(57)【要約】【課題】エピウエハ表面層がリンを含有する層であっても、水銀Ｇ−Ｖ法によってリン含有エピウエハの電気特性を再現性よくかつ精度よく測定することができるリン含有エピウエハおよびその製造方法を提供する。【解決手段】エピウエハ表面にリン含有層（たとえばＩｎＰ第１層１４）を有し、該リン含有層（たとえばＩｎＰ第１層１４）の表層部に酸化処理層（たとえばＩｎＰ酸化処理層１５）が形成されていることを特徴とするリン含有エピウエハ。酸化雰囲気中でエピウエハ表面のリン含有層を酸化処理することを特徴とするリン含有エピウエハの製造方法。ここで、酸化気体中または酸化溶液中（特に過酸化水素水またはオゾン水溶液中）で酸化処理を行なうことが好ましい。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エピウエハ表面にリン含有層を有し、該リン含有層の表層部分に酸化処理層が形成されていることを特徴とするリン含有エピウエハ。
【請求項２】
酸化雰囲気中でエピウエハ表面のリン含有層を酸化処理することを特徴とするリン含有エピウエハの製造方法。
【請求項３】
酸化溶液中でエピウエハ表面のリン含有層を酸化処理することを特徴とするリン含有エピウエハの製造方法。
【請求項４】
酸化溶液がオゾン水または過酸化水素水である請求項３に記載のリン含有エピウエハの製造方法。
【請求項５】
水銀を電極に用いて、エピウエハ表面のリン含有層が酸化処理されたリン含有エピウエハの電気特性評価を行なうことを特徴とするリン含有エピウエハの製造方法。
【請求項６】
電気特性評価の際に、容量−電圧測定法によりエピウエハのキャリア濃度または厚みを評価することを特徴とする請求項５に記載のリン含有エピウエハの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はリン含有エピウエハおよびその製造方法に関し、特に非破壊的にエピウエハの電気特性を評価するために、エピウエハ表面のリン含有層の表層部分に酸化処理層が形成されているリン含有エピウエハおよびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩｎＰエピウエハ、ＩｎＧａＡｓＰエピウエハを初めとするリン含有エピウエハは、ｐｉｎフォトダイオード、アバランシェフォトダイオードなどの受光素子、レーザダイオード等の発光素子として、また、電界効果トランジスタ、バイポーラトランジスタ等の電子デバイスとして広く活用されている。かかるリン含有エピウエハの電気特性を把握するためには、該エピウエハのキャリア濃度、厚みなどの特性を評価することが重要である。
【０００３】
ここで、エピウエハのキャリア濃度および厚みを評価するために、容量−電圧測定（以下、Ｃ−Ｖ測定という）が行なわれているが、従来のＣ−Ｖ測定は、ＳＰＡ（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｐｒｏｆｉｌｅ  Ａｎａｌｙｚｅｒ）法が主流であった。ＳＰＡ法は、溶液である電解液を電極として、エピウエハを表面からエッチングしながらＣ−Ｖ測定を行なう方法であるため、電解液との接触面積の変動に伴うキャリア濃度の測定誤差、エッチングむらによる深さ（エピウエハ表面からの距離をいう、以下同じ）精度の低下という問題点があった他、本質的に破壊検査であり抜取検査しか行ない得ず、製品として提供されるエピウエハ自体のキャリア濃度、厚みを測定することはできなかった。
【０００４】
これに対して、エピウエハ最外表面に水銀電極を設けて水銀金属−化合物半導体のショットキー障壁を利用してＣ−Ｖ測定を行なう水銀Ｃ−Ｖ法では、ＳＰＡ法のようなキャリア濃度の測定誤差および厚みの精度の低下といった問題は無く、またエピウエハ表面をエッチングすることは無いので、キャリア濃度および厚みを測定したエピウエハを製品として提供することができる（たとえば、非特許文献１参照。）。
【０００５】
しかし、エピウエハ表面層がリンを含有する層である場合は、水銀Ｃ−Ｖ法における測定再現性が非常に低いという問題が生じた。すなわち、水銀Ｃ−Ｖ法での測定中に電流の表面リークが大きくなり、キャリア濃度および厚みを測定データから算出することができないという問題が生じた。
【０００６】
【非特許文献１】
Ｃ．Ｊ．Ｓａ、他１名，“Ｓｃｈｏｔｔｋｙ  ｂａｒｒｉｅｒ  ｈｅｉｇｈｔｓ  ｏｆ  Ｈｇ，Ｃｄ，ａｎｄ  Ｚｎ  ｏｎ  ｎ−ｔｙｐｅ  ＩｎＰ（１００）”，Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒ，（米国），Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｖｏｌ．４８，Ｎｏ．２６，３０  Ｊｕｎｅ  １９８６，ｐ．１７９６−１７９８
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点を解決し、エピウエハ表面層がリンを含有する層であっても、非破壊試験である水銀Ｃ−Ｖ法を適用可能とするために、水銀Ｃ−Ｖ法によってリン含有エピウエハの電気特性を再現性よくかつ精度よく測定することができるリン含有エピウエハおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明にかかるリン含有エピウエハは、エピウエハ表面にリン含有層を有し、該リン含有層の表層部に酸化処理層が形成されていることを特徴とする。かかるリン含有エピウエハの製造方法は、酸化雰囲気中、たとえば、酸化気体中または酸化溶液中でエピウエハ表面のリン含有層を酸化処理することを特徴とする。ここで、酸化溶液がオゾン水または過酸化水素水であることが好ましい。
【０００９】
また、本発明にかかるリン含有エピウエハの製造方法は、水銀を電極に用いて、エピウエハ表面のリン含有層が酸化処理されたリン含有エピウエハの電気特性評価を行なうことを特徴とする。ここで、電気特性評価の際に、容量−電圧測定法によりエピウエハのキャリア濃度または厚みを評価することが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明にかかるリン含有エピウエハは、エピウエハ表面にリン含有層を有し、該リン含有層の表層部に酸化処理層が形成されていることを特徴とする。ここで、エピウエハとは、基板上にエピタキシャル成長によって形成された薄層を有するウエハをいう。また、リン含有エピウエハとは、エピタキシャル成長によって形成された薄層にリン含有層を有するエピウエハをいう。リン含有エピウエハの代表例としては、周期律表においてＩＩＩ族（Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ）とＶ族（Ｎ、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉ）を組合せた化合物のうち、Ｐを含むものが挙げられる。具体的には、ＩＩＩ族とＶ族の２元の組合せとしては、ＧａＰ、ＩｎＰなどが挙げられる。また、３元の組合せとしては、ＧａＡｓＰ、ＩｎＧａＰ、ＡｌＧａＰなどが挙げられる。さらに、４元の組合せとしては、ＩｎＧａＡｓＰ、ＩｎＡｌＡｓＰ、ＧａＩｎＮＰ、ＩｎＮＰＡｓなどが挙げられる。ここで、挙げられる例は代表例であり、これらの組合せまたは他元素との混合であってもよい。
【００１１】
エピウエハ表面のリン含有層を酸化処理することにより該リン含有層の表層部に形成される酸化処理層によって、水銀Ｃ−Ｖ法によるＣ−Ｖ測定中の電流の表面リークが小さくなるメカニズムについては現時点では不明であるが、一般に酸化物が酸化される前の物に比べて抵抗率が高いという性質を有することを考慮すると、酸化前には抵抗率が低かったリン含有層が酸化処理によってその表層部分に抵抗率の高い酸化処理層が形成され、安定なＣ−Ｖ測定を行なうことができるようになったと理解できる。また、かかる酸化処理層が存在しても一定の厚み以下であれば該エピウエハの電気特性が損なわれない。特に、エピウエハ表面のリン含有層がエピタキシャル成長によって形成された薄層である場合、水銀Ｃ−Ｖ測定を行なうために形成した上記酸化処理層を除去することなく製品化できる利点がある。
【００１２】
ここで、エピウエハ表面のリン含有層の表層部に形成される酸化処理層の厚みは、１ｎｍ〜３０ｎｍが好ましい。１ｎｍ未満であると酸化処理層による電流−電圧測定の安定化が小さく、３０ｎｍを超えるとデバイス作製プロセスにおいて安定な電極コンタクトを作製するのが困難になるなどの問題が発生する。
【００１３】
また、酸化処理とは、通常の環境下における自然酸化ではなく、以下に説明するような酸化雰囲気中などにおける強制的な酸化処理をいう。また、酸化処理層とは、エピウエハ表面のリン含有層の酸化雰囲気中における酸化によって、該リン含有層の表層部に形成される酸化処理層をいう。リン含有エピウエハを特に酸化処理しなくても、該リン含有エピウエハにおけるエピウエハ表面のリン含有層の表層部は自然酸化して自然酸化層を形成するが、かかる自然酸化層は厚みも小さく不均一であるため、水銀Ｃ−Ｖ測定を行なう場合には、電流の表面リークが大きくなり、キャリア濃度および厚みを測定データから算出することができない。これに対し、酸化処理層は、エピウエハ表面のリン含有層の酸化されていない部分との境界が明確であり厚みが均一であるため、水銀Ｃ−Ｖ測定を行なう場合には、電流の表面リークが小さくなり、安定なＣ−Ｖ測定を行なうことができる。
【００１４】
かかる酸化処理層の存在および厚みは、エリプソ（特に、試料と光源の配置角度および光源波長を変えることができる分光エリプソが望ましい）、反射回折法またはＸ線狭角入射法などの分光法、ＳＩＭＳ（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ  Ｉｏｎ  Ｍａｓｓ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ；２次イオン質量分析法）、ＸＰＳ（Ｘ−ｒａｙ  Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ；Ｘ線光電子分光法）またはＡＥＳ（Ａｕｇｅｓ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ；オージェ電子分光法）などの組成分析法によって測定、確認することができる。
【００１５】
本発明にかかるリン含有エピウエハの製造方法において、エピウエハ表面のリン含有層を酸化処理する方法に特に制限はないが、酸化雰囲気中で酸化処理を行なうことができる。ここで、酸化雰囲気中とは、酸化性を有する気体（以下、酸化気体という）中または酸化性を有する液体（以下、酸化液体という）中を意味する。ここで、酸化気体中で酸化処理を行なうとは、たとえば、空気中、酸素中または水蒸気中などで加熱することをいい、酸素、ＮＯｘまたはＯ３などのプラズマ中で加熱することも含まれる。加熱温度は、１００℃〜３００℃が好ましい。加熱温度が１００℃未満であるとエピウエハ表面における酸化処理層の形成が遅くなり、３００℃を超えると結晶への酸素混入によりエピウエハの電気特性が低下する。
【００１６】
本発明にかかるリン含有エピウエハの製造方法において、酸化溶液中でエピウエハ表面のリン含有層を酸化処理することが好ましい。酸化溶液中における酸化処理は、酸化気体中における酸化処理に比べて、酸化処理層の形成速度を制御しやすいからである。
【００１７】
ここで、上記酸化溶液は、オゾン水または過酸化水素水であることがより好ましい。上記酸化溶液に含まれるオゾンまたは過酸化水素は、エピウエハ表面のリン含有層の表面を酸化させるのに適切な酸化力を有するからである。かかる観点から、オゾン水中のオゾンの溶存濃度は１０ｐｐｍ〜３００ｐｐｍ、過酸化水素水中の過酸化水素濃度は１質量％〜３５質量％であることがさらに好ましい。
【００１８】
また、本発明にかかるリン含有エピウエハの製造方法は、水銀を電極に用いて、エピウエハ表面のリン含有層が酸化処理されたリン含有エピウエハの電気特性評価を行なうことを特徴とする。エピウエハ表面のリン含有層の表層部に酸化処理層を形成することにより、水銀を電極として用いる電気特性評価においても、安定した測定を行なうことができるからである。ここで、電気特性評価の際に、容量−電圧（以下、Ｃ−Ｖという）測定によりエピウエハのキャリア濃度または厚みを評価することが好ましい。水銀Ｃ−Ｖ法は非破壊的にエピウエハの電気特性を評価できるため、上記製造方法により、キャリア濃度および厚みなどの電気特性を評価した信頼性の高い製品を市場に提供することができる。
【００１９】
本発明にかかるリン含有エピウエハの電気特性は、水銀を電極として、以下のようにしてＣ−Ｖ測定または電流−電圧（以下、Ｉ−Ｖという）測定を行なう。図１５に、水銀Ｃ−Ｖ測定用電極部の概略図を示す。（ａ）は電極部全体の断面概略図であり、（ｂ）は内電極および外電極部分の表面概略図である。Ｃ−Ｖ測定およびＩ−Ｖ測定は、水銀内電極３１、水銀外電極３２および真空ライン３３が設けられたステージ３４上で行なわれる。内電極と外電極の表面積の比は、１：１００である。
【００２０】
水銀Ｃ−Ｖ測定は、以下のようにして行なわれる。水銀で満たされた水銀内電極３１および水銀外電極３２を有するステージ３４の表面に本発明にかかるリン含有エピウエハ３６をその表面層３５が接するようにして、真空ライン３３を用いて真空引きすることにより水銀電極表面と表面層表面を密着させる。
【００２１】
リン含有エピウエハに電圧を印加したときの容量を測定（Ｃ−Ｖ測定）することにより、次式（１）を用いてリン含有エピウエハの表面からの深さｄにおけるキャリア密度Ｎ（ｄ）を評価する。
【００２２】
Ｎ（ｄ）＝（−Ｃ３／ｑεＡ２）（ｄＣ／ｄＶ）−１          （１）
ここで、Ｃは直流電圧により測定された容量、ｑは電子の電気量、εは誘電率、Ａは測定面積、そしてｄＣは電圧変化ｄＶによる容量変化を表す。なお、深さｄは、次式（２）によって求められる。
【００２３】
ｄ＝εＡ／Ｃ          （２）
また、リン含有エピウエハに電圧を印加したときのコンダクタンスの測定（Ｇ−Ｖ測定）および上記Ｃ−Ｖ測定をすることにより、次式（３）によりフェイズ角φを算出することができる。
【００２４】
φ＝ｔａｎ−１（Ｇ／ωＣ）          （３）
ここで、Ｃは直流電圧により測定された容量、Ｇは直流電圧により測定されたコンダクタンス、ωは周波数を表す。
【００２５】
また、リン含有エピウエハに電圧を印加したときに生じる暗電流を測定（Ｉ−Ｖ測定）することにより、暗電流が大きいほど結晶の欠陥が多いことから、エピウエハ結晶の結晶状態を評価することができる。
【００２６】
【実施例】
本発明にかかるリン含有エピウエハおよびその製造方法について、ＩｎＰ基板上にエピタキシャル成長させたＩｎＧａＡｓ層、ＩｎＰ層およびＩｎＧａＡｓ層の多層構造層ならびに表面層としてリンを含有するＩｎＰ層を有するエピウエハを挙げて、以下具体的に説明する。
【００２７】
比較例として、図２に示すように、直径５０ｍｍのｎ型ＩｎＰ基板２１上に、ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓ多層構造層２２をエピタキシャル成長させた。さらに、キャリア濃度が異なる２層のＩｎＰ層、すなわちＩｎＰ第２層２３およびＩｎＰ第１層２４をそれぞれ０．５μｍ、１．０μｍ厚みにエピタキシャル成長させて、いわゆるアバランシェフォトダイオード（ＡＰＤ）構造とした未処理リン含有エピウエハ２０を得た。ＡＰＤにおいては、ＩｎＰ第２層２３のキャリア濃度と厚みとその均一性がデバイス動作上重要である。
【００２８】
ここで、ＩｎＰエピタキシャル層の形成は、水素ガスをキャリアーガスとして原料のトリメチルインジウムおよびフォスフィンをＭＯＶＰＥ（Ｍｅｔａｌ−Ｏｒｇａｎｉｃ    Ｖａｐｏｒ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｐｉｔａｘｙ；有機金属気相エピタキシー）炉に導入して、炉内圧力３．３３ｋＰａ、成長温度６５０℃で行なった。ＩｎＧａＡｓエピタキシャル層を形成する場合は、原料としてトリメチルインジウム、トリメチルガリウム、アルシンおよびジシランを用いた。また、ＩｎＧａＡｓＰエピタキシャル層を形成する場合は、原料としてトリエチルガリウム、トリメチルインジウム、フォスフィンおよびアルシンを用いた。ＩｎＰ層、ＩｎＧａＡｓ層およびＩｎＧａＡｓＰ層に用いる材料のＶ族成分／ＩＩＩ族成分比は、それぞれ２００、２０および１５０であった。成長速度はいずれも２μｍ／ｈｒであった。
【００２９】
次に、上記未処理リン含有エピウエハ２０を過酸化水素水（過酸化水素濃度：５質量％）に２５℃、５分間浸漬した。その後、水洗し、窒素ブローにより乾燥させて、エピウエハ表面のＩｎＰ層２４を酸化処理した。これにより、実施例として図１に示すように、エピウエハ表面のＩｎＰ層１４の表層部に１．８ｎｍのＩｎＰ酸化処理層１５が形成された酸化処理リン含有エピウエハ１０を得た。なお、上記乾燥方法に替えて、有機溶媒、たとえばイソプロピルアルコールを用いた脱水による乾燥を行なうこともできる。
【００３０】
実施例として図１に示す酸化処理リン含有エピウエハ１０と、比較例として図２に示す未処理リン含有エピウエハ２０とを対比させて水銀Ｃ−Ｖ測定を行なった。ここで、Ｃ−Ｖ測定は、外電極に対する内電極の電位差が−０．５Ｖから−２０．５Ｖまでステップ式に変動して印加することにより行なった。ステップ幅は、−０．５Ｖ〜−１．５Ｖまでは０．１Ｖ、−１．５Ｖ〜−５．５Ｖまでは０．４Ｖ、−５．５Ｖ〜−２０．５Ｖまでは１Ｖとした。また、Ｉ−Ｖ測定は、外電極に対する内電極の電位差が０Ｖから−１５Ｖまでステップ幅０．２５Ｖで変動して印加することにより行なった。いずれの場合も、内外電極に周波数１ＭＨｚ、振幅電圧１５ｍＶの重畳的な交流電圧をかけた。
【００３１】
図３（ａ）に実施例たる酸化処理リン含有エピウエハの深さｄに対するキャリア密度Ｎ（ｄ）を示す。図３（ｂ）は、図３（ａ）の深さｄが１．１μｍ〜１．５μｍにおける拡大図である。図４（ａ）に比較例たる未処理リン含有エピウエハの深さｄに対するキャリア密度Ｎ（ｄ）を示す。図４（ｂ）は、図４（ａ）の深さｄが１．１μｍ〜１．５μｍにおける拡大図である。図３（ｂ）と図４（ｂ）を比較すると明らかなように、未処理リン含有エピウエハではキャリア濃度Ｎ（ｄ）の測定値が不安定であったのに対して、エピウエハ表面層にリン含有層の酸化処理層を形成した本発明における酸化処理リン含有エピウエハではキャリア濃度の測定値が安定化した。
【００３２】
図５に実施例たる酸化処理リン含有エピウエハについてのＣ−Ｖ測定図を、図６に比較例たる未処理リン含有エピウエハについてのＣ−Ｖ測定図を示す。また、図７に実施例たる酸化処理リン含有エピウエハについてのＧ−Ｖ測定図を、図８に比較例たる未処理リン含有エピウエハについてのＧ−Ｖ測定図を示す。また、上記の図５〜図８におけるＣ−Ｖ測定値およびＧ−Ｖ測定値から上記（３）式の基づいて、各印加電圧におけるフェイズ角φ（φ−Ｖ）を算出した。図９に実施例たる酸化処理リン含有エピウエハについてのφ−Ｖ図を、図１０に比較例たる未処理リン含有エピウエハについてのφ−Ｖ図を示す。さらに、図１１に図９における８６°≦φ≦９０°部分の拡大図、図１２に図１０における８６°≦φ≦９０°部分の拡大図を示す。
【００３３】
図１０および図１２に示すように、比較例たる未処理リン含有エピウエハでは、フェイズ角φが理想的フェイズ角φ０＝９０°との差があり、特に内外の電極間にかける電圧が高くなるほどフェイズ角と理想的フェイズ角との差（｜φ−φ０｜）が大きくなった。これは、図８に示すように、内外電極間の電圧が大きくなるに従いコンダクタンスＧが増大するためである。これは、エピウエハ表面を介したリーク電流が大きいことに由来する。これにより、Ｃ−Ｖ測定から得られるキャリア濃度、厚みの信頼性が低下し、図４（ｂ）に示すように、本来均一であるべきＩｎＰ第２層のキャリア濃度が、表面からの深さが深くなるほど低下するという問題が生じた。
【００３４】
これに対して、エピウエハ表面にリン含有層の酸化処理層を形成した本発明における酸化処理リン含有エピウエハでは、図７に示すように内外電極間の電圧が大きくなってもコンダクタンスＧは小さく維持され、図９および図１１に示すように内外電極間の電圧の大きさに拘わらずフェイズ角φは８９．９°となり、理想的フェイズ角φ０＝９０°に非常に近くなっている。
【００３５】
特に、φ−Ｖ図の拡大図である図１１と図１２を対比すると、酸化処理リン含有エピウエハのフェーズ角は、未処理リン含有エピウエハのフェーズ角に比べて理想的フェーズ角φ０＝９０°に非常に近づけられていることがよくわかる。これは、エピウエハ表面のリン含有層の表層部に酸化処理層を形成することにより、エピウエハ表面を介したリーク電流が抑制されたことによるものと考えられる。
【００３６】
したがって、上記のように、エピウエハ表面にリン含有層の酸化処理層を形成することにより、エピウエハの厚み方向のキャリア濃度を正確に評価することができるため、ＡＰＤで重要とされるＩｎＰ第２層のキャリア濃度の評価も正確にかつ確実に行なうことができる。また、各層のキャリア濃度を正確に評価できるようになることから、各層の実際の界面をキャリア濃度−深さ（Ｎ（ｄ）−ｄ）プロファイルから算出することができる。たとえば、ＩｎＰ第２層のキャリア濃度が１／ｅになる点を界面と定義すると、図３（ａ）から、１．２３μｍという厚みが算出できる。すなわち、各層のキャリア濃度および厚みの管理が可能となる。
【００３７】
さらに、直径５０ｍｍの未処理リン含有エピウエハおよび本発明における酸化処理リン含有エピウエハについて、エピウエハ面内のキャリア濃度の面内分布を評価するため、上記と同一の測定条件において、中心から上下左右６ｍｍずつ位置をずらしてＣ−Ｖ、Ｇ−Ｖ測定を行ない、各位置におけるフェイズ角φを算出した。図１３に実施例たる酸化処理リン含有エピウエハの各位置におけるフェイズ角φを、図１４に比較例たる未処理リン含有エピウエハの各位置におけるフェイズ角φを示す。ここで、良否の判定基準として８９°≦φのものを○（測定良好）、８６°≦φ＜８９°のものを△（問題はあるが測定可能）、φ＜８６°のものを×（測定不可）とした。また、図中のＩＦはＩｎｄｅｘ  Ｆｌａｔを、ＯＦはＯｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｆｌａｔを示す。
【００３８】
図１４に示すように、未処理リン含有エピウエハでは、同一エピウエハ内においても測定良好な部分と測定不可の部分が混在している。これは、未処理リン含有エピウエハの表面状態が位置によって異なっていることを意味し、これによりエピウエハ表面を介するリーク電流が増大するため、Ｃ−Ｖ測定から得られるキャリア濃度、厚みの信頼性が低下したものと考えられる。
【００３９】
これに対して、図１３に示すように、本発明における酸化処理リン含有エピウエハでは、エピウエハ内のいずれの測定位置についても良好な測定を行なうことができる。これは、エピウエハ表面のリン含有層を酸化処理することによって、エピウエハ表面にリン含有層の均一な酸化処理層が形成され、エピウエハ表面を介するリーク電流が抑制されるため、Ｃ−Ｖ測定から得られるキャリア濃度、厚みの信頼性が向上したものと考えられる。
【００４０】
また、上記のように、エピウエハ面内の各位置においてＣ−Ｖ測定の信頼性が向上したことから、キャリア濃度、厚みなどのエピウエハ面内分布を評価することもできる。
【００４１】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明でなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内のすべての変更が含まれることが意図される。
【００４２】
【発明の効果】
上記のように、本発明によれば、エピウエハ表面層がリンを含有する層であっても、該リン含有層の表層部に酸化処理層を形成することによって，水銀を電極とする評価法（たとえば、Ｃ−Ｖ法など）によって該リン含有エピウエハの電気特性を再現性よくかつ精度よく測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】酸化処理リン含有エピウエハの断面概略図である。
【図２】未処理リン含有エピウエハの断面概略図である。
【図３】酸化処理リン含有エピウエハの深さに対するキャリア密度を示す図である。
【図４】未処理リン含有エピウエハの深さに対するキャリア密度を示す図である。
【図５】酸化処理リン含有エピウエハについてのＣ−Ｖ測定図である。
【図６】未処理リン含有エピウエハについてのＣ−Ｖ測定図である。
【図７】酸化処理リン含有エピウエハについてのＧ−Ｖ測定図である。
【図８】未処理リン含有エピウエハについてのＧ−Ｖ測定図である。
【図９】酸化処理リン含有エピウエハについてのφ−Ｖ図である。
【図１０】未処理リン含有エピウエハについてのφ−Ｖ図である。
【図１１】図９における８６°≦φ≦９０°部分の拡大図である。
【図１２】図１０における８６°≦φ≦９０°部分の拡大図である。
【図１３】酸化処理リン含有エピウエハの各位置におけるフェイズ角φを示す図である。
【図１４】未処理リン含有エピウエハの各位置におけるフェイズ角φを示す図である．
【図１５】水銀Ｃ−Ｖ測定用電極部の概略図を示す図である。
【符号の説明】
１０  酸化処理リン含有エピウエハ、１１，２１  ＩｎＰ基板、１２，２２  ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰ／ＩｎＧａＡｓ多層構造層、１３，２３  ＩｎＰ第２層、１４，２４  ＩｎＰ第１層、１５  ＩｎＰ酸化処理層、２０  未処理リン含有エピウエハ、３１  水銀内電極、３２  水銀外電極、３３  真空ライン、３４  ステージ、３５  表面層、  ３６  リン含有エピウエハ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004273524.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004273524.tif 000011
【図１０】
2004273524.tif 000012
【図１１】
2004273524.tif 000013
【図１２】
2004273524.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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