JPH0620966A - 化合物半導体ウェハの製造方法 - Google Patents
化合物半導体ウェハの製造方法Info
- Publication number
- JPH0620966A JPH0620966A JP17553092A JP17553092A JPH0620966A JP H0620966 A JPH0620966 A JP H0620966A JP 17553092 A JP17553092 A JP 17553092A JP 17553092 A JP17553092 A JP 17553092A JP H0620966 A JPH0620966 A JP H0620966A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- semiconductor wafer
- compound semiconductor
- iii ratio
- less
- growth
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Junction Field-Effect Transistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】成長温度、Ｖ／III 比、成長速度といった成長
条件を最適化して、雑音指数ＮＦが０．６ｄＢを下回る
ＨＥＭＴを実現する。 【構成】アンドープＩｎＧａＡｓキャリア走行層を有機
金属気相エピタキシーで成長させるに際して、次の成長
条件を満足させる。成長温度５００〜５５０℃でＶ／II
I 比１００以上、５５０〜６２５℃でＶ／III 比２０以
下、６２５〜６５０℃でＶ／III 比５０、６５０〜７０
０℃でＶ／III 比１００以上、７００℃以上でＶ／III
比１５０以上とする。また、成長速度５Å／ｓ以下およ
び１０Å／ｓ以上ではＶ／III 比は共に２０以下、５〜
１０Å／ｓではＶ／III 比５０以上とする。これらの成
長条件により凡そシートキャリア濃度ｎs ２．０ｃ
ｍ-2、電子移動度μ７０００ｃｍ2 ／Ｖ・ｓを得る。
条件を最適化して、雑音指数ＮＦが０．６ｄＢを下回る
ＨＥＭＴを実現する。 【構成】アンドープＩｎＧａＡｓキャリア走行層を有機
金属気相エピタキシーで成長させるに際して、次の成長
条件を満足させる。成長温度５００〜５５０℃でＶ／II
I 比１００以上、５５０〜６２５℃でＶ／III 比２０以
下、６２５〜６５０℃でＶ／III 比５０、６５０〜７０
０℃でＶ／III 比１００以上、７００℃以上でＶ／III
比１５０以上とする。また、成長速度５Å／ｓ以下およ
び１０Å／ｓ以上ではＶ／III 比は共に２０以下、５〜
１０Å／ｓではＶ／III 比５０以上とする。これらの成
長条件により凡そシートキャリア濃度ｎs ２．０ｃ
ｍ-2、電子移動度μ７０００ｃｍ2 ／Ｖ・ｓを得る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＨＥＭＴ構造をもつ化
合物半導体ウェハの製造方法、特に、有機金属気相エピ
タキシーによりＩｎＧａＡｓキャリア層を臨界膜厚以下
で成長させてシュードモフィックＨＥＭＴ構造とした化
合物半導体ウェハに関するものである。
合物半導体ウェハの製造方法、特に、有機金属気相エピ
タキシーによりＩｎＧａＡｓキャリア層を臨界膜厚以下
で成長させてシュードモフィックＨＥＭＴ構造とした化
合物半導体ウェハに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】基板に設けたバッファ層上に、不純物を
含まないキャリア走行層と、ｎ型不純物（キャリアの走
行に障害となる）を含むキャリア供給層と、ショットキ
ゲートを積んだ構造はＨＥＭＴ（高電子移動度トランジ
スタ）として広く知られている。これはキャリア走行層
とキャリア供給層とをヘテロ接合によって空間的に切り
離すことで、雑音特性、高周波特性を上げることに成功
しているものである。これには、雑音特性を向上したシ
ュードモフィックＨＥＭＴ（Ｐｓｅｕｄｏ ｍｏｒｐｈ
ｉｃ 高電子移動度トランジスタ）と呼ばれるものがあ
る。
含まないキャリア走行層と、ｎ型不純物（キャリアの走
行に障害となる）を含むキャリア供給層と、ショットキ
ゲートを積んだ構造はＨＥＭＴ（高電子移動度トランジ
スタ）として広く知られている。これはキャリア走行層
とキャリア供給層とをヘテロ接合によって空間的に切り
離すことで、雑音特性、高周波特性を上げることに成功
しているものである。これには、雑音特性を向上したシ
ュードモフィックＨＥＭＴ（Ｐｓｅｕｄｏ ｍｏｒｐｈ
ｉｃ 高電子移動度トランジスタ）と呼ばれるものがあ
る。
【０００３】図３に従来のｎ型ＡｌＧａＡｓ／ＩｎＧａ
Ａｓ／ＧａＡｓ系シュードモフィックＨＥＭＴエピタキ
シャルウェハの基本構造を示す。半絶縁性ＧａＡｓ基板
１上にアンドープのＧａＡｓバッファ層２（０．５μｍ
厚）、その上にシュードモフィックとするために臨界膜
厚以下で制御された膜厚の薄いアンドープＩｎ0.2 Ｇａ
0.8 Ａｓキャリア走行層３（１０ｎｍ）を、原子レベル
で微細な成長制御が可能な有機金属気相エピタキシー
（以下、ＭＯＶＰＥと略する）で成長させる。この場
合、キャリア走行層３を構成するＩｎＧａＡｓはバッフ
ァ層２を構成するＧａＡｓと格子定数が異なるため、Ｇ
ａＡｓ上への成長では大きく歪んだ結晶となるが、臨界
膜厚と呼ばれるある一定の膜厚を超えない限り界面に転
位が生じないきれいな接合が得られる。このように格子
不整合であっても格子が歪むことによって界面で格子欠
陥が生じないような状態をシュードモフィック状態とい
う。シュードモフィック状態が崩れて転位が発生すると
ＨＥＭＴとして必要なキャリア濃度が得られない。
Ａｓ／ＧａＡｓ系シュードモフィックＨＥＭＴエピタキ
シャルウェハの基本構造を示す。半絶縁性ＧａＡｓ基板
１上にアンドープのＧａＡｓバッファ層２（０．５μｍ
厚）、その上にシュードモフィックとするために臨界膜
厚以下で制御された膜厚の薄いアンドープＩｎ0.2 Ｇａ
0.8 Ａｓキャリア走行層３（１０ｎｍ）を、原子レベル
で微細な成長制御が可能な有機金属気相エピタキシー
（以下、ＭＯＶＰＥと略する）で成長させる。この場
合、キャリア走行層３を構成するＩｎＧａＡｓはバッフ
ァ層２を構成するＧａＡｓと格子定数が異なるため、Ｇ
ａＡｓ上への成長では大きく歪んだ結晶となるが、臨界
膜厚と呼ばれるある一定の膜厚を超えない限り界面に転
位が生じないきれいな接合が得られる。このように格子
不整合であっても格子が歪むことによって界面で格子欠
陥が生じないような状態をシュードモフィック状態とい
う。シュードモフィック状態が崩れて転位が発生すると
ＨＥＭＴとして必要なキャリア濃度が得られない。
【０００４】このようなシュードモフィック状態でバッ
ファ層２と接合されたキャリア供給層３上に、さらにア
ンドープＡｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓスペーサ層４（２ｎｍ
厚）を介してｎ型Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓキャリア供給層
５（４０ｎｍ厚）を成長させるようにしたものである。
なお、スペーサ層４は、キャリア供給層５からのクーロ
ン散乱を抑え、電子移動度を向上するために必要に応じ
て挿入するものであり、ＨＥＭＴとして動作上必須のも
のではない。
ファ層２と接合されたキャリア供給層３上に、さらにア
ンドープＡｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓスペーサ層４（２ｎｍ
厚）を介してｎ型Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ａｓキャリア供給層
５（４０ｎｍ厚）を成長させるようにしたものである。
なお、スペーサ層４は、キャリア供給層５からのクーロ
ン散乱を抑え、電子移動度を向上するために必要に応じ
て挿入するものであり、ＨＥＭＴとして動作上必須のも
のではない。
【０００５】キャリア供給層５とキャリア走行層３との
ヘテロ界面のキャリア走行層３側にたまる２次元電子ガ
スをチャネルとして使用するが、この２次元電子ガスの
シートキャリア濃度、電子移動度が高い程、雑音特性の
良好な高性能ＨＥＭＴが作製できる。従来は、常温でシ
ートキャリア濃度として１．６×１０12ｃｍ-2、電子移
動度として６５００ｃｍ2 ／Ｖ・ｓというのが通常の水
準であった。しかし、これにより作製できるＨＥＭＴの
雑音指数ＮＦは０．７ｄＢ止まりであった。
ヘテロ界面のキャリア走行層３側にたまる２次元電子ガ
スをチャネルとして使用するが、この２次元電子ガスの
シートキャリア濃度、電子移動度が高い程、雑音特性の
良好な高性能ＨＥＭＴが作製できる。従来は、常温でシ
ートキャリア濃度として１．６×１０12ｃｍ-2、電子移
動度として６５００ｃｍ2 ／Ｖ・ｓというのが通常の水
準であった。しかし、これにより作製できるＨＥＭＴの
雑音指数ＮＦは０．７ｄＢ止まりであった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来技術で雑
音指数ＮＦが０．６ｄＢを下回るＨＥＭＴを実現しよう
とすると、シートキャリア濃度、電子移動度をさらに増
やす必要がある。このためには、Ｉｎ組成が高いほどＩ
ｎＧａＡｓにたまる電子の濃度が増すため増幅率の高く
雑音特性のよいＨＥＭＴデバイスが製作できることか
ら、従来０．１５が主であったＩｎＧａＡｓのＩｎ組成
を、０．２とする一方、成長温度、Ｖ／III比、成長速
度といった成長条件を最適化する必要がある。しかしな
がら、Ｉｎ組成を高くすることは、それだけＩｎＧａＡ
ｓに内在する歪が大きくなり、結晶が壊れ始める臨界膜
厚が薄くなるため製作が難しくなる。また従来、成長温
度、Ｖ／III 比、成長速度といった成長条件の最適化の
検討は全く行われていなかった。
音指数ＮＦが０．６ｄＢを下回るＨＥＭＴを実現しよう
とすると、シートキャリア濃度、電子移動度をさらに増
やす必要がある。このためには、Ｉｎ組成が高いほどＩ
ｎＧａＡｓにたまる電子の濃度が増すため増幅率の高く
雑音特性のよいＨＥＭＴデバイスが製作できることか
ら、従来０．１５が主であったＩｎＧａＡｓのＩｎ組成
を、０．２とする一方、成長温度、Ｖ／III比、成長速
度といった成長条件を最適化する必要がある。しかしな
がら、Ｉｎ組成を高くすることは、それだけＩｎＧａＡ
ｓに内在する歪が大きくなり、結晶が壊れ始める臨界膜
厚が薄くなるため製作が難しくなる。また従来、成長温
度、Ｖ／III 比、成長速度といった成長条件の最適化の
検討は全く行われていなかった。
【０００７】本発明の目的は、シュードモフィックＨＥ
ＭＴ構造の化合物半導体ウェハの特性を決定するＩｎＧ
ａＡｓキャリア走行層の成長条件を最適化することによ
って、前述の欠点を解消し、十分高いシートキャリア濃
度と電子移動度をもち、製造の容易な化合物半導体ウェ
ハの製造方法を提供することにある。
ＭＴ構造の化合物半導体ウェハの特性を決定するＩｎＧ
ａＡｓキャリア走行層の成長条件を最適化することによ
って、前述の欠点を解消し、十分高いシートキャリア濃
度と電子移動度をもち、製造の容易な化合物半導体ウェ
ハの製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の化合物半導体ウ
ェハの製造方法は、半絶縁性ＧａＡｓ基板上に、シュー
ドモフィック接合を得るために臨界膜厚以下で制御され
たアンドープＩｎＧａＡｓキャリア走行層を少なくとも
有機金属気相エピタキシーで成長させ、その上にｎ型Ｉ
ｎＡｌＡｓキャリア供給層を成長させたｎ型ＡｌＧａＡ
ｓ／ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓシュードモフィックＨＥＭ
Ｔ構造の化合物半導体ウェハの製造方法において、アン
ドープＩｎＧａＡｓキャリア走行層を成長させるに際し
て、Ｖ／III 比を２０以下とし、かつ、成長温度を５５
０℃〜６２５℃としたものである。
ェハの製造方法は、半絶縁性ＧａＡｓ基板上に、シュー
ドモフィック接合を得るために臨界膜厚以下で制御され
たアンドープＩｎＧａＡｓキャリア走行層を少なくとも
有機金属気相エピタキシーで成長させ、その上にｎ型Ｉ
ｎＡｌＡｓキャリア供給層を成長させたｎ型ＡｌＧａＡ
ｓ／ＩｎＧａＡｓ／ＧａＡｓシュードモフィックＨＥＭ
Ｔ構造の化合物半導体ウェハの製造方法において、アン
ドープＩｎＧａＡｓキャリア走行層を成長させるに際し
て、Ｖ／III 比を２０以下とし、かつ、成長温度を５５
０℃〜６２５℃としたものである。
【０００９】また、上記化合物半導体ウェハの製造方法
において、成長温度を６２５〜６５０℃とした場合には
Ｖ／III 比を５０、成長温度を６５０〜７００℃とした
場合にはＶ／III 比を１００以上、成長温度を７００℃
以上とした場合にはＶ／III比を１５０以上、そして成
長温度を５５０℃以下とした場合にはＶ／III 比を１０
０以上としたものである。
において、成長温度を６２５〜６５０℃とした場合には
Ｖ／III 比を５０、成長温度を６５０〜７００℃とした
場合にはＶ／III 比を１００以上、成長温度を７００℃
以上とした場合にはＶ／III比を１５０以上、そして成
長温度を５５０℃以下とした場合にはＶ／III 比を１０
０以上としたものである。
【００１０】さらに、上記化合物半導体ウェハの製造方
法において、成長速度を５Å／ｓ以下とし、かつＶ／II
I 比を２０以下としたものである。成長速度を１０Å／
ｓ以上とした場合には、Ｖ／III 比を２０以下、成長速
度を５〜１０Å／ｓとした場合には、Ｖ／III 比を５０
以上としたものである。
法において、成長速度を５Å／ｓ以下とし、かつＶ／II
I 比を２０以下としたものである。成長速度を１０Å／
ｓ以上とした場合には、Ｖ／III 比を２０以下、成長速
度を５〜１０Å／ｓとした場合には、Ｖ／III 比を５０
以上としたものである。
【００１１】なお、ＩｎＧａＡｓキャリア走行層のＩｎ
組成は、組成０のときを除いて（ＧａＡｓは不可）任意
である。Ｉｎ組成が任意である理由は次の２点にある。
組成は、組成０のときを除いて（ＧａＡｓは不可）任意
である。Ｉｎ組成が任意である理由は次の２点にある。
【００１２】シュードモフィックＨＥＭＴは、ＡｌＧ
ａＡｓ（またはＧａＡｓ）とＩｎＧａＡｓとのヘテロ接
合を利用したものであれば、ＩｎＧａＡｓのＩｎ組成に
かかわらず作製できる。Ａｌ組成を特定しないのもこの
理由による。どのような組成であってもシュードモフィ
ックＨＥＭＴを作製できる。ただし、ＡｌＧａＡｓ／Ｇ
ａＡｓの組合せはできない。
ａＡｓ（またはＧａＡｓ）とＩｎＧａＡｓとのヘテロ接
合を利用したものであれば、ＩｎＧａＡｓのＩｎ組成に
かかわらず作製できる。Ａｌ組成を特定しないのもこの
理由による。どのような組成であってもシュードモフィ
ックＨＥＭＴを作製できる。ただし、ＡｌＧａＡｓ／Ｇ
ａＡｓの組合せはできない。
【００１３】本成長方法は、ＩｎＧａＡｓ混晶を成長
する際に重要となるものである。これは、従来のＧａＡ
ｓに新たにＩｎ原子を加える際に重要となるもので、加
えるＩｎ原子の多少によるものではない。従って、Ｉｎ
ＧａＡｓ（ＧａＡｓは除く）であれば全て成立する。
する際に重要となるものである。これは、従来のＧａＡ
ｓに新たにＩｎ原子を加える際に重要となるもので、加
えるＩｎ原子の多少によるものではない。従って、Ｉｎ
ＧａＡｓ（ＧａＡｓは除く）であれば全て成立する。
【００１４】また、既述した理由で、ＡｌＧａＡｓキャ
リア供給層のＡｌ組成は、組成０のときも含め（ＧａＡ
ｓでも可）任意である。
リア供給層のＡｌ組成は、組成０のときも含め（ＧａＡ
ｓでも可）任意である。
【００１５】
【作用】ＩｎＧａＡｓキャリア走行層の成長温度に関わ
らずＶ／III 比を一定にしてしまうと、成長温度に応じ
てシートキャリア濃度、電子移動度が大きく変動するた
め、シートキャリア濃度、電子移動度を常に高くするこ
とはできない。これらを高くするためには、成長温度に
応じてＶ／III 比を変えてやる必要がある。また、成長
速度に関しても同様で、シートキャリア濃度、電子移動
度を高くするためには、成長速度に応じてＶ／III 比を
変えてやる必要がある。
らずＶ／III 比を一定にしてしまうと、成長温度に応じ
てシートキャリア濃度、電子移動度が大きく変動するた
め、シートキャリア濃度、電子移動度を常に高くするこ
とはできない。これらを高くするためには、成長温度に
応じてＶ／III 比を変えてやる必要がある。また、成長
速度に関しても同様で、シートキャリア濃度、電子移動
度を高くするためには、成長速度に応じてＶ／III 比を
変えてやる必要がある。
【００１６】本発明では、上述した各成長温度及び成長
速度毎にＶ／III 比を変えて、シートキャリア濃度、電
子移動度が常に高くなるように、Ｖ／III 比条件を最適
化したので、ＩｎＧａＡｓキャリア走行層のＩｎ組成を
０．２またはそれ以上としなくとも、ＨＥＭＴ構造の合
物半導体ウェハの電気的特性が向上する。このことは、
Ｉｎ組成を０．２またはそれ以上に上げると、ＩｎＧａ
Ａｓに内在する歪のため、結晶が壊れ始める臨界膜厚が
薄くなり製作が不可能となるという問題をも回避でき、
製造の容易化が図れる。
速度毎にＶ／III 比を変えて、シートキャリア濃度、電
子移動度が常に高くなるように、Ｖ／III 比条件を最適
化したので、ＩｎＧａＡｓキャリア走行層のＩｎ組成を
０．２またはそれ以上としなくとも、ＨＥＭＴ構造の合
物半導体ウェハの電気的特性が向上する。このことは、
Ｉｎ組成を０．２またはそれ以上に上げると、ＩｎＧａ
Ａｓに内在する歪のため、結晶が壊れ始める臨界膜厚が
薄くなり製作が不可能となるという問題をも回避でき、
製造の容易化が図れる。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。既に説明
した図３のシュードモフィックＨＥＭＴエピタキシャル
ウェハと同じ構造のウェハを用い、そのＩｎＧａＡｓキ
ャリア走行層３の成長条件を種々変えて成長させた。こ
の場合もエピタキシャル成長は有機金属気相エピタキシ
ーを用いた。成長後、ホール測定法により常温（３００
Ｋ）でシートキャリア濃度と電子移動度を調べた。その
結果、次のことが分った。
した図３のシュードモフィックＨＥＭＴエピタキシャル
ウェハと同じ構造のウェハを用い、そのＩｎＧａＡｓキ
ャリア走行層３の成長条件を種々変えて成長させた。こ
の場合もエピタキシャル成長は有機金属気相エピタキシ
ーを用いた。成長後、ホール測定法により常温（３００
Ｋ）でシートキャリア濃度と電子移動度を調べた。その
結果、次のことが分った。
【００１８】（１）ＩｎＧａＡｓキャリア走行層のＭＯ
ＶＰＥ成長温度を５００〜７５０℃と変化させたとこ
ろ、図１（Ａ）、（Ｂ）の結果が得られた。Ｖ／III 比
が次の条件をとるとき、凡そシートキャリア濃度ｎs が
２．０ｃｍ-2、電子移動度μが７０００ｃｍ2 ／Ｖ・ｓ
を示す。すなわち、成長温度５００〜５５０℃ではＶ／
III 比１００以上、５５０〜６２５℃ではＶ／III 比２
０以下、６２５〜６５０℃ではＶ／III 比５０、６５０
〜７００℃ではＶ／III 比１００以上、そして７００℃
以上ではＶ／III 比は１５０以上でないと良好な特性が
得られない。なお、５００〜５５０℃ではシートキャリ
ア濃度ｎs のみについてみれば、Ｖ／III比２０以下で
あっても良いのであるが、その場合、電子移動度μが悪
くなるため採用できない。なお、この時の成長速度によ
る影響は無視した。
ＶＰＥ成長温度を５００〜７５０℃と変化させたとこ
ろ、図１（Ａ）、（Ｂ）の結果が得られた。Ｖ／III 比
が次の条件をとるとき、凡そシートキャリア濃度ｎs が
２．０ｃｍ-2、電子移動度μが７０００ｃｍ2 ／Ｖ・ｓ
を示す。すなわち、成長温度５００〜５５０℃ではＶ／
III 比１００以上、５５０〜６２５℃ではＶ／III 比２
０以下、６２５〜６５０℃ではＶ／III 比５０、６５０
〜７００℃ではＶ／III 比１００以上、そして７００℃
以上ではＶ／III 比は１５０以上でないと良好な特性が
得られない。なお、５００〜５５０℃ではシートキャリ
ア濃度ｎs のみについてみれば、Ｖ／III比２０以下で
あっても良いのであるが、その場合、電子移動度μが悪
くなるため採用できない。なお、この時の成長速度によ
る影響は無視した。
【００１９】（２）ＭＯＶＰＥの成長速度を４〜１２Å
／ｓと変化させたところ、図２（Ａ）、（Ｂ）の結果が
得られた。Ｖ／III 比が次の値をとるとき、凡そシート
キャリア濃度ｎs が１．６〜２．０ｃｍ-2、電子移動度
μが６５００〜７０００ｃｍ2 ／Ｖ・ｓを示す。成長速
度７．５Å／ｓのときは、Ｖ／III 比５０以上が良好だ
が、それ以外は２０以下で良好な結果が得られた。従っ
て、成長速度５Å／ｓ以下および１０Å／ｓ以上ではＶ
／III 比は共に２０以下、５〜１０Å／ｓではＶ／III
比５０以上でないと良好な特性が得られない。なお、こ
のときの成長は、図１から、それぞれで最適と考えられ
る成長温度で行った。
／ｓと変化させたところ、図２（Ａ）、（Ｂ）の結果が
得られた。Ｖ／III 比が次の値をとるとき、凡そシート
キャリア濃度ｎs が１．６〜２．０ｃｍ-2、電子移動度
μが６５００〜７０００ｃｍ2 ／Ｖ・ｓを示す。成長速
度７．５Å／ｓのときは、Ｖ／III 比５０以上が良好だ
が、それ以外は２０以下で良好な結果が得られた。従っ
て、成長速度５Å／ｓ以下および１０Å／ｓ以上ではＶ
／III 比は共に２０以下、５〜１０Å／ｓではＶ／III
比５０以上でないと良好な特性が得られない。なお、こ
のときの成長は、図１から、それぞれで最適と考えられ
る成長温度で行った。
【００２０】以上述べたように本実施例によれば、シー
トキャリア濃度として常温で１．６×１０12ｃｍ-2、電
子移動度として常温で６５００ｃｍ2 ／Ｖ・ｓという従
来の通常水準を上回り、シートキャリア濃度２．５×１
０12ｃｍ-2、電子移動度７０００ｃｍ2 ／Ｖ・ｓという
高い値を得ることができる。
トキャリア濃度として常温で１．６×１０12ｃｍ-2、電
子移動度として常温で６５００ｃｍ2 ／Ｖ・ｓという従
来の通常水準を上回り、シートキャリア濃度２．５×１
０12ｃｍ-2、電子移動度７０００ｃｍ2 ／Ｖ・ｓという
高い値を得ることができる。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、ＩｎＧａＡｓキャリア
走行層の成長条件を最適化することによって、十分高い
シートキャリア濃度と電子移動度をもつ化合物半導体ウ
ェハを得ることができ、その結果、化合物半導体ウェハ
の電気特性が大幅に向上し、雑音指数ＮＦが０．６ｄＢ
以下のＨＥＭＴデバイスを実現することが可能とり、し
かも、製造条件の最適化がなされるので製造も容易にな
った。
走行層の成長条件を最適化することによって、十分高い
シートキャリア濃度と電子移動度をもつ化合物半導体ウ
ェハを得ることができ、その結果、化合物半導体ウェハ
の電気特性が大幅に向上し、雑音指数ＮＦが０．６ｄＢ
以下のＨＥＭＴデバイスを実現することが可能とり、し
かも、製造条件の最適化がなされるので製造も容易にな
った。
【図１】本発明の実施例によるシュードモフィックＨＥ
ＭＴ化合物半導体ウェハのＩｎＧａＡｓキャリア走行層
の成長温度およびＶ／III 比を変えた時のシートキャリ
ア濃度と電子移動度の変化を示した特性図。
ＭＴ化合物半導体ウェハのＩｎＧａＡｓキャリア走行層
の成長温度およびＶ／III 比を変えた時のシートキャリ
ア濃度と電子移動度の変化を示した特性図。
【図２】本実施例によるシュードモフィックＨＥＭＴ構
造の化合物半導体ウェハのＩｎＧａＡｓキャリア走行層
の成長速度およびＶ／III 比を変えた時のシートキャリ
ア濃度と電子移動度の変化を示した特性図。
造の化合物半導体ウェハのＩｎＧａＡｓキャリア走行層
の成長速度およびＶ／III 比を変えた時のシートキャリ
ア濃度と電子移動度の変化を示した特性図。
【図３】従来例と本実施例とに共通したシュードモフィ
ックＨＥＭＴエピタキシャルウェハの構造を示す断面
図。
ックＨＥＭＴエピタキシャルウェハの構造を示す断面
図。
１ 半絶縁性ＧａＡｓ基板 ２ アンドープＧａＡｓバッファ層 ３ アンドープＩｎＧａＡｓキャリア走行層 ４ アンドープＡｌＧａＡｓスペーサ層 ５ ｎ型ＡｌＧａＡｓキャリア供給層
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年７月１６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正内容】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】
【従来の技術】基板に設けたバッファ層上に、不純物を
含まないキャリア走行層と、ｎ型不純物（キャリアの走
行に障害となる）を含むキャリア供給層と、ショットキ
ゲートを積んだ構造はＨＥＭＴ（高電子移動度トランジ
スタ）として広く知られている。これはキャリア走行層
とキャリア供給層とをヘテロ接合によって空間的に切り
離すことで、雑音特性、高周波特性を上げることに成功
しているものである。これには、雑音特性を向上したシ
ュードモフィックＨＥＭＴ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｒｐｈｉ
ｃ 高電子移動度トランジスタ）と呼ばれるものがあ
る。
含まないキャリア走行層と、ｎ型不純物（キャリアの走
行に障害となる）を含むキャリア供給層と、ショットキ
ゲートを積んだ構造はＨＥＭＴ（高電子移動度トランジ
スタ）として広く知られている。これはキャリア走行層
とキャリア供給層とをヘテロ接合によって空間的に切り
離すことで、雑音特性、高周波特性を上げることに成功
しているものである。これには、雑音特性を向上したシ
ュードモフィックＨＥＭＴ（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｒｐｈｉ
ｃ 高電子移動度トランジスタ）と呼ばれるものがあ
る。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、ＩｎＧａＡｓキャリア
走行層の成長条件を最適化することによって、十分高い
シートキャリア濃度と電子移動度をもつ化合物半導体ウ
ェハを得ることができ、その結果、化合物半導体ウェハ
の電気特性が大幅に向上し、雑音指数ＮＦが０．６ｄＢ
以下のＨＥＭＴデバイスを実現することが可能となり、
しかも、製造条件の最適化がなされるので製造も容易に
なった。
走行層の成長条件を最適化することによって、十分高い
シートキャリア濃度と電子移動度をもつ化合物半導体ウ
ェハを得ることができ、その結果、化合物半導体ウェハ
の電気特性が大幅に向上し、雑音指数ＮＦが０．６ｄＢ
以下のＨＥＭＴデバイスを実現することが可能となり、
しかも、製造条件の最適化がなされるので製造も容易に
なった。
Claims (8)
- 【請求項１】 半絶縁性ＧａＡｓ基板上に、シュードモ
フィック接合を得るために臨界膜厚以下で制御されたア
ンドープＩｎＧａＡｓキャリア走行層を有機金属気相エ
ピタキシーで成長させ、その上にｎ型ＩｎＡｌＡｓキャ
リア供給層を成長させたｎ型ＡｌＧａＡｓ／ＩｎＡＧａ
Ａｓ／ＧａＡｓシュードモフィックＨＥＭＴ構造の化合
物半導体ウェハの製造方法において、上記アンドープＩ
ｎＧａＡｓキャリア走行層を成長させるに際して、Ａｓ
原料のモル分率をＧａ原料とＩｎ原料とのモル分率の和
で割った値（以下、Ｖ／III 比と称す）を２０以下と
し、かつ、成長温度を５５０℃〜６２５℃としたことを
特徴とする化合物半導体ウェハの製造方法。 - 【請求項２】請求項１に記載の化合物半導体ウェハの製
造方法において、 上記Ｖ／III 比を５０とし、成長温度を６２５〜６５０
℃とした化合物半導体ウェハの製造方法。 - 【請求項３】請求項１に記載の化合物半導体ウェハの製
造方法において、 上記Ｖ／III 比を１００以上とし、かつ成長温度を６５
０〜７００℃とした化合物半導体ウェハの製造方法。 - 【請求項４】請求項１に記載の化合物半導体ウェハの製
造方法において、 上記Ｖ／III 比を１５０以上とし、かつ、成長温度を７
００℃以上とした化合物半導体ウェハの製造方法。 - 【請求項５】請求項１に記載の化合物半導体ウェハの製
造方法において、 上記Ｖ／III 比を１００以上とし、かつ成長温度を５５
０℃以下とした化合物半導体ウェハの製造方法。 - 【請求項６】請求項１に記載の化合物半導体ウェハの製
造方法において、成長速度を５Å／ｓ以下とし、かつ上
記Ｖ／III 比を２０以下とした化合物半導体ウェハの製
造方法。 - 【請求項７】請求項１に記載の化合物半導体ウェハの製
造方法において、 成長速度を１０Å／ｓ以上とし、か
つ上記Ｖ／III 比を２０以下とした化合物半導体ウェハ
の製造方法。 - 【請求項８】請求項１に記載の化合物半導体ウェハの製
造方法において、 成長速度を５〜１０Å／ｓとし、か
つ上記Ｖ／III 比を５０以上とした化合物半導体ウェハ
の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4175530A JP3042186B2 (ja) | 1992-07-02 | 1992-07-02 | 化合物半導体ウェハの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4175530A JP3042186B2 (ja) | 1992-07-02 | 1992-07-02 | 化合物半導体ウェハの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0620966A true JPH0620966A (ja) | 1994-01-28 |
| JP3042186B2 JP3042186B2 (ja) | 2000-05-15 |
Family
ID=15997682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4175530A Expired - Fee Related JP3042186B2 (ja) | 1992-07-02 | 1992-07-02 | 化合物半導体ウェハの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3042186B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005048332A1 (ja) * | 2003-11-12 | 2005-05-26 | Sumitomo Chemical Company, Limited | 化合物半導体エピタキシャル基板の製造方法 |
| US8939430B2 (en) | 2009-12-21 | 2015-01-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electromagnetic linear valve |
-
1992
- 1992-07-02 JP JP4175530A patent/JP3042186B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005048332A1 (ja) * | 2003-11-12 | 2005-05-26 | Sumitomo Chemical Company, Limited | 化合物半導体エピタキシャル基板の製造方法 |
| GB2423637A (en) * | 2003-11-12 | 2006-08-30 | Sumitomo Chemical Co | Method for manufacturing compound semiconductor epitaxial substrate |
| GB2423637B (en) * | 2003-11-12 | 2007-05-23 | Sumitomo Chemical Co | Method for manufacturing compound semiconductor epitaxial substrate |
| US7393412B2 (en) | 2003-11-12 | 2008-07-01 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Method for manufacturing compound semiconductor epitaxial substrate |
| US8939430B2 (en) | 2009-12-21 | 2015-01-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electromagnetic linear valve |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3042186B2 (ja) | 2000-05-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9419125B1 (en) | Doped barrier layers in epitaxial group III nitrides | |
| JP2003297849A (ja) | ヘテロ接合バイポーラトランジスタ及びその製造方法 | |
| JPH08306703A (ja) | 化合物半導体結晶装置とその製造方法 | |
| KR101032010B1 (ko) | 화합물 반도체 에피택셜 기판 및 그 제조 방법 | |
| JP2013021024A (ja) | トランジスタ素子 | |
| KR101083612B1 (ko) | 화합물 반도체 에피택셜 기판 및 그 제조 방법 | |
| JPH0620966A (ja) | 化合物半導体ウェハの製造方法 | |
| JP3438116B2 (ja) | 化合物半導体装置及びその製造方法 | |
| JP2000068497A (ja) | ＧａＮ系化合物半導体装置 | |
| JP2530496B2 (ja) | 半導体ヘテロ構造およびその製造方法 | |
| JP4770130B2 (ja) | 電界効果トランジスタ用エピタキシャルウェハ及び高電子移動度トランジスタ用エピタキシャルウェハ | |
| JP3158467B2 (ja) | ＩｎＡｌＡｓ／ＩｎＧａＡｓヘテロ接合構造電界効果トランジスタ | |
| JPH0621106A (ja) | 化合物半導体エピタキシャルウェハ | |
| JP2000323499A (ja) | 化合物半導体エピタキシャルウェハ | |
| WO2010116701A1 (ja) | 半導体基板の製造方法および半導体基板 | |
| JPH0722614A (ja) | 化合物半導体エピタキシャルウェハ | |
| US6214678B1 (en) | Growth technique for low noise high electron mobility transistors by metal organic vapor phase epitaxy | |
| JP4150879B2 (ja) | 化合物半導体エピタキシャルウェハ | |
| JPH10284510A (ja) | 半導体基板 | |
| JPH06267867A (ja) | 化合物半導体の結晶成長法およびこれを用いたオーミックコンタクトの形成法 | |
| JP3246067B2 (ja) | 電界効果型トランジスタ用ウエハ及びトランジスタ | |
| JP3120436B2 (ja) | 半導体装置用のエピタキシャル結晶の製造方法 | |
| JP2002373905A (ja) | Ｉｉｉ−ｖ族化合物半導体装置の製造方法 | |
| JP2000124444A (ja) | 半導体装置及びエピタキシャルウェハ | |
| JP2000323491A (ja) | ヘテロ接合バイポーラトランジスタ及びその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 9 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090310 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 9 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090310 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100310 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |