Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6137732B2 - Epitaxial wafer and method for manufacturing the same - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6137732B2 - Epitaxial wafer and method for manufacturing the same - Google Patents

Epitaxial wafer and method for manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
JP6137732B2
JP6137732B2 JP2013104451A JP2013104451A JP6137732B2 JP 6137732 B2 JP6137732 B2 JP 6137732B2 JP 2013104451 A JP2013104451 A JP 2013104451A JP 2013104451 A JP2013104451 A JP 2013104451A JP 6137732 B2 JP6137732 B2 JP 6137732B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
semiconductor layer
layer
group iii
epitaxial wafer
quantum well
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013104451A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014225578A (en
Inventor
秋田 勝史
勝史 秋田
慧 藤井
慧 藤井
貴司 石塚
貴司 石塚
馨 柴田
馨 柴田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP2013104451A priority Critical patent/JP6137732B2/en
Publication of JP2014225578A publication Critical patent/JP2014225578A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6137732B2 publication Critical patent/JP6137732B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Light Receiving Elements (AREA)

Description

本発明は、エピタキシャルウエハおよびその製造方法に関し、より具体的には、エピタキシャルウエハを高精度で製造するための製造方法、およびその製造方法で用いられるエピタキシャルウエハ、に関するものである。   The present invention relates to an epitaxial wafer and a manufacturing method thereof, and more specifically to a manufacturing method for manufacturing an epitaxial wafer with high accuracy, and an epitaxial wafer used in the manufacturing method.

InP等のIII−V族化合物半導体は、バンドギャップエネルギが近赤外〜赤外域に対応することから、通信用、生体検査用、夜間撮像用などの受光素子の研究開発が行われている。この近赤外〜赤外域の波長域は、生体や環境に関連する物質の吸収スペクトルが位置するので、上記InP等を用いた受光素子の長波長域への受光感度の拡大が重要なテーマとなっている。たとえば、より長波長域の感度を高めるため、InP基板上にInGaAs/GaAsSbのタイプ2の多重量子井戸構造(MQW:Multiple Quantum Well)の受光層を備える、メサ型単画素のフォトダイオードの提案がなされている(非特許文献1)。このメサ型単画素のフォトダイオードのカットオフ波長は2.39μmであり、波長1.7μmから2.7μmまでの感度特性が示されている。   Since III-V group compound semiconductors such as InP have a band gap energy corresponding to the near infrared to infrared region, research and development of light receiving elements for communication, biopsy, night imaging and the like are being performed. In this near-infrared to infrared wavelength range, the absorption spectrum of substances related to living organisms and the environment is located. Therefore, it is important to expand the light-receiving sensitivity to the long-wavelength range of the light-receiving element using InP or the like. It has become. For example, in order to increase sensitivity in a longer wavelength region, there has been proposed a mesa type single pixel photodiode having an InGaAs / GaAsSb type 2 multiple quantum well (MQW) light receiving layer on an InP substrate. (Non-Patent Document 1). The mesa type single pixel photodiode has a cut-off wavelength of 2.39 μm, and shows sensitivity characteristics from a wavelength of 1.7 μm to 2.7 μm.

一方、撮像装置など、画素を複数、配列したフォトダイオードを形成するためには、各画素を隣の画素から分離させる必要がある。画素の独立性を確保するための方式として2つの代表的な方式がある。一つは薄膜成長中にドーピングによりpn接合を形成し、画素間に溝を設けるメサ型方式であり、他の一つは薄膜成長時にはドーピングしないで窓層形成後に窓層から選択拡散により不純物をドーピングしてpn接合を形成するプレーナ方式である。プレーナ方式では、画素間に不純物が選択拡散されていない領域が生じ、これによって各画素は隔てられる。近赤外〜赤外域の受光素子は、受光対象のフォトンエネルギーが小さいため暗電流を低くすることが強く求められる。メサ方式は、pn接合の端を製造中に大気にさらすことが避けられず、このためpn接合の端部に酸素等の不純物が付着して暗電流を増大させる。これに対してプレーナ方式は、暗電流を低く抑えることができる。一方、メサ方式は画素の密度を高められる利点を有する。   On the other hand, in order to form a photodiode in which a plurality of pixels are arranged, such as an imaging device, it is necessary to separate each pixel from an adjacent pixel. There are two representative methods for ensuring pixel independence. One is a mesa type in which a pn junction is formed by doping during thin film growth and a groove is provided between pixels. The other is not doped during thin film growth, and impurities are selectively diffused from the window layer after the window layer is formed. This is a planar method in which a pn junction is formed by doping. In the planar method, a region where impurities are not selectively diffused occurs between the pixels, thereby separating the pixels. A near-infrared to infrared light-receiving element is strongly required to reduce the dark current because the photon energy to be received is small. In the mesa method, it is inevitable that the end of the pn junction is exposed to the atmosphere during manufacturing. For this reason, impurities such as oxygen adhere to the end of the pn junction to increase the dark current. On the other hand, the planar method can keep the dark current low. On the other hand, the mesa method has an advantage of increasing the pixel density.

しかし、プレーナ方式にしたがって、受光層/窓層など積層体に窓層から不純物を選択拡散する場合、受光層がタイプ2MQWの場合、そのMQWの結晶性が不純物に対して脆弱であるという問題がある。この問題を解決するために、タイプ2MQWの受光層と、窓層との間に、拡散濃度分布調整層と呼ばれる比較的薄い、窓層と異なる材料の半導体層を介在させる提案がなされた(特許文献1,2)。この構造によって、タイプ2MQW受光層内の不純物濃度分布は制御され、暗電流が抑制された近赤外〜赤外域の受光素子を得ることができる。その他の要請として、動画などの動きの追随性を高めるために挿入される拡散濃度分布調整層は、電気伝導度の高い材料で形成することが望ましい。   However, when impurities are selectively diffused from a window layer into a laminate such as a light receiving layer / window layer according to the planar method, when the light receiving layer is of type 2 MQW, the crystallinity of the MQW is vulnerable to impurities. is there. In order to solve this problem, a proposal has been made to interpose a relatively thin semiconductor layer called a diffusion concentration distribution adjusting layer, which is a material different from the window layer, between the type 2 MQW light-receiving layer and the window layer (patent) References 1, 2). With this structure, the impurity concentration distribution in the type 2 MQW light-receiving layer is controlled, and a near-infrared to infrared light-receiving element in which dark current is suppressed can be obtained. As another requirement, it is desirable that the diffusion concentration distribution adjusting layer inserted in order to improve the follow-up of movement of moving images or the like is made of a material having high electrical conductivity.

上記の拡散濃度分布調整層は、選択拡散された不純物の受光層内における適切な分布を決定するもので、膜厚について高精度の成長技術が要求される。一般に、MQWなどの半導体の構造は、研究開発段階ではMBE(Molecular Beam Epitaxy)法により形成される場合が多く、実用化され実生産に入ると、通常、高能率の有機金属気相成長法(MOVPE:Metal Organic Vapor Phase Epitaxy)で製造される。MOVPE法では、原料ガスなどが製造機会ごとに微妙に変わって、上記の拡散濃度分布調整層の厚み変動の不安定要因となる。しかし、上記のように、拡散濃度分布調整層の高精度の厚みを安定に保つことは、高品質の受光素子の安定生産にとって不可欠である。受光素子の製造の最終段階に至って不具合が見つかった場合、その不具合を観察することで製造条件を見直すことは可能であるが、不具合要因を精度よく特定することはそれほど容易ではなく、また最終工程まで至ってからではロスが非常に大きい。   The diffusion concentration distribution adjusting layer determines an appropriate distribution of the selectively diffused impurities in the light receiving layer, and requires a highly accurate growth technique for the film thickness. In general, semiconductor structures such as MQW are often formed by the MBE (Molecular Beam Epitaxy) method at the research and development stage. MOVPE: Metal Organic Vapor Phase Epitaxy). In the MOVPE method, the source gas or the like slightly changes at every manufacturing opportunity, and becomes an unstable factor of the thickness fluctuation of the diffusion concentration distribution adjusting layer. However, as described above, keeping the high-precision thickness of the diffusion concentration distribution adjusting layer stable is indispensable for stable production of high-quality light-receiving elements. If a defect is found at the final stage of manufacturing the light receiving element, it is possible to review the manufacturing conditions by observing the defect, but it is not so easy to pinpoint the cause of the defect, and the final process After that, the loss is very large.

従来、高精度の管理が必要な、ヘテロバイポーラトランジスタ(HBT:Hetero Bipolar Transistor)用のエピタキシャルウエハ等の製造において、テスト用のエピタキシャルウエハを製造して検査する例はある(特許文献3)。この例では、実際の製品の各層の厚みを測定するというより、As抜け等が生じるため実際の製品よりも厚みを厚くした上でベース層の厚みを測定し、ベース層の成膜条件を設定する方法などが開示されている。   Conventionally, there is an example in which a test epitaxial wafer is manufactured and inspected when manufacturing an epitaxial wafer for a hetero bipolar transistor (HBT) that requires high-precision management (Patent Document 3). In this example, rather than measuring the thickness of each layer of the actual product, As missing or the like occurs, the thickness of the base layer is measured after making the thickness thicker than the actual product, and the base layer deposition conditions are set And the like.

特開2009−206499号公報JP 2009-206499 A 特開2011−54915号公報JP 2011-54915 A 特開2001−284363号公報JP 2001-284363 A

R.Sidhu, et.al. "ALong-Wavelength Photodiode on InP Using Lattice-Matched GaInAs-GaAsSb Type-II Quantum Wells, IEEE Photonics Technology Letters, Vol.17, No.12(2005), pp.2715-2717R. Sidhu, et.al. "ALong-Wavelength Photodiode on InP Using Lattice-Matched GaInAs-GaAsSb Type-II Quantum Wells, IEEE Photonics Technology Letters, Vol.17, No.12 (2005), pp.2715-2717

半導体素子を構成するエピタキシャル層の厚みを高精度で形成することは、プレーナ型フォトダイオードにおける拡散濃度分布調整層に限定されず、重要である。それにもかかわらず半導体素子の製造において、エピタキシャル積層体の各層の厚みを精度よく測定する方法等は得られていない。   It is important to form the thickness of the epitaxial layer constituting the semiconductor element with high accuracy, not limited to the diffusion concentration distribution adjusting layer in the planar photodiode. Nevertheless, a method for accurately measuring the thickness of each layer of the epitaxial multilayer has not been obtained in the manufacture of semiconductor elements.

本発明は、半導体素子の製造において、半導体素子を構成するエピタキシャル積層体の各層の成膜の適切な条件を精度よく得ることが可能なエピタキシャルウエハの製造方法、およびそこで用いられるエピタキシャルウエハを提供することを目的とする。   The present invention provides an epitaxial wafer manufacturing method capable of accurately obtaining appropriate conditions for film formation of each layer of an epitaxial multilayer constituting the semiconductor element, and an epitaxial wafer used therefor. For the purpose.

本発明のエピタキシャルウエハの製造方法は、III−V族半導体の基板と、該基板の上に位置する多重量子井戸構造(MQW:Multi-Quantum Well )とを備えるエピタキシャルウエハの製造方法である。この製造方法では、多重量子井戸構造の上に位置する第1のIII−V族半導体層、および、該第1のIII−V族半導体層の上に位置する第2のIII−V族半導体層を形成する工程と、第1のIII−V族半導体層と多重量子井戸構造との間に第3のIII−V族半導体層を形成する工程と、第1のIII−V族半導体層の膜厚を測定する工程と、を含み、第3のIII−V族半導体層と第1のIII−V族半導体層とをエッチング選択性のある材料どうしで形成するとともに、前記第3のIII−V族半導体層の厚みを前記多重量子井戸構造の厚みの0.005倍以上0.05倍以下とし、前記多重量子井戸構造が、In Ga 1−x As(0.38≦x≦1)と、GaAs 1−y Sb (0.36≦y≦1)とのペア、または、Ga 1−u In As 1−v (0.4≦u≦0.8、0<v≦0.2)とGaAs 1−y Sb (0.36≦y≦0.62)とのペア、からなるものである。 The method for producing an epitaxial wafer according to the present invention is a method for producing an epitaxial wafer comprising a III-V group semiconductor substrate and a multi-quantum well (MQW) structure positioned on the substrate. In this manufacturing method, a first III-V group semiconductor layer located on the multiple quantum well structure and a second group III-V semiconductor layer located on the first group III-V semiconductor layer Forming a third group III-V semiconductor layer between the first group III-V semiconductor layer and the multiple quantum well structure, and a film of the first group III-V semiconductor layer Measuring a thickness, and forming a third group III-V semiconductor layer and a first group III-V semiconductor layer with materials having etching selectivity , and the third group III-V The thickness of the group semiconductor layer is 0.005 to 0.05 times the thickness of the multiple quantum well structure, and the multiple quantum well structure is In x Ga 1-x As (0.38 ≦ x ≦ 1). , GaAs 1-y Sb y ( 0.36 ≦ y ≦ 1) and a pair or, Ga 1-u In u N v As 1-v and (0.4 ≦ u ≦ 0.8,0 <v ≦ 0.2) and GaAs 1-y Sb y (0.36 ≦ y ≦ 0.62) A pair.

本発明のエピタキシャルウエハの製造方法等によれば、エピタキシャル積層体の各層の成膜の適切な条件を精度よく得ることができる。   According to the epitaxial wafer manufacturing method and the like of the present invention, appropriate conditions for film formation of each layer of the epitaxial multilayer can be obtained with high accuracy.

本発明の実施の形態1における受光素子の製造方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the light receiving element in Embodiment 1 of this invention. 図1の受光素子の製造方法に用いられるエピタキシャルウエハを説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the epitaxial wafer used for the manufacturing method of the light receiving element of FIG. 図2のエピタキシャルウエハの平面図である。FIG. 3 is a plan view of the epitaxial wafer of FIG. 2. InP窓層をエッチングで部分的に除去して段差測定が可能な状態を示す図である。It is a figure which shows the state which can remove a InP window layer partially by an etching, and can measure a level | step difference. InP窓層をエッチングで除去した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which removed the InP window layer by the etching. InGaAs拡散濃度分布調整層をエッチングで部分的に除去して段差測定が可能な状態を示す図である。It is a figure which shows the state which can remove a InGaAs diffusion concentration distribution adjustment layer partially by an etching, and can measure a level | step difference. InGaAs拡散濃度分布調整層をエッチングで除去した状態を示す図である。It is a figure which shows the state which removed the InGaAs diffused density distribution adjustment layer by the etching. 本発明の実施の形態2におけるエピタキシャルウエハの製造方法を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating the manufacturing method of the epitaxial wafer in Embodiment 2 of this invention. InGaAs拡散濃度分布調整層をエッチングで除去したあと受光層上に保護テープを貼りつけた状態を示す図である。It is a figure which shows the state which affixed the protective tape on the light reception layer, after removing the InGaAs diffusion density | concentration distribution adjustment layer by an etching. 受光層をエッチングで部分的に除去して段差測定が可能な状態を示す図である。It is a figure which shows the state which can remove a light reception layer partially by an etching, and can measure a level | step difference.

<本願発明の実施の形態例の列記>
最初に本願発明の実施の形態例を、1.エピタキシャルウエハの製造方法、および2.エピタキシャルウエハ、について列記して説明する。
1.エピタキシャルウエハの製造方法:
III−V族半導体の基板の上に位置する多重量子井戸構造(MQW:Multi-Quantum Well)を備えるエピタキシャルウエハを製造する。この製造方法は、多重量子井戸構造の上に位置する第1のIII−V族半導体層、および、該第1のIII−V族半導体層の上に位置する第2のIII−V族半導体層を形成する工程と、第1のIII−V族半導体層と多重量子井戸構造との間に第3のIII−V族半導体層を形成する工程と、第1のIII−V族半導体層の膜厚を測定する工程と、を含み、第3のIII−V族半導体層と第1のIII−V族半導体層とをエッチング選択性のある材料どうしで形成する。成長装置によりエピタキシャルウエハを形成して、各層の厚み等を測定することで、各層を意図した厚みに精度よく成長することができる。具体的には、エピタキシャルウエハの所定領域にテープ等の被覆材を貼りつけて、所定領域以外の領域をエッチングで除去して、エッチングストップ層として機能する第3のIII−V族半導体層を露出させる。すなわち第1のIII−V族半導体層の下層にエッチングストップ層(第3のIII−V族半導体層)を配置してあるので、第1のIII−V族半導体層の断面を確実に露出させて、精度よく膜厚を測定することができる。またそのまま多重量子井戸構造についてもエッチングストップ層の上からX線回折像(XRD像)およびPL(フォトルミネッセンス発光)測定等を行うことができる。この結果、多重量子井戸構造についても基礎データを得ることができる。
<List of embodiments of the present invention>
First, an embodiment of the present invention is described: 1. a method for manufacturing an epitaxial wafer; The epitaxial wafers are listed and described.
1. Epitaxial wafer manufacturing method:
An epitaxial wafer having a multi-quantum well (MQW) structure on a III-V group semiconductor substrate is manufactured. This manufacturing method includes a first group III-V semiconductor layer positioned on a multiple quantum well structure and a second group III-V semiconductor layer positioned on the first group III-V semiconductor layer. Forming a third group III-V semiconductor layer between the first group III-V semiconductor layer and the multiple quantum well structure, and a film of the first group III-V semiconductor layer Measuring the thickness, and forming the third group III-V semiconductor layer and the first group III-V semiconductor layer with materials having etching selectivity. By forming an epitaxial wafer with a growth apparatus and measuring the thickness and the like of each layer, each layer can be accurately grown to the intended thickness. Specifically, a coating material such as a tape is attached to a predetermined region of the epitaxial wafer, and regions other than the predetermined region are removed by etching to expose the third III-V group semiconductor layer functioning as an etching stop layer. Let That is, since the etching stop layer (third III-V group semiconductor layer) is arranged under the first III-V group semiconductor layer, the cross section of the first III-V group semiconductor layer is surely exposed. Thus, the film thickness can be measured with high accuracy. Further, the X-ray diffraction image (XRD image) and the PL (photoluminescence emission) measurement can be performed on the multiple quantum well structure as it is from above the etching stop layer. As a result, basic data can be obtained for the multiple quantum well structure.

(1)第3のIII−V族半導体層の厚みを多重量子井戸構造の厚みの0.005倍以上0.05倍以下としてもよい。これによって、第3のIII−V族半導体層を残して、その第3のIII−V族半導体層越しに、多重量子井戸構造に対するXRD像およびPL測定を精度よく行うことができる。 (1) The thickness of the third group III-V semiconductor layer may be 0.005 times to 0.05 times the thickness of the multiple quantum well structure. Thereby, the XRD image and the PL measurement for the multiple quantum well structure can be performed with high accuracy through the third group III-V semiconductor layer, leaving the third group III-V semiconductor layer.

(2)第1のIII−V族半導体層はリン(P)を含まず、第3のIII−V族半導体層はリンを含むようにしてもよい。これによって第1のIII−V族半導体層と第3のIII−V族半導体層との間にエッチング選択性を明確に出すことができ、すなわち第1のIII−V族半導体層をエッチングで簡単に除去しながら第3のIII−V族半導体層をエッチングストップ層として機能させてエッチングを止めることができる。通常、多重量子井戸構造はPを含まない場合が多いので、多重量子井戸構造と第1のIII−V族半導体層とはエッチング選択性がなく、これら2つの層とエッチングストップ層とはエッチング選択性があることになり、各層の検査のために望ましい構成となる。 (2) The first group III-V semiconductor layer may not contain phosphorus (P), and the third group III-V semiconductor layer may contain phosphorus. This makes it possible to clearly show the etching selectivity between the first group III-V semiconductor layer and the third group III-V semiconductor layer, that is, the first group III-V semiconductor layer can be easily etched. Etching can be stopped by allowing the third III-V semiconductor layer to function as an etching stop layer while removing it. Usually, since the multiple quantum well structure often does not contain P, the multiple quantum well structure and the first III-V group semiconductor layer have no etching selectivity, and these two layers and the etching stop layer are not selected. This is a desirable configuration for inspection of each layer.

ここで、「第3のIII−V族半導体層と第1のIII−V族半導体層とがエッチング選択性がある材料どうしで構成されている。」とは、所定のエッチャントに対して第1のIII−V族半導体層はエッチングされるが第3のIII−V族半導体層はエッチングされず、また別の所定のエッチャントに対してその逆になることをいう。なお、リンの原料にはTBPを用いると、低温で分解するため低温成膜が可能になる。このため下層に位置するGaAsSbの熱分解を生じさせずに良好な結晶性のエピタキシャル積層体を得ることができ、低い暗電流の達成が可能になる。無機原料のホスフィン(PH)を用いてもよい。 Here, “the third group III-V semiconductor layer and the first group III-V semiconductor layer are made of materials having etching selectivity” means that the first etchant is a first etchant. The third group III-V semiconductor layer is etched, but the third group III-V semiconductor layer is not etched, and vice versa for another predetermined etchant. If TBP is used as a raw material for phosphorus, it decomposes at a low temperature, so that a low-temperature film can be formed. For this reason, it is possible to obtain an epitaxial laminated body having a good crystallinity without causing thermal decomposition of GaAsSb located in the lower layer, and a low dark current can be achieved. Inorganic raw material phosphine (PH 3 ) may be used.

エッチング選択性を持たせるために第3のIII−V族半導体層にPを含有させることは、MBE法では実施しにくい。なぜならば上述のように、MBE法ではPの原料に固体原料(各種リン酸化物)を用いるので、成長室の内壁に固体リンが付着して頻繁にクリーニングを実施しなければならないからである。MOVPE法では気体の原料を用いるので、容易にP含有の第3のIII−V族半導体層を用いることができる。   Inclusion of P in the third group III-V semiconductor layer to provide etching selectivity is difficult to implement by the MBE method. This is because, as described above, in the MBE method, since a solid material (various phosphorus oxides) is used as the P material, solid phosphorus adheres to the inner wall of the growth chamber, and cleaning must be performed frequently. In the MOVPE method, since a gaseous raw material is used, the P-containing third III-V semiconductor layer can be easily used.

(3)第2のIII−V族半導体層と第1のIII−V族半導体層とがエッチング選択性のある材料どうしで構成されていてもよい。具体的には、第2のIII−V族半導体層がリン(P)を含み第1のIII−V族半導体層がリンを含まないようにしてもよい。これによって表面再結合電流を抑制するために配置される第2のIII−V族半導体層と第1のIII−V族半導体層との間にエッチング選択性をもたせることができ、第2のIII−V族半導体層をエッチングしてその断面を露出させて膜厚を段差測定によって精度よく測定することが容易になる。この場合は、第1のIII−V族半導体層がエッチングストップ層として機能する。プレーナ型の場合は、上記のように第2のIII−V族半導体層から不純物を選択拡散してその先端にpn接合もしくはpi(pin)接合が形成されるので、第1のIII−V族半導体層とともに第2のIII−V族半導体層の厚み制御は重要である。リン原料にTBPを用いることの効用は上記のとおりである。 (3) The second III-V group semiconductor layer and the first III-V group semiconductor layer may be made of materials having etching selectivity. Specifically, the second group III-V semiconductor layer may contain phosphorus (P) and the first group III-V semiconductor layer may not contain phosphorus. Accordingly, etching selectivity can be provided between the second III-V group semiconductor layer and the first III-V group semiconductor layer arranged to suppress the surface recombination current, and the second III-V group can be provided. It becomes easy to accurately measure the film thickness by measuring the step by etching the −V group semiconductor layer to expose the cross section. In this case, the first III-V group semiconductor layer functions as an etching stop layer. In the case of the planar type, impurities are selectively diffused from the second group III-V semiconductor layer as described above to form a pn junction or pi (pin) junction at the tip thereof, so that the first group III-V group is formed. Control of the thickness of the second III-V semiconductor layer along with the semiconductor layer is important. The effect of using TBP as a phosphorus raw material is as described above.

(4)第2のIII−V族半導体層のバンドギャップエネルギは、多重量子井戸構造のバンドギャップエネルギよりも大きくしてもよい。これによって、確実に表面再結合電流を抑制することができる。 (4) The band gap energy of the second III-V group semiconductor layer may be larger than the band gap energy of the multiple quantum well structure. Thereby, the surface recombination current can be reliably suppressed.

(5)多重量子井戸構造を、InGa1−xAs(0.38≦x≦1)と、GaAs1−ySb(0.36≦y≦1)とのペア、または、Ga1−uInAs1−v(0.4≦u≦0.8、0<v≦0.2)とGaAs1−ySb(0.36≦y≦0.62)とのペア、からなるようにしてもよい。これによって、波長2μm〜10μmの近赤外〜中赤外域の光を検知することが可能となる。これらMQWを構成する材料は、第1のIII−V族半導体層とエッチング選択性がなく、第1のIII−V族半導体層のエッチング液でエッチングされるので、上記の第3のIII−V族半導体層の挿入が、上層から段階を追って各層を検査する上で有効になる。 (5) The multiple quantum well structure has a pair of In x Ga 1-x As (0.38 ≦ x ≦ 1) and GaAs 1-y Sb y (0.36 ≦ y ≦ 1), or Ga 1 -u in u N v as 1- v (0.4 ≦ u ≦ 0.8,0 <v ≦ 0.2) and a pair of GaAs 1-y Sb y (0.36 ≦ y ≦ 0.62) You may make it consist of. This makes it possible to detect near-infrared to mid-infrared light having a wavelength of 2 μm to 10 μm. These materials constituting MQW have no etching selectivity with the first III-V semiconductor layer and are etched with the etching solution of the first III-V semiconductor layer, so that the third III-V described above is used. The insertion of the group semiconductor layer is effective in inspecting each layer step by step from the upper layer.

(6)第1のIII−V族半導体層をInGaAsで構成してもよい。InGaAsは不純物の拡散速度が小さいため、上述の第1のIII−V族半導体層に課せられた役割に適した材料である。また多重量子井戸構造の各層との間にエッチング選択性がないので、この点で、第1のIII−V族半導体層とこの多重量子井戸構造との間に上記の第3のIII−V族半導体層を挿入した構成は、上層から段階を追って各層を検査する上で有効になる。また上記のように電気抵抗が低いので動画等の追随性を高めることができる。 (6) The first group III-V semiconductor layer may be made of InGaAs. Since InGaAs has a low impurity diffusion rate, it is a material suitable for the role imposed on the first group III-V semiconductor layer. In addition, since there is no etching selectivity between each layer of the multiple quantum well structure, the third III-V group described above is provided between the first III-V semiconductor layer and the multiple quantum well structure. The configuration in which the semiconductor layer is inserted is effective for inspecting each layer step by step from the upper layer. In addition, since the electric resistance is low as described above, it is possible to improve the followability of moving images and the like.

(7)基板と多重量子井戸構造との間に、バッファ層を有し、そのバッファ層と多重量子井戸構造とがエッチング選択性のある材料どうしで形成されていてもよい。これによって良好な結晶品質のエピタキシャル積層体、とくに高品質の多重量子井戸構造を得ることが可能になる。また、多重量子井戸構造とエッチング選択性があるInP、InGaAsP等のP含有材料を用いて良好な結晶品質のバッファ層を得ることができる。この結果、バッファ層がエッチングストップ層として機能して、多重量子井戸構造の膜厚を段差測定により精度よく行うことができる。バッファ層は、いわば、もう1つの第3のIII−V族半導体層の機能を奏することになる。 (7) A buffer layer may be provided between the substrate and the multiple quantum well structure, and the buffer layer and the multiple quantum well structure may be formed of materials having etching selectivity. This makes it possible to obtain an epitaxial layered product of good crystal quality, particularly a high-quality multiple quantum well structure. In addition, a buffer layer with good crystal quality can be obtained by using a P-containing material such as InP or InGaAsP having a multiple quantum well structure and etching selectivity. As a result, the buffer layer functions as an etching stop layer, and the film thickness of the multiple quantum well structure can be accurately performed by the step measurement. In other words, the buffer layer functions as another third group III-V semiconductor layer.

(8)基板を、(GaAs、GaP、GaSb、InP、InAs、InSb、AlSb、およびAlAs)のうちのいずれかとしてもよい。これらの基板を用いることで、波長2μm〜10μmの近赤外〜中赤外域の光を検知することが可能となる。 (8) The substrate may be any one of (GaAs, GaP, GaSb, InP, InAs, InSb, AlSb, and AlAs). By using these substrates, it becomes possible to detect light in the near-infrared to mid-infrared region having a wavelength of 2 μm to 10 μm.

2.エピタキシャルウエハ
エピタキシャルウエハは、半導体素子の製造方法に用いられるエピタキシャルウエハである。すなわち、エピタキシャルウエハは、III−V族半導体の基板と、該基板の上に位置する多重量子井戸構造(MQW:Multi-Quantum Well)とを備える。このエピタキシャルウエハは、多重量子井戸構造の上に位置する第1のIII−V族半導体層と、第1のIII−V族半導体層の上に位置する第2のIII−V族半導体層と、第1のIII−V族半導体層と多重量子井戸構造との間に位置する第3のIII−V族半導体層とを備え、第3のIII−V族半導体層と第1のIII−V族半導体層とがエッチング選択性のある材料どうしで形成されている。これによって、第1のIII−V族半導体層を選択エッチングして断面を露出させてその厚みを高い精度で測定することができ、本生産の条件設定を適切なものにすることができる。
2. Epitaxial wafer An epitaxial wafer is an epitaxial wafer used in a method for manufacturing a semiconductor device. That is, the epitaxial wafer includes a III-V group semiconductor substrate and a multi-quantum well (MQW) structure positioned on the substrate. The epitaxial wafer includes a first group III-V semiconductor layer located on the multiple quantum well structure, a second group III-V semiconductor layer located on the first group III-V semiconductor layer, A third group III-V semiconductor layer located between the first group III-V semiconductor layer and the multiple quantum well structure, the third group III-V semiconductor layer and the first group III-V The semiconductor layer is formed of materials having etching selectivity. Thereby, the first III-V group semiconductor layer is selectively etched to expose the cross section, and the thickness thereof can be measured with high accuracy, and the condition setting for the production can be made appropriate.

<本願発明の実施の形態の詳細例>
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における受光素子(プレーナ型フォトダイオード)50の断面図である。受光素子50は、次のエピタキシャルウエハに形成されている。
(InP基板1/n型InGaAsバッファ層2/タイプ2の(InGaAs/GaAsSb)多重量子井戸構造(MQW:Multi-Quantum Well)の受光層3/InGaAs拡散濃度分布調整層4/InP窓層5)
<Detailed example of embodiment of the present invention>
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a sectional view of a light receiving element (planar photodiode) 50 according to the first embodiment of the present invention. The light receiving element 50 is formed on the next epitaxial wafer.
(InP substrate 1 / n-type InGaAs buffer layer 2 / type 2 (InGaAs / GaAsSb) multi-quantum well (MQW) light-receiving layer 3 / InGaAs diffusion concentration distribution adjusting layer 4 / InP window layer 5)

画素Pの主要部は、p型領域6によって形成されている。このp型領域は、選択拡散マスクパターン36の開口部の窓層5の表面からp型不純物である亜鉛(Zn)を選択拡散することで形成されている。隣の画素Pとは、選択拡散されていない領域によって隔てられることで、独立性が確保される。各画素Pのp型領域6の先端にはpn接合15もしくはpi接合(グランド電極側も含めて広範囲にみればpin接合)が形成されている。受光層3は、不純物を添加せずイントリンシック(intrinsic:真性)にするために不純物は添加しないで、pin接合とすることを意図するが、不可避的に不純物(たとえばn型不純物)が低濃度で含有される。このため、pin型フォトダイオードといいながらp型領域の先端には実際はpn接合が形成されている。ここでは、pin接合およびpn接合を含めて、pn接合15と呼ぶ。   The main part of the pixel P is formed by the p-type region 6. The p-type region is formed by selectively diffusing zinc (Zn), which is a p-type impurity, from the surface of the window layer 5 in the opening of the selective diffusion mask pattern 36. Independence is ensured by being separated from the adjacent pixel P by a region that is not selectively diffused. A pn junction 15 or a pi junction (a pin junction in a wide range including the ground electrode side) is formed at the tip of the p-type region 6 of each pixel P. The light-receiving layer 3 is intended to be a pin junction without adding impurities in order to make it intrinsic without adding any impurities, but inevitably has a low concentration of impurities (for example, n-type impurities). Contained. For this reason, although it is called a pin type photodiode, a pn junction is actually formed at the tip of the p type region. Here, the pin junction and the pn junction are referred to as a pn junction 15.

pn接合15に、画素電極11および共通のグランド電極12によって逆バイアス電圧を印加すると、画素Pごとに空乏層が受光層3に張り出して受光待機状態となる。ある画素Pの空乏層に光が入射され受光されると電子・正孔ペアが生成し、正孔は画素電極11にドリフトし、電子はグランド電極12へとドリフトする。画素電極11に蓄積された電荷を一定の時間ピッチで読み出し、画素にわたって受光信号の強度分布を作成することで画像を得ることができる。近赤外〜赤外域の受光素子は、受光対象のフォトンエネルギーが小さいため暗電流を低くすることが強く求められる。画素間に溝を設けるメサ方式は、pn接合の端を製造中に大気にさらすことが避けられず、このためpn接合の端部に酸素等の不純物が付着して暗電流を増大させる。これに対してプレーナ方式は、pn接合の端を製造中に一瞬もさらすことなく製造可能であり、暗電流を低く抑えることができる。   When a reverse bias voltage is applied to the pn junction 15 by the pixel electrode 11 and the common ground electrode 12, a depletion layer protrudes from the light receiving layer 3 for each pixel P and enters a light receiving standby state. When light enters the depletion layer of a pixel P and is received, an electron / hole pair is generated, the hole drifts to the pixel electrode 11, and the electron drifts to the ground electrode 12. An image can be obtained by reading out the charges accumulated in the pixel electrode 11 at a constant time pitch and creating an intensity distribution of the received light signal over the pixels. A near-infrared to infrared light-receiving element is strongly required to reduce the dark current because the photon energy to be received is small. In the mesa method in which the groove is provided between the pixels, it is inevitable that the end of the pn junction is exposed to the atmosphere during manufacturing. For this reason, impurities such as oxygen adhere to the end of the pn junction and dark current is increased. On the other hand, the planar method can be manufactured without exposing the end of the pn junction even during manufacturing, and the dark current can be kept low.

プレーナ方式にしたがって、受光層/窓層など積層体に窓層から不純物を選択拡散する場合、受光層がタイプ2MQWの場合、そのMQWの結晶性が不純物に対して脆弱であるという問題がある。比較的低い不純物に対しても結晶性は劣化して暗電流が大きく増大する。このため、pn接合を形成するとき、タイプ2MQWの受光層内に導入する不純物の範囲は、できるだけ窓層に近い上部にした上で、その濃度を厳格に低く制御しなければならない。   When the impurity is selectively diffused from the window layer to the stacked body such as the light receiving layer / window layer according to the planar method, there is a problem that when the light receiving layer is of type 2 MQW, the crystallinity of the MQW is vulnerable to the impurity. Even with relatively low impurities, the crystallinity deteriorates and the dark current increases greatly. For this reason, when forming a pn junction, the impurity range to be introduced into the type 2 MQW light-receiving layer must be set as close to the window layer as possible, and its concentration must be controlled strictly low.

この問題を解決するために、タイプ2MQWの受光層3と、窓層5との間に、拡散濃度分布調整層4を配置する。選択拡散された不純物のキャリア濃度は、窓層内では画素電極とオーミック接触する必要があり高濃度で分布し、この拡散濃度分布調整層内においてステップ状に急低下させる必要がある。ステップ状に急低下させて、タイプ2MQW受光層内の上部で受光層内の反対型キャリアのバックグランド濃度に交差するようにする。この反対型キャリアのバックグランド濃度との交差点(面)が、pn接合を構成する。このような構造によって、タイプ2MQW受光層3内の不純物濃度分布は厳格に制御され、暗電流が抑制された近赤外〜赤外域の受光素子を得ることができる。その他の要請として、動画などの動きの追随性を高めるために挿入される拡散濃度分布調整層4は、電気伝導度の高い材料で形成することが望ましい。   In order to solve this problem, the diffusion concentration distribution adjusting layer 4 is disposed between the light receiving layer 3 of type 2 MQW and the window layer 5. The carrier concentration of the selectively diffused impurity needs to be in ohmic contact with the pixel electrode in the window layer, and is distributed at a high concentration, and needs to be rapidly reduced stepwise in the diffusion concentration distribution adjusting layer. The level is lowered stepwise so that it crosses the background concentration of the opposite type carrier in the light receiving layer at the upper part in the type 2 MQW light receiving layer. The intersection (plane) with the background concentration of the opposite type carrier constitutes a pn junction. With such a structure, the impurity concentration distribution in the type 2 MQW light-receiving layer 3 is strictly controlled, and a near-infrared to infrared light-receiving element in which dark current is suppressed can be obtained. As another requirement, it is desirable that the diffusion concentration distribution adjusting layer 4 inserted in order to improve the follow-up of movement of moving images or the like is made of a material having high electrical conductivity.

拡散濃度分布調整層4は、選択拡散された不純物の受光層3内における適切な分布を決定するもので、高精度の成長技術が要求される。一般に、MQWなどの半導体の構造は、研究開発段階ではMBE法により形成される場合が多い。また、実用化され実生産に入ると高能率の有機金属気相成長法(MOVPE)で製造される。MOVPE法では、原料ガスなどが製造機会ごとに微妙に変わって、拡散濃度分布調整層4の厚み変動の不安定要因となる。しかし、上記のように、拡散濃度分布調整層4の高精度の厚みを安定に保つことは、高品質の受光素子の安定生産にとって不可欠である。受光素子の製造の最終段階まで到達して製造条件の設定の不具合が見つかった場合、その不具合を観察することで製造条件を見直すことは可能であるが、不具合要因を精度よく特定することはそれほど容易ではなく、また最終工程まで至ってからではロスが非常に大きい。   The diffusion concentration distribution adjusting layer 4 determines an appropriate distribution of the selectively diffused impurities in the light receiving layer 3 and requires a highly accurate growth technique. In general, the structure of a semiconductor such as MQW is often formed by the MBE method at the research and development stage. Moreover, when it is put into practical use and enters actual production, it is manufactured by a highly efficient metal organic chemical vapor deposition (MOVPE). In the MOVPE method, the raw material gas or the like slightly changes at every manufacturing opportunity, which becomes an unstable factor of the thickness variation of the diffusion concentration distribution adjusting layer 4. However, as described above, keeping the high-precision thickness of the diffusion concentration distribution adjusting layer 4 stable is essential for stable production of a high-quality light receiving element. When the final stage of manufacturing the light receiving element is reached and a defect in the manufacturing conditions is found, it is possible to review the manufacturing conditions by observing the defect, but it is not so much possible to pinpoint the cause of the defect. It is not easy and the loss is very large after the final process.

図2はエピタキシャルウエハ1aの積層構造を示す断面図であり、図3は平面図である。図2に示すエピタキシャルウエハ1aにおける積層構造はつぎのとおりである。
(InP基板1/InGaAsバッファ層2/タイプ2(InGaAs/GaAsSb)多重量子井戸構造の受光層3/エッチングストップ層9/InGaAs拡散濃度分布調整層4/InP窓層5)
保護テープgがInP窓層または第2のIII−V族半導体層5の表面に貼られている。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a laminated structure of the epitaxial wafer 1a, and FIG. 3 is a plan view. The laminated structure in the epitaxial wafer 1a shown in FIG. 2 is as follows.
(InP substrate 1 / InGaAs buffer layer 2 / type 2 (InGaAs / GaAsSb) multiple quantum well structure light receiving layer 3 / etching stop layer 9 / InGaAs diffusion concentration distribution adjusting layer 4 / InP window layer 5)
A protective tape g is attached to the surface of the InP window layer or the second group III-V semiconductor layer 5.

−本実施の形態におけるポイント−
エピタキシャルウエハ1aには、図1の受光素子50には存在しないエッチングストップ層9が配置されている点がポイントである。
-Points in the present embodiment-
The point is that an etching stop layer 9 that does not exist in the light receiving element 50 of FIG. 1 is disposed on the epitaxial wafer 1a.

エッチングストップ層(第3のIII−V族半導体層)9の材料は、拡散濃度分布調整層または第1のIII−V族半導体層4を形成するInGaAsとは、所定のエッチャントに対してエッチング選択性を有しなければならない。さらにエッチングストップ層9の厚みは受光層3の厚みの0.005倍〜0.05倍とするのがよい。タイプ2MQWの受光層3の全体の厚みは3μm程度なので、15nm以上150nm以下という非常に小さい厚みとするのがよい。その理由について順を追って説明する。図3には、保護テープgがInP窓層または第2のIII−V族半導体層5の表面に貼られている。この保護テープgが貼られた状態で、たとえば塩酸35%水溶液をエッチャントとしてエッチングすると、InP窓層5がエッチングされ、InGaAsは35%水溶液にはエッチングされないのでInGaAs拡散濃度分布調整層4の上面が露出される。その後、保護テープgを除く。これによって図4Aに示すように、段差測定によってInP窓層5の膜厚を精度よく測定することができる。段差測定は断面が露出された層のトータル厚みを非常に高精度で測定することを可能にする。窓層5の表面からp型不純物の選択拡散をするので、窓層5の厚みを精度よく測定できることは重要である。この窓層5の厚み測定値と、窓層5を成膜中の条件とを関連付けることで、エピタキシャルウエハの窓層を精度よく安定して形成することが可能となる。   The material of the etching stop layer (third III-V semiconductor layer) 9 is selected from the InGaAs forming the diffusion concentration distribution adjusting layer or the first III-V semiconductor layer 4 by etching with respect to a predetermined etchant. Must have sex. Furthermore, the thickness of the etching stop layer 9 is preferably 0.005 to 0.05 times the thickness of the light receiving layer 3. Since the total thickness of the type 2 MQW light-receiving layer 3 is about 3 μm, it is preferable to set the thickness to a very small thickness of 15 nm to 150 nm. The reason will be explained step by step. In FIG. 3, the protective tape g is attached to the surface of the InP window layer or the second III-V group semiconductor layer 5. For example, if etching is performed using a 35% hydrochloric acid aqueous solution as an etchant with the protective tape g applied, the InP window layer 5 is etched, and InGaAs is not etched into the 35% aqueous solution, so that the upper surface of the InGaAs diffusion concentration distribution adjusting layer 4 is Exposed. Thereafter, the protective tape g is removed. As a result, as shown in FIG. 4A, the film thickness of the InP window layer 5 can be accurately measured by the step measurement. The step measurement makes it possible to measure the total thickness of the layer whose cross section is exposed with very high accuracy. Since selective diffusion of p-type impurities is performed from the surface of the window layer 5, it is important that the thickness of the window layer 5 can be measured with high accuracy. By associating the measured thickness value of the window layer 5 with the conditions during the film formation of the window layer 5, the window layer of the epitaxial wafer can be formed with high accuracy and stability.

図4Bは、図4Aにおける保護テープgを除き、InP窓層5を塩酸35%水溶液によるエッチングで除いた状態を示す図である。次いで保護テープgをInGaAs拡散濃度分布調整層4に部分的に貼りつけた後、リン酸(85%):過酸化水素水(30%):水=1:1:4、のエッチャントによってInGaAs拡散濃度分布調整層4をエッチングする。その後、保護テープgを除く。これによって図4Cに示すように、段差測定によってInGaAs拡散濃度分布調整層4の厚みを精度よく測定することができる。InPエッチングストップ層9によりInGaAs拡散濃度分布調整層4の断面を露出することができ、段差測定によって高い精度でInGaAs拡散濃度分布調整層4の厚みを測定できる。上記のように、検査用エピタキシャルウエハ1aの成長は、本生産のときと同じロットの原料ガス、配管系統、成長室等の成長装置、で成長し、その条件を記録している。このため、検査用エピタキシャルウエハ1aにおけるInGaAs拡散濃度分布調整層4の測定厚みに基いて、本生産時のInGaAs拡散濃度分布調整層の成長条件を高い精度で設定することが可能になる。   FIG. 4B is a diagram showing a state in which the InP window layer 5 is removed by etching with a 35% hydrochloric acid aqueous solution except for the protective tape g in FIG. 4A. Next, after the protective tape g is partially attached to the InGaAs diffusion concentration distribution adjusting layer 4, InGaAs diffusion is performed using an etchant of phosphoric acid (85%): hydrogen peroxide (30%): water = 1: 1: 4. The concentration distribution adjusting layer 4 is etched. Thereafter, the protective tape g is removed. As a result, as shown in FIG. 4C, the thickness of the InGaAs diffusion concentration distribution adjusting layer 4 can be accurately measured by the step measurement. The cross section of the InGaAs diffusion concentration distribution adjustment layer 4 can be exposed by the InP etching stop layer 9, and the thickness of the InGaAs diffusion concentration distribution adjustment layer 4 can be measured with high accuracy by the step measurement. As described above, the epitaxial wafer 1a for inspection is grown using the same lot of raw material gas, piping system, growth apparatus such as a growth chamber, and the conditions are recorded. Therefore, based on the measured thickness of the InGaAs diffusion concentration distribution adjusting layer 4 on the inspection epitaxial wafer 1a, it is possible to set the growth conditions of the InGaAs diffusion concentration distribution adjusting layer at the time of the production with high accuracy.

図4Cの状態から、リン酸(85%):過酸化水素水(30%):水=1:1:4、のエッチャントによってInGaAs拡散濃度分布調整層4を完全に除去する。これによって図4Dに示すように、InPエッチングストップ層9が表面に露出される。InPエッチングストップ層9は、厚みが15nm〜150nmと薄い。このため、InPエッチングストップ層9を配置したままタイプ2MQW受光層3の、X線回折像(XRD)およびフォトルミネッセンス測定(PL測定)をすることができる。すなわち、厚みが薄いため、InPエッチングストップ層9の影響(フリンジ)の少ないXRD測定が可能である。また、厚みが薄いため励起光の吸収の影響を小さくでき、安定なPL測定が可能となる。さらにエッチングストップ層9はInPで形成されていてバンドギャップが大きいため、暗電流を小さくすることができる。   From the state of FIG. 4C, the InGaAs diffusion concentration distribution adjusting layer 4 is completely removed with an etchant of phosphoric acid (85%): hydrogen peroxide solution (30%): water = 1: 1: 4. As a result, as shown in FIG. 4D, the InP etching stop layer 9 is exposed on the surface. The InP etching stop layer 9 is as thin as 15 nm to 150 nm. Therefore, the X-ray diffraction image (XRD) and photoluminescence measurement (PL measurement) of the type 2 MQW light-receiving layer 3 can be performed with the InP etching stop layer 9 disposed. That is, since the thickness is small, XRD measurement with little influence (fringe) of the InP etching stop layer 9 is possible. Further, since the thickness is small, the influence of absorption of excitation light can be reduced, and stable PL measurement can be performed. Further, since the etching stop layer 9 is made of InP and has a large band gap, the dark current can be reduced.

(実施の形態2)
図5は本発明の実施の形態2におけるエピタキシャルウエハ1aの積層構造を示す断面図である。積層構造は次のとおりである。
(InP基板1/InPバッファ層29/タイプ2(InGaAs/GaAsSb)多重量子井戸構造の受光層3/InPエッチングストップ層9/InGaAs拡散濃度分布調整層4/InP窓層5)
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a laminated structure of epitaxial wafer 1a in the second embodiment of the present invention. The laminated structure is as follows.
(InP substrate 1 / InP buffer layer 29 / type 2 (InGaAs / GaAsSb) multiple quantum well structure light-receiving layer 3 / InP etching stop layer 9 / InGaAs diffusion concentration distribution adjusting layer 4 / InP window layer 5)

図3Aに示す実施の形態1における積層構造との相違は、本実施の形態ではバッファ層がInP層で形成されている点である。InPバッファ層29は、(InGaAs/GaAsSb)MQW受光層3とエッチング選択性を生じることがポイントである。このInPバッファ層29はエッチングストップ層ということもできるが、拡散濃度分布調整層4に接して位置するエッチングストップ層9と異なり、本生産用エピタキシャルウエハもしくは受光素子にも、InPバッファ層29は配置されてもよい。   The difference from the stacked structure in Embodiment 1 shown in FIG. 3A is that the buffer layer is formed of an InP layer in this embodiment. The point is that the InP buffer layer 29 has etching selectivity with the (InGaAs / GaAsSb) MQW light receiving layer 3. The InP buffer layer 29 can also be referred to as an etching stop layer. However, unlike the etching stop layer 9 located in contact with the diffusion concentration distribution adjusting layer 4, the InP buffer layer 29 is also disposed on the production epitaxial wafer or the light receiving element. May be.

図6Aは、実施の形態1の図4Dの状態のInPエッチングストップ層9を塩酸35%水溶液で完全に除去した後、露出した受光層3の表面に保護テープgを貼りつけた状態を示す図である。この後、リン酸(85%):過酸化水素水(30%):水=1:1:4、のエッチャントによりタイプ2(InGaAs/GaAsSb)多重量子井戸構造の受光層3をエッチングする。その後、保護テープgを除く。これによって図6Bに示すように、段差測定によって受光層3の厚みを精度よく測定することができる。タイプ2(InGaAs/GaAsSb)MQWの受光層3の断面が露出され、段差測定によってタイプ2(InGaAs/GaAsSb)MQWの受光層3の厚みを精度よく測定することが可能になる。受光層の測定膜厚を本生産にフィードバックすることで安定して精度よく受光層3を形成することが可能になる。   6A is a diagram showing a state in which the protective tape g is attached to the exposed surface of the light receiving layer 3 after the InP etching stop layer 9 in the state of FIG. 4D of the first embodiment is completely removed with a 35% hydrochloric acid aqueous solution. It is. Thereafter, the light-receiving layer 3 having a type 2 (InGaAs / GaAsSb) multiple quantum well structure is etched using an etchant of phosphoric acid (85%): hydrogen peroxide (30%): water = 1: 1: 4. Thereafter, the protective tape g is removed. As a result, as shown in FIG. 6B, the thickness of the light receiving layer 3 can be accurately measured by the step measurement. The cross section of the light receiving layer 3 of type 2 (InGaAs / GaAsSb) MQW is exposed, and the thickness of the light receiving layer 3 of type 2 (InGaAs / GaAsSb) MQW can be accurately measured by the step measurement. The light receiving layer 3 can be formed stably and accurately by feeding back the measured film thickness of the light receiving layer to the production.

(全有機金属気相成長法)
実施の形態1および2のエピタキシャルウエハを全有機金属気相成長法によって製造する方法ついて説明する。
まずInP基板1を準備し、基板テーブルに配置して、バッファ層をInGaAsまたはInPにより形成する。InPバッファ層29を成長するとき、全有機金属気相成長法では原料にターシャリーブチルホスフィン(TBP)を用いる。ホスフィン(PH)を用いてもよい。バッファ層2より上の各層の成長についても、全有機金属気相成長法を用いることで、低い成長温度で能率よく良好な結晶性を確保することができる。バッファ層2のあと、タイプ2の(InGaAs/GaAsSb)MQW受光層3、InPエッチングストップ層9、InGaAs拡散濃度分布調整層4およびInP窓層5を、全有機MOVPE法によって一貫して同じ成長室で成長する。このとき、上記のように、成長温度または基板温度は、温度400℃以上かつ525℃以下の範囲に維持するのがよい。この温度範囲より高い成長温度にすると、受光層3中のGaAsSbが熱のダメージを受けて相分離を生じるからである。
(All organometallic vapor phase growth method)
A method for manufacturing the epitaxial wafers of the first and second embodiments by the all-organic metal vapor phase epitaxy will be described.
First, an InP substrate 1 is prepared, placed on a substrate table, and a buffer layer is formed of InGaAs or InP. When the InP buffer layer 29 is grown, tertiary butylphosphine (TBP) is used as a raw material in the all-organic vapor phase growth method. Phosphine (PH 3 ) may be used. As for the growth of each layer above the buffer layer 2, good crystallinity can be ensured efficiently at a low growth temperature by using the all-organic metal vapor phase growth method. After the buffer layer 2, the type 2 (InGaAs / GaAsSb) MQW light-receiving layer 3, InP etching stop layer 9, InGaAs diffusion concentration distribution adjusting layer 4 and InP window layer 5 are consistently grown in the same growth chamber by an all organic MOVPE method. Grow in. At this time, as described above, the growth temperature or the substrate temperature is preferably maintained in the range of 400 ° C. or more and 525 ° C. or less. This is because if the growth temperature is higher than this temperature range, the GaAsSb in the light receiving layer 3 is damaged by heat and causes phase separation.

400℃未満の成長温度とすると、全有機MOVPEの原料ガスが十分に分解せず、炭素がエピタキシャル層に取り込まれる。原料ガスにおいて金属と結合している炭化水素の炭素である。炭素がエピタキシャル層に混入すると、意図しないp型領域が形成され、半導体素子にまで仕上げた状態で、性能劣化を生じる。たとえば受光素子の状態で、暗電流が多く、実用レベルの製品にならない。   If the growth temperature is lower than 400 ° C., the raw organic MOVPE gas is not sufficiently decomposed, and carbon is taken into the epitaxial layer. This is hydrocarbon carbon bonded to metal in the source gas. When carbon is mixed into the epitaxial layer, an unintended p-type region is formed, and performance degradation occurs in a state where the semiconductor element is finished. For example, in the state of the light receiving element, there is a lot of dark current, and it cannot be a practical product.

成長室(チャンバ)内に石英管が配置され、その石英管に、原料ガスが導入される。石英管中には、基板テーブルが、回転自在に、かつ気密性を保つように配置される。基板テーブルには、基板加熱用のヒータが設けられる。成膜途中のエピタキシャルウエハ1aの表面の温度は、成長室の天井部に設けられたウィンドウを通して、赤外線温度モニタ装置によりモニタされる。このモニタされる温度が、成長するときの温度、または成膜温度もしくは基板温度等と呼ばれる温度である。本発明における製造方法における、温度400℃以上かつ525℃以下でInGaAs層などを形成する、というときの400℃以上および525℃以下は、この温度モニタで計測される温度である。石英管65からの強制排気は真空ポンプによって行われる。   A quartz tube is disposed in the growth chamber (chamber), and a raw material gas is introduced into the quartz tube. A substrate table is disposed in the quartz tube so as to be rotatable and airtight. The substrate table is provided with a heater for heating the substrate. The temperature of the surface of the epitaxial wafer 1a during film formation is monitored by an infrared temperature monitoring device through a window provided on the ceiling of the growth chamber. This monitored temperature is a temperature at the time of growth or a temperature called a film forming temperature or a substrate temperature. In the manufacturing method of the present invention, when an InGaAs layer or the like is formed at a temperature of 400 ° C. or more and 525 ° C. or less, 400 ° C. or more and 525 ° C. or less are temperatures measured by this temperature monitor. The forced exhaust from the quartz tube 65 is performed by a vacuum pump.

原料ガスは、石英管に連通する配管によって、供給される。有機金属気体の原料ガスは、恒温槽に入れられて一定温度に保持される。搬送ガスには、水素(H)および窒素(N)が用いられる。有機金属気体は、搬送ガスによって搬送され、また真空ポンプで吸引されて石英管に導入される。搬送ガスの量は、MFC(Mass Flow Controller:流量制御器)によって精度よく調節される。多数の、流量制御器、電磁弁等は、マイクロコンピュータによって自動制御される。 The source gas is supplied by a pipe communicating with the quartz tube. An organic metal gas source gas is put in a thermostat and maintained at a constant temperature. Hydrogen (H 2 ) and nitrogen (N 2 ) are used as the carrier gas. The organometallic gas is carried by a carrier gas, and is sucked by a vacuum pump and introduced into a quartz tube. The amount of carrier gas is accurately adjusted by an MFC (Mass Flow Controller). Many flow controllers, solenoid valves, and the like are automatically controlled by a microcomputer.

バッファ層2の成長のあと、InGaAs/GaAsSbを量子井戸のペアとするタイプ2のMQWの受光層3を形成する。量子井戸におけるGaAsSbは、膜厚はたとえば5nm、またInGaAsの膜厚もたとえば5nmとする。GaAsSbの成膜では、TEGa(トリエチルガリウム)、TBAs(ターシャリーブチルアルシン)およびTMSb(トリメチルアンチモン)を用いる。また、InGaAsについては、TEGa、TMIn、およびTBAsを用いることができる。これらの原料ガスは、400℃以上かつ525℃以下の比較的低温で完全に分解して、結晶成長に寄与することができる。MQWの受光層3を全有機MOVPEによって、量子井戸の界面の組成変化を急峻にするすることができる。この結果、高精度の分光測光をすることができる。   After the growth of the buffer layer 2, a type 2 MQW light-receiving layer 3 having InGaAs / GaAsSb as a pair of quantum wells is formed. The thickness of GaAsSb in the quantum well is 5 nm, for example, and the thickness of InGaAs is also 5 nm, for example. In the film formation of GaAsSb, TEGa (triethylgallium), TBAs (tertiary butylarsine), and TMSb (trimethylantimony) are used. For InGaAs, TEGa, TMIn, and TBAs can be used. These source gases can be completely decomposed at a relatively low temperature of 400 ° C. or more and 525 ° C. or less, and can contribute to crystal growth. The MQW light-receiving layer 3 can be made abrupt in composition change at the interface of the quantum well by using all organic MOVPE. As a result, highly accurate spectrophotometry can be performed.

Ga(ガリウム)の原料としては、TEGa(トリエチルガリウム)でもよいし、TMGa(トリメチルガリウム)でもよい。In(インジウム)の原料としては、TMIn(トリメチルインジウム)でもよいし、TEIn(トリエチルインジウム)でもよい。As(砒素)の原料としては、TBAs(ターシャリーブチルアルシン)でもよいし、TMAs(トリメチル砒素)でもよい。AsH(アルシン)を用いてもよい。Sb(アンチモン)の原料としては、TMSb(トリメチルアンチモン)でもよいし、TESb(トリエチルアンチモン)でもよい。また、TIPSb(トリイソプロピルアンチモン)、また、TDMASb(トリスジメチルアミノアンチモン)でもよい。 As a raw material for Ga (gallium), TEGa (triethylgallium) or TMGa (trimethylgallium) may be used. The raw material for In (indium) may be TMIn (trimethylindium) or TEIn (triethylindium). As a raw material of As (arsenic), TBAs (tertiary butylarsine) or TMAs (trimethylarsenic) may be used. AsH 3 (arsine) may be used. The raw material for Sb (antimony) may be TMSb (trimethylantimony) or TESb (triethylantimony). Further, TIPSb (triisopropylantimony) or TDMASb (trisdimethylaminoantimony) may be used.

原料ガスは、配管を搬送されて、石英管に導入されて排気される。原料ガスは、何種類でも配管を増やして石英管に練通させることができる。たとえば十数種類の原料ガスであっても、電磁バルブの開閉によって制御される。原料ガスは、流量の制御は、流量制御器(MFC)によって制御された上で、石英管への流入を電磁バルブの開閉によってオンオフされる。そして、石英管からは、真空ポンプによって強制的に排気される。原料ガスの流れに停滞が生じる部分はなく、円滑に自動的に行われる。よって、量子井戸のペアを形成するときの組成の切り替えは、迅速に行われる。   The source gas is transported through the piping, introduced into the quartz tube, and exhausted. Any number of source gases can be added to the quartz tube by increasing the number of pipes. For example, even a dozen kinds of source gases are controlled by opening and closing the electromagnetic valve. The flow rate of the source gas is controlled by a flow rate controller (MFC), and the flow into the quartz tube is turned on and off by opening and closing the electromagnetic valve. The quartz tube is forcibly exhausted by a vacuum pump. There is no stagnation in the flow of the source gas, and it is performed smoothly and automatically. Therefore, the composition is switched quickly when forming the quantum well pair.

エピタキシャルウエハ1aの表面はモニタされる温度とされている。大サイズの有機金属分子がウエハ表面をかすめて流れるとき、分解して結晶成長に寄与する化合物分子は表面に接触する範囲、および表面から数個分の有機金属分子の膜厚範囲、のものに限られると考えられる。しかし、エピタキシャルウエハ表面温度または基板温度が、400℃未満のような過度に低い場合、原料ガスの巨大な分子、とくに炭素が十分に分解・除去されないで、エピタキシャルウエハ1aに取り込まれる。III−V族半導体中に混入した炭素はp型不純物となり、意図しない受光素子を形成することになる。このため、半導体の本来の機能を低下させ、受光素子に製造された状態で性能劣化をもたらす。   The surface of the epitaxial wafer 1a is set to a monitored temperature. When large-sized organometallic molecules flow through the wafer surface, the compound molecules that decompose and contribute to crystal growth are in the range where they contact the surface and the film thickness range of several organometallic molecules from the surface. It is considered to be limited. However, when the surface temperature of the epitaxial wafer or the substrate temperature is excessively low, such as less than 400 ° C., huge molecules of the source gas, particularly carbon, are not sufficiently decomposed and removed and are taken into the epitaxial wafer 1a. Carbon mixed in the group III-V semiconductor becomes a p-type impurity and forms an unintended light receiving element. For this reason, the original function of the semiconductor is lowered, and the performance is deteriorated in a state of being manufactured in the light receiving element.

真空ポンプで強制排気しながら上記ペアの化学組成に適合した原料ガスを電磁バルブで切り替えて導入するとき、わずかの慣性をもって先の化学組成の結晶を成長させたあとは、先の原料ガスの影響を受けず、切り替えられた化学組成の結晶を成長させることができる。その結果、ヘテロ界面での組成変化を急峻にすることができる。これは、先の原料ガスが、石英管65内に実質的に残留しないことを意味している。   When a source gas suitable for the chemical composition of the above pair is introduced by switching with an electromagnetic valve while forcibly evacuating with a vacuum pump, after the crystal of the previous chemical composition is grown with a slight inertia, the influence of the previous source gas The crystal having the changed chemical composition can be grown. As a result, the composition change at the hetero interface can be made steep. This means that the previous source gas does not substantially remain in the quartz tube 65.

タイプ2(InGaAs/GaAsSb)MQWの受光層3を形成する場合、525℃を超える温度範囲で成長するとMQWのGaAsSb層に相分離が大規模で起こり、上述の凸状部Kのサイズ拡大および密度増加を助長させる。しかし一方で、上記のように、400℃未満の成長温度とすると、原料ガスに必然的に含まれる炭素がエピタキシャルウエハ内に取り込まれる。混入した炭素はp型不純物として機能するので、半導体素子に仕上げた状態で、製品にならないほどの性能劣化の原因になる。   When the type 2 (InGaAs / GaAsSb) MQW light-receiving layer 3 is formed, if it grows in a temperature range exceeding 525 ° C., phase separation occurs in the MQW GaAsSb layer on a large scale, and the size and density of the convex portion K described above are increased. Contribute to the increase. On the other hand, as described above, when the growth temperature is lower than 400 ° C., carbon inevitably contained in the source gas is taken into the epitaxial wafer. Since the mixed carbon functions as a p-type impurity, it may cause performance deterioration to a level that does not result in a product when the semiconductor element is finished.

バッファ層2の形成からInP窓層5の形成まで、全有機MOVPE法によって同じ成膜室または石英管65の中で成長を続けることが、重要である。すなわち、本実施の形態のエピタキシャルウエハ1aは再成長界面を持たない。再成長界面では、酸素濃度1e17cm−3以上、炭素濃度1e17cm−3以上のうちの少なくとも1つが満たされ、結晶性は劣化し、エピタキシャル積層体の表面は平滑になりにくい。本発明では、酸素および炭素の濃度がいずれも1e17cm−3未満である。 From the formation of the buffer layer 2 to the formation of the InP window layer 5, it is important to continue the growth in the same film forming chamber or quartz tube 65 by the all organic MOVPE method. That is, the epitaxial wafer 1a of the present embodiment does not have a regrowth interface. At the regrowth interface, at least one of the oxygen concentration of 1e17 cm −3 or more and the carbon concentration of 1e17 cm −3 or more is satisfied, the crystallinity is deteriorated, and the surface of the epitaxial multilayer is difficult to be smooth. In the present invention, the oxygen and carbon concentrations are both less than 1e17 cm −3 .

上記において、本発明の実施の形態について説明を行ったが、上記に開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。   Although the embodiments of the present invention have been described above, the embodiments of the present invention disclosed above are merely examples, and the scope of the present invention is not limited to these embodiments. The scope of the present invention is indicated by the description of the scope of claims, and further includes meanings equivalent to the description of the scope of claims and all modifications within the scope.

本発明のエピタキシャルウエハの製造方法等によれば、半導体素子の製造工程の最終段階に至って不具合を発見するのではなく、エピタキシャル積層体の各層の特性を、本生産前の検査段階で、各層の成膜の適切な条件を精度よく得ることができる。   According to the method for manufacturing an epitaxial wafer of the present invention, the characteristics of each layer of the epitaxial layered product is determined at the inspection stage before the production, instead of finding a defect at the final stage of the semiconductor element manufacturing process. Appropriate conditions for film formation can be obtained with high accuracy.

1 InP基板、1a ウエハ、2 InGaAsバッファ層、3 タイプ2のMQW受光層、4 InGaAs層(拡散濃度分布調整層)、5 InP窓層、6 p型領域、9 エッチングストップ層、11 p側電極(画素電極)、12 n側電極、15 pn接合、29 InPバッファ層、35 AR(反射防止)膜、36 選択拡散マスクパターン、50 受光素子(受光素子アレイ)、P 画素。   1 InP substrate, 1a wafer, 2 InGaAs buffer layer, 3 type 2 MQW light receiving layer, 4 InGaAs layer (diffusion concentration distribution adjusting layer), 5 InP window layer, 6 p-type region, 9 etching stop layer, 11 p-side electrode (Pixel electrode), 12 n side electrode, 15 pn junction, 29 InP buffer layer, 35 AR (antireflection) film, 36 selective diffusion mask pattern, 50 light receiving element (light receiving element array), P pixel.

Claims (12)

III−V族半導体の基板と、該基板の上に位置する多重量子井戸構造(MQW:Multi-Quantum Well )とを備えるエピタキシャルウエハの製造方法であって、
前記多重量子井戸構造の上に位置する第1のIII−V族半導体層、および、該第1のIII−V族半導体層の上に位置する第2のIII−V族半導体層を形成する工程と、
前記第1のIII−V族半導体層と前記多重量子井戸構造との間に第3のIII−V族半導体層を形成する工程と、
前記第1のIII−V族半導体層の膜厚を測定する工程と、を含み、
前記第3のIII−V族半導体層と前記第1のIII−V族半導体層とをエッチング選択性のある材料どうしで形成するとともに、
前記第3のIII−V族半導体層の厚みを前記多重量子井戸構造の厚みの0.005倍以上0.05倍以下とし、
前記多重量子井戸構造が、In Ga 1−x As(0.38≦x≦1)と、GaAs 1−y Sb (0.36≦y≦1)とのペア、または、Ga 1−u In As 1−v (0.4≦u≦0.8、0<v≦0.2)とGaAs 1−y Sb (0.36≦y≦0.62)とのペア、からなる、エピタキシャルウエハの製造方法。
An epitaxial wafer manufacturing method comprising a substrate of a III-V semiconductor and a multi-quantum well (MQW) structure positioned on the substrate,
Forming a first group III-V semiconductor layer located on the multiple quantum well structure and a second group III-V semiconductor layer located on the first group III-V semiconductor layer; When,
Forming a third group III-V semiconductor layer between the first group III-V semiconductor layer and the multiple quantum well structure;
Measuring the film thickness of the first group III-V semiconductor layer,
Forming the third group III-V semiconductor layer and the first group III-V semiconductor layer with materials having etching selectivity ;
The thickness of the third group III-V semiconductor layer is 0.005 to 0.05 times the thickness of the multiple quantum well structure,
The multiple quantum well structure includes a pair of In x Ga 1-x As (0.38 ≦ x ≦ 1) and GaAs 1-y Sb y (0.36 ≦ y ≦ 1), or Ga 1-u in u N v as 1-v (0.4 ≦ u ≦ 0.8,0 <v ≦ 0.2) and GaAs 1-y Sb y (0.36 ≦ y ≦ 0.62) and a pair of, An epitaxial wafer manufacturing method.
前記第1のIII−V族半導体層はリン(P)を含まず、前記第3のIII−V族半導体層はリンを含む、請求項1に記載のエピタキシャルウエハの製造方法。 2. The method for producing an epitaxial wafer according to claim 1 , wherein the first group III-V semiconductor layer does not contain phosphorus (P), and the third group III-V semiconductor layer contains phosphorus. 前記第2のIII−V族半導体層と前記第1のIII−V族半導体層とがエッチング選択性のある材料どうしで構成されている、請求項1又は請求項2に記載のエピタキシャルウエハの製造方法。 3. The epitaxial wafer manufacturing method according to claim 1 , wherein the second group III-V semiconductor layer and the first group III-V semiconductor layer are made of materials having etching selectivity. Method. 前記第1のIII−V族半導体層がInGaAsで構成される、請求項1〜3のいずれか1項に記載のエピタキシャルウエハの製造方法。 The manufacturing method of the epitaxial wafer of any one of Claims 1-3 with which the said 1st III-V group semiconductor layer is comprised with InGaAs. 前記基板と前記多重量子井戸構造との間にバッファ層を有し、該多重量子井戸構造とバッファ層とがエッチング選択性のある材料どうしで構成されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載のエピタキシャルウエハの製造方法。 A buffer layer between the multi-quantum well structure and the substrate, and a multiple quantum well structure and the buffer layer is formed of a material with each other having an etching selectivity, one of the preceding claims 1 The method for producing an epitaxial wafer according to the item. 前記基板が、(GaAs、GaP、GaSb、InP、InAs、InSb、AlSb、およびAlAs)のうちのいずれかである、請求項1〜5のいずれか1項に記載のエピタキシャルウエハの製造方法。 It said substrate, (GaAs, GaP, GaSb, InP, InAs, InSb, AlSb, and AlAs) is any one of, method for manufacturing an epitaxial wafer according to any one of claims 1 to 5. III−V族半導体の基板と、該基板の上に位置する多重量子井戸構造(MQW:Multi-Quantum Well )とを備えるエピタキシャルウエハであって、
前記多重量子井戸構造の上に位置する第1のIII−V族半導体層と、前記第1のIII−V族半導体層の上に位置する第2のIII−V族半導体層と、前記第1のIII−V族半導体層と前記多重量子井戸構造との間に位置する第3のIII−V族半導体層とを備え、
前記第3のIII−V族半導体層と前記第1のIII−V族半導体層とがエッチング選択性のある材料どうしで形成されているとともに、
前記第3のIII−V族半導体層の厚みを前記多重量子井戸構造の厚みの0.005倍以上0.05倍以下とし、
前記多重量子井戸構造が、In Ga 1−x As(0.38≦x≦1)と、GaAs 1−y Sb (0.36≦y≦1)とのペア、または、Ga 1−u In As 1−v (0.4≦u≦0.8、0<v≦0.2)とGaAs 1−y Sb (0.36≦y≦0.62)とのペア、からなる、エピタキシャルウエハ。
An epitaxial wafer comprising a substrate of a III-V semiconductor and a multi-quantum well (MQW) structure positioned on the substrate,
A first group III-V semiconductor layer located on the multiple quantum well structure; a second group III-V semiconductor layer located on the first group III-V semiconductor layer; and the first group A third group III-V semiconductor layer positioned between the group III-V semiconductor layer and the multiple quantum well structure,
The third III-V group semiconductor layer and the first III-V group semiconductor layer are formed of materials having etching selectivity ,
The thickness of the third group III-V semiconductor layer is 0.005 to 0.05 times the thickness of the multiple quantum well structure,
The multiple quantum well structure includes a pair of In x Ga 1-x As (0.38 ≦ x ≦ 1) and GaAs 1-y Sb y (0.36 ≦ y ≦ 1), or Ga 1-u in u N v as 1-v (0.4 ≦ u ≦ 0.8,0 <v ≦ 0.2) and GaAs 1-y Sb y (0.36 ≦ y ≦ 0.62) and a pair of, An epitaxial wafer.
前記第1のIII−V族半導体層はリン(P)を含まず、前記第2のIII−V族半導体層はリンを含む、請求項7に記載のエピタキシャルウエハ。 The epitaxial wafer according to claim 7 , wherein the first group III-V semiconductor layer does not contain phosphorus (P), and the second group III-V semiconductor layer contains phosphorus. 前記第2のIII−V族半導体層と前記第1のIII−V族半導体層とがエッチング選択性のある材料どうしで構成されている、請求項7又は8に記載のエピタキシャルウエハ。 The epitaxial wafer according to claim 7 or 8 , wherein the second group III-V semiconductor layer and the first group III-V semiconductor layer are made of materials having etching selectivity. 前記第1のIII−V族半導体層がInGaAsで構成される、請求項7〜9のいずれか1項に記載のエピタキシャルウエハ。 The epitaxial wafer according to claim 7 , wherein the first III-V group semiconductor layer is made of InGaAs. 前記基板と前記多重量子井戸構造との間にバッファ層を有し、該多重量子井戸構造とバッファ層とがエッチング選択性のある材料どうしで構成されている、請求項7〜10のいずれか1項に記載のエピタキシャルウエハ。 A buffer layer between the multi-quantum well structure and the substrate, and a multiple quantum well structure and the buffer layer is formed of a material with each other having an etching selectivity, one of the claims 7 to 10 1 The epitaxial wafer according to Item. 前記基板が、(GaAs、GaP、GaSb、InP、InAs、InSb、AlSb、およびAlAs)のうちのいずれかである、請求項7〜11のいずれか1項に記載のエピタキシャルウエハ。
The epitaxial wafer according to claim 7 , wherein the substrate is any one of (GaAs, GaP, GaSb, InP, InAs, InSb, AlSb, and AlAs).
JP2013104451A 2013-05-16 2013-05-16 Epitaxial wafer and method for manufacturing the same Active JP6137732B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013104451A JP6137732B2 (en) 2013-05-16 2013-05-16 Epitaxial wafer and method for manufacturing the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013104451A JP6137732B2 (en) 2013-05-16 2013-05-16 Epitaxial wafer and method for manufacturing the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014225578A JP2014225578A (en) 2014-12-04
JP6137732B2 true JP6137732B2 (en) 2017-05-31

Family

ID=52124045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013104451A Active JP6137732B2 (en) 2013-05-16 2013-05-16 Epitaxial wafer and method for manufacturing the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6137732B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3239743B2 (en) 1996-04-15 2001-12-17 松下電器産業株式会社 Method for producing positive electrode for alkaline storage battery

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016171009A1 (en) * 2015-04-22 2016-10-27 住友電気工業株式会社 Semiconductor laminate, light-receiving element and method of manufacturing semiconductor laminate
JP6488855B2 (en) * 2015-04-22 2019-03-27 住友電気工業株式会社 Semiconductor laminate, light receiving element, and method of manufacturing semiconductor laminate
JP6488854B2 (en) * 2015-04-22 2019-03-27 住友電気工業株式会社 Semiconductor laminate and light receiving element

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3389658B2 (en) * 1993-11-22 2003-03-24 住友電気工業株式会社 Selective etching method and film thickness measuring method for epitaxial crystal laminate structure
JP2762939B2 (en) * 1994-03-22 1998-06-11 日本電気株式会社 Superlattice avalanche photodiode
JP2000053494A (en) * 1998-08-06 2000-02-22 Japan Energy Corp Derivation method of compound semiconductor thin film growth rate
JP2000068596A (en) * 1998-08-18 2000-03-03 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Optical semiconductor transceiver
JP2001284363A (en) * 2000-03-29 2001-10-12 Sumitomo Electric Ind Ltd Manufacturing method and evaluation method of InGaP / GaAs-HBT
JP4662188B2 (en) * 2008-02-01 2011-03-30 住友電気工業株式会社 Light receiving element, light receiving element array and manufacturing method thereof
JP5649157B2 (en) * 2009-08-01 2015-01-07 住友電気工業株式会社 Semiconductor device and manufacturing method thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3239743B2 (en) 1996-04-15 2001-12-17 松下電器産業株式会社 Method for producing positive electrode for alkaline storage battery

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014225578A (en) 2014-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4662188B2 (en) Light receiving element, light receiving element array and manufacturing method thereof
US9680040B2 (en) Semiconductor device and method for manufacturing the same
JP5748176B2 (en) Light receiving element, epitaxial wafer, and manufacturing method thereof
JP2011101032A5 (en)
JP5218476B2 (en) Semiconductor element, optical sensor device, and method for manufacturing semiconductor element
JP2009206499A5 (en)
JP5892476B2 (en) Epitaxial wafer, light receiving element, optical sensor device, and method for manufacturing epitaxial wafer and light receiving element
CN102265411B (en) Light-receiving element, light-receiving element array, method of manufacturing light-receiving element, and method of manufacturing light-receiving element array
WO2015059988A1 (en) Epitaxial wafer and method for manufacturing same
JP5736922B2 (en) Light receiving element and manufacturing method thereof
JP6137732B2 (en) Epitaxial wafer and method for manufacturing the same
JP2013171948A (en) Light-emitting element, epitaxial wafer and manufacturing method of the same
US9698287B2 (en) Epitaxial wafer, method for producing the same, semiconductor element, and optical sensor device
JP2015015306A (en) Semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2012080010A (en) Epitaxial wafer, semiconductor element, and method of manufacturing them
JP6036906B2 (en) Light receiving element and manufacturing method thereof
JP5776715B2 (en) Semiconductor element, optical sensor device, and method for manufacturing semiconductor element
JP2014216382A (en) Epitaxial wafer, light-receiving element, optical sensor device and epitaxial wafer manufacturing method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151222

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161014

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161024

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161212

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170410

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6137732

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170423

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250