JP2665093B2 - Evaluation method of epitaxial crystal - Google Patents

Evaluation method of epitaxial crystal

Info

Publication number
JP2665093B2
JP2665093B2 JP30653091A JP30653091A JP2665093B2 JP 2665093 B2 JP2665093 B2 JP 2665093B2 JP 30653091 A JP30653091 A JP 30653091A JP 30653091 A JP30653091 A JP 30653091A JP 2665093 B2 JP2665093 B2 JP 2665093B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
epitaxial crystal
layer
epitaxial
thickness
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP30653091A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH05121510A (en
Inventor
紀生 早藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP30653091A priority Critical patent/JP2665093B2/en
Publication of JPH05121510A publication Critical patent/JPH05121510A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2665093B2 publication Critical patent/JP2665093B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Length-Measuring Devices Using Wave Or Particle Radiation (AREA)
  • Testing Or Measuring Of Semiconductors Or The Like (AREA)
  • Recrystallisation Techniques (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はエピタキシャル結晶を
破壊することなく、その層厚を観測するエピタキシャル
結晶の評価方法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 for evaluating an epitaxial crystal by observing the thickness of the epitaxial crystal without breaking the crystal.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3は例えば、 Japanese Journal of A
pplied Physics vol.25, No.6 (1986)pp.L498 〜L500に
示されているような、従来の、半導体レーザ構造を有す
るエピタキシャル結晶層の各層厚を測定する方法を示す
図であり、図において、1はGaAs基板、2はGaA
s基板1上に形成された全エピタキシャル結晶層であ
り、該全エピタキシャル結晶層2は、AlGaAs第1
クラッド層3,AlGaAs活性層4,AlGaAs第
2クラッド層5,GaAsキャップ層6が積層されて構
成されたものである。
2. Description of the Related Art FIG.
pplied Physics vol.25, No.6 (1986) pp.L498-L500 is a diagram showing a conventional method for measuring each layer thickness of an epitaxial crystal layer having a semiconductor laser structure. , 1 is a GaAs substrate, 2 is GaAs
An all-epitaxial crystal layer formed on the s-substrate 1, wherein the all-epitaxial crystal layer 2 is formed of an AlGaAs first
The cladding layer 3, the AlGaAs active layer 4, the AlGaAs second cladding layer 5, and the GaAs cap layer 6 are laminated.

【0003】次に作業手順について説明する。まず図3
(a) に示すように、2インチ径のGaAs基板1の上に
AlGaAs第1クラッド層3,AlGaAs活性層
4,AlGaAs第2クラッド層5,GaAsキャップ
層6からなる全エピタキシャル結晶層2をMOCVD法
によって成長する。その後、図3(b) に示すようにウェ
ハを劈開し、短冊状の試料を作製する。そして、図3
(c) に示すようにその断面をSEM(Scanning electro
n microscopy:走査型電子顕微鏡)で観察して写真をと
る等して各エピタキシャル層の厚みを求める。
Next, the working procedure will be described. First, FIG.
As shown in FIG. 1A, an all-epitaxial crystal layer 2 including an AlGaAs first cladding layer 3, an AlGaAs active layer 4, an AlGaAs second cladding layer 5, and a GaAs cap layer 6 is formed on a GaAs substrate 1 having a diameter of 2 inches by MOCVD. Grow by law. Thereafter, the wafer is cleaved as shown in FIG. 3 (b) to produce a strip-shaped sample. And FIG.
As shown in (c), the cross section is SEM (Scanning electro
The thickness of each epitaxial layer is determined by observing with a microscopy (scanning electron microscope) and taking photographs.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来のエピタキシャル
結晶の評価方法は以上のようにして行われており、ウェ
ハを破壊して劈開面を作成しなければならず、作業が複
雑であり、また劈開時の粉塵や手作業による油分の付着
によりウェハが汚染され、測定精度が低下するなどの問
題点があった。
The conventional method for evaluating an epitaxial crystal has been performed as described above, and it is necessary to destroy the wafer to form a cleavage plane. There is a problem that the wafer is contaminated due to dust at the time and adhesion of oil by manual operation, and measurement accuracy is reduced.

【0005】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、ウェハを破壊することなくエピ
タキシャル結晶層の各層厚みを求めることができるエピ
タキシャル結晶の評価方法を得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for evaluating an epitaxial crystal which can determine the thickness of each epitaxial crystal layer without breaking a wafer. I do.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明に係るエピタキ
シャル結晶の評価方法は、基板表面に鉛直に形成された
側壁を有する凹部を備えた半導体基板上にエピタキシャ
ル結晶層を成長し、上記側壁に沿って形成されたエピタ
キシャル結晶層を表面から観察するようにしたものであ
る。
A method for evaluating an epitaxial crystal according to the present invention comprises growing an epitaxial crystal layer on a semiconductor substrate having a concave portion having a side wall formed vertically on the surface of the substrate, and growing the epitaxial crystal layer along the side wall. This is to observe the epitaxial crystal layer formed by observation from the surface.

【0007】また、ウェハの劈開部の、基板表面に対し
て直角な劈開側面に形成されたエピタキシャル結晶層を
ウェハ表面から観察するようにしたものである。
Further, an epitaxial crystal layer formed on a cleavage side surface of the cleavage portion of the wafer perpendicular to the substrate surface is observed from the wafer surface.

【0008】[0008]

【作用】この発明においては、その表面に鉛直方向の側
壁面を有する凹部を備えた半導体基板にエピタキシャル
結晶層を成長するようにしたから、基板表面のエピタキ
シャル結晶層と同等の膜厚を有するエピタキシャル結晶
層が上記凹部の側壁面に形成され、基板表面からその断
面形状を観察することで層厚の測定を行うことができ
る。
According to the present invention, an epitaxial crystal layer is grown on a semiconductor substrate having a concave portion having a vertical side wall surface on the surface thereof. A crystal layer is formed on the side wall surface of the concave portion, and the layer thickness can be measured by observing the cross-sectional shape from the substrate surface.

【0009】また、その表面に対して垂直な劈開面を有
する基板を用いて結晶成長を行い、基板の劈開部におい
て、劈開側面あるいは基板表面に形成されたエピタキシ
ャル結晶層の断面を観察することで層厚の測定を行うこ
とができる。
Further, crystal growth is performed using a substrate having a cleavage plane perpendicular to the surface, and the cleavage side surface or the cross section of the epitaxial crystal layer formed on the substrate surface is observed at the cleavage part of the substrate. Measurement of the layer thickness can be performed.

【0010】[0010]

【実施例】以下、この発明の一実施例によるエピタキシ
ャル結晶の評価方法を図について説明する。図1におい
て、図3と同一符号は同一または相当部分を示し、1は
例えば2インチ径GaAs基板であり、(001)面
に、〈010〉及び〈001〉方向で囲まれた領域に凹
み7が複数形成されている。また8は基板1の(11
1)面を示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method for evaluating an epitaxial crystal according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, the same reference numerals as those in FIG. 3 denote the same or corresponding parts, and 1 denotes a GaAs substrate having a diameter of, for example, 2 inches, and a recess 7 in the (001) plane in a region surrounded by <010> and <001> directions. Are formed. 8 is the (1) of the substrate 1
1) Show the surface.

【0011】次に作業手順について説明する。まず図1
(a) に示すように、2インチ径のGaAs基板1の(1
00)面に写真製版とウェットエッチングにより〈01
0〉および〈001〉方向で囲まれた領域だけを凹ませ
る。すると凹み7は、順メサ形状でもなく、逆メサ形状
でもない{011}面が露呈した({010}及び{0
01}面に対し45°傾斜した)、表面に対し垂直な側
壁を有するものとなる(図1(b) 参照)。
Next, the working procedure will be described. First, Figure 1
As shown in (a), the (1) of the GaAs substrate 1 having a diameter of 2 inches is used.
The <00) surface was subjected to <01 by photoengraving and wet etching.
Only the region surrounded by the <0> and <001> directions is recessed. Then, the dent 7 has a {011} surface that is neither a normal mesa shape nor a reverse mesa shape ({010} and {0}).
It has a side wall perpendicular to the surface (inclined at 45 ° with respect to the 01 ° plane) (see FIG. 1B).

【0012】その後図1(c) 及び(d) に示すように、こ
の凹み7の形成されたGaAs基板1の(100)1面
上に半導体レーザ構造のエピタキシャル結晶2をMOC
VD法によって成長する。すると凹み7部の各面におけ
る成長速度は基板表面における成長速度とほぼ等しく、
さらに{111}面8が完全に露呈するようになる(図
1(e) 及び(f) 参照)。そのため、基板表面からSEM
観察を行うだけでエピタキシャル結晶2の各層の厚みを
読み取ることができる。
Thereafter, as shown in FIGS. 1 (c) and 1 (d), an epitaxial crystal 2 having a semiconductor laser structure is formed on the (100) 1 surface of the GaAs substrate 1 in which the recess 7 is formed by MOC.
It grows by the VD method. Then, the growth rate on each surface of the recess 7 is almost equal to the growth rate on the substrate surface.
Further, the {111} plane 8 is completely exposed (see FIGS. 1 (e) and 1 (f)). Therefore, SEM from the substrate surface
The thickness of each layer of the epitaxial crystal 2 can be read simply by observation.

【0013】さらに基板1に4つの凹み7を形成するこ
とで、各層厚みのウェハ内での分布を測定することもで
きる。
Further, by forming four recesses 7 in the substrate 1, the distribution of the thickness of each layer in the wafer can be measured.

【0014】このように本実施例によれば、基板1の
(001)面に対し{010}面および{001}面の
露呈した垂直な側壁面を有する凹部7を設け、基板上に
エピタキシャル結晶2を成長させ、上記凹部の側壁面に
沿って成長したエピタキシャル結晶2の断面を{11
1}面8からSEMにて観察して各層の厚みを読み取る
ようにしたから、ウェハを破壊する必要がなく作業が簡
単であり、またウェハが汚染されることがない。
As described above, according to the present embodiment, the concave portion 7 having the {010} surface and the {001} surface exposed to the (001) surface of the substrate 1 is provided, and the epitaxial crystal is formed on the substrate. 2 and the cross section of the epitaxial crystal 2 grown along the side wall surface of the concave portion
Since the thickness of each layer is read by observing from the 1} surface 8 with an SEM, it is not necessary to break the wafer, the operation is simple, and the wafer is not contaminated.

【0015】なお、上記実施例では基板1に予め凹み7
を形成し、その上にエピタキシャル層を成長させるよう
にしたが、ウェハの劈開部に形成されたエピタキシャル
層の断面を観察するようにしてもよい。すなわち図2は
本発明の第2の実施例によるエピタキシャル結晶の評価
方法を示す図であり、図において、9は劈開部である。
In the above-described embodiment, the recess 1 is previously formed in the substrate 1.
Is formed, and the epitaxial layer is grown thereon. However, the cross section of the epitaxial layer formed at the cleavage portion of the wafer may be observed. That is, FIG. 2 is a diagram showing a method for evaluating an epitaxial crystal according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 2, reference numeral 9 denotes a cleavage portion.

【0016】次に作業手順について説明する。図2(a)
に示すように、GaAs基板1の(001)面上にエピ
タキシャル成長を行う。すると図2(b) に示すように、
GaAs基板1表面にエピタキシャル結晶層2aが形成
され、劈開部9の劈開側面にはエピタキシャル結晶層2
bが形成される。そしてこのエピタキシャル結晶層2b
は図2(c) に示すように、GaAs基板1の表面に対し
て垂直な劈開側面に形成され、その角部において{11
1}面8が現れ、該面8からエピタキシャル結晶層2b
を観察することで上記実施例と同様にして各層厚を読み
取ることができる。なおこの場合、GaAs基板1表面
に形成されたエピタキシャル結晶層2aを観察すること
で、各層厚を読み取ることもできる。この場合、基板に
凹部等を設ける必要がなくさらに作業の簡素化を図るこ
とができる。
Next, the working procedure will be described. Fig. 2 (a)
As shown in (1), epitaxial growth is performed on the (001) plane of the GaAs substrate 1. Then, as shown in FIG.
An epitaxial crystal layer 2 a is formed on the surface of the GaAs substrate 1, and the epitaxial crystal layer 2 a
b is formed. And this epitaxial crystal layer 2b
Is formed on the cleavage side surface perpendicular to the surface of the GaAs substrate 1 as shown in FIG.
1} plane 8 appears, and from this plane 8, epitaxial crystal layer 2b
By observing, the thickness of each layer can be read in the same manner as in the above example. In this case, the thickness of each layer can be read by observing the epitaxial crystal layer 2a formed on the surface of the GaAs substrate 1. In this case, there is no need to provide a recess or the like on the substrate, and the operation can be further simplified.

【0017】なお上記実施例では、エピタキシャル結晶
層としてレーザを構成する場合を例にして説明したが、
レーザ以外のエピタキシャル結晶層であってもよいこと
は言うまでもない。
In the above embodiment, the case where a laser is constituted as an epitaxial crystal layer has been described as an example.
It goes without saying that an epitaxial crystal layer other than a laser may be used.

【0018】また上記各実施例で用いられる基板として
は、(100)面から5°以内の傾きを有するものを用
いるのが望ましい。
As the substrate used in each of the above embodiments, it is desirable to use a substrate having an inclination within 5 ° from the (100) plane.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上のように、この発明に係るエピタキ
シャル結晶層の評価方法によれば、基板表面に対して鉛
直な面方向にもエピタキシャル成長を行わせ、その端面
に露呈した断面構造を表面から観察することでエピタキ
シャル層の各層の厚みを測定するようにしたから、ウェ
ハを破壊することなく簡単な作業手順で結晶評価を行う
ことができ、また劈開時の粉塵や手作業による油分の付
着の影響が除去され測定精度の向上を期待することがで
きるという効果がある。
As described above, according to the method for evaluating an epitaxial crystal layer according to the present invention, epitaxial growth is performed also in the direction perpendicular to the substrate surface, and the cross-sectional structure exposed at the end face is removed from the surface. Since the thickness of each layer of the epitaxial layer is measured by observation, crystal evaluation can be performed by a simple operation procedure without destroying the wafer, and dust at the time of cleavage and adhesion of oil due to manual work can be evaluated. There is an effect that the influence is removed and improvement in measurement accuracy can be expected.

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

【図1】この発明の一実施例によるエピタキシャル結晶
の評価方法の層厚測定の原理を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a principle of measuring a layer thickness in an epitaxial crystal evaluation method according to an embodiment of the present invention.

【図2】この発明の他の実施例によるエピタキシャル結
晶の評価方法の層厚測定の原理を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a principle of measuring a layer thickness in a method for evaluating an epitaxial crystal according to another embodiment of the present invention.

【図3】従来のエピタキシャル結晶の評価方法の層厚測
定手順を示す工程図である。
FIG. 3 is a process chart showing a layer thickness measuring procedure of a conventional method for evaluating an epitaxial crystal.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 GaAs基板 2 全エピタキシャル結晶層 3 AlGaAs第1クラッド層 4 AlGaAs活性層 5 AlGaAs第2クラッド層 6 GaAsキャップ層 7 基板表面の凹み 8 {111}面 9 劈開部 Reference Signs List 1 GaAs substrate 2 Total epitaxial crystal layer 3 AlGaAs first cladding layer 4 AlGaAs active layer 5 AlGaAs second cladding layer 6 GaAs cap layer 7 Substrate surface depression 8 {111} plane 9 Cleaved part

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 基板上に形成されたエピタキシャル層の
層厚を測定して評価する方法において、 鉛直な内壁面を有する凹部が形成された基板を用い、該
基板上にエピタキシャル層を成長させ、 上記内壁面に沿って成長したエピタキシャル層の露呈し
た断面の層厚を測定することにより結晶評価を行うこと
を特徴とするエピタキシャル結晶の評価方法。
1. A method for measuring and evaluating the thickness of an epitaxial layer formed on a substrate, comprising: using a substrate having a recess having a vertical inner wall surface, growing the epitaxial layer on the substrate; A method for evaluating an epitaxial crystal, comprising: evaluating a crystal by measuring a layer thickness of an exposed cross section of an epitaxial layer grown along the inner wall surface.
【請求項2】 基板上に形成されたエピタキシャル層の
層厚を測定して評価する方法において、 その表面に対して垂直な劈開面を有する基板を用い、該
基板上にエピタキシャル層を成長させ、 上記基板の劈開面に沿って成長したエピタキシャル層の
露呈した断面の層厚、もしくは上記劈開面から見た、上
記基板表面に成長したエピタキシャル層の露呈した断面
の層厚を測定することにより結晶評価を行うことを特徴
とするエピタキシャル結晶の評価方法。
2. A method for measuring and evaluating the thickness of an epitaxial layer formed on a substrate, comprising: using a substrate having a cleavage plane perpendicular to the surface thereof, growing the epitaxial layer on the substrate, Crystallographic evaluation by measuring the thickness of the exposed cross section of the epitaxial layer grown along the cleavage plane of the substrate or the thickness of the exposed cross section of the epitaxial layer grown on the surface of the substrate viewed from the cleavage plane A method for evaluating an epitaxial crystal.
JP30653091A 1991-10-25 1991-10-25 Evaluation method of epitaxial crystal Expired - Lifetime JP2665093B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30653091A JP2665093B2 (en) 1991-10-25 1991-10-25 Evaluation method of epitaxial crystal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30653091A JP2665093B2 (en) 1991-10-25 1991-10-25 Evaluation method of epitaxial crystal

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05121510A JPH05121510A (en) 1993-05-18
JP2665093B2 true JP2665093B2 (en) 1997-10-22

Family

ID=17958139

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30653091A Expired - Lifetime JP2665093B2 (en) 1991-10-25 1991-10-25 Evaluation method of epitaxial crystal

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2665093B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05121510A (en) 1993-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6218264B1 (en) Method of producing a calibration standard for 2-D and 3-D profilometry in the sub-nanometer range
JP2624873B2 (en) Atomic force microscope probe and method of manufacturing the same
JP3913194B2 (en) Nitride semiconductor light emitting device
EP0413041A1 (en) Method of producing micromechanical sensors for the AFM/STM profilometry and micromechanical AFM/STM sensor head
EP0468071A1 (en) Method of producing micromechanical sensors for the AFM/STM/MFM profilometry and micromechanical AFM/STM/MFM sensor head
US20120060244A1 (en) Scanning probe having integrated silicon tip with cantilever
JP2005064469A (en) Nitride semiconductor light emitting element and its manufacturing method
US7767101B2 (en) Method for fabricating probe for use in scanning probe microscope
JP2665093B2 (en) Evaluation method of epitaxial crystal
JPH1090287A (en) Probe for interatomic force microscope and its manufacture
EP0628809A1 (en) Calibration standard for 2-D and 3-D profilometry in the sub-nanometer range and method of producing it
US6949387B2 (en) Method of designing a semiconductor device
JPS61171136A (en) Mesa etching method for semiconductor crystal
US7247248B2 (en) Method of forming atomic force microscope tips
JPS6273617A (en) Method for measuring thickness of epitaxial wafer layer
KR19990056778A (en) Morphology Analysis Method for Bulk Defects of Semiconductor Wafers and Morphology Analysis Method for Surface Defects
JP2947230B2 (en) Method for measuring COD level of semiconductor laser device and method for evaluating semiconductor laser device
Whaley et al. High quality dry etched InP semiconductor laser facets and characterization using atomic force microscopy
JPS6377132A (en) Manufacture of semiconductor device
JP2001219386A (en) Manufacturing method of semiconductor wafer with laser mark
US5456117A (en) Pressure sensor apparatus and method of manufacturing wherein the silicon-crystal substrate of the sensor has inclined crystallographic axes and gage resistors formed in a cavity of the substrate
JPH11201978A (en) Manufacture of probe part and cantilever
Streubel et al. Determination of the interface structure of very thin GaInAs/InP quantum wells
JPH05157553A (en) Manufacture of probe for interatomic force microscope
Chen et al. Precise mask alignment design to crystal orientation of (100) silicon wafer using wet anisotropic etching