TWI689635B - 磷化銦單晶體及磷化銦單晶基板 - Google Patents

Abstract

本發明之磷化銦單晶體之氧濃度未達1×10¹⁶ 原子･cm^-3 ，且包含圓柱狀之直體部，直體部之直徑為100 mm以上且150 mm以下或者大於100 mm且為150 mm以下。本發明之磷化銦單晶基板之氧濃度未達1×10¹⁶ 原子･cm^-3 ，且直徑為100 mm以上且150 mm以下或者大於100 mm且為150 mm以下。

Description

磷化銦單晶體及磷化銦單晶基板

本發明係關於一種磷化銦單晶體及磷化銦單晶基板。本申請係主張基於2017年7月4日提出申請之國際申請PCT/JP2017/024460之優先權，將上述國際申請所記載之全部記載內容加以引用。

磷化銦基板等化合物半導體基板適宜用作半導體器件之基板，要求開發可於其上使高品質之磊晶層生長而形成高特性之半導體器件者。

日本專利特開2002-114600號公報(專利文獻1)就抑制在積層於InP(磷化銦)基板之磊晶層產生小突起(係指於磊晶層之表面出現之突起狀之異常生長；以下相同)之觀點而言，揭示有一種InP單晶基板，其氧原子濃度為1×10¹⁷ 原子/cm³ ～1×10¹⁸ 原子/cm³ 之範圍內。

又，日本專利特表2016-519642號公報(專利文獻2)就藉由降低基板之雜質元素濃度而於其上使高品質之磊晶層生長，形成高特性之半導體器件的觀點而言，揭示有一種III-V族之半導體基板，其係包含氧者，上述氧濃度之水準可藉由供給具有與氧之高化學反應性之材料而進行控制，且上述氧濃度被控制於1.2×10¹⁶ ～6×10¹⁷ atoms･cm^-3 之範圍。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2002-114600號公報 [專利文獻2]日本專利特表2016-519642號公報

本發明之磷化銦單晶體之氧濃度未達1×10¹⁶ 原子･cm^-3 ，且包含圓柱狀之直體部，直體部之直徑為100 mm以上且150 mm以下或者大於100 mm且為150 mm以下。

本發明之磷化銦單晶基板之氧濃度未達1×10¹⁶ 原子･cm^-3 ，且直徑為100 mm以上且150 mm以下或者大於100 mm且為150 mm以下。

[發明所欲解決之問題] 日本專利特開2002-114600號公報(專利文獻1)中所揭示之InP單晶基板由於氧原子濃度相對較高為1×10¹⁷ 原子/cm³ ～1×10¹⁸ 原子/cm³ 之範圍內，故而促進其表面之自然氧化膜之形成，因此，若於其表面上使磊晶層生長，則存在於基板與磊晶層之界面形成具有絕緣性之氧化物層而使所獲得之半導體器件之電阻變高之問題點。又，由於InP單晶基板中所包含之氧原子濃度相對較高，故而存在因由該氧與其他雜質元素形成之複合能階，捕獲自由電子之機率變高，而降低包含此種InP單晶基板之半導體器件之回應速度的問題點。

日本專利特表2016-519642號公報(專利文獻2)中所揭示之III-V族之半導體基板雖將氧濃度抑制得相對較低為1.2×10¹⁶ ～6×10¹⁷ atoms･cm^-3 之範圍，但儘管如此，仍不足以解決上述問題點。

因此，本發明之目的在於：為了解決上述問題點而提供一種氧濃度極低之磷化銦單晶體及磷化銦單晶基板。

[發明之效果] 根據本發明，可提供一種氧濃度極低之磷化銦單晶體及磷化銦單晶基板。

[實施形態之說明] 首先，列出本發明之實施態樣進行說明。

[1]本發明之一態樣之磷化銦單晶體之氧濃度未達1×10¹⁶ 原子･cm^-3 ，且包含圓柱狀之直體部，直體部之直徑為100 mm以上且150 mm以下。本態樣之磷化銦單晶體即便其直體部之直徑較大為100 mm以上且150 mm以下，氧濃度亦極低。

[2]本發明之一態樣之磷化銦單晶體之氧濃度未達1×10¹⁶ 原子･cm^-3 ，且包含圓柱狀之直體部，直體部之直徑大於100 mm且為150 mm以下。本態樣之磷化銦單晶體即便其直體部之直徑較大為大於100 mm且為150 mm以下，氧濃度亦極低。

[3]本發明之一態樣之磷化銦單晶基板之氧濃度未達1×10¹⁶ 原子･cm^-3 ，且直徑為100 mm以上且150 mm以下。本態樣之磷化銦單晶基板即便其直徑較大為100 mm以上且150 mm以下，氧濃度亦極低。

[4]本發明之一態樣之磷化銦單晶基板之氧濃度未達1×10¹⁶ 原子･cm^-3 ，且直徑大於100 mm且為150 mm以下。本態樣之磷化銦單晶基板即便其直徑較大為大於100 mm且為150 mm以下，氧濃度亦極低。

[實施形態之詳細內容] ＜實施形態1：磷化銦單晶體＞ 本實施形態之InP(磷化銦)單晶體之氧濃度未達1×10¹⁶ 原子･cm^-3 ，且包含圓柱狀之直體部，直體部之直徑為100 mm以上且150 mm以下或者大於100 mm且為150 mm以下。本實施形態之InP單晶體即便其直體部之直徑較大為100 mm以上且150 mm以下或者大於100 mm且為150 mm以下，氧濃度亦極低為未達1×10¹⁶ 原子･cm^-3 。因此，InP單晶體表面之氧化物層之形成得以抑制，並且InP單晶體中之複合能階之形成得以抑制，包含InP單晶體之半導體器件之特性提高。InP單晶體之氧濃度係藉由SIMS(secondary ion mass spectrometry，二次離子質譜法)進行測定。此處，SIMS中之氧之檢測極限濃度為1×10¹⁶ 原子･cm^-3 左右，因此，本實施形態之InP單晶體之氧濃度於SIMS中未達檢測極限，精密之氧濃度係藉由CPAA(charged particle activation analysis，荷電粒子放射化分析)等進行測定。本實施形態之InP單晶體之利用CPAA等放射化分析所得之精密之氧濃度就藉由氧濃度之降低而提高半導體器件之特性的觀點而言，較佳為9.5×10¹⁵ 原子･cm^-3 以下，更佳為5.5×10¹⁵ 原子･cm^-3 以下。又，氧濃度越低則越佳，其下限並無特別限制，但根據目前之製造技術水準，為5×10¹⁴ 原子･cm^-3 以上。

本實施形態之InP單晶體並無特別限制，多數情況下係如下所述藉由VB(Vertical Bridgman，垂直布里奇曼)法、VGF(Vertical Gradient Freeze，垂直溫度梯度凝固)法等晶舟法進行製造，因此，包含圓柱狀之直體部，且直體部之直徑為100 mm以上且150 mm以下。該InP單晶體即便直體部之直徑較大為100 mm以上且150 mm以下，氧濃度亦極低。因此，InP單晶體表面之氧化物層之形成得以抑制，並且InP單晶體中之複合能階之形成得以抑制，包含InP單晶體之半導體器件之特性提高。就即便為大型InP單晶體，氧濃度亦較低之觀點而言，直體部之直徑為100 mm以上，較佳為大於100 mm，更佳為125 mm以上。又，就相同之觀點而言，直體部之長度較佳為70 mm以上，更佳為100 mm以上。

本實施形態之InP單晶體並無特別限制，具體而言，較佳為具備直徑較小之圓柱狀之小徑部、與小徑部連接且直徑逐漸增加之圓錐部、及與圓錐部連接且直徑大於小徑部之直徑之圓柱狀之直體部的形狀。該形狀係藉由下述VB法、VGF法等晶舟法適當地形成。

參照圖1，本實施形態之InP單晶體之製造裝置20並無特別限制，就效率良好地製造氧濃度未達1×10¹⁶ 原子･cm^-3 之InP單晶體之觀點而言，較佳為包含坩堝21、坩堝保持台22、密封材23、加熱器24a、24b、遮蔽板25、及腔室26。

坩堝21包含晶種保持部及連接於晶種保持部上之單晶生長部。晶種保持部係於與單晶生長部連接之側開口，且於其相反側形成有底壁之中空圓筒狀之部分，可於該部分保持InP晶種11。單晶生長部包含於軸向小徑側與晶種保持部連接之圓錐狀之圓錐部、及連接於圓錐部之軸向大徑側之中空圓筒狀之直體部。單晶生長部具有於其內部保持InP原料13，並且藉由使加熱成熔融狀態之InP原料13凝固而使InP單晶體生長之功能。

此處，構成坩堝21之材料只要為可耐受原料熔融時之溫度之機械強度較高之材料，則並無特別限制，例如可良好地採用PBN(pyrolytic boron nitride，熱分解氮化硼)。又，於坩堝21之內壁面，就避免成為熔融狀態之InP原料13與坩堝21直接接觸之觀點而言，較佳為形成B₂ O₃ 膜等硼氧化物膜等氧化膜21c作為密封材。例如，於包含PBN之坩堝21中，可藉由在含10體積%以上之氧氣之氣體氛圍中以1150℃以上之高溫進行處理，而於坩堝21之內壁面上形成B₂ O₃ 膜。

構成密封材23之材料只要為可耐受原料熔融時之溫度之材料，則並無特別限制，可良好地採用B₂ O₃ 等硼氧化物。

加熱器24a、24b為了適當控制InP原料13之熔解及凝固，通常配置複數個，但就降低生長之InP單晶中之氧濃度之觀點而言，較佳為減少加熱器間間隙之數量，較佳為間隙之數量設為1。即，較佳為減少加熱器數，較佳為設為2。

遮蔽板25就降低生長之InP單晶中之氧濃度之觀點而言，較佳為配置於InP原料13與密封材23之間。構成遮蔽板25之材料只要為可耐受原料熔融時之溫度之機械強度較高之材料，則並無特別限制，例如可良好地採用PBN(熱解氮化硼)。遮蔽板25之遮蔽率(係指遮蔽板之面積相對於坩堝21之直體部之垂直於軸向之截面面積的百分率，以下相同)，就降低生長之InP單晶中之氧濃度並且防止坩堝之破損的觀點而言，較佳為85%以上且未達100%，更佳為90%以上且98%以下。再者，參照圖2，為了調整遮蔽率，遮蔽板25亦可具有開口部25o。

參照圖1，本實施形態之InP單晶體之製造方法並無特別限制，就效率良好地生長氧濃度較低之InP單晶體之觀點而言，較佳為使用上述製造裝置20，藉由VB(垂直布里奇曼)法、VGF(垂直溫度梯度凝固)法等晶舟法而獲得。具體而言，本實施形態之InP單晶體之製造方法較佳為包括InP晶種裝入步驟、InP原料裝入步驟、遮蔽板配置步驟、密封材配置步驟、及單晶生長步驟。

使用製造裝置20，首先，於InP晶種裝入步驟中，將InP晶種11裝入至坩堝21之晶種保持部之內部。然後，於InP原料裝入步驟中，將InP原料13裝入至坩堝21之單晶生長部(圓錐部及直體部)之內部。此處，InP原料只要為高純度(例如99.9質量%以上)之InP，則並無特別限制，可良好地使用InP多晶體、InP單晶體等。然後，於遮蔽板配置步驟中，將遮蔽板25配置於坩堝21內之InP原料13上。然後，於密封材配置步驟中，將密封材23配置於坩堝21內之遮蔽板25上。

其次，於單晶生長步驟中，將於內部自下而上依序配置有InP晶種11、InP原料13、遮蔽板25、及密封材23之坩堝21裝填於結晶裝置20內。坩堝21係由坩堝保持台22保持，且以包圍坩堝21之方式配置有加熱器24a、24b。然後，藉由對加熱器24a、24b供給電流而將坩堝21加熱。藉此，InP原料13熔融而成為熔融液，並且，密封材23亦熔融而成為液體密封材。又，於坩堝21之內壁藉由構成坩堝21之材料之氧化而形成氧化膜。

此時，InP原料之熔融液因對流而被攪拌，上述對流係因由加熱器24a與加熱器24b之間存在之加熱器間間隙24abo所形成之局部之低溫部而產生。認為經攪拌之InP原料會因與坩堝21之內壁之氧化膜21c及/或密封材23接觸，而將坩堝21之內壁之氧化膜21c及/或密封材23所包含之氧摻入至InP原料。此處，參照圖3，於典型之製造裝置30中，由於配置有3個以上之加熱器34a、34b、34c、34d，故而存在2個以上之加熱器間間隙34abo、34bco、34cdo，因此，因由該等所形成之局部之低溫部所產生之對流變多，坩堝31之內壁之氧化膜31c及/或密封材33所包含之氧被大量地摻入至InP原料。與此相對，參照圖1，於本實施形態之製造裝置20中，由於僅配置有2個加熱器24a、24b，故而僅存在1個加熱器間間隙24abo，因此，因由其所形成之局部之低溫部所產生之對流較少，氧向InP原料13之摻入得以抑制。

進而，於本實施形態之製造裝置20中，由於在InP原料13與密封材23之間配置有遮蔽板25，故而InP原料13與密封材23之接觸得以抑制，因此，氧向InP原料13之摻入得以抑制。

其次，於VB法中，藉由使坩堝21朝向軸向下側移動，於VGF法中，藉由調節加熱器24a、24b之溫度，而於坩堝21之軸向形成InP晶種11側之溫度相對較低且InP原料13側之溫度相對較高的溫度梯度。藉此，已熔融之InP原料13藉由自InP晶種11側起依序凝固，而使InP單晶生長。藉由使結晶生長部之圓錐部及直體部內之已熔融之InP原料13依序全部凝固而形成InP單晶。於VB法中，坩堝21之移動速度(降低速度)並無特別限制，例如可設為2.0 mm/h以上且5.0 mm/h以下。

再者，於本實施形態之InP單晶體之製造方法中，若生長之晶體之直體部之直徑變大，則一般而言，InP原料與密封材之接觸面積增加，因此，InP晶體中之氧濃度容易變得更高。又，若晶體之直徑變大，則有結晶生長中之熱應力變大，晶體之錯位密度變高之傾向。於對用以抑制該情況有效之平緩之溫度分佈條件下，InP原料上部之溫度變低，因此，更容易發生因對流所導致之攪拌。即，若欲使直徑較大且錯位密度較低之InP晶體生長，則InP晶體中之氧濃度變得更高。根據本實施形態之InP單晶體之製造方法，由於藉由設置遮蔽板而降低原料與密封材之接觸面積，並且利用適當之加熱器構造及熱環境設計而降低對流，故而可抑制氧向InP原料之摻入。

＜實施形態2：磷化銦單晶基板＞ 本實施形態之InP(磷化銦)單晶基板之氧濃度未達1×10¹⁶ 原子･cm^-3 ，直徑為100 mm以上且150 mm以下或者大於100 mm且為150 mm以下。本實施形態之InP單晶基板即便其直徑較大為100 mm以上且150 mm以下或者大於100 mm且為150 mm以下，氧濃度亦極低為未達1×10¹⁶ 原子･cm^-3 。因此，InP單晶基板表面之氧化物層之形成得以抑制，並且InP單晶基板中之複合能階之形成得以抑制，因此，包含InP單晶基板之半導體器件之特性提高。InP單晶基板之氧濃度與實施形態1之InP單晶體之情形同樣地係藉由SIMS(二次離子質譜法)進行測定。此處，SIMS中之氧之檢測極限濃度為1×10¹⁶ 原子･cm^-3 左右，因此，本實施形態之InP單晶基板之氧濃度於SIMS中未達檢測極限，精密之氧濃度係藉由CPAA(荷電粒子放射化分析)等進行測定。本實施形態之InP單晶基板之利用CPAA等放射化分析所得之精密之氧濃度就藉由氧濃度之降低而提高半導體器件之特性的觀點而言，較佳為9.5×10¹⁵ 原子･cm^-3 以下，更佳為5.5×10¹⁵ 原子･cm^-3 以下。又，氧濃度越低則越佳，其下限並無特別限制，根據目前之製造技術水準，為5×10¹⁴ 原子･cm^-3 以上。

本實施形態之InP單晶基板較佳為直徑為100 mm以上且150 mm以下。該InP單晶基板即便直徑較大為100 mm以上且150 mm以下，氧濃度亦極低。因此，InP單晶基板表面之氧化物層之形成得以抑制，並且InP單晶基板中之複合能階之形成得以抑制，包含InP單晶基板之半導體器件之特性提高。就即便為大型InP單晶基板，氧濃度亦較低之觀點而言，InP單晶基板之直徑為100 mm以上，較佳為大於100 mm，更佳為125 mm以上。

本實施形態之InP單晶基板之製造方法並無特別限制，就效率良好地形成氧濃度較低之InP單晶基板之觀點而言，較佳為使用實施形態1之InP單晶體且包括加工步驟及研磨步驟。於加工步驟中，對InP單晶體之外周進行研削，於任意特定之方向上對研削後之InP單晶體進行切片，藉此獲得具有任意特定之面方位之主表面之InP單晶基板。然後，於研磨步驟中，對InP單晶基板之主表面進行機械研磨及/或化學機械研磨(CMP)，藉此獲得將主表面研磨成鏡面之InP單晶基板。 [實施例]

(實施例1) 1. InP單晶體之製作 利用VB法使InP單晶體生長。如圖1所示，使用2個加熱器24a、24b，將加熱器間間隙24abo之數量設為1。於作為InP原料13之純度99.9質量%之InP多晶體與作為密封材23之B₂ O₃ 之間配置PBN製之遮蔽板25。遮蔽板25之遮蔽率(遮蔽板之面積相對於坩堝21之直體部之垂直於軸向之截面面積的百分率)設為97%。以InP原料表面之溫度成為1065℃、結晶生長界面之結晶生長方向之溫度梯度成為2℃/cm之方式對坩堝內之溫度分佈進行調整，使InP單晶體生長。

2. InP單晶基板之製作 對所獲得之InP單晶體之外周進行研削，於與結晶生長方向垂直之面進行切片，之後對主表面進行機械研磨及化學機械研磨(CMP)，藉此，製作直徑100 mm且厚度525 μm之InP單晶基板。對所獲得之InP單晶基板利用CPAA(荷電粒子放射化分析)分別測定其氧濃度，利用光譜式橢圓偏光儀(Photonic Lattice公司製造，PCA橢圓偏光儀SE-101)對在其主表面形成之氧化膜之厚度進行測定，利用光學顯微鏡圖像(Olympus公司製造，BH2-UMA)對其錯位密度進行測定。進而，利用陰極激發光測定裝置(Gatan製造，MonoCL4)對InP結晶基板中之氧缺陷中心之發光強度進行測定。將結果彙總於表1。

此處，用於氧濃度之CPAA的是藉由³ He與InP晶體中之氧¹⁶ O之核反應而生成且以半衰期109.73分鐘進行β⁺ 衰變之¹⁸ F。將³ He照射後之InP晶體進行酸溶解，利用KBF₄ (四氟硼酸鉀)沈澱法將生成之¹⁸ F進行化學分離。利用NaI檢測器測定¹⁸ F之β⁺ 衰變時由陽電子湮滅所產生之511 keV之γ射線，利用最小平方法求出照射結束後規定時間內之計數值。藉由使用利用標準樣品SiO₂ 同樣地求出之規定時間後之計數值進行修正，而換算為氧濃度。

又，藉由在室溫(25℃)下利用陰極激發光(加速電壓：5 kV、電子電流：0.4 nA、射束直徑：10 nm)對InP結晶基板中之氧缺陷中心之波峰發光強度(發光波長：1078 nm左右)進行測定，可評價InP結晶基板中之氧缺陷中心之數量。關於InP結晶基板中之氧缺陷中心之發光強度，將小於500 counts/sec者設為「小」，將大於5000 counts/sec者設為「大」，將500 counts/sec以上且5000 counts/sec以下者設為「適中」。InP結晶基板中之氧缺陷中心之發光強度為「適中」而非「大」及「小」者由於結晶生長時容易進行以氧缺陷中心為起點之生長，故而不易產生異常缺陷。繼「適中」後較佳為「小」，「大」者InP單晶體中之電子之遷移率變低，包含InP單晶基板之器件之特性下降。

(實施例2) 將遮蔽板之遮蔽率設為90%，除此以外，以與實施例1相同之方式製作InP單晶體及InP單晶基板，並對其氧濃度、其氧化膜之厚度、其錯位密度、及其中之氧缺陷中心之發光強度進行測定。將結果彙總於表1。

(比較例1) 將遮蔽板之遮蔽率設為100%，除此以外，以與實施例1相同之方式嘗試製作InP單晶體及InP單晶基板，但遮蔽板卡滯於坩堝，由於因結晶固化所導致之體積膨脹，故而坩堝破損，無法獲得良好之InP單晶體。將結果彙總於表1。

(比較例2) 將遮蔽板之遮蔽率設為80%，除此以外，以與實施例1相同之方式製作InP單晶體及InP單晶基板，並對其氧濃度、其氧化膜之厚度、其錯位密度、及其中之氧缺陷中心之發光強度進行測定。將結果彙總於表1。

(實施例3) 將遮蔽板之遮蔽率設為99%，除此以外，以與實施例1相同之方式製作InP單晶體及InP單晶基板，並對其氧濃度、其氧化膜之厚度、其錯位密度、及其中之氧缺陷中心之發光強度進行測定。將結果彙總於表1。

(比較例3) 將加熱器間間隙之數量設為2，將遮蔽板之遮蔽率設為20%，且將InP原料表面之溫度設為1070℃，除此以外，以與實施例1相同之方式製作InP單晶體及InP單晶基板，並對其氧濃度、其氧化膜之厚度、其錯位密度、及其中之氧缺陷中心之發光強度進行測定。將結果彙總於表1。

(比較例4) 將加熱器間間隙之數量設為4，且將遮蔽板之遮蔽率設為20%，除此以外，以與實施例1相同之方式製作InP單晶體及InP單晶基板，並對其氧濃度、其氧化膜之厚度、其錯位密度、及其中之氧缺陷中心之發光強度進行測定。將結果彙總於表1。

(比較例5) 將加熱器間間隙之數量設為4，且不配置遮蔽板，除此以外，以與實施例1相同之方式製作InP單晶體及InP單晶基板，並對其氧濃度、其氧化膜之厚度、其錯位密度、及其中之氧缺陷中心之發光強度進行測定。將結果彙總於表1。

(實施例4) 將InP單晶基板之直徑設為125 mm，除此以外，以與實施例1相同之方式製作InP單晶體及InP單晶基板，並對其氧濃度、其氧化膜之厚度、其錯位密度、及其中之氧缺陷中心之發光強度進行測定。將結果彙總於表1。

(實施例5) 將InP單晶基板之直徑設為125 mm，除此以外，以與實施例2相同之方式製作InP單晶體及InP單晶基板，並對其氧濃度、其氧化膜之厚度、其錯位密度、及其中之氧缺陷中心之發光強度進行測定。將結果彙總於表1。

(實施例6) 將InP單晶基板之直徑設為150 mm，除此以外，以與實施例1相同之方式製作InP單晶體及InP單晶基板，並對其氧濃度、其氧化膜之厚度、其錯位密度、及其中之氧缺陷中心之發光強度進行測定。將結果彙總於表1。

(實施例7) 將InP單晶基板之直徑設為150 mm，除此以外，以與實施例2相同之方式製作InP單晶體及InP單晶基板，並對其氧濃度、其氧化膜之厚度、其錯位密度、及其中之氧缺陷中心之發光強度進行測定。將結果彙總於表1。

[表1]

參照表1，如實施例1～實施例7所示，將加熱器間間隙之數量設為1且配置遮蔽率為90%～99%之遮蔽板而製作之InP單晶體及InP單晶基板可將氧濃度降低至未達1×10¹⁶ 原子･cm^-3 。又，該等InP單晶基板之主表面之氧化膜之厚度較薄為0.15 nm～0.98 nm，錯位密度亦較低為2500個･cm^-2 ～3500個･cm^-2 ，基板中之氧缺陷中心之發光強度亦能夠不大不小而適中(適宜)。由於該等InP單晶基板之氧濃度較低為未達1×10¹⁶ 原子･cm^-3 ，其主表面之氧化膜之厚度較薄為0.15 nm～0.98 nm，結晶中之氧缺陷中心之發光強度適中(適宜)而不過大且不過小，故而可抑制基板內之複合能階之形成，從而抑制作為半導體器件之回應速度之降低，又，可降低包含生長於基板上之磊晶層之半導體器件之電阻。再者，根據實施例1、實施例4及實施例6之對比可知，InP單晶基板之直徑越大，則氧化膜之厚度及錯位密度越大。

於比較例1中，雖將加熱器間間隙之數量設為1，但配置有遮蔽率為100%之遮蔽板，因此，如上所述，遮蔽板卡滯於坩堝，由於因結晶固化所導致之體積膨脹，故而坩堝破損，無法獲得良好之InP單晶體。又，於比較例2中，雖然InP原料之表面溫度變高，期待抑制熔融液對流，但無法使InP單晶體及InP單晶基板之氧濃度未達1×10¹⁶ 原子･cm^-3 ，錯位密度變高。又，於比較例3及比較例4中，將加熱器間間隙之數量設為2或4，且配置有遮蔽率為20%之遮蔽板，但無法使InP單晶體及InP單晶基板之氧濃度未達1×10¹⁶ 原子･cm^-3 。又，於比較例5中，將作為典型之條件之加熱器間間隙之數量設為4，且不配置遮蔽板，因此，InP單晶體及InP單晶基板之氧濃度變高。

應認為本次揭示之實施形態及實施例於所有方面均為例示，而並非限制性者。本發明之範圍係由申請專利範圍表示而非上述實施形態及實施例，意欲包含與申請專利範圍均等之含義、及範圍內之所有變更。

11‧‧‧InP晶種13‧‧‧InP原料20‧‧‧製造裝置21‧‧‧坩堝21c‧‧‧氧化膜22‧‧‧坩堝保持台23‧‧‧密封材24a、24b‧‧‧加熱器24abo‧‧‧加熱器間間隙25‧‧‧遮蔽板25o‧‧‧開口部26‧‧‧腔室30‧‧‧製造裝置31‧‧‧坩堝31c‧‧‧氧化膜32‧‧‧坩堝保持台33‧‧‧密封材34a、34b、34c、34d‧‧‧加熱器34abo、34bco、34cdo‧‧‧加熱器間間隙36‧‧‧腔室

圖1係表示本發明之磷化銦單晶體之製造方法及製造裝置之一例的概略剖視圖。 圖2係表示本發明之磷化銦單晶體之製造方法及製造裝置中所使用之遮蔽板之一例的概略俯視圖。 圖3係表示典型之磷化銦單晶體之製造方法及製造裝置之一例的概略剖視圖。

11‧‧‧InP晶種

13‧‧‧InP原料

20‧‧‧製造裝置

21‧‧‧坩堝

21c‧‧‧氧化膜

22‧‧‧坩堝保持台

23‧‧‧密封材

24a、24b‧‧‧加熱器

24abo‧‧‧加熱器間間隙

25‧‧‧遮蔽板

26‧‧‧腔室

Claims (7)

1. 一種磷化銦單晶體，其氧濃度為5×10¹⁴原子．cm^-3以上且未達1×10¹⁶原子．cm^-3，且包含圓柱體狀之直體部，上述直體部之直徑為100mm以上且150mm以下，錯位密度為3500cm^-2以下。
2. 一種磷化銦單晶體，其氧濃度為5×10¹⁴原子．cm^-3以上且未達1×10¹⁶原子．cm^-3，且包含圓柱體狀之直體部，上述直體部之直徑大於100mm且為150mm以下。
3. 一種磷化銦單晶基板，其氧濃度為5×10¹⁴原子．cm^-3以上且未達1×10¹⁶原子．cm^-3，且直徑為100mm以上且150mm以下，錯位密度為3500cm^-2以下。
4. 一種磷化銦單晶基板，其氧濃度為5×10¹⁴原子．cm^-3以上且未達1×10¹⁶原子．cm^-3，且直徑大於100mm且為150mm以下，錯位密度為3500cm^-2以下。
5. 一種磷化銦單晶基板，其係自如請求項1或2之磷化銦單晶體於任意特定之方向上切片而得者，且氧濃度為5×10¹⁴原子．cm^-3以上且未達1×10¹⁶原子．cm^-3，直徑為100mm以上且150mm以下。
6. 一種磷化銦單晶體，其氧濃度為5×10¹⁴原子．cm^-3以上且未達1×10¹⁶原子．cm^-3，且包含圓柱體狀之直體部，上述直體部之直徑為100mm。
7. 一種磷化銦單晶基板，其氧濃度為5×10¹⁴原子．cm^-3以上且未達1×10¹⁶原子．cm^-3，且直徑為100mm。

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