TWI804541B - 磷化銦結晶基板 - Google Patents

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Abstract

本發明之磷化銦結晶基板係直徑為100 mm以上205 mm以下且厚度為300 μm以上800 μm以下，且包含平坦部及凹口部之任一者，於第1平坦部區域及第1凹口部區域之任一者中，於硫原子濃度為2.0×1018 cm-3 以上8.0×1018 cm-3 以下之情形時平均錯位密度為10 cm-2 以上500 cm-2 以下，於錫原子濃度為1.0×1018 cm-3 以上4.0×1018 cm-3 以下或鐵原子濃度為5.0×1015 cm-3 以上1.0×1017 cm-3 以下之情形時平均錯位密度為500 cm-2 以上5000 cm-2 以下。

Description

磷化銦結晶基板
本發明係關於一種磷化銦結晶基板。
W.A.Gault et al.,"The Growth of High Quality III-V Crystal by the Vertical Gradient Freeze Method",Defect Control in Semiconductors("利用垂直梯度凝固法之高品質III-V結晶之成長方法"半導體缺陷控制),1990,pp.653-660(非專利文獻1)揭示利用VGF(Vertical Gradient Freeze，垂直梯度凝固)法之高品質之磷化銦之成長方法。又，日本專利特開2008-239480號公報(專利文獻1)揭示一種半導體結晶(GaAs結晶等)，其係包括砷化鎵之半導體結晶，且直徑為6英吋以上，平均錯位密度為1×104 cm-2 以下，較佳為進而揭示一種利用光彈性法測定出之平均殘留應變為1×10-5 以下之半導體結晶。進而，M.Yamada,"High-sensitivity computer-controlled infrared polariscope",Review of Scientific Instruments,Vol.64,No.7,July 1993("電腦控制之高感度紅外偏光器"科學儀器評論,Vol.64,No.7,7月 1993),pp.1815-1821(非專利文獻2)揭示如下方法：使用電腦控制之高感度紅外偏光器，測定因藉由LEC法成長之市售之半絕緣性砷化鎵(111)晶圓之殘留應變所產生之較小的相位差及主軸之雙折射。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2008-239480號公報 [非專利文獻]
[非專利文獻1] W. A. Gault et al., "The Growth of High Quality III-V Crystal by the Vertical Gradient Freeze Method", Defect Control in Semiconductors, 1990, pp.653-660. [非專利文獻2] M. Yamada, "High-sensitivity computer-controlled infrared polariscope", Review of Scientific Instruments, Vol.64, No.7, July 1993, pp.1815-1821.
本發明之一態樣之磷化銦結晶基板係主面之直徑為100 mm以上205 mm以下且厚度為300 μm以上800 μm以下。於上述磷化銦結晶基板之外緣之一部分包含平坦部及凹口部之任一者。上述磷化銦結晶基板包含2.0×1018 cm-3 以上8.0×1018 cm-3 以下之濃度之硫原子、1.0×1018 cm-3 以上4.0×1018 cm-3 以下之濃度之錫原子、及5.0×1015 cm-3 以上1.0×1017 cm-3 以下之濃度之鐵原子之任一者。於自上述平坦部在上述主面內相對於表示上述平坦部之直線向垂直方向至2 mm之距離為止之寬度的第1平坦部區域、及自上述凹口部在上述主面內相對於表示上部凹口部之曲線向垂直方向至2 mm之距離為止之寬度的第1凹口部區域之任一者中，於上述磷化銦結晶基板包含上述硫原子之情形時，平均錯位密度為10 cm-2 以上500 cm-2 以下，於上述磷化銦結晶基板包含上述錫原子及上述鐵原子之任一者之情形時，平均錯位密度為500 cm-2 以上5000 cm-2 以下。
本發明之一態樣之磷化銦結晶基板係主面之直徑為100 mm以上205 mm以下且厚度為300 μm以上800 μm以下。於上述磷化銦結晶基板之外緣之一部分包含平坦部及凹口部之任一者。上述磷化銦結晶基板包含2.0×1018 cm-3 以上8.0×1018 cm-3 以下之濃度之硫原子、1.0×1018 cm-3 以上4.0×1018 cm-3 以下之濃度之錫原子、及5.0×1015 cm-3 以上1.0×1017 cm-3 以下之濃度之鐵原子之任一者。於自上述平坦部在上述主面內相對於表示上述平坦部之直線向垂直方向至2 mm之距離為止之寬度的第1平坦部區域、及自上述凹口部在上述主面內相對於表示上述凹口部之曲線向垂直方向至2 mm之距離為止之寬度的第1凹口部區域之任一者中，平均殘留應變為5×10-6 以上5×10-5 以下。
本發明之一態樣之磷化銦結晶基板係主面之直徑為100 mm以上205 mm以下且厚度為300 μm以上800 μm以下。於上述磷化銦結晶基板之外緣之一部分包含平坦部及凹口部之任一者。上述磷化銦結晶基板包含2.0×1018 cm-3 以上8.0×1018 cm-3 以下之濃度之硫原子、1.0×1018 cm-3 以上4.0×1018 cm-3 以下之濃度之錫原子、及5.0×1015 cm-3 以上1.0×1017 cm-3 以下之濃度之鐵原子之任一者。於自上述平坦部在上述主面內相對於表示上述平坦部之直線向垂直方向至1 mm之距離為止之寬度的第2平坦部區域、及自上述凹口部在上述主面內相對於表示上部凹口部之曲線向垂直方向至1 mm之距離為止之寬度的第2凹口部區域之任一者中，於上述磷化銦結晶基板包含上述硫原子之情形時，平均錯位密度為10 cm-2 以上500 cm-2 以下，於上述磷化銦結晶基板包含上述錫原子及上述鐵原子之任一者之情形時，平均錯位密度為500 cm-2 以上5000 cm-2 以下。
本發明之一態樣之磷化銦結晶基板係主面之直徑為100 mm以上205 mm以下且厚度為300 μm以上800 μm以下。於上述磷化銦結晶基板之外緣之一部分包含平坦部及凹口部之任一者。上述磷化銦結晶基板包含2.0×1018 cm-3 以上8.0×1018 cm-3 以下之濃度之硫原子、1.0×1018 cm-3 以上4.0×1018 cm-3 以下之濃度之錫原子、及5.0×1015 cm-3 以上1.0×1017 cm-3 以下之濃度之鐵原子之任一者。於自上述平坦部在上述主面內相對於表示上述平坦部之直線向垂直方向至1 mm之距離為止之寬度的第2平坦部區域、及自上述凹口部在上述主面內相對於表示上述凹口部之曲線向垂直方向至1 mm之距離為止之寬度的第2凹口部區域之任一者中，平均殘留應變為5×10-6 以上5×10-5 以下。
[本發明所欲解決之問題] W.A.Gault et al.,"The Growth of High Quality III-V Crystal by the Vertical Gradient Freeze Method",Defect Control in Semiconductors,1990,pp.653-660(非專利文獻1)中所揭示之磷化銦存在如下問題：於外緣之一部分包含平坦部及凹口部之任一者之基板之製造時(帶平坦部/凹口部之基板製造時)及/或於外緣之一部分具有平坦部及凹口部之任一者之基板上之磊晶層成長時(帶平坦部/凹口部之基板上之磊晶層成長時)，於平坦部及其附近或者凹口部及其附近，由破裂所致之不良率(破裂不良率)變高。
此處，於"The Growth of High Quality III-V Crystal by the Vertical Gradient Freeze Method",Defect Control in Semiconductors,1990,pp.653-660(非專利文獻1)中，研究了磷化銦結晶整體之錯位密度之平均值及分佈，但關於平坦部及其附近或者凹口部及其附近之平均錯位密度或平均殘留應變未進行研究。
此處，於上述日本專利特開2008－239480號公報(專利文獻1)、"The Growth of High Quality III-V Crystal by the Vertical Gradient Freeze Method",Defect Control in Semiconductors,1990,pp.653-660(非專利文獻1)、及M.Yamada,"High-sensitivity computer-controlled infrared polariscope",Review of Scientific Instruments,Vol.64,No.7,July1993,pp.1815-1821(非專利文獻2)中，規定了砷化鎵之結晶或晶圓整體之平均錯位密度或平均殘留應變，但關於磷化銦結晶基板之平坦部及其附近或者凹口部及其附近之平均錯位密度或平均殘留應變未進行研究。
因此，本發明之目的在於提供一種於帶平坦部/凹口部之基板製造時及帶平坦部/凹口部之基板上之磊晶層成長時，於平坦部及其附近或者凹口部及其附近，由破裂所致之不良率(破裂不良率)較低之磷化銦結晶基板。
[本發明之效果] 根據上述，可提供一種於帶平坦部/凹口部之基板製造時及帶平坦部/凹口部之基板上之磊晶層成長時，於平坦部及其附近或者凹口部及其附近，由破裂所致之不良率(破裂不良率)較低之磷化銦結晶基板。
[本發明之實施形態之說明] 首先列舉本發明之實施態樣進行說明。此處，為了將複數個平坦部區域及凹口部區域分別明確地區別，而表記為第1平坦部區域及第1凹口部區域，或者第2平坦部區域及第2凹口部區域。
[1]本發明之一態樣之InP(磷化銦)結晶基板係主面之直徑為100 mm以上205 mm以下且厚度為300 μm以上800 μm以下。於上述InP結晶基板之外緣之一部分包含平坦部及凹口部之任一者。上述InP結晶基板包含2.0×1018 cm-3 以上8.0×1018 cm-3 以下之濃度之S(硫)原子、1.0×1018 cm-3 以上4.0×1018 cm-3 以下之濃度之Sn(錫)原子、及5.0×1015 cm-3 以上1.0×1017 cm-3 以下之濃度之Fe(鐵)原子之任一者。於自上述平坦部在上述主面內相對於表示上述平坦部之直線向垂直方向至2 mm之距離為止之寬度的第1平坦部區域、及自上述凹口部在上述主面內相對於表示上述凹口部之曲線向垂直方向至2 mm之距離為止之寬度的第1凹口部區域之任一者中，於上述InP結晶基板包含上述S原子之情形時，平均錯位密度為10 cm-2 以上500 cm-2 以下，於上述InP結晶基板包含上述Sn原子及上述Fe原子之任一者之情形時，平均錯位密度為500 cm-2 以上5000 cm-2 以下。本態樣之InP結晶基板由於第1平坦部區域及第1凹口部區域之任一者中之平均錯位密度處於特定範圍內，故而基板製造時及於基板上之磊晶層成長時之破裂不良率較低。
[2]本發明之一態樣之InP結晶基板係主面之直徑為100 mm以上205 mm以下且厚度為300 μm以上800 μm以下。於上述InP結晶基板之外緣之一部分包含平坦部及凹口部之任一者。上述InP結晶基板包含2.0×1018 cm-3 以上8.0×1018 cm-3 以下之濃度之S原子、1.0×1018 cm-3 以上4.0×1018 cm-3 以下之濃度之Sn原子、及5.0×1015 cm-3 以上1.0×1017 cm-3 以下之濃度之Fe原子之任一者。於自上述平坦部在上述主面內相對於表示上述平坦部之直線向垂直方向至2 mm之距離為止之寬度的第1平坦部區域、及自上述凹口部在上述主面內相對於表示上述凹口部之曲線向垂直方向至2 mm之距離為止之寬度的第1凹口部區域之任一者中，平均殘留應變為5×10-6 以上5×10-5 以下。本態樣之InP結晶基板由於第1平坦部區域及第1凹口部區域之任一者中之平均殘留應變處於特定範圍內，故而基板製造時及於基板上之磊晶層成長時之破裂不良率較低。
[3]本發明之一態樣之InP結晶基板係主面之直徑為100 mm以上205 mm以下且厚度為300 μm以上800 μm以下。於上述InP結晶基板之外緣之一部分包含平坦部及凹口部之任一者。上述InP結晶基板包含2.0×1018 cm-3 以上8.0×1018 cm-3 以下之濃度之S原子、1.0×1018 cm-3 以上4.0×1018 cm-3 以下之濃度之Sn原子、及5.0×1015 cm-3 以上1.0×1017 cm-3 以下之濃度之Fe原子之任一者。於自上述平坦部在上述主面內相對於表示上述平坦部之直線向垂直方向至2 mm之距離為止之寬度的第1平坦部區域、及自上述凹口部在上述主面內相對於表示上述凹口部之曲線向垂直方向至2 mm之距離為止之寬度的第1凹口部區域之任一者中，於上述InP結晶基板包含上述S原子之情形時，可使平均錯位密度為10 cm-2 以上500 cm-2 以下且使平均殘留應變為5×10-6 以上5×10-5 以下，於上述InP結晶基板包含上述Sn原子及上述Fe原子之任一者之情形時，可使平均錯位密度為500 cm-2 以上5000 cm-2 以下且使平均殘留應變為5×10-6 以上5×10-5 以下。本態樣之InP結晶基板由於第1平坦部區域及第1凹口部區域之任一者中之平均錯位密度及平均殘留應變分別處於特定範圍內，故而基板製造時及於基板上之磊晶層成長時之破裂不良率更低。
[4]本發明之一態樣之InP結晶基板係主面之直徑為100 mm以上205 mm以下且厚度為300 μm以上800 μm以下。於上述InP結晶基板之外緣之一部分包含平坦部及凹口部之任一者。上述InP結晶基板包含2.0×1018 cm-3 以上8.0×1018 cm-3 以下之濃度之S(硫)原子、1.0×1018 cm-3 以上4.0×1018 cm-3 以下之濃度之Sn(錫)原子、及5.0×1015 cm-3 以上1.0×1017 cm-3 以下之濃度之Fe(鐵)原子之任一者。於自上述平坦部在上述主面內相對於表示上述平坦部之直線向垂直方向至1 mm之距離為止之寬度的第2平坦部區域、及自上述凹口部在上述主面內相對於表示上述凹口部之曲線向垂直方向至1 mm之距離為止之寬度的第2凹口部區域之任一者中，於上述InP結晶基板包含上述S原子之情形時，平均錯位密度為10 cm-2 以上500 cm-2 以下，於上述InP結晶基板包含上述Sn原子及上述Fe原子之任一者之情形時，平均錯位密度為500 cm-2 以上5000 cm-2 以下。本態樣之InP結晶基板由於第2平坦部區域及第2凹口部區域之任一者中之平均錯位密度處於特定範圍內，且於第1平坦部區域及第1凹口部區域之任一者中可將位於其外周部附近之一部分區域之平均錯位密度控制於固定範圍內，故而基板製造時及於基板上之磊晶層成長時之破裂不良率較低。
[5]本發明之一態樣之InP結晶基板係主面之直徑為100 mm以上205 mm以下且厚度為300 μm以上800 μm以下。於上述InP結晶基板之外緣之一部分包含平坦部及凹口部之任一者。上述InP結晶基板包含2.0×1018 cm-3 以上8.0×1018 cm-3 以下之濃度之S原子、1.0×1018 cm-3 以上4.0×1018 cm-3 以下之濃度之Sn原子、及5.0×1015 cm-3 以上1.0×1017 cm-3 以下之濃度之Fe原子之任一者。於自上述平坦部在上述主面內相對於表示上述平坦部之直線向垂直方向至1 mm之距離為止之寬度的第2平坦部區域、及自上述凹口部在上述主面內相對於表示上述凹口部之曲線向垂直方向至1 mm之距離為止之寬度的第2凹口部區域之任一者中，平均殘留應變為5×10-6 以上5×10-5 以下。本態樣之InP結晶基板由於第2平坦部區域及第2凹口部區域之任一者中之平均殘留應變處於特定範圍內，且於第1平坦部區域及第1凹口部區域之任一者中可將位於其外周部附近之一部分區域之平均殘留應變控制於固定範圍內，故而基板製造時及於基板上之磊晶層成長時之破裂不良率較低。
[6]本發明之一態樣之InP結晶基板係主面之直徑為100 mm以上205 mm以下且厚度為300 μm以上800 μm以下。於上述InP結晶基板之外緣之一部分包含平坦部及凹口部之任一者。上述InP結晶基板包含2.0×1018 cm-3 以上8.0×1018 cm-3 以下之濃度之S原子、1.0×1018 cm-3 以上4.0×1018 cm-3 以下之濃度之Sn原子、及5.0×1015 cm-3 以上1.0×1017 cm-3 以下之濃度之Fe原子之任一者。於自上述平坦部在上述主面內相對於表示上述平坦部之直線向垂直方向至1 mm之距離為止之寬度的第2平坦部區域、及自上述凹口部在上述主面內相對於表示上述凹口部之曲線向垂直方向至1 mm之距離為止之寬度的第2凹口部區域之任一者中，於上述InP結晶基板包含上述S原子之情形時，可使平均錯位密度為10 cm-2 以上500 cm-2 以下且使平均殘留應變為5×10-6 以上5×10-5 以下，於上述InP結晶基板包含上述Sn原子及上述Fe原子之任一者之情形時，可使平均錯位密度為500 cm-2 以上5000 cm-2 以下且使平均殘留應變為5×10-6 以上5×10-5 以下。本態樣之InP結晶基板由於第2平坦部區域及第2凹口部區域之任一者中之平均錯位密度及平均殘留應變分別處於特定範圍內，故而基板製造時及於基板上之磊晶層成長時之破裂不良率更低。
[本發明之實施形態之詳細情況] ＜InP結晶基板＞ 圖1A、圖1B、圖2A及圖2B係表示本實施形態之InP結晶基板11之例。圖1A係表示形成有平坦部11f之InP結晶基板11之外緣之一部分之場所的概略俯視圖。圖1B係表示平坦部11f以及第1及第2平坦部區域11fr之概略放大俯視圖。所謂平坦部11f係指為了容易進行結晶體及結晶基板之結晶方位之判別、正背面判別及製程上之位置對準等，而形成於結晶體及結晶基板之外緣(外周)之一部分之平坦的面。於帶平坦部之InP結晶基板11中，平坦部11f形成有1個以上，通常形成有2個，亦被稱為定向平面(以下，亦稱為OF)及識別平面(以下，亦稱為IF)。於InP結晶基板11中，主面之面方位、擺動方向、擺動角度、及平坦部(OF/IF)之位置係根據客戶之要求而決定。例如，決定為主面之面方位為(100)，擺動方向為8個方向，擺動角度為0°以上20°以下，OF/IF位置為順時針(以下，亦稱為CW，相對於OF而IF配置於順時針之位置)與逆時針(以下，亦稱為CCW，相對於OF而IF配置於逆時針之位置)之2種，OF長度為28 mm以上65 mm以下，IF長度為13 mm以上45 mm以下。
圖2A係表示形成有凹口部11n之InP結晶基板11之外緣之一部分之場所的概略俯視圖。圖2B係表示凹口部11n以及第1及第2凹口部區域11nr之概略放大俯視圖。所謂凹口部11n係指為了容易進行結晶體及結晶基板之結晶方位之判別及排列等，而形成於結晶體及結晶基板之外緣(外周)之一部分之切口部分。於帶凹口部之InP結晶基板11中，凹口部11n形成有1個以上，通常形成有1個。於InP結晶基板11中，主面之面方位、凹口形狀、及凹口之中心切口方向根據客戶之要求而決定。例如，決定為主面之面方位為(100)，凹口形狀為從外緣向中心以85°以上95°以下之開張角削取0.5 mm以上1.5 mm以下量而成之形狀，凹口之中心切口方向自中心觀察為[010]方向。
(實施形態I－1) 參照圖1A、圖1B、圖2A及圖2B，本實施形態之InP結晶基板11係主面之直徑為100 mm以上205 mm以下且厚度為300 μm以上800 μm以下。InP結晶基板11係於其外緣之一部分包含平坦部11f及凹口部11n之任一者。InP結晶基板11包含2.0×1018 cm-3 以上8.0×1018 cm-3 以下之濃度之S原子、1.0×1018 cm-3 以上4.0×1018 cm-3 以下之濃度之Sn原子、及5.0×1015 cm-3 以上1.0×1017 cm-3 以下之濃度之Fe原子之任一者。InP結晶基板11於自平坦部11f在主面內相對於表示平坦部11f之直線向垂直方向至2 mm之距離為止之寬度WR的第1平坦部區域11fr、及自凹口部11n在主面內相對於表示凹口部11n之曲線向垂直方向至2 mm之距離為止之寬度WR的第1凹口部區域11nr之任一者中，於InP結晶基板11包含上述S原子之情形時，平均錯位密度為10 cm-2 以上500 cm-2 以下，於InP結晶基板11包含上述Sn原子及上述Fe原子之任一者之情形時，平均錯位密度為500 cm-2 以上5000 cm-2 以下。本實施形態之InP結晶基板11由於第1平坦部區域11fr、及第1凹口部區域11nr之任一者中之平均錯位密度處於特定範圍內，故而基板製造時及於基板上之磊晶層成長時之破裂不良率較低。
再者，於本實施形態之InP結晶基板中，所謂上述「在主面內相對於表示凹口部之曲線垂直」，係指在主面內相對於表示凹口部之曲線上之各個點之切線垂直。此處，所謂「曲線」係指至少一部分不為直線之線，亦可於一部分包含直線。又，破裂不良率係根據InP結晶基板之直徑、所包含之原子之種類(S原子、Sn原子或Fe原子)或濃度、或者基板製造時或磊晶層成長時之差異而變動者，所謂破裂不良率較低，係指於InP結晶基板之直徑、所包含之原子之種類(S原子、Sn原子或Fe原子)及濃度、以及基板製造時或磊晶層成長時相同之範圍內破裂不良率相對性地較低。
本實施形態之InP結晶基板11係直徑為100 mm以上205 mm以下且厚度為300 μm以上800 μm以下。自即便於大口徑之InP結晶基板11中亦降低上述破裂不良率之觀點而言，InPs結晶基板11之直徑為100 mm以上205 mm以下。自降低上述破裂不良率之觀點而言，InP結晶基板11之厚度為300 μm以上800 μm以下。
本實施形態之InP結晶基板11係於其外緣之一部分包含平坦部11f(圖1A及圖1B)及凹口部11n(圖2A及圖2B)之任一者。藉由於InP結晶基板11之平坦部11f及其附近或者凹口部11n及其附近亦抑制破裂，可降低上述破裂不良率。
本實施形態之InP結晶基板11包含2.0×1018 cm-3 以上8.0×1018 cm-3 以下之濃度之S原子、1.0×1018 cm-3 以上4.0×1018 cm-3 以下之濃度之Sn原子、及5.0×1015 cm-3 以上1.0×1017 cm-3 以下之濃度之Fe原子之任一者。InP結晶基板11由於平均錯位密度根據所包含之S原子、Sn原子及Fe原子之濃度而變動，故而藉由於S原子、Sn原子或Fe原子之特定濃度中將第1平坦部區域及第1凹口部區域之任一者之平均錯位密度調整為特定範圍，可降低上述破裂不良率。此處，InP結晶基板11係隨著所包含之S原子之濃度之增大而被賦予N型導電性。InP結晶基板11係隨著所包含之Sn原子之濃度之增大而被賦予N型導電性。InP結晶基板11係隨著所包含之Fe原子之濃度之增大而被賦予半絕緣性，且於Fe原子之濃度為5.0×1015 cm-3 以上1.0×1017 cm-3 以下，具有1.0×106 Ω・cm以上1.0×109 Ω・cm以下左右之電阻率。
本實施形態之InP結晶基板11中，自降低基板製造時及於基板上之磊晶層成長時之破裂不良率之觀點而言，於自平坦部11f在主面內相對於表示平坦部11f之直線向垂直方向至2 mm之距離為止之寬度WR的第1平坦部區域11fr、及自凹口部11n在主面內相對於表示凹口部11n之曲線向垂直方向至2 mm之距離為止之寬度WR的第1凹口部區域11nr之任一者中，於InP結晶基板11包含上述濃度之S原子之情形時，平均錯位密度為10 cm-2 以上500 cm-2 以下，於InP結晶基板11包含上述濃度之Sn原子及上述濃度之Fe原子之任一者之情形時，平均錯位密度為500 cm-2 以上5000 cm-2 以下。
於本實施形態之InP結晶基板11中，自進而降低基板製造時及於基板上之磊晶層成長時之破裂不良率之觀點而言，於自平坦部11f在主面內相對於表示平坦部11f之直線向垂直方向至1 mm之距離為止之寬度WR的第2平坦部區域11fr、及自凹口部11n在主面內相對於表示凹口部11n之曲線向垂直方向至1 mm之距離為止之寬度WR的第2凹口部區域11nr之任一者中，於InP結晶基板11包含上述濃度之S原子之情形時，較佳為平均錯位密度為10 cm-2 以上500 cm-2 以下，於InP結晶基板11包含上述濃度之Sn原子及上述濃度之Fe原子之任一者之情形時，較佳為平均錯位密度為500 cm-2 以上5000 cm-2 以下。
第2平坦部區域及第2凹口部區域係接近於第1平坦部區域及第1凹口部區域之各自之平坦部11f及凹口部11n之各者之局部區域。作為第1平坦部區域及第1凹口部區域之各自之外周部側之一部分的第2平坦部區域及第2凹口部區域之平均錯位密度，有與第1平坦部區域及第1凹口部區域之平均錯位密度相比分別變高之可能性。又，由於破裂之起點為外周部，故而第2平坦部區域之平均錯位密度之值更受破裂不良率影響。因此，於存在成為較高之平均錯位密度之可能性之第2平坦部區域及第2凹口部區域中，平均錯位密度處於上述範圍內之InP結晶基板亦進而降低基板製造時及於基板上之磊晶層成長時之破裂不良率。
圖3A及圖3B係表示本實施形態之InP結晶基板11之平均錯位密度之測定部分之例的概略放大剖視圖。參照圖3A，InP結晶基板11之平均錯位密度係使用顯微鏡測定出作為如下蝕刻坑之每單位面積之平均數量(蝕刻坑平均密度)，該蝕刻坑係於將InP結晶基板11於85質量%之磷酸與47質量%之氫溴酸之以體積比計為2：1之混合液中以25℃浸漬2分鐘之後形成於第1或第2平坦部區域11fr或者第1或第2凹口部區域11nr之主面。然而，於第1或第2平坦部區域11fr中之平坦部之倒角部分、或者第1或第2凹口部區域11nr中之凹口部之倒角部分中，存在觀察不到上述蝕刻坑之情形。於該情形時，參照圖3B測定如下蝕刻坑平均密度，該蝕刻坑係藉由對將第1或第2平坦部區域11fr或者第1或第2凹口部區域11nr之主面研削至基板之中心部為止所露出的中心部之第1或第2平坦部區域11frc或者中心部之第1或第2凹口部區域11nrc進行與上述相同之條件處理而形成。
又，關於平坦部11f之長度LR，無特別限制，但自提高視之視認性及機械之識別性並且確保取晶片之區域之觀點而言，較佳為OF長度為28 mm以上65 mm以下及IF長度為13 mm以上45 mm以下。此處，於直徑為4英吋之InP結晶基板中，更佳為OF長度為28 mm以上38 mm以下及IF長度為13 mm以上23 mm以下。於直徑為6英吋之InP結晶基板中，更佳為OF長度為43 mm以上53 mm以下及IF長度為25 mm以上35 mm以下。於直徑為8英吋之InP結晶基板中，更佳為OF長度為52 mm以上63 mm以下及IF長度為32 mm以上43 mm以下。
又，關於凹口部11n，自提高目視之視認性及機械之識別性並且確保取晶片之區域之觀點而言，較佳為凹口形狀為自外緣向中心以85°以上95°以下之開張角削取0.5 mm以上1.5 mm以下之部分而成之形狀，更佳為自外緣向中心以89°以上95°以下之開張角削取1.00 mm以上1.25 mm之部分而得之形狀，凹口之中心切口方向自中心觀察較佳為[010]方向。
(實施形態I－2) 參照圖1A、圖1B、圖2A及圖2B，本實施形態之InP結晶基板11係主面之直徑為100 mm以上205 mm以下且厚度為300 μm以上800 μm以下。InP結晶基板11係於其外緣之一部分包含平坦部11f及凹口部11n之任一者。InP結晶基板11包含2.0×1018 cm-3 以上8.0×1018 cm-3 以下之濃度之S原子、1.0×1018 cm-3 以上4.0×1018 cm-3 以下之濃度之Sn原子、及5.0×1015 cm-3 以上1.0×1017 cm-3 以下之濃度之Fe原子之任一者。InP結晶基板11於自平坦部11f在主面內相對於表示平坦部11f之直線向垂直方向至2 mm之距離為止之寬度WR的第1平坦部區域11fr、及自凹口部11n在主面內相對於表示凹口部11n之曲線向垂直方向至2 mm之距離為止之寬度WR的第1凹口部區域11nr之任一者中，平均殘留應變為5×10-6 以上5×10-5 以下。本實施形態之InP結晶基板11由於第1平坦部區域11fr、及第1凹口部區域11nr之任一者中之平均殘留應變處於特定範圍內，故而基板製造時及於基板上之磊晶層成長時之破裂不良率較低。
再者，於本實施形態之InP結晶基板中，所謂上述「在主面內相對於表示凹口部之曲線垂直」，係指在主面內相對於表示凹口部之曲線上之各個點之切線垂直。此處，所謂「曲線」係指至少一部分不為直線之線，亦可於一部分包含直線。又，破裂不良率係根據InP結晶基板之直徑、所包含之原子之種類(S原子、Sn原子或Fe原子)或濃度、或者基板製造時或磊晶層成長時之差異而變動者，所謂破裂不良率較低，係指於InP結晶基板之直徑、所包含之原子之種類(S原子、Sn原子或Fe原子)及濃度、以及基板製造時或磊晶層成長時相同之範圍內破裂不良率相對性地較低。
關於本實施形態之InP結晶基板11中之100 mm以上205 mm以下之直徑、300 μm以上800 μm以下之厚度、2.0×1018 cm-3 以上8.0×1018 cm-3 以下之濃度之S原子、1.0×1018 cm-3 以上4.0×1018 cm-3 以下之濃度之Sn原子、及5.0×1015 cm-3 以上1.0×1017 cm-3 以下之濃度之Fe原子，分別與實施形態I－1之InP結晶基板11中之100 mm以上205 mm以下之直徑、300 μm以上800 μm以下之厚度、2.0×1018 cm-3 以上8.0×1018 cm-3 以下之濃度之S原子、1.0×1018 cm-3 以上4.0×1018 cm-3 以下之濃度之Sn原子、及5.0×1015 cm-3 以上1.0×1017 cm-3 以下之濃度之Fe原子相同，故而此處不再重複。InP結晶基板11由於第1平坦部區域及第1凹口部區域之任一者之平均殘留應變根據所包含之S原子、Sn原子及Fe原子之濃度而變動，故而藉由於S原子、Sn原子或Fe原子之特定濃度中將第1平坦部區域及第1凹口部區域之任一者之平均殘留應變調整為特定範圍，可降低上述破裂不良率。
本實施形態之InP結晶基板11中，自降低基板製造時及於基板上之磊晶層成長時之破裂不良率之觀點而言，於自平坦部11f在主面內相對於表示平坦部11f之直線向垂直方向至2 mm之距離為止之寬度WR的第1平坦部區域11fr、及自凹口部11n在主面內相對於表示凹口部11n之曲線向垂直方向至2 mm之距離為止之寬度WR的第1凹口部區域11nr之任一者中，平均殘留應變為5×10-6 以上5×10-5 以下。
於本實施形態之InP結晶基板11中，自進而降低基板製造時及於基板上之磊晶層成長時之破裂不良率之觀點而言，於自平坦部11f在主面內相對於表示平坦部11f之直線向垂直方向至1 mm之距離為止之寬度WR的第2平坦部區域11fr、及自凹口部11n在主面內相對於表示凹口部11n之曲線向垂直方向至1 mm之距離為止之寬度WR的第2凹口部區域11nr之任一者中，較佳為平均殘留應變為5×10-6 以上5×10-5 以下。
第2平坦部區域及第2凹口部區域為接近於第1平坦部區域及第1凹口部區域之各自之平坦部11f及凹口部11n之各者之局部區域。作為第1平坦部區域及第1凹口部區域之各自之外周側之一部分的第2平坦部區域及第2凹口部區域之平均殘留應變，存在與第1平坦部區域及第1凹口部區域之平均殘留應變相比分別變高之可能性。又，由於破裂之起點為外周部，故而第2平坦部區域之平均殘留應變之值更影響破裂不良率。因此，於存在成為較高之平均殘留應變之可能性之第2平坦部區域及第2凹口部區域中，平均殘留應變處於上述範圍內之InP結晶基板亦進而降低基板製造時及於基板上之磊晶層成長時之破裂不良率。
圖4係表示本實施形態之InP結晶基板11之平均殘留應變之測定部分之例的概略放大剖視圖。參照圖4，InP結晶基板11之平均殘留應變之測定係於遍及經鏡面加工之第1或第2平坦部區域11fr或者第1或第2凹口部區域11nr之主面整體均等地以特定間距擴展之特定大小的特定區域中，使波長1.3 μm之偏光PL垂直於其主面而透過。此時，收集使配置於試樣前後之偏光元件與析光片同步旋轉所獲得之透過光強度作為偏光角
Figure 02_image001
之函數。可根據偏光角
Figure 02_image001
與透過光強度求出雙折射之相位差與主軸方位從而求出面內應變成分。此處，算出各點之圓柱座標系上之半徑方向與切線方向之伸縮應變差之絕對值之平均值作為平均殘留應變。
又，本實施形態之InP結晶基板11中之平坦部11f之長度LR(OF長度及IF長度)以及凹口部11n之凹口形狀及中心切口方向，由於與實施形態I－1之InP結晶基板11之平坦部11f之長度LR(OF長度及IF長度)以及凹口部11n之凹口形狀及中心切口方向分別相同，故而此處不再重複。
(實施形態I－3) 參照圖1A、圖1B、圖2A及圖2B，本實施形態之InP結晶基板11係主面之直徑為100 mm以上205 mm以下且厚度為300 μm以上800 μm以下。InP結晶基板11係於其外緣之一部分包含平坦部11f及凹口部11n之任一者。InP結晶基板11包含2.0×1018 cm-3 以上8.0×1018 cm-3 以下之濃度之S原子、1.0×1018 cm-3 以上4.0×1018 cm-3 以下之濃度之Sn原子、及5.0×1015 cm-3 以上1.0×1017 cm-3 以下之濃度之Fe原子之任一者。InP結晶基板11於自平坦部11f在主面內相對於表示平坦部11f之直線向垂直方向至2 mm之距離為止之寬度WR的第1平坦部區域11fr、及自凹口部11n在主面內相對於表示凹口部11n之曲線向垂直方向至2 mm之距離為止之寬度WR的第1凹口部區域11nr之任一者中，於InP結晶基板11包含上述S原子之情形時，較佳為平均錯位密度為10 cm-2 以上500 cm-2 以下且平均殘留應變為5×10-6 以上5×10-5 以下，於InP結晶基板11包含上述Sn原子及上述Fe原子之任一者之情形時，較佳為平均錯位密度為500 cm-2 以上5000 cm-2 以下且平均殘留應變5×10-6 以上5×10-5 以下。本實施形態之InP結晶基板11由於第1平坦部區域11fr、及第1凹口部區域11nr之任一者中之平均錯位密度及平均殘留應變分別處於特定範圍內，故而基板製造時及於基板上之磊晶層成長時之破裂不良率更低。
再者，於本實施形態之InP結晶基板中，所謂上述「在主面內相對於表示凹口部之曲線垂直」係指在主面內相對於表示凹口部之曲線上之各個點之切線垂直。此處，所謂「曲線」係指至少一部分不為直線之線，亦可於一部分包含直線。又，破裂不良率係根據InP結晶基板之直徑、所包含之原子之種類(S原子、Sn原子或Fe原子)或濃度、或者基板製造時或磊晶層成長時之差異而變動者，所謂破裂不良率更低係指於InP結晶基板之直徑、所包含之原子之種類(S原子、Sn原子或Fe原子)及濃度、以及基板製造時或磊晶層成長時相同之範圍內破裂不良率更低。
關於本實施形態之InP結晶基板11中之100 mm以上205 mm以下之直徑、300 μm以上800 μm以下之厚度、2.0×1018 cm-3 以上8.0×1018 cm-3 以下之濃度之S原子、1.0×1018 cm-3 以上4.0×1018 cm-3 以下之濃度之Sn原子、及5.0×1015 cm-3 以上1.0×1017 cm-3 以下之濃度之Fe原子，由於與實施形態I－1及實施形態I－2之InP結晶基板11中之100 mm以上205 mm以下之直徑、300 μm以上800 μm以下之厚度、2.0×1018 cm-3 以上8.0×1018 cm-3 以下之濃度之S原子、1.0×1018 cm-3 以上4.0×1018 cm-3 以下之濃度之Sn原子、及5.0×1015 cm-3 以上1.0×1017 cm-3 以下之濃度之Fe原子分別相同，故而此處不再重複。InP結晶基板11由於第1平坦部區域及第1凹口部區域之任一者之平均錯位密度及平均殘留應變根據所包含之S原子、Sn原子及Fe原子之濃度而變動，故而藉由於S原子、Sn原子或Fe原子之特定濃度中將第1平坦部區域及第1凹口部區域之任一者之平均錯位密度及平均殘留應變調整為特定範圍，可降低上述破裂不良率。
本實施形態之InP結晶基板11中，自降低基板製造時及於基板上之磊晶層成長時之破裂不良率之觀點而言，於自平坦部11f在主面內相對於表示平坦部11f之直線向垂直方向至2 mm之距離為止之寬度WR的第1平坦部區域11fr、及自凹口部11n在主面內相對於表示凹口部11n之曲線向垂直方向至2 mm之距離為止之寬度WR的第1凹口部區域11nr之任一者中，於InP結晶基板11包含上述S原子之情形時，較佳為平均錯位密度為10 cm-2 以上500 cm-2 以下且平均殘留應變為5×10-6 以上5×10-5 以下，於InP結晶基板11包含上述Sn原子及上述Fe原子之任一者之情形時，較佳為平均錯位密度為500 cm-2 以上5000 cm-2 以下且平均殘留應變5×10-6 以上5×10-5 以下。此處，InP結晶基板11之平均錯位密度係與實施形態I－1相同地測定，InP結晶基板11之平均殘留應變係與實施形態I－2相同地測定。
於本實施形態之InP結晶基板11中，自進而降低基板製造時及於基板上之磊晶層成長時之破裂不良率之觀點而言，於自平坦部11f在主面內相對於表示平坦部11f之直線向垂直方向至1 mm之距離為止之寬度WR的第2平坦部區域11fr、及自凹口部11n在主面內相對於表示凹口部11n之曲線向垂直方向至1 mm之距離為止之寬度WR的第2凹口部區域11nr之任一者中，於InP結晶基板11包含上述S原子之情形時，更佳為平均錯位密度為10 cm-2 以上500 cm-2 以下且平均殘留應變為5×10-6 以上5×10-5 以下，於InP結晶基板11包含上述Sn原子及上述Fe原子之任一者之情形時，更佳為平均錯位密度為500 cm-2 以上5000 cm-2 以下且平均殘留應變5×10-6 以上5×10-5 以下。
第2平坦部區域及第2凹口部區域為接近於第1平坦部區域及第1凹口部區域之各自之平坦部11f及凹口部11n之各者之局部區域。作為第1平坦部區域及第1凹口部區域之各自之外周側之一部分的第2平坦部區域及第2凹口部區域之平均錯位密度及平均殘留應變，存在與第1平坦部區域及第1凹口部區域之平均錯位密度及平均殘留應變相比分別變高之可能性。又，由於破裂之起點為外周部，故而第2平坦部區域之平均錯位密度及平均殘留應變之值更影響破裂不良率。因此，於存在成為較高之平均錯位密度及較高之平均殘留應變之可能性之第2平坦部區域及第2凹口部區域中，平均錯位密度及平均殘留應變處於上述範圍內之InP結晶基板亦進而降低基板製造時及於基板上之磊晶層成長時之破裂不良率。
又，本實施形態之InP結晶基板11中之平坦部11f之長度LR(OF長度及IF長度)及凹口部11n之切口部分之大小，由於與實施形態I－1及實施形態I－2之InP結晶基板11之平坦部11f之長度LR(OF長度及IF長度)及凹口部11n之切口部分之大小分別相同，故而此處不再重複。
＜InP結晶基板之製造方法＞ 圖5A、圖5B、圖6A、圖6B、圖7A及圖7B係表示實施形態I－1～實施形態I－3之InP結晶基板11之製造方法之例的概略剖視圖。圖5A、圖6A及圖7A係製造裝置內部之垂直方向之概略剖視圖，圖5B、圖6B及圖7B係隔熱材料及坩堝之內部之水平方向之概略剖視圖。圖8係表示實施形態I－1～實施形態I－3之InP結晶基板11之製造方法之另一例的概略俯視圖。
參照圖5A、圖5B、圖6A、圖6B、圖7A、圖7B及圖8，InP結晶基板11之一般性之製造方法係使用包含配置於壓力容器105內之坩堝101、坩堝台座102、及加熱器103等之結晶成長裝置100，利用VB(vertical Bridgman，垂直布里奇曼)法、VGF(垂直梯度凝固)法等垂直晶舟法而成長結晶者。首先，將InP種結晶10s及InP原料9配置於坩堝101內。其次，藉由加熱器103之溫度調節及坩堝101之垂直方向之移動而使InP原料9熔解，使熔解之InP原料9自其InP種結晶10s側凝固，藉此使InP結晶體10成長(圖5A、圖5B、圖6A及圖6B)。其次，將InP結晶體10冷卻。其次，將冷卻之InP結晶體10自坩堝101取出。其次，自取出之InP結晶體10切出InP結晶基板11(圖7A及圖7B)。其次，藉由對切出之InP結晶基板11之外緣(外周)進行研削及/或研磨，於InP結晶基板11之外緣(外周)之一部分形成平坦部11f及凹口部11n之任一者(圖8)。對在外緣(外周)之一部分形成有平坦部11f及凹口部11n之任一者之InP結晶基板11之主面進行鏡面研磨。
(實施形態II－1) 參照圖5A、圖5B、圖6A及圖6B，本實施形態之InP結晶基板11之製造方法係於上述一般性之製造方法中，於InP結晶體10之成長時及冷卻時或者InP結晶體10之冷卻時(即至少InP結晶體10之冷卻時)，將具備隔熱性較高之部分與較低之部分之隔熱材料104配置於坩堝101之外周之外側。藉此，於InP結晶體10中，抑制之後成為InP結晶基板11之平坦部11f及凹口部11n之任一者之部分(該部分亦稱為InP結晶體10之平坦預定部10f及凹口預定部10n之任一者，以下相同)與成為InP結晶基板11之內部之部分(該部分亦稱為InP結晶體10之基板內部預定部，以下相同)之溫度差，降低InP結晶基板11之第1及第2平坦部區域11fr以及第1及第2凹口部區域11nr中之錯位等結晶缺陷及應變，可將第1及第2平坦部區域11fr以及第1及第2凹口部區域11nr之平均錯位密度及平均殘留應變調整為特定範圍。
隔熱材料104之配置形態無特別限制，但自上述觀點而言，較佳為於InP結晶體10之平坦預定部10f及凹口預定部10n之任一者(即成為InP結晶基板11之平坦部11f及凹口部11n之任一者之部分)之外緣(外周)之外側配置隔熱材料104之隔熱性較高的部分。例如，隔熱材料104中之InP結晶體10之平坦預定部10f及凹口預定部10n之任一者之外緣(外周)之外側之部分與除此以外之部分相比，較佳為厚度更大或隔熱性更高之材料。
隔熱材料104既可為如圖5A及圖5B所示之一體物，亦可為如圖6A及圖6B所示之複數個部分體之集合物。於隔熱材料104為一體物之情形時，隔熱材料104中之位於InP結晶體10之平坦預定部10f及凹口預定部10n之任一者之外緣(外周)之外側的部分與除此以外之部分相比，較佳為厚度更大(圖5A及圖5B)或隔熱性更高之材料。於隔熱材料104為複數個部分體之集合物之情形時，隔熱材料104中之位於InP結晶體10之平坦預定部10f及凹口預定部10n之任一者之外緣(外周)之外側的部分體與除此以外之部分體相比，較佳為厚度更大(圖6A及圖6B)或隔熱性更高之材料。
隔熱材料104之材料只要為具有隔熱效果者則無特別限制，但較佳為碳材料、陶瓷、SiN(氮化矽)、SiC(碳化矽)、石英、及於內部填充有InP(磷化銦)之筒型容器等。
(實施形態II－2) 參照圖7A及圖7B，本實施形態之InP結晶基板11之製造方法係於上述一般性之製造方法中，於自取出之InP結晶體10切出InP結晶基板11時，以於InP結晶基板11中形成有平坦部11f及凹口部11n之任一者之部分與其他部分相比，成為自InP結晶體10之外緣(外周)更遠離之內部之方式切出。藉此，抑制InP結晶基板之形成有平坦部11f及凹口部之任一者之部分與InP結晶基板11之內部之部分的溫度差，降低InP結晶基板11之第1及第2平坦部區域11fr以及第1及第2凹口部區域11nr中之錯位等結晶缺陷及應變，可將平均錯位密度及平均殘留應變調整為特定範圍。
(實施形態II－3) 參照圖8，本實施形態之InP結晶基板11之製造方法係於上述一般性之製造方法中，於藉由對切出之InP結晶基板11之外緣(外周)進行研削及/或研磨，而於InP結晶基板11之外緣(外周)之一部分形成平坦部11f及凹口部11n之任一者時，以將由形成平坦部11f及凹口部11n之任一者所致之發熱去除之方式進行溫度調節。藉此，抑制InP結晶基板之形成有平坦部11f及凹口部11n之任一者之部分與InP結晶基板11之內部之部分的溫度差，降低InP結晶基板11之第1及第2平坦部區域11fr以及第1及第2凹口部區域11nr中之錯位等結晶缺陷及應變，可將第1及第2平坦部區域11fr及第1及第2凹口部區域11nr之平均錯位密度及平均殘留應變調整為特定範圍。
此處，對切出之InP結晶基板11之外緣(外周)進行研削及/或研磨之方法無特別限制，例如，可使用如圖8所示之旋轉磨石201。又，以將由形成平坦部11f及凹口部11n之任一者所致之發熱去除之方式進行溫度調節之方法無特別限制，可為僅於在InP結晶基板11之外緣(外周)之一部分形成平坦部11f及凹口部11n之任一者時使自冷卻水容器202u噴射之冷卻水202w之量增大之方法、及/或使冷卻水202w之水溫降低之方法等。
於上述實施形態II－1～實施形態II－3之InP結晶基板11之製造方法中，藉由將實施形態II－1之InP結晶基板11之製造方法與實施形態II－3之InP結晶基板11之製造方法組合，或者藉由將實施形態II－2之InP結晶基板11之製造方法與實施形態II－3之InP結晶基板11之製造方法組合，更抑制InP結晶基板之形成有平坦部11f及凹口部11n之任一者之部分與InP結晶基板11之內部之部分的溫度差，從而更降低InP結晶基板11之第1及第2平坦部區域11fr以及第1及第2凹口部區域11nr中之錯位等結晶缺陷及應變，可將第1及第2平坦部區域11fr以及第1及第2凹口部區域之平均錯位密度及平均殘留應變調整為特定範圍。 [實施例]
(實驗例1) 使用圖5A及圖5B所示之結晶成長裝置，製作主面之面方位為(100)且於外緣具有長度32.5 mm之OF(定向平面)與長度18 mm之IF(識別平面)之2個平坦部11f之直徑4英吋(101.6 mm)且厚度650 μm之S原子濃度為2.0×1018 cm-3 之InP結晶基板11，測定第1平坦部區域11fr(自平坦部11f在主面內相對於表示平坦部11f之直線向垂直方向至2 mm之距離為止之寬度的區域)中之平均錯位密度及平均殘留應變，算出InP結晶基板之研磨時及研磨後之InP結晶基板上之厚度1 μm之磊晶層之成長時之破裂不良率。具體而言，如以下所述。
1.InP結晶體之成長 藉由圖5A及圖5B所示之VB法使InP結晶體10成長。於該結晶成長中，於利用原料熔解及凝固所進行之結晶成長時及成長之結晶之冷卻時，於坩堝101之周圍配置作為一體物之隔熱材料104。隔熱材料104使用固體碳，位於InP結晶體10之平坦預定部10f之外側之部分的厚度較大，且位於InP結晶體10之平坦預定部10f以外之部分之外側之部分的厚度較小。藉此，可將所獲得之InP結晶基板11之平均錯位密度及平均殘留應變調整為特定範圍。將結晶成長及冷卻之InP結晶體10自坩堝取出。
2.InP結晶基板之製作 自取出之InP結晶體10切出InP結晶基板11。對切出之InP結晶基板11之外緣(外周)進行研削及研磨，於InP結晶基板11之外緣(外周)之一部分形成長度32.5 mm之OF與長度18 mm之IF之2個平坦部11f。僅於形成平坦部11f時，使自冷卻水容器202u噴射之冷卻水202w之量增大。藉此，可將所獲得之InP結晶基板11之第1平坦部區域中之平均錯位密度及平均殘留應變調整為特定範圍。
3.平均錯位密度之評估 該平均錯位密度係使用顯微鏡測定出作為如下蝕刻坑之每單位面積之平均數量(蝕刻坑平均密度)，該蝕刻坑係於對所獲得之InP結晶基板11之主面進行鏡面研磨之後，於85質量%之磷酸與47質量%之氫溴酸之以體積比計為2：1之混合液以25℃浸漬2分鐘之後形成於主面之第1平坦部區域11fr(自平坦部11f在主面內相對於表示平坦部11f之直線向垂直方向至2 mm之距離為止之寬度的區域)。再者，於包含本實驗例之各實驗例中，主面中之第1或第2平坦部區域11fr或者第1或第2凹口部區域11nr中之平均錯位密度與研削後露出之中心部之第1平坦部區域11frc或中心部之第1凹口部區域11nrc中之平均錯位密度相同。
4.平均殘留應變之評估 於對所獲得之InP結晶基板11之主面進行鏡面研磨之後，於遍及經鏡面加工之第1平坦部區域11fr(自平坦部11f在主面內相對於表示平坦部11f之直線向垂直方向至2 mm之距離為止之寬度的區域)之主面整體以200 μm間距配置之點，使光束直徑100 μm且波長1.3 μm之入射光垂直於其主面而透過。根據所獲得之透過光強度與偏光角之關係算出試樣之雙折射之相位差與主軸方位，算出各點之圓柱座標系上之半徑方向與切線方向之伸縮應變差之絕對值，並算出將該等點之伸縮應變差之絕對值之平均值作為平均殘留應變。
5.破裂不良率之評估 所謂破裂不良率表示於以下之基板製造時及磊晶層成長時之各者中，產生破裂之樣品相對於總樣品數之百分率。
(1)基板製造時 算出以下時之破裂不良率，即，對所獲得之InP結晶基板11作為1次研磨將包含膠體氧化矽之研磨劑以300 cm3 /分鐘滴下，使用不織布類型之研磨布以上表面轉數15 rpm、下表面轉數35 rpm、載體公轉10 rpm、及載體自轉5 rpm之條件進行兩面研磨90分鐘之後，作為精研磨將不包含膠體氧化矽之研磨劑以150 cm3 /分鐘滴下，使用絨面革類型之研磨布以上表面公轉轉數60 rpm及下表面公轉轉數60 rpm之條件進行單面研磨15分鐘。
(2)磊晶層成長時 算出以下時之破裂不良率，即，對所獲得之InP結晶基板11進行上述1次研磨及精研磨之後，於經精研磨之主面上，藉由MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition，有機金屬氣相沈積)法，以結晶成長環境溫度600℃、結晶成長環境壓力50 Torr、及V/III比(係指V族元素莫耳濃度相對於III族元素莫耳濃度之比，以下相同)100之條件，成長厚度1 μm之InP層作為磊晶層。
關於本實驗例(實驗例1)，於第1平坦部區域之平均錯位密度為實施例之10 cm-2 ～500 cm-2 以及比較例之2 cm-2 及1500 cm-2 與第1平坦部區域之平均殘留應變為實施例之5.0×10-6 ～5.0×10-5 以及比較例之3.0×10-6 及1.0×10-4 之組合中，將基板製造時之破裂不良率彙總於表1中，將磊晶層成長時之破裂不良率彙總於表2中。
[表1]
Figure 107144741-A0304-0001
[表2]
Figure 107144741-A0304-0002
(實驗例2) 除了使S原子濃度為5.0×1018 cm-3 以外，與實驗例1相同地製作InP結晶基板，測定第1平坦部區域中之平均錯位密度及平均殘留應變，算出InP結晶基板之研磨時及研磨後之InP結晶基板上之磊晶層即厚度1 μm之InP層之成長時之破裂不良率。關於本實驗例(實驗例2)，於第1平坦部區域之平均錯位密度為實施例之15 cm-2 ～480 cm-2 以及比較例之1 cm-2 及2000 cm-2 與第1平坦部區域之平均殘留應變為實施例之5.3×10-6 ～4.5×10-5 以及比較例之2.2×10-6 及2.0×10-4 之組合中，將基板製造時之破裂不良率彙總於表3中，將磊晶層成長時之破裂不良率彙總於表4中。
[表3]
Figure 107144741-A0304-0003
[表4]
Figure 107144741-A0304-0004
(實驗例3) 除了使S原子濃度為8.0×1018 cm-3 以外，與實驗例1相同地製作InP結晶基板，測定第1平坦部區域中之平均錯位密度及平均殘留應變，算出InP結晶基板之研磨時及研磨後之InP結晶基板上之磊晶層即厚度1 μm之InP層之成長時之破裂不良率。關於本實驗例(實驗例3)，於第1平坦部區域之平均錯位密度為實施例之12 cm-2 ～460 cm-2 以及比較例之3 cm-2 及1000 cm-2 與第1平坦部區域之平均殘留應變為實施例之5.1×10-6 ～4.8×10-5 以及比較例之1.0×10-6 及1.5×10-4 之組合中，將基板製造時之破裂不良率彙總於表5中，將磊晶層成長時之破裂不良率彙總於表6中。
[表5]
Figure 107144741-A0304-0005
[表6]
Figure 107144741-A0304-0006
(實驗例4) 除了代替S原子濃度為2.0×1018 cm-3 而使Sn原子濃度為1.0×1018 cm-3 以外，與實驗例1相同地製作InP結晶基板11，測定第1平坦部區域中之平均錯位密度及平均殘留應變，算出InP結晶基板之研磨時及研磨後之InP結晶基板上之磊晶層即厚度1 μm之InP層之成長時之破裂不良率。關於本實驗例(實驗例4)，於第1平坦部區域之平均錯位密度為實施例之500 cm-2 ～5000 cm-2 以及比較例之200 cm-2 及8500 cm-2 與第1平坦部區域之平均殘留應變為實施例之5.0×10-6 ～4.7×10-5 及比較例之3.0×10-6 及1.2×10-4 之組合中，將基板製造時之破裂不良率彙總於表7中，將磊晶層成長時之破裂不良率彙總於表8中。
[表7]
Figure 107144741-A0304-0007
[表8]
Figure 107144741-A0304-0008
(實驗例5) 除了使Sn原子濃度為3.0×1018 cm-3 以外，與實驗例4相同地，製作InP結晶基板，測定第1平坦部區域中之平均錯位密度及平均殘留應變，算出InP結晶基板之研磨時及研磨後之InP結晶基板上之磊晶層即厚度1 μm之InP層之成長時之破裂不良率。關於本實驗例(實驗例5)，於第1平坦部區域之平均錯位密度為實施例之550 cm-2 ～4800 cm-2 以及比較例之100 cm-2 及12000 cm-2 與第1平坦部區域之平均殘留應變為實施例之5.1×10-6 ～4.8×10-5 以及比較例之2.5×10-6 及2.0×10-4 之組合中，將基板製造時之破裂不良率彙總於表9中，將磊晶層成長時之破裂不良率彙總於表10中。
[表9]
Figure 107144741-A0304-0009
[表10]
Figure 107144741-A0304-0010
(實驗例6) 除了使Sn原子濃度為4.0×1018 cm-3 以外，與實驗例4相同地，製作InP結晶基板，測定第1平坦部區域中之平均錯位密度及平均殘留應變，算出InP結晶基板之研磨時及研磨後之InP結晶基板上之磊晶層即厚度1 μm之InP層之成長時之破裂不良率。關於本實驗例(實驗例6)，於第1平坦部區域之平均錯位密度為實施例之510 cm-2 ～4700 cm-2 以及比較例之10 cm-2 及7500 cm-2 與第1平坦部區域之平均殘留應變為實施例之5.5×10-6 ～5.0×10-5 以及比較例之4.0×10-6 及1.5×10-4 之組合中，將基板製造時之破裂不良率彙總於表11中，將磊晶層成長時之破裂不良率彙總於表12中。
[表11]
Figure 107144741-A0304-0011
[表12]
Figure 107144741-A0304-0012
(實驗例7) 除了代替S原子濃度為2.0×1018 cm-3 而使Fe原子濃度為1.0×1016 cm-3 以外，與實驗例1相同地製作InP結晶基板11，測定第1平坦部區域中之平均錯位密度及平均殘留應變，算出InP結晶基板之研磨時及研磨後之InP結晶基板上之磊晶層即厚度1 μm之InP層之成長時之破裂不良率。關於本實驗例(實驗例7)，於第1平坦部區域之平均錯位密度為實施例之500 cm-2 ～5000 cm-2 以及比較例之200 cm-2 及8500 cm-2 與第1平坦部區域之平均殘留應變為實施例之5.5×10-6 ～5.0×10-5 及比較例之2.0×10-6 及2.0×10-4 之組合中，將基板製造時之破裂不良率彙總於表13中，將磊晶層成長時之破裂不良率彙總於表14中。
[表13]
Figure 107144741-A0304-0013
[表14]
Figure 107144741-A0304-0014
(實驗例8) 除了使Fe原子濃度為2.0×1016 cm-3 以外，與實驗例7相同地，製作InP結晶基板，測定第1平坦部區域中之平均錯位密度及平均殘留應變，算出InP結晶基板之研磨時及研磨後之InP結晶基板上之磊晶層即厚度1 μm之InP層之成長時之破裂不良率。關於本實驗例(實驗例8)，於第1平坦部區域之平均錯位密度為實施例之550 cm-2 ～4500 cm-2 以及比較例之100 cm-2 及15000 cm-2 與第1平坦部區域之平均殘留應變為實施例之5.0×10-6 ～4.9×10-5 以及比較例之3.0×10-6 及1.0×10-4 之組合中，將基板製造時之破裂不良率彙總於表15中，將磊晶層成長時之破裂不良率彙總於表16中。
[表15]
Figure 107144741-A0304-0015
[表16]
Figure 107144741-A0304-0016
(實驗例9) 除了使Fe原子濃度為5.0×1016 cm-3 以外，與實驗例7相同地，製作InP結晶基板，測定第1平坦部區域中之平均錯位密度及平均殘留應變，算出InP結晶基板之研磨時及研磨後之InP結晶基板上之磊晶層即厚度1 μm之InP層之成長時之破裂不良率。關於本實驗例(實驗例9)，於第1平坦部區域之平均錯位密度為實施例之510 cm-2 ～4800 cm-2 以及比較例之260 cm-2 及7500 cm-2 與第1平坦部區域之平均殘留應變為實施例之5.6×10-6 ～4.5×10-5 以及比較例之3.5×10-6 及1.5×10-4 之組合中，將基板製造時之破裂不良率彙總於表17中，將磊晶層成長時之破裂不良率彙總於表18中。
[表17]
Figure 107144741-A0304-0017
[表18]
Figure 107144741-A0304-0018
(實驗例10) 使用圖6所示之結晶成長裝置，製作主面之面方位為(100)且具有凹口部11n之直徑6英吋(152.4 mm)且厚度650 μm之Fe原子濃度為2.0×1016 cm-3 之InP結晶基板11，該凹口部11n自基板中心觀察凹口之中心切口方向為[010]方向且係以自外緣向中心按90°之開張角度削取1.0 mm量之形狀加工而成，測定第1凹口部區域11nr(自凹口部11nr在主面內相對於表示凹口部11n之曲線向垂直方向至2 mm之距離為止之寬度的區域)中之平均錯位密度及平均殘留應變，算出InP結晶基板之研磨時及研磨後之InP結晶基板上之磊晶層即厚度1 μm之InP層之成長時之破裂不良率。具體而言，如以下所述。
1. InP結晶體之成長 藉由圖6所示之VB法使InP結晶體10成長。於該結晶成長中，於利用原料熔解及凝固所進行之結晶成長時及成長之結晶之冷卻時，於坩堝101之周圍配置作為複數個部分體之集合物之隔熱材料104。隔熱材料104由被pBN(熱分解氮化硼)被覆之固體碳形成，位於InP結晶體10之凹口預定部10n之外側之部分體之厚度較大且位於InP結晶體10之凹口預定部10n以外之部分之外側的部分體之厚度較小。藉此，可將所獲得之InP結晶基板11之平均錯位密度及平均殘留應變調整為特定範圍。將結晶成長及冷卻之InP結晶體10自坩堝取出。
2. InP結晶基板之製作 自取出之InP結晶體10切出InP結晶基板11。藉由對切出之InP結晶基板11之外緣(外周)進行研削及研磨，於InP結晶基板11之外緣(外周)之一部分形成凹口部11n，該凹口部11n自基板中心觀察凹口之中心切口方向為[010]方向且係以自外緣向中心按90度之開張角度削取1.0 mm量之形狀加工而成。僅於形成凹口部11n時，使自冷卻水容器202u噴射之冷卻水202w之量增大。藉此，可將所獲得之InP結晶基板11之平均錯位密度及平均殘留應變調整為特定範圍。
關於所獲得之InP結晶基板11，與實驗例1相同地，進行平均錯位密度、平均殘留應變、及破裂不良率之評估。關於本實驗例(實驗例10)，於第1凹口部區域之平均錯位密度為實施例之500 cm-2 ～4900 cm-2 以及比較例之250 cm-2 及22000 cm-2 與第1凹口部區域之平均殘留應變為實施例之5.2×10-6 ～4.7×10-5 及比較例之2.5×10-6 及1.5×10-4 之組合中，將基板製造時之破裂不良率彙總於表19中，將磊晶層成長時之破裂不良率彙總於表20中。
[表19]
Figure 107144741-A0304-0019
[表20]
Figure 107144741-A0304-0020
(實驗例11) 除了使直徑為8英吋(203.2 mm)以外，與實驗例10相同地，製作InP結晶基板，測定第1平坦部區域中之平均錯位密度及平均殘留應變，算出InP結晶基板之研磨時及研磨後之InP結晶基板上之磊晶層即厚度1 μm之InP層之成長時之破裂不良率。關於本實驗例(實驗例9)，於第1凹口部區域之平均錯位密度為實施例之520 cm-2 ～4500 cm-2 以及比較例之300 cm-2 及19000 cm-2 與第1凹口部區域之平均殘留應變為實施例之5.5×10-6 ～5.0×10-5 以及比較例之4.0×10-6 及1.3×10-4 之組合中，將基板製造時之破裂不良率彙總於表21中，將磊晶層成長時之破裂不良率彙總於表22中。
[表21]
Figure 107144741-A0304-0021
[表22]
Figure 107144741-A0304-0022
如實驗例1～實驗例11所示，可知於直徑為100 mm以上205 mm以下且厚度為300 μm以上800 μm以下，且於外緣之一部分包含平坦部及凹口部之任一者之InP結晶基板中，於S原子之濃度為2.0×1018 cm-3 以上8.0×1018 cm-3 以下之情形時，於第1平坦部區域及第1凹口部區域之任一者中平均錯位密度為10 cm-2 以上500 cm-2 以下或平均殘留應變為5×10-6 以上5×10-5 以下時，於Sn原子之濃度為1.0×1018 cm-3 以上4.0×1018 cm-3 以下或Fe原子之濃度為5.0×1015 cm-3 以上1.0×1017 cm-3 以下之情形時，於第1平坦部區域及第1凹口部區域之任一者中平均錯位密度為500 cm-2 以上5000 cm-2 以下或平均殘留應變為5×10-6 以上5×10-5 以下時，基板製造時及於基板上之磊晶層成長時之破裂不良率變低。
進而，可知於上述InP結晶基板中，於S原子之濃度為2.0×1018 cm-3 以上8.0×1018 cm-3 以下之情形時，於第1平坦部區域及第1凹口部區域之任一者中平均錯位密度為10 cm-2 以上500 cm-2 以下且平均殘留應變為5×10-6 以上5×10-5 以下時，於Sn原子之濃度為1.0×1018 cm-3 以上4.0×1018 cm-3 以下或Fe原子之濃度為5.0×1015 cm-3 以上1.0×1017 cm-3 以下之情形時，於第1平坦部區域及第1凹口部區域之任一者中平均錯位密度為500 cm-2 以上5000 cm-2 以下且平均殘留應變為5×10-6 以上5×10-5 以下時，基板製造時及於基板上之磊晶層成長時之破裂不良率變得更低。
(實驗例12) 除了使位於InP結晶體之平坦預定部之外側之隔熱材料之厚度為實驗例2之2倍以外，與實驗例2相同地，製作InP結晶基板，測定第2平坦部區域(自平坦部在主面內相對於表示平坦部之直線向垂直方向至1 mm之距離為止之寬度的區域)中之平均錯位密度及平均殘留應變，算出InP結晶基板之研磨時及研磨後之GInP結晶基板上之磊晶層即厚度1 μm之InP層之成長時之破裂不良率。關於本實驗例(實驗例12)，於第2平坦部區域之平均錯位密度為實施例之15 cm-2 ～480 cm-2 以及比較例之1 cm-2 及2000 cm-2 與第2平坦部區域之平均殘留應變為實施例之5.3×10-6 ～4.5×10-5 以及比較例之2.2×10-6 及2.0×10-4 之組合中，將基板製造時之破裂不良率彙總於表23中，將磊晶層成長時之破裂不良率彙總於表24中。
[表23]
Figure 107144741-A0304-0023
[表24]
Figure 107144741-A0304-0024
(實驗例13) 除了使位於InP結晶體之平坦預定部之外側之隔熱材料之厚度為實驗例5之2倍以外，與實驗例5相同地，製作InP結晶基板，測定第2平坦部區域(自平坦部在主面內相對於表示平坦部之直線向垂直方向至1 mm之距離為止之寬度的區域)中之平均錯位密度及平均殘留應變，算出InP結晶基板之研磨時及研磨後之InP結晶基板上之磊晶層即厚度1 μm之InP層之成長時之破裂不良率。關於本實驗例(實驗例13)，於第2平坦部區域之平均錯位密度為實施例之550 cm-2 ～4800 cm-2 以及比較例之100 cm-2 及12000 cm-2 與第2平坦部區域之平均殘留應變為實施例之5.1×10-6 ～4.8×10-5 以及比較例之2.5×10-6 及2.0×10-4 之組合中，將基板製造時之破裂不良率彙總於表25中，將磊晶層成長時之破裂不良率彙總於表26中。
[表25]
Figure 107144741-A0304-0025
[表26]
Figure 107144741-A0304-0026
(實驗例14) 除了使位於InP結晶體之凹口預定部之外側之隔熱材料之厚度為實驗例10之2倍以外，與實驗例10相同地，製作InP結晶基板，測定第2凹口部區域(自凹口部在主面內相對於表示凹口部之曲線向垂直方向至1 mm之距離為止之寬度的區域)中之平均錯位密度及平均殘留應變，算出InP結晶基板之研磨時及研磨後之InP結晶基板上之磊晶層即厚度1 μm之InP層之成長時之破裂不良率。關於本實驗例(實驗例14)，於第2凹口部區域之平均錯位密度為實施例之500 cm-2 ～4900 cm-2 以及比較例之250 cm-2 及22000 cm-2 與第2凹口部區域之平均殘留應變為實施例之5.2×10-6 ～4.7×10-5 以及比較例之2.5×10-6 及1.5×10-4 之組合中，將基板製造時之破裂不良率彙總於表27中，將磊晶層成長時之破裂不良率彙總於表28中。
[表27]
Figure 107144741-A0304-0027
[表28]
Figure 107144741-A0304-0028
如實驗例12～實驗例14所示，可知於直徑為100 mm以上205 mm以下且厚度為300 μm以上800 μm以下，於外緣之一部分包含平坦部及凹口部之任一者之InP結晶基板中，於S原子之濃度為2.0×1018 cm-3 以上8.0×1018 cm-3 以下之情形時，於第2平坦部區域及第2凹口部區域之任一者中於平均錯位密度為10 cm-2 以上500 cm-2 以下或平均殘留應變為5×10-6 以上5×10-5 以下時，於Sn原子之濃度為1.0×1018 cm-3 以上4.0×1018 cm-3 以下或Fe原子之濃度為5.0×1015 cm-3 以上1.0×1017 cm-3 以下之情形時，於第2平坦部區域及第2凹口部區域之任一者中於平均錯位密度為500 cm-2 以上5000 cm-2 以下或平均殘留應變為5×10-6 以上5×10-5 以下時，基板製造時及於基板上之磊晶層成長時之破裂不良率變低。
進而，可知於上述InP結晶基板中，於S原子之濃度為2.0×1018 cm-3 以上8.0×1018 cm-3 以下之情形時，於第2平坦部區域及第2凹口部區域之任一者中於平均錯位密度為10 cm-2 以上500 cm-2 以下且平均殘留應變為5×10-6 以上5×10-5 以下時，於Sn原子之濃度為1.0×1018 cm-3 以上4.0×1018 cm-3 以下或Fe原子之濃度為5.0×1015 cm-3 以上1.0×1017 cm-3 以下之情形時，於第2平坦部區域及第2凹口部區域之任一者中於平均錯位密度為500 cm-2 以上5000 cm-2 以下且平均殘留應變為5×10-6 以上5×10-5 以下時，基板製造時及於基板上之磊晶層成長時之破裂不良率變得更低。
應認為此次揭示之實施形態及實施例於所有方面為例示，並非限制性者。本發明之範圍由申請專利範圍表示而並非由上述實施形態及實施例表示，並意圖包含與申請專利範圍均等之意思、及範圍內之所有變更。
9‧‧‧InP原料 10‧‧‧InP結晶體 10f‧‧‧平坦預定部 10n‧‧‧凹口預定部 10s‧‧‧InP種結晶 11‧‧‧InP結晶基板 11f‧‧‧平坦部 11fr、11frc‧‧‧第1平坦部區域、第2平坦部區域 11n‧‧‧凹口部 11nr、11nrc‧‧‧第1凹口部區域、第2凹口部區域 100‧‧‧結晶成長裝置 101‧‧‧坩堝 102‧‧‧坩堝台座 103‧‧‧加熱器 104‧‧‧隔熱材料 105‧‧‧壓力容器 201‧‧‧旋轉磨石 202u‧‧‧冷卻水容器 202w‧‧‧冷卻水 LR‧‧‧長度 WR‧‧‧寬度 PL‧‧‧偏光
圖1A係表示本發明之一態樣之磷化銦結晶基板中形成有平坦部之外緣之一部分之場所之一例的概略俯視圖。 圖1B係表示本發明之一態樣之磷化銦結晶基板中平坦部以及第1及第2平坦部區域之一例之概略放大俯視圖。 圖2A係表示本發明之一態樣之磷化銦結晶基板中形成有凹口部之外緣之一部分之場所之一例的概略俯視圖。 圖2B係表示本發明之一態樣之磷化銦結晶基板中凹口部以及第1及第2凹口部區域之概略放大俯視圖。 圖3A係表示本發明之一態樣之磷化銦結晶基板之平均錯位密度之測定部分之一例的概略放大剖視圖。 圖3B係表示本發明之一態樣之磷化銦結晶基板之平均錯位密度之測定部分之另一例的概略放大剖視圖。 圖4係表示本發明之一態樣之磷化銦結晶基板之平均殘留應變之測定部分之一例的概略放大剖視圖。 圖5A係表示本發明之一態樣之磷化銦結晶基板之製造方法之一例的製造裝置內部之垂直方向之概略剖視圖。 圖5B係表示本發明之一態樣之磷化銦結晶基板之製造方法之一例的隔熱材料及坩堝之內部之水平方向之概略剖視圖。 圖6A係表示本發明之一態樣之磷化銦結晶基板之製造方法之另一例的製造裝置內部之垂直方向之概略剖視圖。 圖6B係表示本發明之一態樣之磷化銦結晶基板之製造方法之另一例的隔熱材料及坩堝之內部之水平方向之概略剖視圖。 圖7A係表示本發明之一態樣之磷化銦結晶基板之製造方法之又一例的製造裝置內部之垂直方向之概略剖視圖。 圖7B係表示本發明之一態樣之磷化銦結晶基板之製造方法之又一例的坩堝之內部之水平方向之概略剖視圖。 圖8(A)～(C)係表示本發明之一態樣之磷化銦結晶基板之製造方法之再一例的概略俯視圖。

Claims (7)

  1. 一種磷化銦結晶基板，其係主面之直徑為100mm以上205mm以下且厚度為300μm以上800μm以下者，且於上述磷化銦結晶基板之外緣之一部分包含平坦部及凹口部之任一者，上述磷化銦結晶基板包含2.0×1018cm-3以上8.0×1018cm-3以下之濃度之硫原子、1.0×1018cm-3以上4.0×1018cm-3以下之濃度之錫原子、及5.0×1015cm-3以上1.0×1017cm-3以下之濃度之鐵原子之任一者，於自上述平坦部在上述主面內相對於表示上述平坦部之直線向垂直方向至2mm之距離為止之寬度的第1平坦部區域、及自上述凹口部在上述主面內相對於表示上述凹口部之曲線向垂直方向至2mm之距離為止之寬度的第1凹口部區域之任一者中，平均殘留應變為5×10-6以上5×10-5以下，於上述磷化銦結晶基板包含上述硫原子之情形時，平均錯位密度為10cm-2以上500cm-2以下，於上述磷化銦結晶基板包含上述錫原子及上述鐵原子之任一者之情形時，平均錯位密度為500cm-2以上5000cm-2以下。
  2. 一種磷化銦結晶基板，其係主面之直徑為100mm以上205mm以下且厚度為300μm以上800μm以下者，且於上述磷化銦結晶基板之外緣之一部分包含平坦部及凹口部之任一者， 上述磷化銦結晶基板包含2.0×1018cm-3以上8.0×1018cm-3以下之濃度之硫原子、1.0×1018cm-3以上4.0×1018cm-3以下之濃度之錫原子、及5.0×1015cm-3以上1.0×1017cm-3以下之濃度之鐵原子之任一者，於自上述平坦部在上述主面內相對於表示上述平坦部之直線向垂直方向至1mm之距離為止之寬度的第2平坦部區域、及自上述凹口部在上述主面內相對於表示上述凹口部之曲線向垂直方向至1mm之距離為止之寬度的第2凹口部區域之任一者中，平均殘留應變為5×10-6以上5×10-5以下，於上述磷化銦結晶基板包含上述硫原子之情形時，平均錯位密度為10cm-2以上500cm-2以下，於上述磷化銦結晶基板包含上述錫原子及上述鐵原子之任一者之情形時，平均錯位密度為500cm-2以上5000cm-2以下。
  3. 如請求項1或2之磷化銦結晶基板，其中上述主面之直徑為100mm以上101.6mm以下，上述磷化銦結晶基板包含5.0×1018cm-3以上8.0×1018cm-3以下之濃度之上述硫原子，上述平均錯位密度為10cm-2以上500cm-2以下。
  4. 如請求項1或2之磷化銦結晶基板，其中上述主面之直徑為100mm以上101.6mm以下，上述磷化銦結晶基板包含2.0×1018cm-3以上8.0×1018cm-3以下之濃度之上述硫原子，上述平均錯位密度為10cm-2以上60cm-2以下。
  5. 如請求項1或2之磷化銦結晶基板，其中上述主面之直徑為100mm以上101.6mm以下，上述磷化銦結晶基板包含1.0×1018cm-3以上4.0×1018cm-3以下之濃度之上述錫原子，上述平均錯位密度為2200cm-2以上5000cm-2以下。
  6. 如請求項1或2之磷化銦結晶基板，其中上述磷化銦結晶基板包含5.0×1015cm-3以上1.0×1016cm-3以下之濃度之上述鐵原子，上述平均錯位密度為500cm-2以上5000cm-2以下。
  7. 如請求項1或2之磷化銦結晶基板，其中上述主面之直徑為152.4mm以上205mm以下，上述磷化銦結晶基板包含5.0×1015cm-3以上2.0×1016cm-3以下之濃度之上述鐵原子，上述平均錯位密度為500cm-2以上5000cm-2以下。
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