JP2004026584A - METHOD OF MANUFACTURING GaAs SINGLE CRYSTAL AND GaAs SINGLE CRYSTAL - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、GaAs単結晶の製造方法、GaAs基板の製造方法及びGaAs単結晶に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
GaAsは、電子移動度が大きく、また、他の混晶と結晶性を保つヘテロ接合が可能である等の利点を有しているので、様々な半導体デバイスに利用されており、その需要は増大の一途をたどっている。GaAsは、化合物半導体であり自然界には存在しないので、GaAsの種結晶を作製し、該種結晶を結晶成長させた後に熱処理を施すことにより製造されている。GaAs種結晶を結晶成長させる方法として、LEC法(Liquid Encapsulated Czockralski法)がある。
【0003】
LEC法は、GaAs原料融液から砒素が解離蒸発しない状況下で、GaAs種結晶をGaAs原料融液になじませて、該GaAs種結晶を回転させながら引き上げることによって結晶を成長させてGaAs単結晶を得るものである。この方法は、結晶の高純度化が可能であり、また、原料融液を入れる坩堝を大型化することによって、大口径の結晶を容易に成長させることができるという利点を有している。
【0004】
従来、GaAsの単結晶は、このようなLEC法により結晶成長させた後、結晶内の比抵抗の均一化を図るために熱処理を施すことにより製造されていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記製造工程における熱処理は、一般的には数十時間行う必要があり、熱処理時間が長く、生産性が低いという問題を有していた。
【0006】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、熱処理時間が短く、生産性の高いGaAs単結晶の製造方法及びGaAs基板の製造方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のGaAs単結晶製造方法は、垂直ボート法によってGaAs種結晶上に結晶成長させることによりGaAs単結晶を得る工程と、該GaAs単結晶を800℃以上1130℃以下の温度で、10分以上1200分未満熱処理を行う工程とを有することを特徴とする。
【0008】
熱処理時間を10分以上1200分未満としたのは、所定温度でGaAs単結晶に熱処理を施すと、熱処理時間10分以上で半導体材料として要求される比抵抗の均一性を実現することができ、また、熱処理時間1200分以上では、結晶内の比抵抗の均一性は一定となるので、それ以上熱処理を行う必要はないからである。
【0009】
本発明に係る製造方法によれば、短い熱処理時間でGaAs単結晶を得ることができるので、生産性良くGaAs単結晶を製造することができる。短時間の熱処理で十分であるのは、垂直ボート法により結晶成長させると低転位密度のGaAs単結晶が得られることに起因していると考えられる。
【0010】
本発明の他のGaAs単結晶製造方法は、転位密度が1×102cm−2以上1×104cm−2以下であるGaAs単結晶を、800℃以上1130℃以下の温度で、10分以上1200分未満熱処理を行うことを特徴とする。
【0011】
熱処理時間を10分以上1200分未満としたのは、所定温度でGaAs単結晶に熱処理を施すと、熱処理時間10分以上で半導体材料として要求される比抵抗の均一性を実現することができ、また、熱処理時間1200分以上では、結晶内の比抵抗の均一性は一定になるので、それ以上熱処理を行う必要はないからである。
【0012】
本発明に係る製造方法によれば、短い熱処理時間でGaAs単結晶を得ることができるので、生産性良くGaAs単結晶を製造することができる。短時間の熱処理で十分であるのは、GaAs単結晶の転位密度が低いことに起因していると考えられる。
【0013】
本発明のGaAs単結晶は、上記いずれかのGaAs単結晶製造方法により製造したGaAs単結晶であって、比抵抗が1×107Ωcm以上であり、GaAs単結晶の各部における比抵抗値の標準偏差及び平均値に基づいて、(標準偏差)×100/(平均値)より求める比抵抗のばらつきが8%以下であることを特徴とする。本発明のGaAs単結晶は、半絶縁性を有し、かつ、結晶内の比抵抗が略均一であるので、半導体材料として有用性がある。
【0014】
本発明のGaAs基板製造方法は、上記いずれかのGaAs単結晶製造方法によりGaAs単結晶のインゴットを得る工程と、該インゴットをスライスすることによりGaAs基板を得る工程とを有することを特徴とする。上記GaAs単結晶製造方法により、GaAs単結晶のインゴットを生産性良く製造することができるので、比抵抗が略均一である高品質のGaAs基板を安価に提供することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に係るGaAs単結晶製造方法及びGaAs基板製造方法の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、同一要素には同一符号を用いるものとし、重複する説明は省略する。
【0016】
本実施形態のGaAs単結晶製造方法は、(1)垂直ボート法によってGaAs種結晶上に結晶成長させることによりGaAs単結晶を得て、その後、(2)該GaAs単結晶を800℃以上1130℃以下の温度で、10分以上1200分未満熱処理を行うことによりGaAs単結晶を製造するものである。
【0017】
まず、図1を参照して、垂直ボート法によって種結晶上に結晶成長させる工程について説明する。垂直ボート法(Vertical Boat法)は、pBN等からなる縦置きの坩堝6の内部先端にGaAsの種結晶10を取り付けた後、坩堝6内にGaAs原料を入れ、GaAs原料を融解させた後に種結晶10側から順にGaAs原料融液14を固化させることによってGaAs単結晶12を得る方法である。垂直ボート法には、垂直ブリッジマン法と垂直グラディエントフリーズ法とがある。
【0018】
垂直ブリッジマン法においては、坩堝6とそれを囲うヒータ4とを相対的に鉛直方向に移動させる。ヒータ4は、温度勾配を有し、鉛直下方に漸次低温となるように一定の温度分布を保っている。坩堝6の内部下端に種結晶10を取り付けた後に、坩堝6内にGaAs原料を入れ、GaAs原料を融解させる。融解後のGaAs原料融液14から砒素が解離するのを抑制するためにB2O3等からなる液体封止剤16により坩堝6を封止する。ヒータ4に対し、坩堝6を徐々に鉛直下方へ移動させることにより、GaAs原料融液14の下部は凝固点以下の温度となるので、GaAs原料融液14は、種結晶10に対し結晶性を保ちながら徐々に固化していく。これにより、GaAs単結晶12を得ることができる。
【0019】
一方、垂直グラディエントフリーズ法においては、ヒータ4と坩堝6の相対的な位置関係を保持する。坩堝6の内部下端に種結晶10を取り付けた後に、坩堝6内にGaAs原料を入れ融解し、液体封止剤16により坩堝6を封止するのは、垂直ブリッジマン法の場合と同様である。ヒータ4と坩堝6の相対的な位置関係を保持したまま、ヒータ4の温度をプログラム化された最適条件で降下させることにより、GaAs原料融液14を漸次固化させる。これにより、GaAs単結晶12を得ることができる。以下、垂直ブリッジマン法及び垂直グラディエントフリーズ法を総称してVB法と記載する。
【0020】
VB法によれば、結晶成長時の温度分布の対称性を保持することが可能であり、また、非常に緩やかな温度勾配の下で結晶成長させることができるので、転位密度1×102cm−2以上1×104cm−2以下のGaAs単結晶12を得ることができる。
【0021】
次に、加熱炉内で、GaAs単結晶14に対して、800℃以上1130℃以下の温度で、10分以上1200分未満熱処理を施す工程について説明する。まず、800℃以上1130℃以下の温度で熱処理することの理由について述べる。半導体材料の特性としては、半絶縁性を有し、かつ、半導体材料内の比抵抗が均一であることが望まれている。GaAs単結晶14は、半絶縁性を有しているが、比抵抗分布が不均一であるとういう欠点を有している。
【0022】
そこで、GaAs単結晶14を800℃以上1130℃以下の温度で熱処理を行うことにより、比抵抗が1×107Ωcm以上である半絶縁性を実現し、かつ、比抵抗の均一化を図る。比抵抗を支配する要因の一つとして、電気的に活性であって結晶の電気特性を決定するEL2という欠陥がある。比抵抗が1×107Ωcm以上である半絶縁性を実現するには、EL2の濃度が1×1016cm−3以上であることが必要である。また、比抵抗の均一化を図るためには、EL2の濃度分布が均一であることが必要である。
【0023】
図2は、EL2濃度の熱処理温度依存性を示したものである。グラフの縦軸はEL2濃度であり、横軸は熱処理温度である。このグラフより、EL2の濃度が1×1016cm−3以上となるのは、熱処理温度が750℃以上1130℃以下であることがわかる。1130℃より高温で熱処理を行うと、EL2が分解され、EL2濃度は1×1016cm−3以上とはならないので、比抵抗が1×107Ωcm以上である半絶縁性を実現することができない。ここで、800℃未満の温度で熱処理を行うと、結晶内のEL2濃度分布が均一とはならないので、比抵抗の均一化を図ることができない。したがって、比抵抗が1×107Ωcm以上である半絶縁性を実現し、かつ、比抵抗の均一化を図るためには、800℃以上1130℃以下の温度で熱処理を行うことが好適である。
【0024】
次に、熱処理時間を10分以上1200分以下とする理由を実施例において説明する。
【0025】
(実施例)
本発明者らは、VB法により結晶成長させたGaAs単結晶(以下、「VB結晶」という)と、従来利用されていたLEC法により結晶成長させたGaAs単結晶(以下、「LEC結晶」という)について、以下の実験により、所望の特性を有する結晶を得るために必要な熱処理時間を比較した。
【0026】
図3は、実施例の熱処理時の状態を示す。まず、VB法及びLEC法を用いて直径3インチ、含有炭素濃度1.0〜1.3×1015cmのLEC結晶インゴット及びVB結晶インゴットをそれぞれ準備した。これらの結晶インゴットより、直径3インチ、厚さ20mmのVB結晶ブロック20及びLEC結晶ブロック22を切り出した。これらの結晶ブロックを洗浄した後、同一の石英アンプル26にVB結晶ブロック20及びLEC結晶ブロック22を1個ずつ封入した。このとき、VB結晶ブロック20及びLEC結晶ブロック22を同一条件で熱処理を施すために、図3のように、VB結晶ブロック20及びLEC結晶ブロック22を近接して配置した。また、熱処理中に結晶ブロックから砒素が解離するのを防止するために適量の金属砒素24を結晶ブロックとともに石英アンプル26に封入した。同様の石英アンプル26を数本用意した。
【0027】
ヒータ28により石英アンプル26を925℃で加熱し、各石英アンプル26につきそれぞれ異なる熱処理時間とした。
【0028】
熱処理後に各結晶ブロックから直径3インチ、厚さ700μm程度の薄円板を切り出し、片面を研磨した。薄円板の中心を通り、オリエンテーションフラットに平行なライン上で薄円板の両端5mmを除き、100μm間隔で各部における比抵抗を三端子ガード法で測定した。比抵抗測定値の平均値と標準偏差から、
(標準偏差)×100/(平均値) [%]
により比抵抗のばらつきを求めた。さらに該薄円板よりチップを切り出し、研磨面に電極を形成し、比抵抗をファンデルポー法(van der Pauw法)で測定した。
【0029】
図4及び図5に実施例の結果を示す。図4は、比抵抗の熱処理時間依存性である。グラフの縦軸は比抵抗であり、横軸は熱処理時間である。熱処理前及び各熱処理時間での熱処理後において、1×107Ωcm以上の半絶縁性を維持していることがわかる。また、比抵抗の値がLEC結晶は1200分後に至るまで変動するのに対し、VB結晶は10分後には定常値に達している。
【0030】
図5は、比抵抗のばらつきの熱処理時間依存性である。グラフの縦軸は比抵抗のばらつきであり、横軸は熱処理時間である。LEC結晶は1200分以上熱処理を行わないと比抵抗のばらつきが8%以下とならないが、一方、VB結晶は、熱処理時間10分で比抵抗のばらつきが8%以下となった。VB結晶においては、熱処理時間1200分以上では比抵抗のばらつきは一定値となるので、熱処理時間は1200分未満で十分である。したがって、VB結晶の場合、10分以上1200分未満熱処理を行うことが好適である。
【0031】
VB結晶の場合に短時間の熱処理時間で比抵抗の値が安定し、かつ、比抵抗の均一化が図れるのは、VB結晶はLEC結晶と比較して転位密度が小さいことに起因していると考えられる。EL2は転位に固着するため、転位周辺においてEL2の濃度は高くなる。よって、転位密度が小さいと、EL2が転位周辺に局在する強さが弱まるので、比抵抗のばらつきが小さいと考えられる。したがって比抵抗の均一化に要する熱処理は短時間で足りると考えられる。
【0032】
本実施形態のGaAs単結晶製造方法により製造されたGaAs単結晶は、含有炭素濃度が1×1015cm−3以上であり、比抵抗が1×107Ωcm以上であり、比抵抗のばらつきが8%以下となる。炭素は、GaAs単結晶製造過程において不可避的に含有される。また、該GaAs単結晶のインゴットをスライスすることにより、GaAs基板を得ることができる。GaAs単結晶の該インゴットは上記GaAs単結晶製造方法により生産性よく製造することができるので、GaAs基板を安価で提供することができる。
【0033】
以上、本発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、VB法以外のGaAs結晶成長方法であって、転位密度が1×104cm−2以下であるGaAs単結晶12を得ることのできる方法により、GaAsを結晶成長させてもよい。
【0034】
【発明の効果】
以上により、本発明のGaAs単結晶製造方法及びGaAs基板製造方法によれば、GaAs単結晶を得るために必要な熱処理時間を短縮することができるので、生産性を向上させることができる。また、GaAs単結晶インゴットを生産性よく製造することができるので、GaAs基板を安価で提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】VB法によって種結晶を結晶成長させる装置の概略図である。
【図2】EL2濃度の熱処理温度依存性を示した図である。
【図3】実施例における熱処理時の状態を示した図である。
【図4】GaAs単結晶の比抵抗の熱処理時間依存性を示した図である。
【図5】GaAs単結晶の比抵抗のばらつきの熱処理時間依存性を示した図である。
【符号の説明】
4、28…ヒータ、6…坩堝、10…GaAs種結晶、12…GaAs単結晶、14…GaAs原料融液。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a GaAs single crystal, a method for manufacturing a GaAs substrate, and a GaAs single crystal.
[0002]
[Prior art]
GaAs has advantages such as high electron mobility and the possibility of forming a heterojunction maintaining crystallinity with other mixed crystals. Therefore, GaAs is used for various semiconductor devices, and the demand for GaAs is increasing. Is going on. Since GaAs is a compound semiconductor and does not exist in nature, it is manufactured by preparing a seed crystal of GaAs, growing the seed crystal, and then performing a heat treatment. As a method of growing a GaAs seed crystal, there is a LEC method (Liquid Encapsulated Czochralski method).
[0003]
In the LEC method, a GaAs seed crystal is grown by rotating and pulling the GaAs seed crystal while rotating the GaAs seed crystal in a state where arsenic does not dissociate and evaporate from the GaAs source melt. Is what you get. This method has an advantage that the crystal can be highly purified, and a large-diameter crystal can be easily grown by increasing the size of the crucible in which the raw material melt is placed.
[0004]
Conventionally, a GaAs single crystal has been manufactured by growing a crystal by such an LEC method and then performing a heat treatment to make the specific resistance in the crystal uniform.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the heat treatment in the above manufacturing process generally needs to be performed for several tens of hours, and has a problem that the heat treatment time is long and the productivity is low.
[0006]
The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a method of manufacturing a GaAs single crystal and a method of manufacturing a GaAs substrate, which have a short heat treatment time and high productivity.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a method for producing a GaAs single crystal according to the present invention comprises the steps of: growing a GaAs single crystal by growing a crystal on a GaAs seed crystal by a vertical boat method; Performing a heat treatment at a temperature below for at least 10 minutes and less than 1200 minutes.
[0008]
The reason why the heat treatment time is set to 10 minutes or more and less than 1200 minutes is that when heat treatment is performed on a GaAs single crystal at a predetermined temperature, the uniformity of the specific resistance required as a semiconductor material can be realized in the heat treatment time of 10 minutes or more. Further, when the heat treatment time is 1200 minutes or more, the uniformity of the specific resistance in the crystal becomes constant, so that there is no need to perform any further heat treatment.
[0009]
According to the manufacturing method of the present invention, a GaAs single crystal can be obtained in a short heat treatment time, so that a GaAs single crystal can be manufactured with high productivity. It is considered that the short-time heat treatment is sufficient because a GaAs single crystal having a low dislocation density can be obtained by growing a crystal by the vertical boat method.
[0010]
In another method for producing a GaAs single crystal of the present invention, a GaAs single crystal having a dislocation density of 1 × 10 2 cm −2 or more and 1 × 10 4 cm −2 or less is formed at a temperature of 800 ° C. or more and 1130 ° C. or less for 10 minutes. The heat treatment is performed for less than 1200 minutes.
[0011]
The reason why the heat treatment time is set to 10 minutes or more and less than 1200 minutes is that when heat treatment is performed on a GaAs single crystal at a predetermined temperature, the uniformity of the specific resistance required as a semiconductor material can be realized in the heat treatment time of 10 minutes or more. Further, when the heat treatment time is 1200 minutes or more, the uniformity of the specific resistance in the crystal becomes constant, so that there is no need to perform any further heat treatment.
[0012]
According to the manufacturing method of the present invention, a GaAs single crystal can be obtained in a short heat treatment time, so that a GaAs single crystal can be manufactured with high productivity. It is considered that short-time heat treatment is sufficient because the dislocation density of the GaAs single crystal is low.
[0013]
The GaAs single crystal of the present invention is a GaAs single crystal manufactured by any one of the GaAs single crystal manufacturing methods described above, has a specific resistance of 1 × 10 7 Ωcm or more, and has a standard of a specific resistance value in each part of the GaAs single crystal. The variation of the specific resistance obtained from (standard deviation) × 100 / (average value) based on the deviation and the average value is not more than 8%. The GaAs single crystal of the present invention has semi-insulating properties and a substantially uniform specific resistance in the crystal, and thus is useful as a semiconductor material.
[0014]
A method of manufacturing a GaAs substrate according to the present invention includes a step of obtaining an ingot of a GaAs single crystal by any one of the above-described methods of manufacturing a GaAs single crystal, and a step of obtaining a GaAs substrate by slicing the ingot. Since the GaAs single crystal manufacturing method can manufacture a GaAs single crystal ingot with high productivity, a high-quality GaAs substrate having substantially uniform specific resistance can be provided at low cost.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a GaAs single crystal manufacturing method and a GaAs substrate manufacturing method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.
[0016]
The method for manufacturing a GaAs single crystal of the present embodiment includes the steps of (1) obtaining a GaAs single crystal by growing a crystal on a GaAs seed crystal by a vertical boat method, and then (2) subjecting the GaAs single crystal to 800 ° C. or higher and 1130 ° C. The GaAs single crystal is manufactured by performing a heat treatment at the following temperature for 10 minutes or more and less than 1200 minutes.
[0017]
First, a step of growing a crystal on a seed crystal by the vertical boat method will be described with reference to FIG. The vertical boat method (Vertical Boat method) is a method in which a
[0018]
In the vertical Bridgman method, the crucible 6 and the
[0019]
On the other hand, in the vertical gradient freeze method, the relative positional relationship between the
[0020]
According to the VB method, the symmetry of the temperature distribution during the crystal growth can be maintained, and the crystal can be grown under a very gentle temperature gradient. Therefore, the dislocation density is 1 × 10 2 cm. A GaAs
[0021]
Next, a step of performing a heat treatment on the GaAs
[0022]
Therefore, by performing a heat treatment on the GaAs
[0023]
FIG. 2 shows the dependence of the EL2 concentration on the heat treatment temperature. The vertical axis of the graph is the EL2 concentration, and the horizontal axis is the heat treatment temperature. This graph shows that the concentration of EL2 is 1 × 10 16 cm −3 or more when the heat treatment temperature is 750 ° C. or more and 1130 ° C. or less. When heat treatment is performed at a temperature higher than 1130 ° C., EL2 is decomposed and the EL2 concentration does not become 1 × 10 16 cm −3 or more. Therefore, it is possible to realize semi-insulating properties with a specific resistance of 1 × 10 7 Ωcm or more. Can not. Here, if the heat treatment is performed at a temperature lower than 800 ° C., the EL2 concentration distribution in the crystal is not uniform, so that the specific resistance cannot be made uniform. Therefore, in order to realize the semi-insulating property in which the specific resistance is 1 × 10 7 Ωcm or more and to make the specific resistance uniform, it is preferable to perform the heat treatment at a temperature of 800 ° C. or more and 1130 ° C. or less. .
[0024]
Next, the reason why the heat treatment time is from 10 minutes to 1200 minutes will be described in Examples.
[0025]
(Example)
The present inventors have proposed a GaAs single crystal (hereinafter, referred to as “VB crystal”) grown by the VB method and a GaAs single crystal (hereinafter, referred to as “LEC crystal”) grown by the conventionally used LEC method. For ()), the heat treatment time required to obtain a crystal having desired characteristics was compared by the following experiment.
[0026]
FIG. 3 shows a state at the time of heat treatment in the example. First, an LEC crystal ingot and a VB crystal ingot each having a diameter of 3 inches and a carbon content of 1.0 to 1.3 × 10 15 cm were prepared using the VB method and the LEC method. From these crystal ingots, a
[0027]
The
[0028]
After the heat treatment, a thin disk having a diameter of about 3 inches and a thickness of about 700 μm was cut out from each crystal block, and one side was polished. Except for 5 mm at both ends of the thin disk, on a line passing through the center of the thin disk and parallel to the orientation flat, the specific resistance at each part was measured by the three-terminal guard method at intervals of 100 μm. From the average and standard deviation of the measured resistivity,
(Standard deviation) x 100 / (average value) [%]
The variation of the specific resistance was obtained by the following. Further, a chip was cut out from the thin disk, an electrode was formed on the polished surface, and the specific resistance was measured by a van der Pauw method.
[0029]
4 and 5 show the results of the example. FIG. 4 shows the dependence of the specific resistance on the heat treatment time. The vertical axis of the graph is the specific resistance, and the horizontal axis is the heat treatment time. It can be seen that the semi-insulating property of 1 × 10 7 Ωcm or more is maintained before the heat treatment and after the heat treatment for each heat treatment time. Further, the value of the specific resistance fluctuates until after 1200 minutes in the LEC crystal, whereas it reaches a steady value after 10 minutes in the VB crystal.
[0030]
FIG. 5 shows the dependence of the variation of the specific resistance on the heat treatment time. The vertical axis of the graph is the variation of the specific resistance, and the horizontal axis is the heat treatment time. Unless the LEC crystal is subjected to the heat treatment for 1200 minutes or more, the variation of the specific resistance does not become 8% or less, while the variation of the specific resistance of the VB crystal becomes 8% or less after the heat treatment time of 10 minutes. In the case of the VB crystal, when the heat treatment time is 1200 minutes or more, the variation in the specific resistance becomes a constant value. Therefore, a heat treatment time of less than 1200 minutes is sufficient. Therefore, in the case of a VB crystal, it is preferable to perform heat treatment for 10 minutes or more and less than 1200 minutes.
[0031]
In the case of a VB crystal, the value of the specific resistance is stabilized in a short heat treatment time and the specific resistance can be made uniform because the VB crystal has a lower dislocation density than the LEC crystal. it is conceivable that. Since EL2 is fixed to the dislocation, the concentration of EL2 increases around the dislocation. Therefore, when the dislocation density is low, the localization of EL2 around the dislocation is weakened, and it is considered that the variation in specific resistance is small. Therefore, it is considered that the heat treatment required for uniformizing the specific resistance is sufficient in a short time.
[0032]
The GaAs single crystal manufactured by the GaAs single crystal manufacturing method of the present embodiment has a carbon concentration of 1 × 10 15 cm −3 or more, a specific resistance of 1 × 10 7 Ωcm or more, and a variation in specific resistance. 8% or less. Carbon is inevitably contained in the GaAs single crystal manufacturing process. Further, a GaAs substrate can be obtained by slicing the GaAs single crystal ingot. Since the GaAs single crystal ingot can be manufactured with high productivity by the GaAs single crystal manufacturing method, a GaAs substrate can be provided at low cost.
[0033]
As described above, the present invention has been specifically described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments. For example, GaAs may be grown by a GaAs crystal growth method other than the VB method, which can obtain a GaAs
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the GaAs single crystal manufacturing method and the GaAs substrate manufacturing method of the present invention, the heat treatment time required to obtain a GaAs single crystal can be shortened, so that productivity can be improved. In addition, since a GaAs single crystal ingot can be manufactured with high productivity, a GaAs substrate can be provided at low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view of an apparatus for growing a seed crystal by a VB method.
FIG. 2 is a diagram showing the heat treatment temperature dependence of the concentration of EL2.
FIG. 3 is a diagram showing a state at the time of heat treatment in an example.
FIG. 4 is a diagram showing the dependence of the specific resistance of a GaAs single crystal on the heat treatment time.
FIG. 5 is a diagram showing the heat treatment time dependency of the variation in the specific resistance of a GaAs single crystal.
[Explanation of symbols]
4, 28: heater, 6: crucible, 10: GaAs seed crystal, 12: GaAs single crystal, 14: GaAs raw material melt.
Claims (4)
前記GaAs単結晶を800℃以上1130℃以下の温度で、10分以上1200分未満熱処理を行う工程と、
を有することを特徴とするGaAs単結晶製造方法。Obtaining a GaAs single crystal by growing a crystal on a GaAs seed crystal by a vertical boat method;
Performing a heat treatment on the GaAs single crystal at a temperature of 800 ° C. or more and 1130 ° C. or less for 10 minutes or more and less than 1200 minutes;
A method for producing a GaAs single crystal, comprising:
800℃以上1130℃以下の温度で、10分以上1200分未満熱処理を行うことを特徴とするGaAs単結晶製造方法。A GaAs single crystal having a dislocation density of 1 × 10 2 cm −2 or more and 1 × 10 4 cm −2 or less,
A method for producing a GaAs single crystal, comprising performing heat treatment at a temperature of 800 ° C. or more and 1130 ° C. or less for 10 minutes or more and less than 1200 minutes.
比抵抗が1×107Ωcm以上であり、
前記GaAs単結晶の複数箇所における比抵抗値の標準偏差及び平均値に基づいて、(標準偏差)×100/(平均値)より求める比抵抗のばらつきが8%以下であることを特徴とするGaAs単結晶。A GaAs single crystal produced by the GaAs single crystal production method according to claim 1 or 2,
The specific resistance is 1 × 10 7 Ωcm or more;
GaAs wherein the variation of the specific resistance obtained from (standard deviation) × 100 / (average value) based on the standard deviation and the average value of the specific resistance values at a plurality of locations of the GaAs single crystal is 8% or less. Single crystal.
前記インゴットをスライスすることによりGaAs基板を得る工程と、
を有することを特徴とするGaAs基板製造方法。Obtaining a GaAs single crystal ingot by the GaAs single crystal manufacturing method according to claim 1 or 2;
Obtaining a GaAs substrate by slicing the ingot;
A method of manufacturing a GaAs substrate, comprising:
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