JPH0774109A - 化合物半導体基板および半導体基板の再利用法 - Google Patents

化合物半導体基板および半導体基板の再利用法

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JPH0774109A
JPH0774109A JP5217177A JP21717793A JPH0774109A JP H0774109 A JPH0774109 A JP H0774109A JP 5217177 A JP5217177 A JP 5217177A JP 21717793 A JP21717793 A JP 21717793A JP H0774109 A JPH0774109 A JP H0774109A
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JP
Japan
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inp
thin film
ingaas
substrate
film
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Withdrawn
Application number
JP5217177A
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English (en)
Inventor
Yasunori Miura
祥紀 三浦
Kikurou Takemoto
菊郎 竹本
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 化合物半導体を用いたデバイスの製造におい
て、化合物半導体からなる基板を再現性よく再利用でき
る方法を提供する。 【構成】 InP基板1上にInGaAs薄膜2を形成
する。該薄膜2の上にフォトダイオードのためのInP
緩衝層3、InGaAs受光層4およびInP窓層5を
堆積する。これらの層が不良であった場合、これらの層
を除去した後、InGaAs薄膜2をInPに対して選
択的にエッチングにより除去して、InP基板を再生す
る。InP基板は再利用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、化合物半導体基板の再
利用に関し、特にInP基板の再利用に関する。
【0002】
【従来の技術】GaAs、InP等の化合物半導体基板
は、電子素子および光素子用材料として広く使用されて
いる。これら素子の製造において、化合物半導体基板上
に高純度あるいは不純物濃度が制御されたエピタキシャ
ル成長膜を形成することは、近年不可欠の技術となって
きている。エピタキシャル成長膜には、その用途に応じ
て、In、Ga、As、P、Al等を構成元素とする種
々の薄膜が使用される。
【0003】これらの膜について要求される品質、すな
わち、厚み、不純物電子濃度、格子定数、エネルギバン
ドギャップ等の電気物性、およびエピタキシャル表面品
質等は、半導体素子が高度になるにしたがってますます
厳しくなってきている。これらのいずれかの特性が所望
の値から外れていれば、エピタキシャル成長膜を形成し
たウエハは所定の品質を満たしていないものとして排除
される。
【0004】従来、排除されたものの基板についてリサ
イクルを行なうため、エピタキシャル成長膜を研磨によ
って取り除く方法があった。しかし、この方法では、研
磨によって基板の厚みが大きく変化してしまうため、再
利用した基板上にエピタキシャル成長層等を堆積した後
ウエハを加工する工程で、厚みがばらつき、加工しにく
いという問題を生じた。このような問題のため、不良品
は廃棄せざる得ず、要求される品質が厳しくなるにした
がって廃棄物の量は増加した。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上述
した不良品を首尾よく再利用して化合物半導体にかかる
費用を削減し、毒物の対象となる化合物半導体の廃棄を
最小限にくい止めることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に従う化合物半導
体基板は、InPからなる主層部と、主層部上に形成さ
れかつInGaAs薄膜およびInGaAsP薄膜の少
なくともいずれかからなる副層部とからなり、副層部上
に半導体デバイスの製造のための膜を堆積することがで
き、かつ上記膜を堆積した後、上記副層部を選択的に除
去することによって上記主層部を半導体デバイスの製造
に再利用することを特徴とする。
【0007】本発明に従う半導体基板の再利用法は、I
nPからなる基板上にInGaAsおよびInGaAs
Pの少なくともいずれかからなる薄膜を形成し、この薄
膜上に半導体デバイス製造のための膜を堆積した後、上
記薄膜を選択的に除去することによって、InP基板を
半導体デバイスの製造に再利用することを特徴とする。
【0008】本発明において、InP上に形成されるI
nGaAs薄膜またはInGaAsP薄膜の厚みは、I
nPとInGaAsあるいはInPとInGaAsPの
熱膨張係数の差による応力を最小限にするようにすべき
で、一原子層オーダー(約5Å)から3μm程度とする
ことができ、0.05〜0.15μmがより好ましい。
【0009】InGaAs薄膜またはInGaAsP薄
膜は、たとえば硝酸またはリン酸等によってInPにダ
メージをほとんど与えることなく選択的に除去すること
ができる。この選択的な除去によって、InP上に半導
体デバイスを作り込むための正常な表面を調製すること
ができる。
【0010】本発明は、FET等の電子デバイスおよび
フォトダイオードや太陽電池等の光デバイス等の製造に
適用される。
【0011】
【発明の作用効果】本発明では、InP上にInGaA
s薄膜またはInGaAsP薄膜を形成し、その上にデ
バイス製造のための膜を堆積する。これにより、デバイ
ス製造にあたって堆積した膜が所定の品質を満たさなか
った場合、上記InGaAs薄膜またはInGaAsP
薄膜をInPに対して選択的に除去して、デバイス製造
に十分供することができるInP表面を調製することが
できる。このようにしてInPは再利用される。
【0012】本発明によれば、InP上に形成されたI
nGaAs薄膜またはInGaAsP薄膜を選択的に除
去することによって、InPにダメージを与えることな
く、InP基板を再利用のため調製することができる。
このような調製は、基本的にたとえば以下に述べるエッ
チングのみによって容易に行なうことができ、品質の高
い基板面を得るためInP面を研磨することがあっても
それはごく僅かな研磨量で済む。
【0013】したがって、本発明によれば所望の厚みの
InP基板を容易に再現性よく再利用のため調製するこ
とができる。本発明は、化合物半導体を用いたデバイス
の製造において、コスト低減および廃棄物の削減に効果
的である。
【0014】
【実施例】本発明を用いてInGaAsフォトダイオー
ドを作成するプロセスを図を参照しながら以下に説明す
る。
【0015】図1を参照して、まず、InPからなる主
層部1とその上に形成されるInGaAs薄膜2とから
なる化合物半導体基板10を準備する。該基板10にお
いて薄膜2の厚みは5Å〜3μm好ましくは0.05〜
0.15μmである。InGaAs薄膜2は、たとえ
ば、InP基板上にVPE法(気相成長法)により形成
される。薄膜は、たとえば、VPE法において700℃
程度の温度で成長され、成長において表面異常突起を極
力抑えるためIn、Ga、As原料供給濃度は希釈され
る。
【0016】また、基板10においてInGaAs薄膜
2は、ドーピングされていてもよい。ドーパントは、た
とえばn型不純物として硫黄、珪素、p型不純物として
亜鉛である。
【0017】図2を参照して、図1に示す基板10の薄
膜2上に、フォトダイオード形成のため、InP緩衝層
3、InGaAs受光層4およびInP窓層5を順に堆
積する。これらの層は、InGaAs薄膜2の形成と連
続して同様にVPE法により堆積される。
【0018】さて、図2に示すフォトダイオードが不良
品であった場合、基板上に堆積された層を除去する。除
去にあたり、まず、塩酸エッチャントでInP窓層5を
エッチングした後、InGaAs受光層4を硝酸エッチ
ャントまたはリン酸エッチャントでエッチングする。次
に塩酸エッチャントでInP緩衝層3をエッチングした
後、硝酸エッチャントまたはリン酸エッチャントでIn
GaAs薄膜2をエッチングする。塩酸エッチャントに
はたとえば塩酸50%水溶液、硝酸エッチャントにはた
とえば硝酸80%水溶液、リン酸エッチャントにはたと
えばリン酸:過酸化水素:水=5:1:20の混合液が
用いられる。この工程により、InPからなる主層部1
は、表面にダメージを受けることなく取出される。その
後、主層部1は水洗、アルコール洗浄の後、InP基板
として再利用できるが、硫酸エッチャント(たとえば硫
酸:過酸化水素:水=5:1:1)で前処理する方が良
好な表面品質を得る上で好ましい。また、平滑で品質の
高い表面を得るため、若干の研磨を行なってもよい。以
上の工程により、InP基板を再現性よく再利用のため
調製することができる。
【0019】なお、上述したInGaAs薄膜の代わり
にInGaAsP薄膜を形成してもよい。この場合、薄
膜の厚みはInGaAsの場合と同様で5Å〜3μmで
あり、0.05〜0.15μmが好ましい。InGaA
sP薄膜はInP基板上にInGaAsと同様にVPE
法により形成される。薄膜形成条件は、Pを添加する以
外InGaAsとほぼ同様とすることができる。この薄
膜は、硝酸系エッチャントにより選択的にエッチングす
ることができる。
【0020】InGaAs薄膜またはInGaAsP薄
膜は、InP主層部と格子整合していることが好ましい
が、その限りでもない。
【0021】また、InGaAs薄膜およびInGaA
sP薄膜は、InP主層部から不純物が拡散することを
抑制することができ、さらにバッファ層の抵抗値を制御
する際にも有効に働くことが期待できる。
【0022】図3は、図2に示す構造を有するウエハ上
にφ100μmのピンフォトダイオードを形成し、素子
の漏れ電流値を評価したものである。図中実線で示すA
は、最初に作製したものについて特性を示している。一
方、点線で示すBはAのダイオードについて上述したよ
うにInP基板の再生を行ない、再び同じ構造のダイオ
ードを作製したものについて特性を示している。InP
基板の再利用によっても、再利用前と変わらない特性が
得られることがわかる。
【0023】以上示してきたように、本発明は半導体デ
バイスの製造においてInP基板の有利な再利用技術を
提供するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従う基板の具体例を示す断面図。
【図2】図1に示す基板を用いてフォトダイオードに必
要な積層構造を形成した状態を示す断面図。
【図3】基板の再利用前と再利用後に作製されたフォト
ダイオードの特性をそれぞれ示す図である。
【符号の説明】
1 InPからなる主層部 2 InGaAs薄膜 3 InP緩衝層 4 InGaAs受光層 5 InP窓層 10 化合物半導体基板

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 InPからなる主層部と、前記主層部上
    に形成されかつInGaAs薄膜およびInGaAsP
    薄膜の少なくともいずれかからなる副層部とからなり、 前記副層部上に半導体デバイスの製造のための膜を堆積
    することができ、かつ前記膜を堆積した後、前記副層部
    を選択的に除去することによって前記主層部を半導体デ
    バイスの製造に再利用することができることを特徴とす
    る、化合物半導体基板。
  2. 【請求項2】 InPからなる基板上にInGaAsお
    よびInGaAsPの少なくともいずれかからなる薄膜
    を形成し、 前記薄膜上に半導体デバイス製造のための膜を堆積した
    後、前記薄膜を選択的に除去することによって、前記I
    nP基板を半導体デバイスの製造に再利用することを特
    徴とする、半導体基板の再利用法。
JP5217177A 1993-09-01 1993-09-01 化合物半導体基板および半導体基板の再利用法 Withdrawn JPH0774109A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100386848B1 (ko) * 2001-05-09 2003-06-09 엘지.필립스 엘시디 주식회사 박막 트랜지스터 표시소자의 반도체층 재생방법
JP4587605B2 (ja) * 2001-06-19 2010-11-24 星和電機株式会社 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の製造方法及び発光ダイオードの製造方法
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