半绝缘性砷化镓晶体基板制造技术

本发明专利技术涉及一种半绝缘性砷化镓晶体基板，所述半绝缘性砷化镓晶体基板具有主表面，所述主表面具有(100)的平面取向和2Rmm的直径，所述主表面在以在[010]方向上距所述主表面的中心的距离分别为0mm、0.5Rmm和(R

【技术实现步骤摘要】
半绝缘性砷化镓晶体基板
[0001]本申请是申请日为2017年9月21日、国际申请号为PCT/JP2017/034096、中国申请号为201780094136.5的专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及一种半绝缘性砷化镓晶体基板。

技术介绍

[0003]诸如半绝缘性砷化镓晶体基板的半绝缘性化合物半导体基板需要具有在微区域(
ミクロ
領域)中的平坦性(在下文中也被称为微平坦性)得到改善的主表面以有助于使得直接改善半导体器件的性能的结构的微细化和复杂化。基板的主表面的微平坦性不仅受到在对基板进行抛光时所施加的条件的影响，而且还受到基板的物理性能的影响。具体地，为了改善基板的主表面的微平坦性，重要的是，基板的主表面具有在微区域中均匀分布(在下文中也被称为微分布等)的比电阻。
[0004]从获得具有其中比电阻在微区域中均匀分布(或微分布)并且因此具有高微平坦性的主表面的半绝缘性砷化镓基板的观点来看，T.Kawase等,“通过垂直晶舟法制造的6英寸半绝缘性GaAs基板的性能”,GaAs ManTech1999,1999年4月,第19
‑
22页(非专利文献1)公开了一种半绝缘性砷化镓基板，其中沿80mm的长度从基板的中心朝向基板的外周以100μm的间距设置的微区域中的比电阻的变异系数为0.073(需要说明的是，所述变异系数通过用微区域中的比电阻的标准偏差除以该区域中的比电阻的平均值而得到)。
[0005]现有技术文献
[0006]非专利文献
[0007]非专利文献1：T.Kawase等,“通过垂直晶舟法制造的6英寸半绝缘性GaAs基板的性能”,GaAs ManTech1999,1999年4月,第19
‑
22页。

技术实现思路

[0008]根据本公开的一个方面，一种半绝缘性砷化镓晶体基板具有主表面，所述主表面具有(100)的平面取向和2Rmm的直径，所述主表面在以在[010]方向上距所述主表面的中心的距离分别为0mm、0.5Rmm和(R
‑
17)mm的点为中心的三个测量区域中的每一个区域中具有5
×
107Ω
·
cm以上的比电阻的平均值和0.50以下的变异系数，所述变异系数通过用比电阻的标准偏差除以比电阻的平均值而得到。
附图说明
[0009]图1为示出根据一个实施方式的半绝缘性砷化镓晶体基板的实例的示意性平面图。
[0010]图2为示出根据本实施方式的半绝缘性砷化镓晶体基板的比电阻的测量方法的实例的示意性剖面图。
[0011]图3为示出用于制造根据本实施方式的半绝缘性砷化镓晶体基板的装置的实例的示意图。
[0012]图4为示出用于制造根据本实施方式的半绝缘性砷化镓晶体基板的装置的另一实例的示意图。
[0013]图5为示出用于制造根据本实施方式的半绝缘性砷化镓晶体基板的装置的又一实例的示意图。
具体实施方式
[0014][本公开要解决的问题][0015]然而，T.Kawase等,“通过垂直晶舟法制造的6英寸半绝缘性GaAs基板的性能”,GaAs ManTech1999,1999年4月,第19
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22页(非专利文献1)中所公开的半绝缘性砷化镓基板的比电阻的最大值尽管没有在该文献中明确记载，但是如从非专利文献1中所示的图中所看出的那样，其小于5
×
107Ω
·
cm。具有高至5
×
107Ω
·
cm以上的比电阻的半绝缘性砷化镓晶体基板存在如下问题：比电阻在基板的中心部分与基板的外周部分之间的微分布显著变化，并且因此难以使得比电阻的微分布均匀，从而导致主表面的微平坦性低。
[0016]本公开的目的在于解决上述问题并且提供一种半绝缘性砷化镓晶体基板，即使当所述半绝缘性砷化镓晶体基板具有高比电阻时，其主表面也具有高微平坦性。
[0017][本公开的有益效果][0018]根据本公开，可以提供一种半绝缘性砷化镓晶体基板，即使当所述半绝缘性砷化镓晶体基板具有高比电阻时，其主表面也具有高微平坦性。
[0019][实施方式的说明][0020]首先，列出并且描述本专利技术的实施方式。
[0021][1]根据本专利技术的一个实施方式，一种半绝缘性砷化镓晶体基板具有主表面，所述主表面具有(100)的平面取向和2Rmm的直径，所述主表面具有(100)的平面取向和2Rmm的直径，所述主表面在以在[010]方向上距所述主表面的中心的距离分别为0mm、0.5Rmm和(R
‑
17)mm的点为中心的三个测量区域中的每一个区域中具有5
×
107Ω
·
cm以上的比电阻的平均值和0.50以下的变异系数，所述变异系数通过用比电阻的标准偏差除以比电阻的平均值而得到。本实施方式的半绝缘性砷化镓晶体基板具有主表面，所述主表面具有(100)的平面取向，所述主表面具有均匀微分布的比电阻并且因此具有高微平坦性。
[0022][2]在上述半绝缘性砷化镓晶体基板中，所述主表面的2Rmm的直径可以为150mm以上。这样的半绝缘性砷化镓晶体基板具有主表面，所述主表面具有(100)的平面取向，即使当所述主表面具有150mm以上的大直径时，所述主表面也具有均匀微分布的比电阻并且因此也具有高微平坦性。
[0023][3]在上述半绝缘性砷化镓晶体基板中，所述比电阻的变异系数可以为0.10以下。这样的半绝缘性砷化镓晶体基板具有主表面，所述主表面具有(100)的平面取向，所述主表面具有非常均匀微分布的比电阻并且因此具有非常高的微平坦性。
[0024][实施方式的详细说明][0025]在下文中，将更具体地描述本专利技术的实施方式，但是本专利技术不限于此。在下文中，虽然将参照附图，但是在本说明书和附图中相同或相应的要素被相同地表示并且将不再重
复地详细描述。在本说明书和附图中，(hkl)表示平面取向，并且[hkl]表示取向。在此，h、k和l为相同或不同的整数并且被称为米勒指数(Miller index)。在米勒指数之前的
“‑”
本来被表示在数字字符上方，并且在米勒指数之后被读作“杠”。例如，[0
‑
10]被读作“零，一，杠，零”。
[0026]此外，在本说明书中，“A
‑
B”形式的表述是指范围的上限和下限(即A以上且B以下)，并且当A不带有任何单位并且B单独带有单位时，A与B具有相同的单位。此外，在本说明书中，当化合物等由化学式表示而没有特别限定任何原子比时，其包括任何常规已知的原子比并且不一定仅限于落入化学计量范围内的原子比。
[0027]<<半绝缘性砷化镓晶体基板>>
[0028]参照图1，根据本实施方式的半绝缘性GaAs晶体基板11(半绝缘性砷化镓晶体基板)具有主表面，所述主表面具有(100)的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半绝缘性砷化镓晶体基板，所述半绝缘性砷化镓晶体基板具有主表面，所述主表面具有(100)的平面取向和2Rmm的直径，所述主表面的2Rmm的直径为150mm，所述主表面在以在[010]方向上距所述主表面的中心的距离分别为0mm、0.5Rmm和(R
‑
17)mm的点为中心的三个测量区域中的每一个区域中具有5
×
107Ω
·
cm以上的比电阻的平均值和0.50以下的变异系数，所述变异系数通过用所述比电阻的标准偏差除以所述比电阻的平均值而得到，其中所述比电阻是通过三端子保护法来测量的，所述三端子保护法包括：通过光刻法在要进行比电阻测量的所述主表面上以使得从所述三个测量区域中的每一个区域的中心开始沿[010]方向在
‑
5mm至+5mm的范围内以100μm的间距设置101个具有70μm直径的圆的方式形成图案；通过气相沉积在所述半绝缘性砷化镓晶体基板的所述主表面上和作为与所述主表面相对的表面的后主表面上依次设置具有300nm的厚度的Au层、具有40nm的厚度的Ni层和具有80nm的厚度的AuGe层并且将其剥离；通过在475℃下将所述半绝缘性砷化镓晶体基板加热6分钟而在所述主表面上形成合金化的测量电极E1和在所述后主表面上形成合金化的测量电极E2；将所述测量电极E1和所述测量电极E2进行布线；在0V至10V的范围内以1V的电压施加幅度从所述后主表面施加电压；测量图案化的所述测量电极E1中的电流；由电流
‑
电压曲线的斜率计算出电阻值；并且通过由所述电阻值除以所述半绝缘性砷化镓晶体基板的厚度且随后乘以图案化的所述测量电极E1的面积而得到所述比电阻的测量值；并且其中对在[010]方向上在10mm的长度上以100μm的间距图案化的每一个所述测量电极E1进行所述比电阻的测量，由在所述101个点处测量的所述比电阻的值计算所述比电阻的平均值和所述比电阻的标准偏差，并且通过将所获得的所述比电阻的所述标准偏差除以所获得的所述比电阻的所述平均值而计算出所述比电阻的变异系数。2.根据权利要求1所述的半绝缘性砷化镓晶体基板，其中所述比电阻的所述变异系数为0.10以下。3.根据权利要求1所述的半绝缘性砷化镓晶体基板，其中所述主表面在所述三个测量区域中的每一个区域中具有9.5
×
103cm
‑2以下的位错密度。4.根据权利要求1所述的半绝缘性砷化镓晶体基板，其中所述主表面在所述三个测量区域中的每一个区域中具有5.5
×
103cm
‑2以下的位错密度。5.根据权利要求1所述的半绝缘性砷化镓晶体基板，其中所述主表面在所述三个测量区域中的每一个区域中具有7.5
×
107Ω
·
cm以上的比电阻的平均值。6.根据权利要求1所述的半绝缘性砷化镓晶体基板，其中所述主表面在所述三个测量区域中的每一个区域中具有9
×
107Ω
·
cm以上的比电阻的平均值。7.根据权利要求1所述的半绝缘性砷化镓晶体基板，其中所述主表面在所述三个测量
区域中的每一个区域中具有1.0
×
108Ω
·
cm以上的比电阻的平均值。8.一种半绝缘性砷化镓晶体基板，所述半绝缘性砷化镓晶体基板具有主表面，所述主表面具有(100)的平面取向和2Rmm的直径，所述主表面的2Rmm的直径为150mm以上，所述主表面在以在[010]方向上距所述主表面的中心的距离分别为0mm、0.5Rmm和(R
‑
17)mm的点为中心的三个测量区域中的每一个区域中具有5
×
107Ω
·
cm以上的比电阻的平均值和0.50以下的变异系数，所述变异系数通过用所述比电阻的标准偏差除以所述比电阻的平均值而得到，其中所述比电阻是通过三...

【专利技术属性】
技术研发人员：河本真弥，木山诚，石川幸雄，桥尾克司，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：