JPH07221023A - 化合物半導体ウェーハの接着方法 - Google Patents
化合物半導体ウェーハの接着方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ２つの半導体表面の接着界面上の転移と点欠
陥を最小にでき、かつ低い電気抵抗を有するオーミック
伝導を生じる化合物半導体ウェーハの接着方法を提供す
ることを目的とする。 【構成】 Ｉｎ0.Ｇａ0.7 Ｐ層はＴｅをｎ形ドーパント
として利用してＧａＰ：Ｓ基板上に格子をずらせた状態
で有機金属ＣＶＤによって成長させ、化合物半導体とし
てグラファイト製アンビル固定具内で単軸圧力を加えて
加熱し、半導体表面の表面配向と回転方向位置とを一致
させ、ｎ形Ｉｎ0.Ｇａ0.7 Ｐをｎ形ＧａＰ：基板に接着
し、２つの半導体の接着面の電流−電圧特性の曲線２１
が直線性を呈し、低オーミック伝導を達成する。
陥を最小にでき、かつ低い電気抵抗を有するオーミック
伝導を生じる化合物半導体ウェーハの接着方法を提供す
ることを目的とする。 【構成】 Ｉｎ0.Ｇａ0.7 Ｐ層はＴｅをｎ形ドーパント
として利用してＧａＰ：Ｓ基板上に格子をずらせた状態
で有機金属ＣＶＤによって成長させ、化合物半導体とし
てグラファイト製アンビル固定具内で単軸圧力を加えて
加熱し、半導体表面の表面配向と回転方向位置とを一致
させ、ｎ形Ｉｎ0.Ｇａ0.7 Ｐをｎ形ＧａＰ：基板に接着
し、２つの半導体の接着面の電流−電圧特性の曲線２１
が直線性を呈し、低オーミック伝導を達成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、広く言えば半導体デバ
イス製造の分野に関するものである。より具体的に言え
ば、化合物半導体ウェーハを使った化合物半導体デバイ
スの接着方法に関する。
イス製造の分野に関するものである。より具体的に言え
ば、化合物半導体ウェーハを使った化合物半導体デバイ
スの接着方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】単位半導体ウェーハどうしを接着するこ
とは、半導体基板またはエピタキシャル膜を別の半導体
基板またはエピタキシャル膜に取り付けることを含めて
既知である。本明細書では、「ウェーハの接着」という
用語は、ウェーハをエピタキシャル膜に接着すること、
およびエピタキシャル膜をエピタキシャル層に接着する
ことも含むものとする。最近、化合物半導体ウェーハを
接着すること、つまり接着される２つのウェーハのうち
少なくとも一方が化合物半導体を含んでいても接着が可
能であることが実証されている。こうした接着により、
単一のチップ上に複数のデバイスを集積することが可能
になり、あるいは表面発光レーザや発光ダイオード（Ｌ
ＥＤ）に関してデバイス設計の改善が可能になる。
とは、半導体基板またはエピタキシャル膜を別の半導体
基板またはエピタキシャル膜に取り付けることを含めて
既知である。本明細書では、「ウェーハの接着」という
用語は、ウェーハをエピタキシャル膜に接着すること、
およびエピタキシャル膜をエピタキシャル層に接着する
ことも含むものとする。最近、化合物半導体ウェーハを
接着すること、つまり接着される２つのウェーハのうち
少なくとも一方が化合物半導体を含んでいても接着が可
能であることが実証されている。こうした接着により、
単一のチップ上に複数のデバイスを集積することが可能
になり、あるいは表面発光レーザや発光ダイオード（Ｌ
ＥＤ）に関してデバイス設計の改善が可能になる。
【０００３】化合物半導体ウェーハを接着するのに２つ
の方法が使用されてきた。第１の方法では、ウェーハの
間に溶液を挟む。この液体を放置して蒸発させると、ウ
ェーハは比較的弱いファンデルワールス力（静電力）に
よって互いに保持される。その後の処理は、接着強度を
増すためのアニール工程を含むこともあり、一般に２０
０℃未満の低温で実行される。この低温制限は、異質の
半導体表面においては熱膨張率が異なることから必要と
される。この膨張率の差は、ウェーハを結び付けている
弱い静電力と相まって、ウェーハが高温で分離する原因
となる。ウェーハどうしを保持している静電力が弱いこ
とはまた、それ以降の機械的作業、つまりダイシング、
研削、研磨などにおいてウェーハの接着が剥離し、その
結果として、動作デバイスの製造において困難を引き起
こしてきたことを意味する。たとえこの接着がデバイス
の製造に耐えて存続したとしても、ウェーハ間の電気的
接触は非常に不十分なので、非オーミックな電気的結合
を生じてしまう。電流が接着した一方のウェーハから他
方のウェーハに流れるようなデバイスを実用可能な状態
で実現するには、オーミック伝導が必要である。金属中
間層を使用すればオーミックコンタクトを作成すること
ができるが、しかしこれでは２つのウェーハ間の界面が
光を吸収するようになってしまい、特にＬＥＤにおいて
は望ましくなく、これによって、追加の高温処理の可能
性が制限される。
の方法が使用されてきた。第１の方法では、ウェーハの
間に溶液を挟む。この液体を放置して蒸発させると、ウ
ェーハは比較的弱いファンデルワールス力（静電力）に
よって互いに保持される。その後の処理は、接着強度を
増すためのアニール工程を含むこともあり、一般に２０
０℃未満の低温で実行される。この低温制限は、異質の
半導体表面においては熱膨張率が異なることから必要と
される。この膨張率の差は、ウェーハを結び付けている
弱い静電力と相まって、ウェーハが高温で分離する原因
となる。ウェーハどうしを保持している静電力が弱いこ
とはまた、それ以降の機械的作業、つまりダイシング、
研削、研磨などにおいてウェーハの接着が剥離し、その
結果として、動作デバイスの製造において困難を引き起
こしてきたことを意味する。たとえこの接着がデバイス
の製造に耐えて存続したとしても、ウェーハ間の電気的
接触は非常に不十分なので、非オーミックな電気的結合
を生じてしまう。電流が接着した一方のウェーハから他
方のウェーハに流れるようなデバイスを実用可能な状態
で実現するには、オーミック伝導が必要である。金属中
間層を使用すればオーミックコンタクトを作成すること
ができるが、しかしこれでは２つのウェーハ間の界面が
光を吸収するようになってしまい、特にＬＥＤにおいて
は望ましくなく、これによって、追加の高温処理の可能
性が制限される。
【０００４】化合物半導体ウェーハのための第２の接着
技法は、ウェーハを互いに接触させて、次に外部から単
軸圧力を加えながら高温（４００〜１，２００℃）でウ
ェーハをアニールすることである。この外力は、２つの
ウェーハの熱膨張率の差を補償するために必要であり、
また膨張率の差は特に高温において大きくなり、またこ
の外力はウェーハが高温においても緊密な接触を保つの
を確実にする。このプロセスでは、ウェーハ間に強い化
学結合が生じることになり、この結合はこれまでに説明
したプロセスで生じる結合よりずっと頑丈である。こう
して接着したウェーハはダイシングソーや、研磨、研削
にかけることができ、またその後の高温処理を施すこと
ができる。ウェーハは普通、表面が平坦ではないが、ウ
ェーハは高温（＞６００℃）で延性が大きくなるので、
加えた単軸圧力がウェーハの変形に役立つことがある。
これはウェーハ間の非接着面積を最小にする。
技法は、ウェーハを互いに接触させて、次に外部から単
軸圧力を加えながら高温（４００〜１，２００℃）でウ
ェーハをアニールすることである。この外力は、２つの
ウェーハの熱膨張率の差を補償するために必要であり、
また膨張率の差は特に高温において大きくなり、またこ
の外力はウェーハが高温においても緊密な接触を保つの
を確実にする。このプロセスでは、ウェーハ間に強い化
学結合が生じることになり、この結合はこれまでに説明
したプロセスで生じる結合よりずっと頑丈である。こう
して接着したウェーハはダイシングソーや、研磨、研削
にかけることができ、またその後の高温処理を施すこと
ができる。ウェーハは普通、表面が平坦ではないが、ウ
ェーハは高温（＞６００℃）で延性が大きくなるので、
加えた単軸圧力がウェーハの変形に役立つことがある。
これはウェーハ間の非接着面積を最小にする。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この方法の一つの大き
な短所は、接着したユニポーラ界面を貫いてオーミック
電流伝導を生じさせることができないことであった。Ｉ
ｎＰ／ＧａＡｓのｐ−ｐヘテロ接合も、ｎ−ｎヘテロ結
合も、ある程度の整流作用を呈する。ＧａＡｓ基板また
はＳｉ基板にウェーハ接着したレーザダイオードのｐ−
ｎ構造は、この非オーミック電流伝導の結果として、異
常に高い順電圧を呈する。この高い順電圧は多くのデバ
イス用途にとって受け入れがたい。
な短所は、接着したユニポーラ界面を貫いてオーミック
電流伝導を生じさせることができないことであった。Ｉ
ｎＰ／ＧａＡｓのｐ−ｐヘテロ接合も、ｎ−ｎヘテロ結
合も、ある程度の整流作用を呈する。ＧａＡｓ基板また
はＳｉ基板にウェーハ接着したレーザダイオードのｐ−
ｎ構造は、この非オーミック電流伝導の結果として、異
常に高い順電圧を呈する。この高い順電圧は多くのデバ
イス用途にとって受け入れがたい。
【０００６】従って、ウェーハどうしを強力に結合し、
かつ第１ウェーハから第２ウェーハへのオーミック伝導
を生じるような化合物半導体ウェーハを接着する方法
は、大いに望ましいが、またどの既知の文献にも示され
ていない。
かつ第１ウェーハから第２ウェーハへのオーミック伝導
を生じるような化合物半導体ウェーハを接着する方法
は、大いに望ましいが、またどの既知の文献にも示され
ていない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、第１の好まし
い実施例において、化合物半導体を接着した界面につい
て、その界面上に存在する転位と点欠陥の数を最小にす
ることで、その界面を貫いて低抵抗のオーミック伝導を
生じさせるための方法を含んでいる。これはウェーハ表
面の結晶学的配向と、ウェーハ表面内での回転方向位置
を同時に一致させて、接着界面にまたがる原子配列を、
単結晶半導体内で生じる原子配列とできるだけ酷似させ
ることによって達成される。こうした技法を用いると、
接着界面における電気的に活性な欠陥の数が最小にな
り、したがって界面を貫く低抵抗のオーミック伝導も可
能になる。このオーミック伝導は、たとえ接着したい２
つのウェーハにおける２つの結晶表面の格子定数が大き
く異なっている場合でも、実現可能である。
い実施例において、化合物半導体を接着した界面につい
て、その界面上に存在する転位と点欠陥の数を最小にす
ることで、その界面を貫いて低抵抗のオーミック伝導を
生じさせるための方法を含んでいる。これはウェーハ表
面の結晶学的配向と、ウェーハ表面内での回転方向位置
を同時に一致させて、接着界面にまたがる原子配列を、
単結晶半導体内で生じる原子配列とできるだけ酷似させ
ることによって達成される。こうした技法を用いると、
接着界面における電気的に活性な欠陥の数が最小にな
り、したがって界面を貫く低抵抗のオーミック伝導も可
能になる。このオーミック伝導は、たとえ接着したい２
つのウェーハにおける２つの結晶表面の格子定数が大き
く異なっている場合でも、実現可能である。
【０００８】本発明の教示は、化合物半導体結晶の性質
やデバイスの性質が保持されるような低温において、オ
ーミックなウェーハ接着界面の形成を促進するのに必要
である。この教示は、両方の表面が例えばＳｉなど、単
位半導体でできているとき、このような界面を生み出す
ために必要ではない。このことは、Ｓｉ表面が高い反応
性を持っていること、並びに単位半導体結晶では極性が
小さいことの結果であると言えよう。元素バルク半導体
もまた、化合物半導体より温度に関して安定しており、
また結晶やデバイスの性質に悪影響を及ぼすことなく、
化合物半導体より高温（＞１０００℃）で接着できる。
このより高い温度は、単位半導体間にオーミック界面を
形成するのに必要な接着条件を緩和するように思われ
る。
やデバイスの性質が保持されるような低温において、オ
ーミックなウェーハ接着界面の形成を促進するのに必要
である。この教示は、両方の表面が例えばＳｉなど、単
位半導体でできているとき、このような界面を生み出す
ために必要ではない。このことは、Ｓｉ表面が高い反応
性を持っていること、並びに単位半導体結晶では極性が
小さいことの結果であると言えよう。元素バルク半導体
もまた、化合物半導体より温度に関して安定しており、
また結晶やデバイスの性質に悪影響を及ぼすことなく、
化合物半導体より高温（＞１０００℃）で接着できる。
このより高い温度は、単位半導体間にオーミック界面を
形成するのに必要な接着条件を緩和するように思われ
る。
【０００９】
【実施例】この開示内では、接着される半導体ウェーハ
の結晶学的表面配向および回転方向位置を一致させるた
めの相対的方向を記述するのに、いくつかの慣用記号を
用いている。図１はこれらの用語が本明細書中でどのよ
うに用いられ、どのように記述されているかを図示して
いる。ベクトルＡｓはウェーハＡの表面に対して垂直で
ある。ベクトルＢｓはベクトルＡｓと同じ結晶学的方向
を持っているが、しかしウェーハＢ内での同じ方向であ
る。すべての結晶は原子の規則的配列からできており、
その規則的原子配列は、本明細書では、さまざまな平坦
面から構成されているものとして視覚化してもよい。本
明細書では、結晶学的方向が同じであるということは、
第２ウェーハ内の結晶の平坦面が第１ウェーハの同じ平
坦面と一致していることを示している。２つのウェーハ
は異なった化合物からできていてもよいし、また異なっ
た結晶境界に沿ってダイシングされることもあるので、
ベクトルＢｓはある角度をなしてウェーハＢに投影され
ることもある。ウェーハの配向ずれとは、ベクトルＡｓ
とＢｓとの間の角度の絶対値（｜Φ｜）の大きさであ
る。結晶学的表面配向について言及するときは、必ずこ
れらのベクトルの方向の一致のことを指している。ベク
トルＡp はベクトルＡs に対して垂直であり、ウェーハ
Ａの平面内に横たわっている。ベクトルＢp は、ベクト
ルＡp のウェーハＢ内における結晶学的方向を、ウェー
ハＢの表面平面に投影したものである。ウェーハの位置
ずれとは、ベクトルＡp とベクトルＢp との間の角度の
絶対値（｜Θ｜）の大きさのことである。ウェーハの回
転方向位置合わせとは、これらのベクトルの方向を一致
させることを指している。
の結晶学的表面配向および回転方向位置を一致させるた
めの相対的方向を記述するのに、いくつかの慣用記号を
用いている。図１はこれらの用語が本明細書中でどのよ
うに用いられ、どのように記述されているかを図示して
いる。ベクトルＡｓはウェーハＡの表面に対して垂直で
ある。ベクトルＢｓはベクトルＡｓと同じ結晶学的方向
を持っているが、しかしウェーハＢ内での同じ方向であ
る。すべての結晶は原子の規則的配列からできており、
その規則的原子配列は、本明細書では、さまざまな平坦
面から構成されているものとして視覚化してもよい。本
明細書では、結晶学的方向が同じであるということは、
第２ウェーハ内の結晶の平坦面が第１ウェーハの同じ平
坦面と一致していることを示している。２つのウェーハ
は異なった化合物からできていてもよいし、また異なっ
た結晶境界に沿ってダイシングされることもあるので、
ベクトルＢｓはある角度をなしてウェーハＢに投影され
ることもある。ウェーハの配向ずれとは、ベクトルＡｓ
とＢｓとの間の角度の絶対値（｜Φ｜）の大きさであ
る。結晶学的表面配向について言及するときは、必ずこ
れらのベクトルの方向の一致のことを指している。ベク
トルＡp はベクトルＡs に対して垂直であり、ウェーハ
Ａの平面内に横たわっている。ベクトルＢp は、ベクト
ルＡp のウェーハＢ内における結晶学的方向を、ウェー
ハＢの表面平面に投影したものである。ウェーハの位置
ずれとは、ベクトルＡp とベクトルＢp との間の角度の
絶対値（｜Θ｜）の大きさのことである。ウェーハの回
転方向位置合わせとは、これらのベクトルの方向を一致
させることを指している。
【００１０】ベクトルと平面はミラー指数を使って記述
され、それと共に慣用的表記法を用いて、ここで使用す
る結晶内でのベクトルおよび平面を記述する。かくし
て、（ｈｋｌ）は結晶平面を示し、｛ｈｋｌ｝は等価な
結晶表面を示し、［ｈｋｌ］は結晶方向を示し、〈ｈｋ
ｌ〉は等価な結晶方向を示す。
され、それと共に慣用的表記法を用いて、ここで使用す
る結晶内でのベクトルおよび平面を記述する。かくし
て、（ｈｋｌ）は結晶平面を示し、｛ｈｋｌ｝は等価な
結晶表面を示し、［ｈｋｌ］は結晶方向を示し、〈ｈｋ
ｌ〉は等価な結晶方向を示す。
【００１１】本発明の教示を用いて、下記の化合物半導
体のウェーハを接着している間に、低抵抗のオーミック
伝導を達成した。つまり、ｎ形ＧａＰをｎ形ＩｎX Ｇａ
1-XＰに（ただしｘ＝０、０．３または０．５）、ｎ形
Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐをｎ形Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐに、ｎ形
Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐをｎ形ＧａＡｓに、ｐ形ＧａＰをｐ
形ＩｎY Ｇａ1-Y Ｐに（Ｙ＝０、０．５）、ｐ形Ｉｎ
0.5 Ｇａ0.5 Ｐをｐ形Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐに、そしてｐ
形ＧａＰをｐ形ＧａＡｓに接着した。ＩｎＧａＰ層（約
〜０．２から２μｍ）は、ＴｅおよびＺｎをそれぞれｎ
形およびｐ形のドーパントとして利用し、有機金属ＣＶ
Ｄ（ＭＯＣＶＤ）によって成長させた。Ｉｎ0.5 Ｇａ
0.5 Ｐ層は、ＧａＡｓ：Ｔｅ（ｎ＞３×１０17ｃｍ-3）
基板またはＧａＡｓ：Ｚｎ（Ｐ＞１×１０18ｃｍ-3）基
板上に格子を一致させた状態で成長させ、Ｉｎ0.3 Ｇａ
0.7 Ｐ層はＧａＰ：Ｓ基板（ｎ＞３×１０17ｃｍ-3）上
に格子をずらせた状態で成長させた。ここで議論する上
記以外のすべての材料は、化合物バルク半導体ＧａＡ
ｓ：Ｓｉ、ＧａＡｓ：Ｚｎ、ＧａＰ：ＳまたはＧａＰ：
Ｚｎ基板を含み、それのドーピング濃度は＞３×１０17
ｃｍ-3であった。化合物半導体ウェーハの接着は、公知
のグラファイト製アンビル固定具内で単軸圧力を加え、
温度を上昇させて実行した。この開示において、指定さ
れたすべての角度公差および位置合わせの精度は±０．
５度である。
体のウェーハを接着している間に、低抵抗のオーミック
伝導を達成した。つまり、ｎ形ＧａＰをｎ形ＩｎX Ｇａ
1-XＰに（ただしｘ＝０、０．３または０．５）、ｎ形
Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐをｎ形Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐに、ｎ形
Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐをｎ形ＧａＡｓに、ｐ形ＧａＰをｐ
形ＩｎY Ｇａ1-Y Ｐに（Ｙ＝０、０．５）、ｐ形Ｉｎ
0.5 Ｇａ0.5 Ｐをｐ形Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐに、そしてｐ
形ＧａＰをｐ形ＧａＡｓに接着した。ＩｎＧａＰ層（約
〜０．２から２μｍ）は、ＴｅおよびＺｎをそれぞれｎ
形およびｐ形のドーパントとして利用し、有機金属ＣＶ
Ｄ（ＭＯＣＶＤ）によって成長させた。Ｉｎ0.5 Ｇａ
0.5 Ｐ層は、ＧａＡｓ：Ｔｅ（ｎ＞３×１０17ｃｍ-3）
基板またはＧａＡｓ：Ｚｎ（Ｐ＞１×１０18ｃｍ-3）基
板上に格子を一致させた状態で成長させ、Ｉｎ0.3 Ｇａ
0.7 Ｐ層はＧａＰ：Ｓ基板（ｎ＞３×１０17ｃｍ-3）上
に格子をずらせた状態で成長させた。ここで議論する上
記以外のすべての材料は、化合物バルク半導体ＧａＡ
ｓ：Ｓｉ、ＧａＡｓ：Ｚｎ、ＧａＰ：ＳまたはＧａＰ：
Ｚｎ基板を含み、それのドーピング濃度は＞３×１０17
ｃｍ-3であった。化合物半導体ウェーハの接着は、公知
のグラファイト製アンビル固定具内で単軸圧力を加え、
温度を上昇させて実行した。この開示において、指定さ
れたすべての角度公差および位置合わせの精度は±０．
５度である。
【００１２】表面配向と回転方向位置を適切に一致させ
るという本発明の教示は、列挙したすべての材料間の接
着界面で電気的性質の大幅な改善をもたらした。これら
の効果は、化合物半導体内の固有の結晶構造および原子
結合の性質に起因している。ここで教示された位置合わ
せ方法および配向方法は、それ故、単軸圧力のもとで高
温で実行されるすべてのウェーハ接着に適用可能であ
り、つまり高温と圧力は結晶の化学結合を再生成するの
に役立つからであるが、ただし少なくとも一方の表面は
化合物半導体を含んでいるものとする。
るという本発明の教示は、列挙したすべての材料間の接
着界面で電気的性質の大幅な改善をもたらした。これら
の効果は、化合物半導体内の固有の結晶構造および原子
結合の性質に起因している。ここで教示された位置合わ
せ方法および配向方法は、それ故、単軸圧力のもとで高
温で実行されるすべてのウェーハ接着に適用可能であ
り、つまり高温と圧力は結晶の化学結合を再生成するの
に役立つからであるが、ただし少なくとも一方の表面は
化合物半導体を含んでいるものとする。
【００１３】ほとんどの化合物半導体における原子は、
閃亜鉛鉱型結晶構造をなして配置されているので、以下
の議論では、特に例外と断らないかぎり、この結晶構造
を仮定する。
閃亜鉛鉱型結晶構造をなして配置されているので、以下
の議論では、特に例外と断らないかぎり、この結晶構造
を仮定する。
【００１４】本発明の第１の実施例を用いて、ｎ形（ｎ
＞１×１０18ｃｍ-3）Ｉｎ0.5 Ｇａ 0.5 Ｐをｎ形ＧａＰ
（ｎ＞３×１０17ｃｍ-3）に接着した。この実施例、お
よびこれ以降の実施例において、ｎ−ＧａＰをｎ−Ｉｎ
0.5 Ｇａ0.5 Ｐに接着するすべての化合物半導体ウェー
ハ接着は１０００℃における同一条件のもとで実行し
た。温度は４０分かけてこの点まで上昇させ、その後直
ちに、３０分かけて室温まで戻した。接着作業が完了し
た後、全面合金オーミックコンタクト用金属被膜を、接
着したウェーハの両方の外側表面に被せ、次にこれを２
０×２０ミルのチップにダイシングした。ＧａＰ／Ｉｎ
0.5 Ｇａ0.5 Ｐ同一構造型ヘテロ接合に関するすべての
電流−電圧特性は、正電極を接合のＧａＰ側に接続する
ことで測定した。
＞１×１０18ｃｍ-3）Ｉｎ0.5 Ｇａ 0.5 Ｐをｎ形ＧａＰ
（ｎ＞３×１０17ｃｍ-3）に接着した。この実施例、お
よびこれ以降の実施例において、ｎ−ＧａＰをｎ−Ｉｎ
0.5 Ｇａ0.5 Ｐに接着するすべての化合物半導体ウェー
ハ接着は１０００℃における同一条件のもとで実行し
た。温度は４０分かけてこの点まで上昇させ、その後直
ちに、３０分かけて室温まで戻した。接着作業が完了し
た後、全面合金オーミックコンタクト用金属被膜を、接
着したウェーハの両方の外側表面に被せ、次にこれを２
０×２０ミルのチップにダイシングした。ＧａＰ／Ｉｎ
0.5 Ｇａ0.5 Ｐ同一構造型ヘテロ接合に関するすべての
電流−電圧特性は、正電極を接合のＧａＰ側に接続する
ことで測定した。
【００１５】正確なウェーハ配向による効果は、図２に
示した電流−電圧曲線によって例証されている。（１０
０）から（１０１）の方に＋２度傾いた表面配向を有す
るｎ形Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐ層を、第１の事例では（１０
０）から（１０１）の方に＋２度傾いた表面配向を有す
るｎ形ＧａＰ基板に、あるいは第２の事例では（１０
０）から（１０１）の方に＋８度傾いた表面配向を有す
るｎ形ＧａＰ基板に接着した。その結果生じた接合の電
流−電圧曲線を、それぞれ図２の曲線２１および曲線２
３として示す。両方の事例において、ウェーハは回転方
向に位置合わせされている。こうした位置合わせの例を
図３に示すが、この図では、［０ −１−１］方向どう
しがウェーハのへりのオリエンテーション・フラットま
たは劈開面を利用して揃えられているが、［１ ０
０］方向どうしは揃っておらず、そのずれの大きさは角
度Φで測定することが図解されている。図２に曲線２１
として示した電流−電圧曲線を持つ接合に対して、この
角の大きさはΦ＝０度である。曲線２３に対して、この
角の大きさはΦ＝６度である。結晶学的配向は、ｎ−ｎ
ヘテロ接合の電流−電圧特性に対して劇的効果を及ぼ
す。ウェーハ配向が一致しているとき（Φ＝０度）、結
果として得られる電流−電圧特性は、曲線２１に示すと
おりオーミック（直線）であり、この場合の抵抗はＲs
＝約１．５Ωという低い値である。単結晶ｎ−ＧａＰウ
ェーハの両側に金属被膜を被せたものについて、同程度
の抵抗レベルが観察されている。このことは、本発明の
教示に従って接着したウェーハ内に残存している抵抗の
大部分は、コンタクトやバルク材料から生じたものであ
り、接着したヘテロ接合から生じたものではないことを
示している。曲線２３は、結晶学的配向をかなりずらし
て（Φ＝６度）接着したウェーハの電流−電圧特性を表
している。このような電流−電圧特性はオーミックでは
なく、８Ａ／ｃｍ2 つまり２０ｍＡにおいて０．２５Ｖ
を上回る比較的大きな電圧降下を呈する。この電圧降下
は、電流密度が高くなるほど大幅に増加し、しかもそう
した高電流密度はデバイスの利用において普通に採用さ
れている。
示した電流−電圧曲線によって例証されている。（１０
０）から（１０１）の方に＋２度傾いた表面配向を有す
るｎ形Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐ層を、第１の事例では（１０
０）から（１０１）の方に＋２度傾いた表面配向を有す
るｎ形ＧａＰ基板に、あるいは第２の事例では（１０
０）から（１０１）の方に＋８度傾いた表面配向を有す
るｎ形ＧａＰ基板に接着した。その結果生じた接合の電
流−電圧曲線を、それぞれ図２の曲線２１および曲線２
３として示す。両方の事例において、ウェーハは回転方
向に位置合わせされている。こうした位置合わせの例を
図３に示すが、この図では、［０ −１−１］方向どう
しがウェーハのへりのオリエンテーション・フラットま
たは劈開面を利用して揃えられているが、［１ ０
０］方向どうしは揃っておらず、そのずれの大きさは角
度Φで測定することが図解されている。図２に曲線２１
として示した電流−電圧曲線を持つ接合に対して、この
角の大きさはΦ＝０度である。曲線２３に対して、この
角の大きさはΦ＝６度である。結晶学的配向は、ｎ−ｎ
ヘテロ接合の電流−電圧特性に対して劇的効果を及ぼ
す。ウェーハ配向が一致しているとき（Φ＝０度）、結
果として得られる電流−電圧特性は、曲線２１に示すと
おりオーミック（直線）であり、この場合の抵抗はＲs
＝約１．５Ωという低い値である。単結晶ｎ−ＧａＰウ
ェーハの両側に金属被膜を被せたものについて、同程度
の抵抗レベルが観察されている。このことは、本発明の
教示に従って接着したウェーハ内に残存している抵抗の
大部分は、コンタクトやバルク材料から生じたものであ
り、接着したヘテロ接合から生じたものではないことを
示している。曲線２３は、結晶学的配向をかなりずらし
て（Φ＝６度）接着したウェーハの電流−電圧特性を表
している。このような電流−電圧特性はオーミックでは
なく、８Ａ／ｃｍ2 つまり２０ｍＡにおいて０．２５Ｖ
を上回る比較的大きな電圧降下を呈する。この電圧降下
は、電流密度が高くなるほど大幅に増加し、しかもそう
した高電流密度はデバイスの利用において普通に採用さ
れている。
【００１６】低抵抗オーミック伝導を達成するのに、ウ
ェーハの結晶学的配向を完全に一致させる必要はない。
表面配向が（１００）から（１０１）の方に＋２度傾い
ているｎ−Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐ層を、表面配向が（１０
０）のｎ−ＧａＰ基板と、表面配向が（１００）から
（１０１）の方に＋４度傾いたｎ−ＧａＰ基板とに接着
した。両方の場合とも｜Φ｜＝２度である。これらの接
着ウェーハは両方とも、図２において曲線２１で示され
るオーミック伝導と似た低抵抗オーミック伝導を呈し
た。ウェーハ表面はまた、もし結晶学的配向ずれの絶対
値が小さければ（｜Φ｜＜６度）、同じ方向にずれてい
なくてもよい。表面配向が（１００）から（１０１）の
方に＋２度傾いているｎ−Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐ層を、表
面配向が（１００）から（１１０）の方に＋２度傾いて
いるｎ−ＧａＰ基板に接着したとき（｜Φ｜＝２．８３
度）、低抵抗オーミック伝導を達成できる。以上すべて
の場合について、ウェーハは回転方向に位置合わせされ
ている（Θ＝０度）。以上の結果は、ユニポーラ化合物
半導体をウェーハ接着したとき、ウェーハの相対的結晶
学的配向ずれが６度未満（｜Φ｜＜６度）の場合にかぎ
り、接着界面を貫くオーミック伝導が達成できることを
示している。
ェーハの結晶学的配向を完全に一致させる必要はない。
表面配向が（１００）から（１０１）の方に＋２度傾い
ているｎ−Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐ層を、表面配向が（１０
０）のｎ−ＧａＰ基板と、表面配向が（１００）から
（１０１）の方に＋４度傾いたｎ−ＧａＰ基板とに接着
した。両方の場合とも｜Φ｜＝２度である。これらの接
着ウェーハは両方とも、図２において曲線２１で示され
るオーミック伝導と似た低抵抗オーミック伝導を呈し
た。ウェーハ表面はまた、もし結晶学的配向ずれの絶対
値が小さければ（｜Φ｜＜６度）、同じ方向にずれてい
なくてもよい。表面配向が（１００）から（１０１）の
方に＋２度傾いているｎ−Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐ層を、表
面配向が（１００）から（１１０）の方に＋２度傾いて
いるｎ−ＧａＰ基板に接着したとき（｜Φ｜＝２．８３
度）、低抵抗オーミック伝導を達成できる。以上すべて
の場合について、ウェーハは回転方向に位置合わせされ
ている（Θ＝０度）。以上の結果は、ユニポーラ化合物
半導体をウェーハ接着したとき、ウェーハの相対的結晶
学的配向ずれが６度未満（｜Φ｜＜６度）の場合にかぎ
り、接着界面を貫くオーミック伝導が達成できることを
示している。
【００１７】ウェーハの回転方向位置を正しく揃えるこ
ともまた、接着界面において低抵抗オーミック伝導を達
成するのに不可欠である。ウェーハの回転方向位置ずれ
の角度をさまざまに変えたときの効果を図４に示す。つ
まりこれらは、ウェーハどうしの回転方向位置を変化さ
せてｎ−Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐ層をｎ−ＧａＰ基板にウェ
ーハ接着したときの電流−電圧性能を表すグラフであ
る。接着された層は両方とも、（１００）から（１０
１）の方に＋２度傾いた表面配向を持っている。図５
に、位置ずれをどのように測定するかを図解し、またこ
の図に、［０ −１−１］方向どうしのずれが示されて
いるが、これらの方向はウェーハのへりのオリエンテー
ション・フラットや劈開面により、絶対角度Θで表され
る。図４において曲線４１は、ウェーハどうしがΘ＝０
度で位置合わせされているとき、ｎ−ＩｎＧａＰ／ｎ−
ＧａＰヘテロ接合を貫いて低抵抗（Ｒｓ＝約１．５Ω）
のオーミック伝導が生じることを示している。ずれの角
度がΘ＝５度（曲線４３）まで増加するにつれて、電流
伝導はわずかに非直線つまり非オーミックとなり、また
ヘテロ接合を間に付随する電圧降下が増加する。こうし
た影響は、ずれの角度がΘ＝１５度（曲線４５）まで、
さらにΘ＝２０度（曲線４７）まで増加するにつれて、
ますます顕著になる。Θ＝２０度のとき、接着界面を貫
通する非オーミック伝導は、８Ａ／ｃｍ2 （２０ｍＡ）
において０．２５Ｖを上回る電圧降下となる。このよう
な電気特性は、電流が接着界面を通過するほとんどのデ
バイス用途にとって受け入れることができない。いくつ
かの用途においては、電圧降下が過度に大きくないかぎ
りにおいて、電流−電圧特性における中程度の非直線性
なら受け入れられることもある。これらの場合におい
て、−２０度＜Θ＜２０度という中程度の位置ずれなら
受け入れられる。
ともまた、接着界面において低抵抗オーミック伝導を達
成するのに不可欠である。ウェーハの回転方向位置ずれ
の角度をさまざまに変えたときの効果を図４に示す。つ
まりこれらは、ウェーハどうしの回転方向位置を変化さ
せてｎ−Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐ層をｎ−ＧａＰ基板にウェ
ーハ接着したときの電流−電圧性能を表すグラフであ
る。接着された層は両方とも、（１００）から（１０
１）の方に＋２度傾いた表面配向を持っている。図５
に、位置ずれをどのように測定するかを図解し、またこ
の図に、［０ −１−１］方向どうしのずれが示されて
いるが、これらの方向はウェーハのへりのオリエンテー
ション・フラットや劈開面により、絶対角度Θで表され
る。図４において曲線４１は、ウェーハどうしがΘ＝０
度で位置合わせされているとき、ｎ−ＩｎＧａＰ／ｎ−
ＧａＰヘテロ接合を貫いて低抵抗（Ｒｓ＝約１．５Ω）
のオーミック伝導が生じることを示している。ずれの角
度がΘ＝５度（曲線４３）まで増加するにつれて、電流
伝導はわずかに非直線つまり非オーミックとなり、また
ヘテロ接合を間に付随する電圧降下が増加する。こうし
た影響は、ずれの角度がΘ＝１５度（曲線４５）まで、
さらにΘ＝２０度（曲線４７）まで増加するにつれて、
ますます顕著になる。Θ＝２０度のとき、接着界面を貫
通する非オーミック伝導は、８Ａ／ｃｍ2 （２０ｍＡ）
において０．２５Ｖを上回る電圧降下となる。このよう
な電気特性は、電流が接着界面を通過するほとんどのデ
バイス用途にとって受け入れることができない。いくつ
かの用途においては、電圧降下が過度に大きくないかぎ
りにおいて、電流−電圧特性における中程度の非直線性
なら受け入れられることもある。これらの場合におい
て、−２０度＜Θ＜２０度という中程度の位置ずれなら
受け入れられる。
【００１８】結晶学的表面配向だけ、あるいはウェーハ
の回転方向位置だけを一致させても十分ではない。表面
配向も、回転方向位置も両方同時に一致させなければな
らない。図４に性能を図示した接着ウェーハにとって、
位置ずれは［１００］方向の回りの回転と同値である。
接着ウェーハのウェーハ表面配向は厳密に言えば（１０
０）平面上にはない（（１００）から（１０１）の方に
＋２度傾いている）。こうして、ウェーハの回転方向位
置ずれもまた、ある程度の結晶学的表面配向ずれにつな
がる。図４において、位置ずれがΘ＝２０度である曲線
４７は、｜Φ｜＝０．６９度の配向ずれに対応してい
る。この配向ずれは、先に示した｜Φ｜＜６度という限
界よりずっと小さく、図４に示した結果にさほど影響を
与えない。
の回転方向位置だけを一致させても十分ではない。表面
配向も、回転方向位置も両方同時に一致させなければな
らない。図４に性能を図示した接着ウェーハにとって、
位置ずれは［１００］方向の回りの回転と同値である。
接着ウェーハのウェーハ表面配向は厳密に言えば（１０
０）平面上にはない（（１００）から（１０１）の方に
＋２度傾いている）。こうして、ウェーハの回転方向位
置ずれもまた、ある程度の結晶学的表面配向ずれにつな
がる。図４において、位置ずれがΘ＝２０度である曲線
４７は、｜Φ｜＝０．６９度の配向ずれに対応してい
る。この配向ずれは、先に示した｜Φ｜＜６度という限
界よりずっと小さく、図４に示した結果にさほど影響を
与えない。
【００１９】ウェーハ位置ずれをΘ＝９０度まで増加さ
せると、やはりユニポーラ化合物半導体の接着界面を貫
く伝導は非オーミックとなる。この位置合わせを図６の
概略図で示し、また結果として生じる電圧−電流特性を
図７に示す。図７に示すとおり、ｎ−Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5
Ｐとｎ−ＧａＰの接着ヘテロ接合は、ウェーハどうしが
Θ＝９０度ずれており、曲線７３として示した電流−電
圧特性において整流作用を呈している。このヘテロ接合
は８Ａ／ｃｍ2 （２０ｍＡ）において約０．３Ｖの順方
向電圧を呈し、この順方向電圧は４０Ａ／ｃｍ2 （１０
０ｍＡ）において０．６Ｖ以上に増加する。曲線７１は
参照用であり、層どうしの位置が合っている（Θ＝０
度）ときに得られる低抵抗オーミック伝導を示してい
る。ヘテロ接合を形成している２層の表面配向は（１０
０）から（１０１）の方に＋２度傾いている。曲線７１
と曲線７３の両方について、配向ずれ（｜Φ｜）は臨界
値である６度より小さい。曲線７１および曲線７３によ
って示されるとおり、接着するウェーハの劈開面の端ど
うしを合わせることが、たとえ唯一の設計上の制約であ
ったとしても、相互の回転方向の位置合わせに基づい
て、まだ広範囲な性能が生じることになる。閃亜鉛鉱型
結晶に関する一次自然劈開面は｛０１１｝平面である。
接着界面を貫通する低抵抗オーミック伝導を生み出すた
めには、接着されるウェーハ表面の平面内で結晶学的方
向どうしを揃えることが成否を分ける。ウェーハのへり
の劈開面どうしを揃えただけでは十分ではない。なぜな
ら名目上（１００）に配向された閃亜鉛鉱型結晶にとっ
て、９０度の回転は結晶学的に不変な操作ではないから
である。このような回転は、Ｓｉなどの単位半導体を含
めて、ダイヤモンド構造を有する結晶にとって不変な操
作である。
せると、やはりユニポーラ化合物半導体の接着界面を貫
く伝導は非オーミックとなる。この位置合わせを図６の
概略図で示し、また結果として生じる電圧−電流特性を
図７に示す。図７に示すとおり、ｎ−Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5
Ｐとｎ−ＧａＰの接着ヘテロ接合は、ウェーハどうしが
Θ＝９０度ずれており、曲線７３として示した電流−電
圧特性において整流作用を呈している。このヘテロ接合
は８Ａ／ｃｍ2 （２０ｍＡ）において約０．３Ｖの順方
向電圧を呈し、この順方向電圧は４０Ａ／ｃｍ2 （１０
０ｍＡ）において０．６Ｖ以上に増加する。曲線７１は
参照用であり、層どうしの位置が合っている（Θ＝０
度）ときに得られる低抵抗オーミック伝導を示してい
る。ヘテロ接合を形成している２層の表面配向は（１０
０）から（１０１）の方に＋２度傾いている。曲線７１
と曲線７３の両方について、配向ずれ（｜Φ｜）は臨界
値である６度より小さい。曲線７１および曲線７３によ
って示されるとおり、接着するウェーハの劈開面の端ど
うしを合わせることが、たとえ唯一の設計上の制約であ
ったとしても、相互の回転方向の位置合わせに基づい
て、まだ広範囲な性能が生じることになる。閃亜鉛鉱型
結晶に関する一次自然劈開面は｛０１１｝平面である。
接着界面を貫通する低抵抗オーミック伝導を生み出すた
めには、接着されるウェーハ表面の平面内で結晶学的方
向どうしを揃えることが成否を分ける。ウェーハのへり
の劈開面どうしを揃えただけでは十分ではない。なぜな
ら名目上（１００）に配向された閃亜鉛鉱型結晶にとっ
て、９０度の回転は結晶学的に不変な操作ではないから
である。このような回転は、Ｓｉなどの単位半導体を含
めて、ダイヤモンド構造を有する結晶にとって不変な操
作である。
【００２０】閃亜鉛鉱型結晶が対称性を有するので、結
晶学的に等価な〈１００〉方向のいずれについても、そ
れの回りでの１８０度回転を区別することは不可能であ
る。低抵抗オーミック伝導は、名目上（１００）に配向
したウェーハ表面において、ウェーハの回転方向位置ず
れがΘ＝１８０度のとき可能である。このことは、ウェ
ーハのずれをΘ＝０度およびΘ＝１８０度としてｎ−Ｉ
ｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐ層をｎ−ＧａＰ基板にウェーハ接着す
ることで確認した。両方の半導体表面を（１００）から
（１０１）の方に＋２度傾けて配向した結果、ウェーハ
の配向ずれは｜Φ｜＝０度または｜Φ｜＝４度となっ
た。その結果得られたｎ−ｎヘテロ接合は両方とも、図
４の曲線４１に示したのと類似した低抵抗オーミック伝
導を呈した。−２０度＜Θ＜２０度、あるいは１６０度
＜Θ＜２００度というウェーハずれは、接着界面を貫通
する電流伝導に関して、最小の電圧降下を伴った受け入
れ可能な電気的特性をもたらすであろう。
晶学的に等価な〈１００〉方向のいずれについても、そ
れの回りでの１８０度回転を区別することは不可能であ
る。低抵抗オーミック伝導は、名目上（１００）に配向
したウェーハ表面において、ウェーハの回転方向位置ず
れがΘ＝１８０度のとき可能である。このことは、ウェ
ーハのずれをΘ＝０度およびΘ＝１８０度としてｎ−Ｉ
ｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐ層をｎ−ＧａＰ基板にウェーハ接着す
ることで確認した。両方の半導体表面を（１００）から
（１０１）の方に＋２度傾けて配向した結果、ウェーハ
の配向ずれは｜Φ｜＝０度または｜Φ｜＝４度となっ
た。その結果得られたｎ−ｎヘテロ接合は両方とも、図
４の曲線４１に示したのと類似した低抵抗オーミック伝
導を呈した。−２０度＜Θ＜２０度、あるいは１６０度
＜Θ＜２００度というウェーハずれは、接着界面を貫通
する電流伝導に関して、最小の電圧降下を伴った受け入
れ可能な電気的特性をもたらすであろう。
【００２１】結晶学的に等価な〈１００〉方向のいずれ
についても、その回りでウェーハを１８０度回転させた
ことから生じる位置ずれも、その２つのウェーハの表面
配向が結晶学的に等価な方向から６度以内（｜Φ｜）に
あり、しかもウェーハ表面の平面内におけるウェーハ位
置合わせが同時に、結晶学的に等価な方向から２０度以
内（｜Θ｜）にあるという条件のもとで、接着界面を貫
通する電流の伝導に関して、受け入れ可能な電気的特性
をもたらすであろう。以上の必要条件は、ウェーハ表面
の配向に依存した多くの特殊事例を導くことができる。
名目上（１１１）に配向されたウェーハは、［１１１］
方向を中心とする表面内の１２０度回転が結晶学的に等
価となるような対称性を有している。そこで、相互の回
転方向のウェーハずれに対して受け入れ可能な角度は次
の（１）式のようになる。
についても、その回りでウェーハを１８０度回転させた
ことから生じる位置ずれも、その２つのウェーハの表面
配向が結晶学的に等価な方向から６度以内（｜Φ｜）に
あり、しかもウェーハ表面の平面内におけるウェーハ位
置合わせが同時に、結晶学的に等価な方向から２０度以
内（｜Θ｜）にあるという条件のもとで、接着界面を貫
通する電流の伝導に関して、受け入れ可能な電気的特性
をもたらすであろう。以上の必要条件は、ウェーハ表面
の配向に依存した多くの特殊事例を導くことができる。
名目上（１１１）に配向されたウェーハは、［１１１］
方向を中心とする表面内の１２０度回転が結晶学的に等
価となるような対称性を有している。そこで、相互の回
転方向のウェーハずれに対して受け入れ可能な角度は次
の（１）式のようになる。
【００２２】
【数１】
【００２３】この（１）式において、｜ｎ｜＝０，１，
２，・・・・である。
２，・・・・である。
【００２４】上記角度θのいずれをとっても、最小の付
随電圧降下で低抵抗電流伝導が可能な接着界面を生み出
すはずである。同様に、名目上（１００）に配向された
表面は［００１］方向および［０１０］方向の回りに１
８０度の回転対称性を有している。名目上（１００）に
配向された表面は、名目上の表面配向どうしが絶対値で
６度未満しか異なっておらず、しかも接着表面の平面内
におけるウェーハ相互の位置ずれが結晶学的に等価な方
向から２０度以内であるかぎり、この（１００）表面を
これらの方向の回りに１８０度回転することで得られる
他のどのような表面にもウェーハ接着することができ
る。
随電圧降下で低抵抗電流伝導が可能な接着界面を生み出
すはずである。同様に、名目上（１００）に配向された
表面は［００１］方向および［０１０］方向の回りに１
８０度の回転対称性を有している。名目上（１００）に
配向された表面は、名目上の表面配向どうしが絶対値で
６度未満しか異なっておらず、しかも接着表面の平面内
におけるウェーハ相互の位置ずれが結晶学的に等価な方
向から２０度以内であるかぎり、この（１００）表面を
これらの方向の回りに１８０度回転することで得られる
他のどのような表面にもウェーハ接着することができ
る。
【００２５】これまでの議論では化合物半導体ウェーハ
の接着を、主として類似した結晶構造を持ったウェーハ
間で行うこと、例えば閃亜鉛鉱型を閃亜鉛鉱型に、閃亜
鉛鉱型をダイヤモンド型に、閃亜鉛鉱型を等軸型に、そ
してウルツ鉱型をウルツ鉱型に接着することを扱ってき
た。接着される層の表面構造どうしが、ある幾何スケー
ル因子の範囲内で同じ原子配列を有するならば、異なっ
た結晶構造の接着、たとえばウルツ鉱型を閃亜鉛鉱型に
接着して、接着界面を貫通する低抵抗オーミック伝導を
達成することもまた可能なはずである。上記の結晶学的
必要条件は、この場合、接着される２表面の疑似表面配
向について述べていることになる。疑似表面配向どうし
の相互のずれの大きさも同様に６度未満に制約される。
その場合に、ウェーハ表面の平面内における結晶学的方
向は、接着界面を挟んで両側に存在する原子が、バルク
結晶半導体内に見られる整列状態と同じくらいきちんと
整列しているとき、方向が揃っていると定義される。同
時に回転方向位置は、どの等価な方向からも絶対値が２
０度未満であるように制約され、そこでは接着界面の両
側の原子は、バルク結晶半導体内に見られる整列状態に
できるだけ近い状態で整列している。
の接着を、主として類似した結晶構造を持ったウェーハ
間で行うこと、例えば閃亜鉛鉱型を閃亜鉛鉱型に、閃亜
鉛鉱型をダイヤモンド型に、閃亜鉛鉱型を等軸型に、そ
してウルツ鉱型をウルツ鉱型に接着することを扱ってき
た。接着される層の表面構造どうしが、ある幾何スケー
ル因子の範囲内で同じ原子配列を有するならば、異なっ
た結晶構造の接着、たとえばウルツ鉱型を閃亜鉛鉱型に
接着して、接着界面を貫通する低抵抗オーミック伝導を
達成することもまた可能なはずである。上記の結晶学的
必要条件は、この場合、接着される２表面の疑似表面配
向について述べていることになる。疑似表面配向どうし
の相互のずれの大きさも同様に６度未満に制約される。
その場合に、ウェーハ表面の平面内における結晶学的方
向は、接着界面を挟んで両側に存在する原子が、バルク
結晶半導体内に見られる整列状態と同じくらいきちんと
整列しているとき、方向が揃っていると定義される。同
時に回転方向位置は、どの等価な方向からも絶対値が２
０度未満であるように制約され、そこでは接着界面の両
側の原子は、バルク結晶半導体内に見られる整列状態に
できるだけ近い状態で整列している。
【００２６】ここで説明した技法は、少なくとも一つの
化合物半導体を別の半導体に接着することに関して普遍
的であり、また接着される表面の格子定数やドーピング
形式から比較的独立している。このことは、配向が（１
００）から（１１０）の方に＋０．８度傾いたｐ形（ｐ
＞１×１０18ｃｍ-3）Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐ層を、配向が
（１００）から（１１０）の方に＋０．８度、あるいは
（１００）から（１１０）の方に＋６度傾いたｐ形（ｐ
＞１Ｘ１０18ｃｍ-3）Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐ層に接着する
ことで実証されている。両方の場合において、ウェーハ
は回転方向に１８０度（Θ）ずらして位置合わせした。
第１の場合はΦ＝１．６度、第２の場合はΦ＝６．８度
とした。接着表面どうしは等しい格子定数を持っていた
けれども、そしてこのことが先に述べた実施例と異なっ
ているところであるが、表面どうしが名目上揃っている
（Φ＝１．６度）ウェーハは、図２の曲線２１に似た低
抵抗オーミック伝導を呈する。表面がずれている場合
（Φ＝６．８度）には、図２の曲線２３で示したのと同
様の整流作用を呈する。
化合物半導体を別の半導体に接着することに関して普遍
的であり、また接着される表面の格子定数やドーピング
形式から比較的独立している。このことは、配向が（１
００）から（１１０）の方に＋０．８度傾いたｐ形（ｐ
＞１×１０18ｃｍ-3）Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐ層を、配向が
（１００）から（１１０）の方に＋０．８度、あるいは
（１００）から（１１０）の方に＋６度傾いたｐ形（ｐ
＞１Ｘ１０18ｃｍ-3）Ｉｎ0.5 Ｇａ0.5 Ｐ層に接着する
ことで実証されている。両方の場合において、ウェーハ
は回転方向に１８０度（Θ）ずらして位置合わせした。
第１の場合はΦ＝１．６度、第２の場合はΦ＝６．８度
とした。接着表面どうしは等しい格子定数を持っていた
けれども、そしてこのことが先に述べた実施例と異なっ
ているところであるが、表面どうしが名目上揃っている
（Φ＝１．６度）ウェーハは、図２の曲線２１に似た低
抵抗オーミック伝導を呈する。表面がずれている場合
（Φ＝６．８度）には、図２の曲線２３で示したのと同
様の整流作用を呈する。
【００２７】本発明の教示に従って作成した接着界面の
抵抗は、中レベルから高レベルのドーピング（＞３×１
０17ｃｍ-3）を用いることで、さらに低下させることが
できる。本発明の教示を守らず、単に接着表面のドーピ
ング濃度を増加させただけでは、界面の整流作用を排除
できず、これはすでに試行済みである。
抵抗は、中レベルから高レベルのドーピング（＞３×１
０17ｃｍ-3）を用いることで、さらに低下させることが
できる。本発明の教示を守らず、単に接着表面のドーピ
ング濃度を増加させただけでは、界面の整流作用を排除
できず、これはすでに試行済みである。
【００２８】ここで教示された配向はまた、接着界面に
隣接している半導体結晶の結晶品質を維持するのに役立
つ。ウェーハ表面の配向ずれをなくして（Φ＝０度）製
造したウェーハ接着型Ｉｎ0.5 （ＡｌX Ｇａ1-X ）0.5
Ｐ材料ＬＥＤは、良い結晶品質を示し、活性領域中に貫
通転位は発生せず、それに反してウェーハ表面の配向を
Φ＝６度ずらして製造した同様のＬＥＤは、結晶品質が
劣化を示し、活性領域内に貫通転位が発生し、それらの
貫通転位はウェーハ接着の界面が始点となっている。
隣接している半導体結晶の結晶品質を維持するのに役立
つ。ウェーハ表面の配向ずれをなくして（Φ＝０度）製
造したウェーハ接着型Ｉｎ0.5 （ＡｌX Ｇａ1-X ）0.5
Ｐ材料ＬＥＤは、良い結晶品質を示し、活性領域中に貫
通転位は発生せず、それに反してウェーハ表面の配向を
Φ＝６度ずらして製造した同様のＬＥＤは、結晶品質が
劣化を示し、活性領域内に貫通転位が発生し、それらの
貫通転位はウェーハ接着の界面が始点となっている。
【００２９】本発明を実施することで形成されるオーミ
ック伝導が可能な低抵抗化合物半導体の接着界面は、多
くのデバイス用途において有用である。本発明のウェー
ハ接着方法は、高効率の透明基板Ｉｎ0.5 （ＡｌX Ｇａ
1-X ）0.5 Ｐ材料ＬＥＤを製造するための好ましい方法
であることを示した。こうしたＬＥＤは普通、初めにデ
バイス層を成長させた吸光ｎ形ＧａＡｓ基板を選択的に
除去するこで製造される。次に本発明の教示を利用し
て、光学的に透明なｎ形ＧａＰ基板を、先のＧａＡｓの
代わりにウェーハ接着する。このデバイス設計では、低
い順方向電圧を保持しながら、ウェーハ接着界面を貫い
て電流を通過させることが必要である。図８は、寸法が
１０．５×１０．５ミルの半導体ウェーハ接着型透明基
板Ｉｎ0.5（ＡｌX Ｇａ1-X ）0.5 Ｐ材料ＬＥＤの電流
−電圧特性を示す。すべてのＩｎ0. 5 （ＡｌX Ｇ
ａ1-X ）0.5 Ｐエピタキシャル層とすべてのＧａＰ基板
は（１００）から（１０１）の方に＋２度傾いた表面配
向を持っている。図８に性能を示した２組のＬＥＤは同
じ接着条件および同じ処理条件のもとで製造されている
が、ウェーハ位置合わせだけは異なっている。図８にお
いて曲線８１の電流−電圧特性は接着型ＬＥＤからのも
のであり、このＬＥＤにおいて、すべての結晶学的方向
は揃っている。これらの電流−電圧曲線は２０ｍＡにお
いて約２．１Ｖという低い順電圧を示している。製造中
にウェーハ位置合わせ（Θ）が９０度も違ったままにさ
れると、高い順方向電圧（２０ｍＡにおいて３Ｖ以上）
が生じる。これは曲線８３によって示されている。これ
ほど高い順方向電圧は、事実上すべての実用的デバイス
実施形態において受け入れがたい。ウェーハの表面配向
ずれの絶対値（｜Φ｜）が６度を越えたときも、類似の
結果が得られたが、それについては図解しない。
ック伝導が可能な低抵抗化合物半導体の接着界面は、多
くのデバイス用途において有用である。本発明のウェー
ハ接着方法は、高効率の透明基板Ｉｎ0.5 （ＡｌX Ｇａ
1-X ）0.5 Ｐ材料ＬＥＤを製造するための好ましい方法
であることを示した。こうしたＬＥＤは普通、初めにデ
バイス層を成長させた吸光ｎ形ＧａＡｓ基板を選択的に
除去するこで製造される。次に本発明の教示を利用し
て、光学的に透明なｎ形ＧａＰ基板を、先のＧａＡｓの
代わりにウェーハ接着する。このデバイス設計では、低
い順方向電圧を保持しながら、ウェーハ接着界面を貫い
て電流を通過させることが必要である。図８は、寸法が
１０．５×１０．５ミルの半導体ウェーハ接着型透明基
板Ｉｎ0.5（ＡｌX Ｇａ1-X ）0.5 Ｐ材料ＬＥＤの電流
−電圧特性を示す。すべてのＩｎ0. 5 （ＡｌX Ｇ
ａ1-X ）0.5 Ｐエピタキシャル層とすべてのＧａＰ基板
は（１００）から（１０１）の方に＋２度傾いた表面配
向を持っている。図８に性能を示した２組のＬＥＤは同
じ接着条件および同じ処理条件のもとで製造されている
が、ウェーハ位置合わせだけは異なっている。図８にお
いて曲線８１の電流−電圧特性は接着型ＬＥＤからのも
のであり、このＬＥＤにおいて、すべての結晶学的方向
は揃っている。これらの電流−電圧曲線は２０ｍＡにお
いて約２．１Ｖという低い順電圧を示している。製造中
にウェーハ位置合わせ（Θ）が９０度も違ったままにさ
れると、高い順方向電圧（２０ｍＡにおいて３Ｖ以上）
が生じる。これは曲線８３によって示されている。これ
ほど高い順方向電圧は、事実上すべての実用的デバイス
実施形態において受け入れがたい。ウェーハの表面配向
ずれの絶対値（｜Φ｜）が６度を越えたときも、類似の
結果が得られたが、それについては図解しない。
【００３０】２つの半導体内の原子がウェーハ接着界面
を挟んでほぼ整列しているという本発明の必要条件は、
アモルファス層または多結晶層に接着することが、整流
作用を示す電流−電圧特性に帰着することを暗示してい
る。図９（接着前）および図１０（接着後）に示すとお
り、多結晶層またはアモルファス層９１はレーザ溶融と
レーザアニーリングによって、またはウェーハ接着層９
３および９５へのイオン注入によって選択的にパターン
化することができた。パターン化された多結晶層または
アモルファス層９１を別の結晶層またはパターン化され
たウエーハ接着層９３に接着することは、もしそれらの
結晶層が、ここで記載し、かつ特許請求したような状態
で界面を挟んで位置合わせされているならば、低抵抗の
オーミック伝導を生じることになる。堆積した多結晶層
またはアモルフゥス層９１の領域は、非オーミック・コ
ンタクト領域を生成する。図９及び図１０に図解した方
法は、接着構造内の電流流路を確定するのに有用であろ
う。
を挟んでほぼ整列しているという本発明の必要条件は、
アモルファス層または多結晶層に接着することが、整流
作用を示す電流−電圧特性に帰着することを暗示してい
る。図９（接着前）および図１０（接着後）に示すとお
り、多結晶層またはアモルファス層９１はレーザ溶融と
レーザアニーリングによって、またはウェーハ接着層９
３および９５へのイオン注入によって選択的にパターン
化することができた。パターン化された多結晶層または
アモルファス層９１を別の結晶層またはパターン化され
たウエーハ接着層９３に接着することは、もしそれらの
結晶層が、ここで記載し、かつ特許請求したような状態
で界面を挟んで位置合わせされているならば、低抵抗の
オーミック伝導を生じることになる。堆積した多結晶層
またはアモルフゥス層９１の領域は、非オーミック・コ
ンタクト領域を生成する。図９及び図１０に図解した方
法は、接着構造内の電流流路を確定するのに有用であろ
う。
【００３１】上記明細書では、本発明の特定の例示的実
施例を参照しながら説明してきた。しかしながら、特許
請求の範囲に記載する本発明の広義の趣旨および範囲か
ら逸脱することなく、それに対してさまざまな修正や変
更を加えることができることは明白であろう。化合物半
導体ウェーハは、本発明の範囲から逸脱することなく、
異なった組成や結晶構造を持っていてもよい。同様に、
異なった材料内で最適のオーミック伝導を得るには、結
晶平面の位置合わせや配向の角度を変更することが必要
かもしれない。こうした多くの変更や修正は容易に想像
される。従って、この明細書および図面は限定的ではな
く例示的なものと見なすべきである。
施例を参照しながら説明してきた。しかしながら、特許
請求の範囲に記載する本発明の広義の趣旨および範囲か
ら逸脱することなく、それに対してさまざまな修正や変
更を加えることができることは明白であろう。化合物半
導体ウェーハは、本発明の範囲から逸脱することなく、
異なった組成や結晶構造を持っていてもよい。同様に、
異なった材料内で最適のオーミック伝導を得るには、結
晶平面の位置合わせや配向の角度を変更することが必要
かもしれない。こうした多くの変更や修正は容易に想像
される。従って、この明細書および図面は限定的ではな
く例示的なものと見なすべきである。
【００３２】以上本発明の各実施例について詳述したが
ここで、各実施例の理解を容易にするために、各実施例
ごとに要約して以下に列挙する。
ここで、各実施例の理解を容易にするために、各実施例
ごとに要約して以下に列挙する。
【００３３】１． 少なくとも２つの半導体表面を接着
して、接着界面最小電圧降下を伴う低い電気抵抗を呈
し、接着される表面のうち少なくとも一方が化合物半導
体を含み、２つの表面が類似したドーピング・タイプを
有する、接着界面を形成する方法であって、２つの半導
体表面を加熱するステップと、２つの半導体表面の表面
配向を一致させるステップと、２つの半導体表面の回転
方向位置を一致させるステップと、加熱し、配向し、位
置合わせした表面に単軸圧力を加えるステップとを含む
化合物半導体ウェーハの接着方法である。
して、接着界面最小電圧降下を伴う低い電気抵抗を呈
し、接着される表面のうち少なくとも一方が化合物半導
体を含み、２つの表面が類似したドーピング・タイプを
有する、接着界面を形成する方法であって、２つの半導
体表面を加熱するステップと、２つの半導体表面の表面
配向を一致させるステップと、２つの半導体表面の回転
方向位置を一致させるステップと、加熱し、配向し、位
置合わせした表面に単軸圧力を加えるステップとを含む
化合物半導体ウェーハの接着方法である。
【００３４】２． 加熱するステップと、表面配向を一
致させるステップと、回転方向位置を一致させるステッ
プと、単軸圧力を加えるステップが、どのような順序で
行われてもよい上記１に記載の化合物半導体ウェーハの
接着方法である。
致させるステップと、回転方向位置を一致させるステッ
プと、単軸圧力を加えるステップが、どのような順序で
行われてもよい上記１に記載の化合物半導体ウェーハの
接着方法である。
【００３５】３． 表面配向の差の絶対値が６度未満で
あり、かつ表面の回転方向位置の差の絶対値が２０度未
満である上記１に記載の化合物半導体ウェーハの接着方
法である。
あり、かつ表面の回転方向位置の差の絶対値が２０度未
満である上記１に記載の化合物半導体ウェーハの接着方
法である。
【００３６】４． 配向を一致させるステップと、回転
方向位置を一致させるステップとを緩和して、半導体表
面の結晶構造内で結晶学的に等価な方向をも含めるよう
にした上記３に記載の化合物半導体ウェーハの接着方法
である。
方向位置を一致させるステップとを緩和して、半導体表
面の結晶構造内で結晶学的に等価な方向をも含めるよう
にした上記３に記載の化合物半導体ウェーハの接着方法
である。
【００３７】５． ｘが０から１までの値、またｗが０
から１までの値であるとして、半導体表面の少なくとも
一方が、ＩｎX （ＡｌW Ｇａ1-W ）1-X Ｐを含む上記３
に記載の化合物半導体ウェーハの接着方法である。
から１までの値であるとして、半導体表面の少なくとも
一方が、ＩｎX （ＡｌW Ｇａ1-W ）1-X Ｐを含む上記３
に記載の化合物半導体ウェーハの接着方法である。
【００３８】６． ｙが０から１までの値、またｚが０
から１までの値であるとして、第２の接着表面が、Ｉｎ
Y （Ａｌz Ｇａ1-Z ）1-Y Ｐを含む上記５に記載の化合
物半導体ウェーハの接着方法である。
から１までの値であるとして、第２の接着表面が、Ｉｎ
Y （Ａｌz Ｇａ1-Z ）1-Y Ｐを含む上記５に記載の化合
物半導体ウェーハの接着方法である。
【００３９】７． 両方の表面がｐ形である上記２に記
載の化合物半導体ウェーハの接着方法である。
載の化合物半導体ウェーハの接着方法である。
【００４０】８． 両方の表面がｎ形である上記２に記
載の化合物半導体ウェーハの接着方法である。
載の化合物半導体ウェーハの接着方法である。
【００４１】９． ユニポーラ接着界面を少なくとも有
し、第１半導体層から第２半導体層へのユニポーラ接着
界面貫通電流が最小電圧降下を示し、層どうしの表面配
向ずれが絶対値で６度未満であり、ユニポーラ接着界面
の平面内における、結晶学的方向の回転方向位置ずれの
絶対値が２０度未満である化合物半導体ウェーハの接着
方法を適用して製造した半導体デバイスである。
し、第１半導体層から第２半導体層へのユニポーラ接着
界面貫通電流が最小電圧降下を示し、層どうしの表面配
向ずれが絶対値で６度未満であり、ユニポーラ接着界面
の平面内における、結晶学的方向の回転方向位置ずれの
絶対値が２０度未満である化合物半導体ウェーハの接着
方法を適用して製造した半導体デバイスである。
【００４２】１０． ユニポーラ接着界面に隣接する層
どうしの位置合わせを緩和して、ウェーハの表面配向ず
れの角度と、ウェーハの回転方向位置ずれの角度とを保
ちながら、結晶学的に等価な方向をも含めるようにした
上記９に記載の化合物半導体ウェーハの接着方法を適用
して製造した半導体デバイスである。
どうしの位置合わせを緩和して、ウェーハの表面配向ず
れの角度と、ウェーハの回転方向位置ずれの角度とを保
ちながら、結晶学的に等価な方向をも含めるようにした
上記９に記載の化合物半導体ウェーハの接着方法を適用
して製造した半導体デバイスである。
【００４３】１１． ｘの範囲が０から１まで、またｗ
の範囲が０から１までであるとして、層の少なくとも一
方が、Ｉｎx （ＡｌW Ｇａ1-W ）1-X Ｐを含む上記９に
記載の化合物半導体ウェーハの接着方法を適用して製造
した半導体デバイスである。
の範囲が０から１までであるとして、層の少なくとも一
方が、Ｉｎx （ＡｌW Ｇａ1-W ）1-X Ｐを含む上記９に
記載の化合物半導体ウェーハの接着方法を適用して製造
した半導体デバイスである。
【００４４】１２． 両方の層がＩｎY （ＡｌZ Ｇａ
1-Z ）1-Y Ｐ材料を含む上記１１に記載の化合物半導体
ウェーハの接着方法を適用して製造した半導体デバイス
である。
1-Z ）1-Y Ｐ材料を含む上記１１に記載の化合物半導体
ウェーハの接着方法を適用して製造した半導体デバイス
である。
【００４５】１３． 少なくとも２つの半導体表面のう
ちの少なくとも一方が、パターン化領域を有し、そのパ
ターン化領域がアモルファス半導体と多結晶半導体を含
む材料グループのいずれかの材料でできており、パター
ン化領域の表面と第２の半導体表面との接着によってオ
ーミック伝導領域と非オーミック伝導領域を形成する上
記６に記載の化合物半導体ウェーハの接着方法である。
ちの少なくとも一方が、パターン化領域を有し、そのパ
ターン化領域がアモルファス半導体と多結晶半導体を含
む材料グループのいずれかの材料でできており、パター
ン化領域の表面と第２の半導体表面との接着によってオ
ーミック伝導領域と非オーミック伝導領域を形成する上
記６に記載の化合物半導体ウェーハの接着方法である。
【００４６】１４． 接着したユニポーラ界面が、最小
の電圧降下で電流を通過させない領域を有し、そうした
領域が半導体層の少なくとも一つをアモルファス半導体
と多結晶半導体を含む材料グループのうちのある材料で
パターン化することで形成される上記９に記載の化合物
半導体ウェーハの接着方法を適用して製造した半導体デ
バイスである。
の電圧降下で電流を通過させない領域を有し、そうした
領域が半導体層の少なくとも一つをアモルファス半導体
と多結晶半導体を含む材料グループのうちのある材料で
パターン化することで形成される上記９に記載の化合物
半導体ウェーハの接着方法を適用して製造した半導体デ
バイスである。
【００４７】１５． ２つの半導体表面を２００〜１，
１００℃の範囲内の温度まで加熱する上記１に記載の化
合物半導体ウェーハの接着方法である。
１００℃の範囲内の温度まで加熱する上記１に記載の化
合物半導体ウェーハの接着方法である。
【００４８】１６． ２つの半導体表面が類似の結晶構
造を有する上記１に記載の化合物半導体ウェーハの接着
方法である。
造を有する上記１に記載の化合物半導体ウェーハの接着
方法である。
【００４９】１７． ２つの半導体表面を７００〜１，
０００℃の範囲内の温度まで加熱する上記１５に記載の
化合物半導体ウェーハの接着方法でる。
０００℃の範囲内の温度まで加熱する上記１５に記載の
化合物半導体ウェーハの接着方法でる。
【００５０】１８． 少なくとも２つの半導体表面が異
なる結晶構造を有するが、その結晶構造が、ある幾何的
換算係数で同じ原子配列を有する上記４に記載の化合物
半導体ウェーハの接着方法である。
なる結晶構造を有するが、その結晶構造が、ある幾何的
換算係数で同じ原子配列を有する上記４に記載の化合物
半導体ウェーハの接着方法である。
【００５１】１９． 第１半導体層と第２半導体層が異
なる結晶構造を有するが、その結晶構造が、ある幾何的
換算係数で同じ原子配列を有する上記１０に記載の化合
物半導体ウェーハの接着方法を適用して製造した半導体
デバイスである。
なる結晶構造を有するが、その結晶構造が、ある幾何的
換算係数で同じ原子配列を有する上記１０に記載の化合
物半導体ウェーハの接着方法を適用して製造した半導体
デバイスである。
【００５２】２０． ｐ形表面のドーピングレベルを少
なくとも３×１０17ｃｍ-3まで増加させて、界面を貫通
する抵抗を最小にした上記７に記載の化合物半導体ウェ
ーハの接着方法である。
なくとも３×１０17ｃｍ-3まで増加させて、界面を貫通
する抵抗を最小にした上記７に記載の化合物半導体ウェ
ーハの接着方法である。
【００５３】２１． ｎ形表面のドーピングレベルを少
なくとも３×１０17ｃｍ-3まで増加させて、界面を貫通
する抵抗を最小にした上記８に記載の化合物半導体ウェ
ーハの接着方法である。
なくとも３×１０17ｃｍ-3まで増加させて、界面を貫通
する抵抗を最小にした上記８に記載の化合物半導体ウェ
ーハの接着方法である。
【００５４】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、類似し
たドーピング・タイプを有する少なくとも一方が化合物
半導体を含む少なくとも２つの半導体表面を加熱し、２
つの半導体表面の表面配向の一致と回転方向位置を一致
させた半導体表面に単軸圧力を加えるようにしたので、
接着界面上の転移と点欠陥を最小にでき、２つの半導体
表面の接着界面での電圧降下を最小にして低い電気抵抗
を有するオーミック伝導を得ることができる。
たドーピング・タイプを有する少なくとも一方が化合物
半導体を含む少なくとも２つの半導体表面を加熱し、２
つの半導体表面の表面配向の一致と回転方向位置を一致
させた半導体表面に単軸圧力を加えるようにしたので、
接着界面上の転移と点欠陥を最小にでき、２つの半導体
表面の接着界面での電圧降下を最小にして低い電気抵抗
を有するオーミック伝導を得ることができる。
【図１】相対的結晶学的表面配向と、回転方向位置合わ
せという用語がこの開示においてどのように用いられて
いるかを示すウェーハの斜視図である。
せという用語がこの開示においてどのように用いられて
いるかを示すウェーハの斜視図である。
【図２】表面配向がずれているもの（従来技術）と、本
発明の教示を利用して揃えられたものとの、２つの接着
したＩｎＧａＰ／ＧａＰ化合物半導体ウェーハの電圧−
電流特性のグラフである。
発明の教示を利用して揃えられたものとの、２つの接着
したＩｎＧａＰ／ＧａＰ化合物半導体ウェーハの電圧−
電流特性のグラフである。
【図３】名目上（１００）に配向したウェーハ表面に対
する相対的表面配向の特殊例を示すウェーハの斜視図で
ある。
する相対的表面配向の特殊例を示すウェーハの斜視図で
ある。
【図４】ＩｎＧａＰ／ＧａＰ化合物半導体ウェーハを、
回転方向のずれ角度をさまざまに変えて接着したとき、
そのウェーハ間に形成される、同一構造型ヘテロ接合に
対する電圧−電流特性のグラフである。
回転方向のずれ角度をさまざまに変えて接着したとき、
そのウェーハ間に形成される、同一構造型ヘテロ接合に
対する電圧−電流特性のグラフである。
【図５】名目上（１００）に配向したウェーハ表面に対
するウェーハの回転方向位置合わせの特殊例を示すウェ
ーハの平面図である。
するウェーハの回転方向位置合わせの特殊例を示すウェ
ーハの平面図である。
【図６】名目上（１００）に配向したウェーハ表面に対
するウェーハの９０度回転方向ずれの特殊例を示すウェ
ーハの平面図である。
するウェーハの９０度回転方向ずれの特殊例を示すウェ
ーハの平面図である。
【図７】回転方向のずれをゼロおよび９０度として接着
した２組のＩｎＧａＰ／ＧａＰ接着化合物半導体の電圧
−電流特性のグラフである。
した２組のＩｎＧａＰ／ＧａＰ接着化合物半導体の電圧
−電流特性のグラフである。
【図８】接着した化合物半導体ウェーハを用いて形成し
た２組のＬＥＤにおいて、異なった位置合わせ（従来技
術および本発明）の効果をさらに詳しく示すブロック図
である。
た２組のＬＥＤにおいて、異なった位置合わせ（従来技
術および本発明）の効果をさらに詳しく示すブロック図
である。
【図９】本発明が、接着前のウェーハ内で多結晶領域ま
たはアモルファス領域を選択的に生成させることと相ま
って、同一界面において伝導領域と非伝導領域をどのよ
うにして生成することができるかを示す説明図である。
たはアモルファス領域を選択的に生成させることと相ま
って、同一界面において伝導領域と非伝導領域をどのよ
うにして生成することができるかを示す説明図である。
【図１０】本発明が、接着後のウェーハ内で多結晶領域
またはアモルファス領域を選択的に生成させることと相
まって、同一界面において伝導領域と非伝導領域をどの
ようにして生成することができるかを示す説明図であ
る。
またはアモルファス領域を選択的に生成させることと相
まって、同一界面において伝導領域と非伝導領域をどの
ようにして生成することができるかを示す説明図であ
る。
２１，２３，４１，４３，４５，４７，７１，７３，８
１，８３ 曲線 ９１ 多結晶層またはアモルファス層 ９３，９５ ウェーハ接着層
１，８３ 曲線 ９１ 多結晶層またはアモルファス層 ９３，９５ ウェーハ接着層
Claims (1)
- 【請求項１】 少なくとも２つの半導体表面を接着し
て、接着界面最小電圧降下を伴う低い電気抵抗を呈し、
接着される表面のうち少なくとも一方が化合物半導体を
含み、２つの表面が類似したドーピング・タイプを有す
る、接着界面を形成する方法であって、 ２つの半導体表面を加熱するステップと、 ２つの半導体表面の表面配向を一致させるステップと、 ２つの半導体表面の回転方向位置を一致させるステップ
と、 加熱し、配向し、位置合わせした表面に単軸圧力を加え
るステップとを含む化合物半導体ウェーハの接着方法。
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|---|---|---|---|
| US18345794A | 1994-01-18 | 1994-01-18 | |
| US183-457 | 1994-01-18 |
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Family Applications (1)
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