半绝缘性化合物半导体基板和半绝缘性化合物半导体单晶制造技术

本发明专利技术涉及半绝缘性化合物半导体基板和半绝缘性化合物半导体单晶。一种半绝缘性化合物半导体基板，其包含半绝缘性化合物半导体，所述半绝缘性化合物半导体基板被构造为：在具有(100)的面取向的主面上，沿从所述主面的中心起的<110>方向的四个等效方向以0.1mm间隔测量的比电阻的标准偏差/平均值和沿从所述主面的中心起的<100>方向的四个等效方向以0.1mm间隔测量的比电阻的标准偏差/平均值各自为0.1以下。自为0.1以下。自为0.1以下。

【技术实现步骤摘要】
半绝缘性化合物半导体基板和半绝缘性化合物半导体单晶
[0001]本申请为申请日为2017年9月21日、申请号为201780090780.5的中国专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及一种半绝缘性化合物半导体基板和半绝缘性化合物半导体单晶。

技术介绍

[0003]在无线通信、光通信等
中，半绝缘性化合物半导体基板已经被常规广泛用作负责发送和接收、信号处理等的器件的材料。例如，日本特开平02
‑
107598号公报(专利文献1)、日本特开平10
‑
291900号公报(专利文献2)、日本特开平02
‑
192500号公报(专利文献3)、非专利文献1、非专利文献2等记载了为了提高这种类型的器件的品质和成品率的目的而抑制上述基板的面内电气特性的变化的技术。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开平02
‑
107598号公报
[0007]专利文献2：日本特开平10
‑
291900号公报
[0008]专利文献3：日本特开平02
‑
192500号公报
[0009]非专利文献
[0010]非专利文献1：K.Hashio等，“通过垂直晶舟法生长的六英寸直径的半绝缘性GaAs晶体(Six
‑
inch
‑
Diameter Semi
‑
Insulating GaAs Crystal Grown by the Vertical Boat Method)”,Inst.Phys.Conf.Ser.第162期:第10章,523
‑
528(1998)。
[0011]非专利文献2：S.Kuma等，“光散射层析成像对于GaAs工业的有用性(Usefulness of light scattering tomography for GaAs industry)”,Inst.Phys.Conf.Ser.第135期:第4章,117
‑
126(1993)。

技术实现思路

[0012]根据本公开的一个方面的半绝缘性化合物半导体基板为包含半绝缘性化合物半导体的半绝缘性化合物半导体基板，所述半绝缘性化合物半导体基板被构造为：在具有(100)的面取向的主面上，沿从所述主面的中心起的<110>方向的四个等效方向以0.1mm间隔测量的比电阻的标准偏差/平均值和沿从所述主面的中心起的<100>方向的四个等效方向以0.1mm间隔测量的比电阻的标准偏差/平均值各自为0.1以下。
[0013]根据本公开的一个方面的半绝缘性化合物半导体单晶为包含半绝缘性化合物半导体的半绝缘性化合物半导体单晶，所述半绝缘性化合物半导体单晶被构造为：在具有(100)的面取向的横截面上，沿从所述横截面的中心起的<110>方向的四个等效方向以0.1mm间隔测量的比电阻的标准偏差/平均值和沿从所述横截面的中心起的<100>方向的四个等效方向以0.1mm间隔测量的比电阻的标准偏差/平均值各自为0.1以下。
附图说明
[0014]图1为示意图，其示出了在根据本实施方式的半绝缘性化合物半导体基板中，在具有(100)的面取向的主面上，从所述主面的中心起的<110>方向的四个等效方向和从所述主面的中心起的<100>方向的四个等效方向。
[0015]图2为示意图，其示出了用于制造根据本实施方式的半绝缘性化合物半导体单晶的晶体生长坩埚和包围所述坩埚的筒。
具体实施方式
[0016][本公开要解决的问题][0017]在半绝缘性化合物半导体基板中，需要进一步提高表面的微观平坦度以有助于与提高器件性能直接相关的结构的小型化和复杂化。尽管基板表面的平坦度是由抛光步骤决定的，但是基板表面的平坦度不仅受到抛光条件的影响，而且还受到基板特性的影响。具体地，在基板面内均匀的比电阻微观分布是重要的。这是因为微观分布的不均匀性会导致基板面内微观区域中反应速度的波动并且因此影响基板面内的微观平坦度。为了解决这个问题，例如必要的是，形成上述基板的单晶应当在规定面内、在所有晶体取向上具有均匀的比电阻，并且在相同的晶体取向上，比电阻不应因位置而变化。然而，专利文献1～专利文献3以及非专利文献1和非专利文献2仅记载了在特定晶体取向上的比电阻而没有研究例如比电阻在所有晶体取向上是否是均匀的。因此，尚未实现在整个基板面内具有均匀的比电阻微观分布的半绝缘性化合物半导体基板并且迫切期望开发这样的基板。
[0018]鉴于上述情况，本公开的目的是提供具有高微观平坦度的半绝缘性化合物半导体基板和半绝缘性化合物半导体单晶。
[0019][本公开的有益效果][0020]根据上述内容，可以提供一种具有高微观平坦度的半绝缘性化合物半导体基板。
[0021][本申请专利技术的实施方式的说明][0022]为了解决上述问题，本专利技术人已经进行了认真的研究并且实现了本公开。具体地，本专利技术人已经关注了以下事实：在半绝缘性化合物半导体的单晶和基板的(100)面上，与包含[01
‑
1]的四个等效方向相比，在包含[010]的四个等效方向上，作为晶体缺陷的位错的密度(在下文中也被表示为“位错密度”)是更高的。已知的是，随着位错密度变得越高(即随着存在更多的晶体缺陷)，比电阻的微观分布的不均匀性会变得越大。本专利技术人已经获得了关于晶体生长方法的发现，所述晶体生长方法用于将在包含[010]的四个等效方向(所谓的<100>方向)的位错密度降低到与在包含[01
‑
1]的四个等效方向(所谓的<110>方向)上的位错密度相同的水平。通过降低位错密度，还改善了单晶和基板的面内比电阻的微观分布的均匀性。由此，本专利技术人已经发现了实现上述整个(100)面内的均匀的比电阻微观分布的半绝缘性化合物半导体基板和半绝缘性化合物半导体单晶。
[0023]首先，将列出并且描述本专利技术的实施方式。
[0024][1]根据本公开的一个方面的半绝缘性化合物半导体基板包含半绝缘性化合物半导体，所述半绝缘性化合物半导体基板被构造为：在具有(100)的面取向的主面上，沿从所述主面的中心起的<110>方向的四个等效方向以0.1mm间隔测量的比电阻的标准偏差/平均值和沿从所述主面的中心起的<100>方向的四个等效方向以0.1mm间隔测量的比电阻的标
准偏差/平均值各自为0.1以下。利用这样的构造，所述半绝缘性化合物半导体基板在具有(100)的面取向的整个主面内具有均匀的比电阻微观分布，由此可以获得具有高微观平坦度的抛光表面。
[0025][本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半绝缘性化合物半导体基板，其包含半绝缘性化合物半导体，其中，所述半绝缘性化合物半导体基板被构造为：在具有(100)的面取向的主面上，沿从所述主面的中心起的[01
‑
1]、[0
‑1‑
1]、[0
‑
11]和[011]的四个方向以0.1mm间隔测量的比电阻的标准偏差/平均值和沿从所述主面的中心起的[010]、[00
‑
1]、[0
‑
10]和[001]的四个方向以0.1mm间隔测量的比电阻的标准偏差/平均值各自为0.1以下，其中，所述半绝缘性化合物半导体为砷化镓，并且所述半绝缘性化合物半导体基板具有直径为100mm以上的圆盘状的形状。2.根据权利要求1所述的半绝缘性化合物半导体基板，其中所述半绝缘性化合物半导体基板被构造为：在具有(100)的面取向的主面上，沿从所述主面的中心起的[01
‑
1]、[0
‑1‑
1]、[0
‑
11]和[011]的四个方向以0.1mm间隔测量的比电阻的标准偏差/平均值和沿从所述主面的中心起的[010]、[00
‑
1]、[0
‑
10]和[001]的四个方向以0.1mm间隔测量的比电阻的标准偏差/平均值各自为0.07以上且0.1以下。3.根据权利要求1或2所述的半绝缘性化合物半导体基板，其中，所述半绝缘性化合物半导体为掺杂碳的砷化镓。4.根据权利要求3所述的半绝缘性化合物半导体基板，其中，所述半绝缘性化合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：桥尾克司，鸿池一晓，柳泽拓弥，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：