, and the sub-emitter layer 4 having few Ga defects can be effectively formed.
5 can be formed. When the growth temperature is 500 ° C. or less, the growth rate is in a region depending on the temperature, and the growth rate sharply decreases, which is unrealistic. Therefore, in this case, the lower limit of the growth temperature is preferably 500 ° C.

【0036】このようにしてサブエミッタ層45の形成
が終了したならば、原料ガスの供給を止めてアルシンを
流すなどして所定のアニール雰囲気中で、上述したよう
にして各層が積層されたGaAs基板2を所定時間加熱
する。そして、アニール処理の終了後、成長温度を49
0℃としてエミッタコンタクト層46、47を形成する
ことにより、図1に示す層構造の半導体ウェーハ1が得
られる。
When the formation of the sub-emitter layer 45 is completed in this manner, the supply of the raw material gas is stopped and arsine is caused to flow in a predetermined annealing atmosphere to form the GaAs layer in which the respective layers are laminated as described above. The substrate 2 is heated for a predetermined time. After the annealing process is completed, the growth temperature is set to 49.
By forming the emitter contact layers 46 and 47 at 0 ° C., the semiconductor wafer 1 having the layer structure shown in FIG. 1 is obtained.

【0037】以上のようにして半導体ウェーハ1を形成
すると、サブエミッタ層45の形成時にそこに生じるG
a欠陥の発生を有効に抑えることができるため、得られ
た半導体ウェーハ1を用いて図6に示す如き構成のIn
GaP系HBTを製作すると、その電流増幅率βの値が
低下することなく、良好な電流増幅率特性を有するIn
GaP系のHBTを得ることができる。
When the semiconductor wafer 1 is formed as described above, G generated in the sub-emitter layer 45 when it is formed.
Since it is possible to effectively suppress the occurrence of a defects, the semiconductor wafer 1 thus obtained is used to obtain an In structure as shown in FIG.
When a GaP-based HBT is manufactured, the value of the current amplification factor β does not decrease, and In
A GaP-based HBT can be obtained.

【0038】上記実施の形態では、サブエミッタ層45
の形成時における成長温度を575℃と従来におけるサ
ブエミッタ層形成時の成長温度よりも低い値にすること
によりサブエミッタ層45にGa欠陥が発生するのを有
効に抑え、これにより電流増幅率の低下を抑えるように
した。しかし、本発明はこの一実施形態に限定されるも
のではない。
In the above embodiment, the sub-emitter layer 45
By making the growth temperature at the time of formation of 575 ° C. lower than the growth temperature at the time of forming the sub-emitter layer in the related art, it is possible to effectively suppress the generation of Ga defects in the sub-emitter layer 45, and thereby to increase the current amplification factor. I tried to suppress the decline. However, the present invention is not limited to this one embodiment.

【0039】サブエミッタ層45の成長温度は600℃
以下であればよく、好ましくは580℃以下である。こ
のように、成長温度を低くすることによりサブエミッタ
層45の形成時においてそこに生じるGa欠陥が発生し
にくくなり、サブエミッタ層45に生じたGa欠陥が原
因であろうと推測されるベース層43における再結合中
心となる欠陥の発生が減少し、半導体ウェーハ1を用い
て製作されたHBTの電流増幅率が予定した値よりも低
下するのを防止できると考えられる。
The growth temperature of the sub-emitter layer 45 is 600 ° C.
It may be the following or less, preferably 580 ° C or less. As described above, by lowering the growth temperature, Ga defects generated in the sub-emitter layer 45 are less likely to occur, and it is presumed that the Ga defects generated in the sub-emitter layer 45 may be the cause. It is considered that the occurrence of defects that become recombination centers in 1) is reduced, and the current amplification factor of the HBT manufactured using the semiconductor wafer 1 can be prevented from lowering than the expected value.

【0040】なお、ここで、サブエミッタ層45の形成
時に、成長温度を低下させるのに代えて、あるいはこれ
に加えて、サブエミッタ層45の形成時におけるV/I
II比の値を20以下とすれば、同様にして、サブエミ
ッタ層45におけるGa欠陥の発生を著しく抑えること
ができ、成長温度を低くした場合と同様の効果が得られ
る。すなわち、サブエミッタ層45の形成時に、V/I
II比20以下の条件でその成長を行うことにより、成
長温度を600℃以下にした場合と同等の効果が得られ
るのである。サブエミッタ層45の形成時に、成長温度
を600℃以下とすると同時にV/III比を20以下
としてもよいことは勿論であり、この場合にはより一層
良好な効果が得られる。
Here, in place of or in addition to lowering the growth temperature at the time of forming the sub-emitter layer 45, V / I at the time of forming the sub-emitter layer 45.
When the value of the II ratio is 20 or less, similarly, the generation of Ga defects in the sub-emitter layer 45 can be significantly suppressed, and the same effect as when the growth temperature is lowered can be obtained. That is, when the sub-emitter layer 45 is formed, V / I
By performing the growth under the condition that the II ratio is 20 or less, the same effect as when the growth temperature is 600 ° C. or less can be obtained. Of course, when the sub-emitter layer 45 is formed, the growth temperature may be set to 600 ° C. or lower and the V / III ratio may be set to 20 or lower, and in this case, a better effect can be obtained.

【0041】図4は、本発明の他の実施の形態を説明す
るための別の成長温度条件を示す線図である。図4に示
した線図に従う実施の形態では、アニール処理をサブエ
ミッタ層45の形成前に行う点で図3に示した実施の形
態の場合と大きく異なっており、他の工程については図
3を参照して説明した実施の形態の場合と同様である。
FIG. 4 is a diagram showing another growth temperature condition for explaining another embodiment of the present invention. The embodiment according to the diagram shown in FIG. 4 is significantly different from the embodiment shown in FIG. 3 in that the annealing treatment is performed before the formation of the sub-emitter layer 45, and the other steps are similar to those of the embodiment shown in FIG. Is similar to the case of the embodiment described with reference to FIG.

【0042】したがって、この相違する部分の工程につ
いてのみ図4を参照して説明を行う。エミッタ層44を
形成してバラスト処理を行ったならば、サブエミッタ層
45の形成に先立ってアニール処理を実行する。このア
ニール処理はベース層43から水素を離脱させるための
脱水素アニール処理であり、水素という雰囲気の下、6
75℃の温度で、5分間のアニール処理を行う。
Therefore, only the steps of this different portion will be described with reference to FIG. After forming the emitter layer 44 and performing the ballast process, an annealing process is performed prior to the formation of the sub-emitter layer 45. This annealing treatment is a dehydrogenation annealing treatment for desorbing hydrogen from the base layer 43.
Annealing treatment is performed at a temperature of 75 ° C. for 5 minutes.

【0043】このようにしてベース層43の脱水素アニ
ールを行った後、成長温度を575℃としてサブエミッ
タ層45を形成する。ここでのサブエミッタ層45の形
成方法は、図3を参照して説明したサブエミッタ層45
の形成方法と全く同じである。サブエミッタ層45を形
成したならば、エミッタコンタクト層46、47の形成
を行う。
After the dehydrogenation annealing of the base layer 43 is performed in this manner, the growth temperature is set to 575 ° C. and the sub-emitter layer 45 is formed. The method of forming the sub-emitter layer 45 here is the same as that of the sub-emitter layer 45 described with reference to FIG.
Is exactly the same as the method of forming. After forming the sub-emitter layer 45, the emitter contact layers 46 and 47 are formed.

【0044】このように、サブエミッタ層45の形成前
にベース層43に対して脱水素アニールを施すと、ベー
ス層43のGa欠陥を低減させることができるが、サブ
エミッタ層45を形成してからの脱水素アニールではベ
ース層43において再度Ga欠陥が生じてしまうと考え
られる。
As described above, if the dehydrogenation annealing is performed on the base layer 43 before the formation of the sub-emitter layer 45, Ga defects in the base layer 43 can be reduced. It is considered that Ga defects are generated again in the base layer 43 by the dehydrogenation annealing from.

【0045】なお、図4に従う方法では、ベース層43
に対する脱水素アニール処理後にサブエミッタ層45を
形成してもそのときの成長温度はアニール温度よりも充
分に低い600℃以下の温度であるから、ベース層43
にGa欠陥を生じさせにくい。
In the method according to FIG. 4, the base layer 43
Even if the sub-emitter layer 45 is formed after the dehydrogenation annealing treatment on the base layer 43, the growth temperature at that time is 600 ° C. or lower, which is sufficiently lower than the annealing temperature.
Is less likely to cause Ga defects.

【0046】以上の理由により、アニール処理によって
電流増幅率は大巾に改善され、電流増幅率の値が大きな
HBTを製作できることになる。
For the above reasons, the annealing treatment greatly improves the current amplification factor, and an HBT having a large current amplification factor can be manufactured.

【0047】[0047]

【実施例】(実施例1)図1に示す層構造の化合物半導
体ウェーハを図3に示す線図に従って製作した。このと
きのサブエミッタ層45の成長条件は、成長温度を図3
に示したように575℃とし、V/III比を10とし
てその膜厚を500Åとした。このようにして製作され
た化合物半導体ウェーハを用いて図6に示す構造のHB
Tを製作して電流増幅率を測定したところ115であっ
た。また、同一条件で膜厚を2000Åとしたが、電流
増幅率の低下は殆ど見られず、先の場合と同じ115で
あった。
EXAMPLES Example 1 A compound semiconductor wafer having the layer structure shown in FIG. 1 was manufactured according to the diagram shown in FIG. The growth conditions of the sub-emitter layer 45 at this time are as follows.
As shown in FIG. 5, the temperature was 575 ° C., the V / III ratio was 10, and the film thickness was 500 Å. The HB having the structure shown in FIG. 6 is manufactured by using the compound semiconductor wafer manufactured as described above.
When T was manufactured and the current amplification factor was measured, it was 115. Further, although the film thickness was set to 2000 Å under the same conditions, almost no decrease in the current amplification factor was observed, and the film thickness was 115 as in the previous case.

【0048】(比較例)実施例1と比較するため、サブ
エミッタ層45の成長条件を、成長温度を620℃と
し、V/III比を30とし、500Åの膜厚に成長さ
せた。これについて実施例1の場合と同様にして電流増
幅率を測定したところ105であった。このときのサブ
エミッタ層45のキャリア濃度は3×1018cm-3であ
った。同一条件で膜厚を2000Åとした別の試料を製
作したが、膜厚を厚くすることにより電流増幅率は80
となり、膜厚が500Åの場合に比べて約15%低下し
た。
Comparative Example For comparison with Example 1, the growth conditions of the sub-emitter layer 45 were set to a growth temperature of 620 ° C., a V / III ratio of 30, and a thickness of 500 Å. When the current amplification factor was measured in the same manner as in Example 1, it was 105. The carrier concentration of the sub-emitter layer 45 at this time was 3 × 10 18 cm −3 . Another sample was made under the same conditions with a film thickness of 2000 Å, but the current amplification factor was 80 by increasing the film thickness.
Was about 15% lower than that when the film thickness was 500Å.

【0049】図5には、実施例1と比較例との各測定結
果が、横軸を膜厚にとり、縦軸に電流増幅率をとって示
されている。図5から、本発明による場合には、サブエ
ミッタ層45の膜厚に影響されず、電流増幅率の低下が
良好に抑えられることが判る。
In FIG. 5, the measurement results of Example 1 and Comparative Example are shown with the horizontal axis representing the film thickness and the vertical axis representing the current amplification factor. From FIG. 5, it can be seen that in the case of the present invention, the decrease in the current amplification factor is favorably suppressed without being affected by the film thickness of the sub-emitter layer 45.

【0050】(実施例2)図1に示す層構造の化合物半
導体ウェーハを図4に示す線図に従って製作した。この
ときのサブエミッタ層45の成長条件は、成長温度が図
4に示したように575℃とし、V/III比を10と
してその膜厚を2000Åとした。このようにして製作
された化合物半導体ウェーハを用いて図6に示す構造の
HBTを製作して電流増幅率を測定したところ130で
あった。
Example 2 A compound semiconductor wafer having the layer structure shown in FIG. 1 was manufactured according to the diagram shown in FIG. The growth conditions of the sub-emitter layer 45 at this time were such that the growth temperature was 575 ° C. as shown in FIG. 4, the V / III ratio was 10, and the film thickness was 2000Å. When the HBT having the structure shown in FIG. 6 was manufactured using the compound semiconductor wafer manufactured in this manner and the current amplification factor was measured, it was 130.

【0051】実施例2の場合に電流増幅率が130と増
大した理由は次の通りであると考えられる。サブエミッ
タ層45成長後にベース層43の脱水素アニールを実施
すると、基板温度は660℃程度となり、サブエミッタ
層45の成長条件を適正化してGa欠陥の発生を抑制し
ても、その後の脱水素アニールで再度Ga欠陥が発生し
てしまう。しかし、サブエミッタ層45成長前にベース
層43の脱水素アニールを実施してしまうと、サブエミ
ッタ層45の低温成長条件と組み合わせることでGa欠
陥は発生しない。サブエミッタ層45の成長前にベース
層43の脱水素アニールを実施し、サブエミッタ層45
を600℃以上の高い成長温度で成長すると、サブエミ
ッタ層45の成長中に再度ベース層43へ水素が取り込
まれてしまうため、電流増幅率βは向上するが、コレク
タ電流のドリフトが大きくなってしまう。
The reason why the current amplification factor increased to 130 in the case of Example 2 is considered as follows. When the dehydrogenation annealing of the base layer 43 is performed after the growth of the sub-emitter layer 45, the substrate temperature becomes about 660 ° C. Even if the growth conditions of the sub-emitter layer 45 are optimized to suppress the generation of Ga defects, the subsequent dehydrogenation is performed. Ga defects are generated again by annealing. However, if the dehydrogenation annealing of the base layer 43 is performed before the growth of the sub-emitter layer 45, Ga defects will not occur due to the combination with the low-temperature growth condition of the sub-emitter layer 45. Before the growth of the sub-emitter layer 45, dehydrogenation annealing of the base layer 43 is performed to
Is grown at a high growth temperature of 600 ° C. or higher, hydrogen is taken into the base layer 43 again during the growth of the sub-emitter layer 45, so that the current amplification factor β is improved, but the drift of the collector current is increased. I will end up.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明によれば、上述の如く、成長条件
を制御するだけで、サブエミッタ層のGa欠陥の発生を
抑え、これによりHBTの電流増幅率の低下を有効に抑
えることができるので、低コストにて電気的特性に優れ
た化合物半導体ウェーハの製造が可能になると共に、低
コストで高性能の半導体素子を提供できる。
As described above, according to the present invention, it is possible to suppress the generation of Ga defects in the sub-emitter layer only by controlling the growth conditions, and to effectively suppress the decrease in the current amplification factor of the HBT. Therefore, a compound semiconductor wafer having excellent electrical characteristics can be manufactured at low cost, and a high-performance semiconductor device can be provided at low cost.

【0053】また、サブエミッタ層の形成前にベース層
に対するアニール処理を行うよにするだけで、HBTの
電流増幅率の増大を図ることができるので、低コストに
て電気的特性に優れた化合物半導体ウェーハの製造が可
能になると共に、低コストで高性能の半導体素子を提供
できる。
Further, since the current amplification factor of the HBT can be increased only by annealing the base layer before forming the sub-emitter layer, a compound excellent in electrical characteristics at low cost can be obtained. A semiconductor wafer can be manufactured, and a high-performance semiconductor device can be provided at low cost.

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

【図1】本発明の方法によって製造されたHBT用薄膜
結晶ウェーハの一例を模式的に示す層構造図。
FIG. 1 is a layer structure diagram schematically showing an example of a thin film crystal wafer for HBT manufactured by the method of the present invention.

【図2】図1に示した半導体ウェーハをMOCVD法に
より製造するのに使用される気相成長半導体製造装置の
要部を概略的に示す図。
2 is a diagram schematically showing a main part of a vapor phase growth semiconductor manufacturing apparatus used for manufacturing the semiconductor wafer shown in FIG. 1 by a MOCVD method.

【図3】図2に示した気相成長半導体製造装置を用いて
図1に示す構造の半導体ウェーハを製造する場合の各層
形成時の成長温度条件を示す線図。
3 is a diagram showing growth temperature conditions at the time of forming each layer when the semiconductor wafer having the structure shown in FIG. 1 is manufactured using the vapor phase growth semiconductor manufacturing apparatus shown in FIG.

【図4】図2に示した気相成長半導体製造装置を用いて
図1に示す構造の半導体ウェーハを製造する場合の各層
形成時の別の成長温度条件を示す線図。
4 is a diagram showing another growth temperature condition at the time of forming each layer when the semiconductor wafer having the structure shown in FIG. 1 is manufactured using the vapor phase growth semiconductor manufacturing apparatus shown in FIG.

【図5】実施例1と比較例との各測定結果を横軸を膜厚
にとり縦軸に電流増幅率をとって示すグラフ。
FIG. 5 is a graph showing the measurement results of Example 1 and Comparative Example, with the horizontal axis representing the film thickness and the vertical axis representing the current amplification factor.

【図6】InGaP系HBTの構造を模式的に示す図。FIG. 6 is a diagram schematically showing the structure of an InGaP-based HBT.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 半導体ウェーハ 2 GaAs基板 3 バッファ層 4 HBT機能層 10 気相成長半導体製造装置 11 原料供給ライン 12 反応器 12A 排気ポート 13 サセプタ 15 コイル 41 サブコレクタ層 42 コレクタ層 43 ベース層 44 エミッタ層 45 サブエミッタ層 46、47 エミッタコンタクト層 1 Semiconductor wafer 2 GaAs substrate 3 buffer layers 4 HBT functional layer 10 Vapor growth semiconductor manufacturing equipment 11 Raw material supply line 12 reactor 12A exhaust port 13 Susceptor 15 coils 41 Sub-collector layer 42 Collector layer 43 Base layer 44 Emitter layer 45 Sub-emitter layer 46, 47 Emitter contact layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高田 朋幸 茨城県つくば市北原6番 住友化学工業株 式会社内 Fターム(参考) 5F003 AZ01 BA92 BB04 BE04 BE90 BF06 BM03 BP32 BP42 5F045 AA04 AB10 AB17 AC08 AD08 AD09 AD10 AF04 AF05 BB16 CA02 DA53 DA63 DP16 DP27 EE12 EK02 HA06    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Tomoyuki Takada             6 Kitahara, Tsukuba City, Ibaraki Sumitomo Chemical Co., Ltd.             Inside the company F-term (reference) 5F003 AZ01 BA92 BB04 BE04 BE90                       BF06 BM03 BP32 BP42                 5F045 AA04 AB10 AB17 AC08 AD08                       AD09 AD10 AF04 AF05 BB16                       CA02 DA53 DA63 DP16 DP27                       EE12 EK02 HA06

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 化合物半導体基板上にコレクタ層、ベー
ス層、エミッタ層及びサブエミッタ層をこの順序でMO
CVD法を用いて気相成長させてInGaP系HBT製
造用の化合物半導体ウェーハを製造するための方法であ
って、 前記サブエミッタ層としてn型GaAs層をV/III
比が20〜1.0の範囲となる成長条件で成長させるよ
うにしたことを特徴とする化合物半導体ウェーハの製造
方法。
1. A collector layer, a base layer, an emitter layer and a sub-emitter layer are formed on a compound semiconductor substrate in this order by MO.
A method for producing a compound semiconductor wafer for producing an InGaP-based HBT by vapor-phase growth using a CVD method, wherein an n-type GaAs layer is V / III as the sub-emitter layer.
A method for producing a compound semiconductor wafer, characterized in that the compound semiconductor wafer is grown under a growth condition in which the ratio is in the range of 20 to 1.0.
【請求項2】 前記n型GaAs層を前記V/III比
を10〜1.0の範囲内として成長させるようにした請
求項1記載の化合物半導体ウェーハの製造方法。
2. The method for producing a compound semiconductor wafer according to claim 1, wherein the n-type GaAs layer is grown with the V / III ratio within the range of 10 to 1.0.
【請求項3】 化合物半導体基板上にコレクタ層、ベー
ス層、エミッタ層及びサブエミッタ層をこの順序でMO
CVD法を用いて気相成長させてInGaP系HBT製
造用の化合物半導体ウェーハを製造するための方法であ
って、 前記サブエミッタ層として、n型GaAs層を成長温度
を600℃〜500℃の範囲内として成長させるように
したことを特徴とする化合物半導体ウェーハの製造方
法。
3. A collector layer, a base layer, an emitter layer, and a sub-emitter layer are formed on a compound semiconductor substrate in this order by MO.
A method for producing a compound semiconductor wafer for InGaP-based HBT production by vapor deposition using a CVD method, wherein an n-type GaAs layer is used as the sub-emitter layer and a growth temperature is in a range of 600 ° C to 500 ° C. A method of manufacturing a compound semiconductor wafer, wherein the compound semiconductor wafer is grown as an inside.
【請求項4】 前記n型GaAs層を前記成長温度を5
80℃〜500℃の範囲内として成長させるようにした
請求項3記載の化合物半導体ウェーハの製造方法。
4. The growth temperature of the n-type GaAs layer is set to 5
The method for producing a compound semiconductor wafer according to claim 3, wherein the growth is performed within a range of 80 ° C to 500 ° C.
【請求項5】 V/III比を20〜1.0の範囲内と
して前記n型GaAs層を成長させるようにした請求項
3記載の化合物半導体ウェーハの製造方法。
5. The method for producing a compound semiconductor wafer according to claim 3, wherein the n-type GaAs layer is grown with a V / III ratio within a range of 20 to 1.0.
【請求項6】 V/III比を10〜1.0の範囲内と
して前記n型GaAs層を成長させるようにした請求項
4記載の化合物半導体ウェーハの製造方法。
6. The method for producing a compound semiconductor wafer according to claim 4, wherein the n-type GaAs layer is grown with a V / III ratio within a range of 10 to 1.0.
【請求項7】 化合物半導体基板上にコレクタ層、ベー
ス層、エミッタ層及びサブエミッタ層をこの順序でMO
CVD法を用いて気相成長させてInGaP系HBT製
造用の化合物半導体ウェーハを製造するための方法であ
って、 前記サブエミッタ層を形成する前に、前記ベース層の脱
水素アニール処理を行うようにしたことを特徴とする化
合物半導体ウェーハの製造方法。
7. A collector layer, a base layer, an emitter layer, and a sub-emitter layer are formed on a compound semiconductor substrate in this order by MO.
A method for producing a compound semiconductor wafer for InGaP-based HBT production by vapor deposition using a CVD method, comprising: performing dehydrogenation annealing treatment of the base layer before forming the sub-emitter layer. A method of manufacturing a compound semiconductor wafer, comprising:
【請求項8】 前記サブエミッタ層を、n型GaAs層
として、成長温度を600℃〜500℃の範囲内として
且つV/III比を20〜1.0の範囲内として成長さ
せるようにした請求項7記載の化合物半導体ウェーハの
製造方法。
8. The sub-emitter layer is an n-type GaAs layer grown at a growth temperature of 600 ° C. to 500 ° C. and a V / III ratio of 20 to 1.0. Item 8. A method for producing a compound semiconductor wafer according to item 7.
【請求項9】 請求項1〜8のいずれかに記載の化合物
半導体ウェーハの製造方法を用いて製作されたことを特
徴とする化合物半導体素子。
9. A compound semiconductor device manufactured by using the method for manufacturing a compound semiconductor wafer according to claim 1. Description:
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