(57)【要約】【課題】ＨＦＥＴエピタキシャル膜の上に存在する表面側エピタキシャル領域構造に影響されることなく、チャネル層のシートキャリヤ濃度を評価することが可能な半導体エピタキシャル膜の完全な非破壊検査方法を提供すること。【解決手段】基板の表面にバッファ層を介して形成された半導体エピタキシャル膜のキャリア濃度をフォトルミネッセンスで非破壊検査する方法において、該基板のバンドギャップエネルギーより低いエネルギーをもつ励起光を該基板の裏面側から照射し、フォトルミネッセンスを該基板の裏面から検出することを特徴とする。【選択図】        図１
2005010053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面にバッファ層を介して形成された半導体エピタキシャル膜のキャリア濃度をフォトルミネッセンスで非破壊検査する方法において、該基板のバンドギャップエネルギーより低いエネルギーをもつ励起光を該基板の裏面側から照射し、フォトルミネッセンスを該基板の裏面から検出することを特徴とする半導体エピタキシャル膜の非破壊検査方法。
【請求項２】
前記基板のバンドギャップエネルギーより低いエネルギーをもつ励起光が、前記バッファ層のバンドギャップエネルギーより低いエネルギーをもつ励起光であることを特徴とする請求項１記載の半導体エピタキシャル膜の非破壊検査方法。
【請求項３】
前記半導体エピタキシャル膜がヘテ口構造変調ドープ電界効果トランジスタに用いられるチャネル層となっていることを特徴とする請求項１記載の半導体エピタキシャル膜の非破壊検査方法。
【請求項４】
前記ヘテ口構造変調ドープ電界効果トランジスタがＩｎＰ基板上のＩｎＡｌＡｓ／ＩｎＧａＡｓエピタキシャル膜をバリヤ／チャネル層として用いたヘテロ構造変調ドープ電界効果トランジスタであることを特徴とする請求項３に記載の半導体エピタキシャル膜の非破壊検査方法。
【請求項５】
前記ヘテ口構造変調ドープ電界効果トランジスタがＧａＡｓ基板上のＡｌＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓエピタキシャル膜あるいはＩｎＧａＰ／ＩｎＧａＡｓエピタキシャル膜をバリヤ／チャネル層として用いたヘテロ構造変調ドープ電界効果トランジスタであることを特徴とする請求項３に記載の半導体エピタキシャル膜の非破壊検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体エピタキシャル膜の非破壊検査方法に係る。より詳細には、半導体エピタキシャル膜を破壊することなく，フォトルミネッセンススペクトルの測定からシートキャリヤ濃度を評価することが可能な半導体エピタキシャル膜の非破壊検査方法に関する。
【０００２】
特に、超高速のデバイスとして近年脚光をあびているＩｎＰ基板を用いたＩｎＡｌＡｓ／ＩｎＧａＡｓ等のヘテ口構造変調ドープ電界効果トランジスタにおいてチャネル層として機能する半導体エピタキシャル膜の評価法として本発明は好適に用いられる。
【０００３】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開２０００−０２８５１８号公報
【非特許文献１】
｛Ｈ．Ｈｉｄａ，Ｔ．Ｔｓｕｋａｄａ，Ｙ．０ｇａｗａ，Ｈ．Ｔｏｙｏｓｈｉｍａ，Ｍ．Ｆｕｊｉｉ，Ｋ．Ｓｈｉｂａｈａｒａ，Ｍ．Ｋｏｈｎｏ，ａｎｄＴ．Ｎｏｚａｋｉ，ＩＥＥＥＴｒａｎｓ．Ｅｌｅｅｃｔｒｏｎ  Ｄｅｖｉｃｅ，３６，２２３（１９８９）｝。
【０００４】
近年、マルチメディアの発達に対応した光伝送通信システムあるいは無線通信システムのブロードバンド化等に伴ない、半導体デバイスには更なる高速動作が求められている。このような分野において、ヘテ口構造変調ドープ電界効果トランジスタ（以後「ＨＦＥＴ」と略記）は最も高速な半導体デバイスの一つである。中でも、ＩｎＰ基板上のＩｎＡｌＡｓ／ＩｎＧａＡｓを主バリヤ／チャネル材料構成とするＨＦＥＴは、超高速のデバイスとして注目されている。このような構成のデバイスでは、基板上に前もってチャネル層として機能するＩｎＧａＡｓ層を含む半導体エピタキシャル膜が設けられ、その膜を用いてＩｎＡｌＡｓ／ＩｎＧａＡｓ系ＨＦＥＴが形成される。
【０００５】
従って、半導体エピタキシャル膜に対して、デバイス作製プロセスに供する前に非破壊評価によってチャネル層のシートキャリヤ濃度（以後「Ｎｓ」と略記）を求めスクリーニングすることができれば、所望のデバイス特性（例えば、しきい値電圧（以後「Ｖｔｈ」と略記）を有するＨＦＥＴを歩留まり良く得ることができる。例えば、上記Ｎｓと上記Ｖｔｈには一定の関係があることが報告されている（【非特許文献１】）ため、Ｎｓ知ればＶｔｈの設計が可能となる。
【０００６】
一方、ＩｎＰ基板上のＩｎＡｌＡｓ／ＩｎＧａＡｓ系ＨＦＥＴエピタキシャル膜ではソースドレイン電極のアロイ熱処理ができない。それは、アロイ熱処理を行うとフッ素汚染等材料劣化を招いてしまうためである。そこで、オーミックコンタクトをとるためにはｎ＋ＩｎＧａＡｓ等の高導電性のコンタクトエピタキシャル層をＨＦＥＴエピタキシヤル膜の表面側に用いノンアロイ電極をつける必要がある。また、そのＨＦＥＴを用いてソースカップルＦＥＴ論理回路を構成するときにはレベルシフトダイオードが用いられる。そのため、ＨＦＥＴエピタキシャル膜に続いてレベルシフトダイオード領域がエピタキシャル成長される。これらのコンタクト層やダイオード領域は、ＨＦＥＴ用エピタキシャル膜のチャネル層のＮｓに対する非破壊検査の障害となる。
【０００７】
従来、エピタキシャル膜のキャリヤ濃度等電気特性の非破壊検査に実用的に用いられているうず電流法は、チャネル層以外に導電層（例えばコンタクト層）をもつＨＦＥＴエピタキシャル膜には適用できない。これはチャネル層のＮｓとそれ以外の導電層のＮｓとを同時に測定してしまい、両者のＮｓの分離ができないためである。また、コンタクト層を持たないＨＦＥＴエピタキシャル膜に対しチャネルＮｓの非破壊測定方法としてフォトリフレクタンス法が報告されている。しかし、この方法では、コンタクト層やダイオード領域が表面側にあるとチャネル層からの所望の信号の検出が困難となる。
【０００８】
一方、コンタクト層やダイオード領域があってもＨＦＥＴエピタキシャル膜のチャネルＮｓの非破壊評価が可能な測定法としては，フォトルミネッセンス法を用いた測定が報告されている。このフォトルミネッセンス法は、エピタキシャル膜や基板を構成する半導体のバンドギャップより高エネルギーの励起レーザー光をエピタキシャル膜表面側から照射し、発生するルミネッセンスを表面側から検出するものである。研究段階の初めでは、フォトルミネッセンス（以後「ＰＬ」と略記）によるチャネルＮｓの評価は、低温（例えば２０Ｋ）で行われた。
【０００９】
ＨＦＥＴチャネル層における基底準位の電子ｅ１と基底準位の正孔ｈとの結合に対応するＰＬピークエネルギー位置Ｅ１およびフェルミエネルギー位置の電子ｅＦと基底準位の正孔ｈとの結合に対応する高エネルギー側肩部のエネルギー位置ＥＦ間のエネルギー差Δ＊Ｅを求めている。そのΔ＊ＥがＮｓとほぼ線形関係にあることを利用している。しかし、冷却過程において、ウェハの表面が汚れたり傷ついたりすること、あるいはエピタキシャル膜に歪が生じること、などの心配があるため完全な非破壊測定とは言えず、ＨＦＥＴ等デバイスの実用生産ラインでは受け入れがたい。
【００１０】
そこで、室温におけるＰＬ測定からＮｓを求める方法が開発された。室温ではＥ１とＥＦの位置が識別できず、Δ＊ＥをＰＬスペクトルから求めることができない。代わりに、ＨＦＥＴエピタキシャル膜のチャネル層からのＰＬスペクトルの最大強度の主ピーク位置に対応する第１のエネルギーＥｐを求め、前記ピークの高エネルギー側で前記スペクトルが前記ピーク値の５０％前後の範囲のあらかじめ決めた値となる位置の第２のエネルギー値Ｅｈを求め、前記第１のエネルギー値Ｅｐと前記第２のエネルギー値Ｅｈとの差ΔＥを算出し（図４参照）、前記差分とホール効果Ｎｓ測定値との比較からあらかじめ求めておいた関係を用いて、前記半導体エピタキシャル膜のＮｓを推定する技術が提案されている（【特許文献１】）。
【００１１】
上記の室温ＰＬ測定は完全な非破壊測定といえるが、次のような課題がある。ＩｎＡｌＡｓ／ＩｎＧａＡｓ系ＨＦＥＴにおけるエピタキシャル膜のチャネル層よりも表面側に存在するＨＦＥＴコシタクト領域の厚み変化（用途に応じコンタクト抵抗を調節する際必要が生じる）やＨＦＥＴエピタキシャル膜の上に存在するレベルシフトダイオード領域（ソースカップルＦＥＴ論理回路を構成するとき必要が生じる）の有無等表面側のエピタキシシャル領域の存在条件でΔＥ値が変動する。この主原因は、ＰＬ励起光がそれらの表面側のエピタキシャル領域で吸収され、対象とするＰＬが発生するチャネル層に到達した時弱められているためである。そのため、表面側エピタキシャル領域条件の違う構造のＩｎＡｌＡｓ／ＩｎＧａＡｓ系ＨＦＥＴエピタキシャル膜を用いて予め求めておいたΔＥ−Ｎｓの相関関係を適用し、ΔＥからＮｓを求めると誤差を生じる。また、コンタクト領域がチャネル層と同じＩｎＧａＡｓを含むため、チャネルで発生したＰＬ光の一部が吸収し、観測されるＰＬスペクトルひいてはΔＥ値に影響する懸念が問題視される。
【００１２】
一方、ソース結合ＦＥＴ論理回路を形成するときはレべルシフトダイオード領域が必要であるし、ＦＥＴを単体で使うときにはレベルシフトダイオード領域が不必要である。また、ソースドレイン電極金属の種類やＦＥＴの用途によりコンタクト領域の層構造や厚みを変えオーミック特性を調整することが必要となる。なお、このコンクタト領域の厚み変化やレベルシフトダイオード領域の存在ほ室温ＰＬの場合のみならず低温ＰＬでのＥ１とＥＦの位置測定の際にも同様の誤差を生じることが問題視される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、ＨＦＥＴエピタキシャル膜の上に存在する表面側エピタキシャル領域構造に影響されることなく、チャネル層のシートキャリヤ濃度を評価することが可能な半導体エピタキシャル膜の完全な非破壊検査方法を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る半導体エピタキシャル膜の非破壊検査方法は、基板の表面にバッファ層を介して形成された半導体エピタキシャル膜のキャリア濃度をフォトルミネッセンスで非破壊検査する方法において、該基板のバンドギャップエネルギーより低いエネルギーをもつ励起光を該基板の裏面側から照射し、フォトルミネッセンスを該基板の裏面から検出することを特徴とする。
【００１５】
【作用】
本発明の作用を基板としてＩｎＰ、ＨＦＥＴエピタキシャル膜としてＩｎＡｌＡｓ／ＩｎＧａＡｓ系ＨＦＥＴエピタキシャル膜を例にとり説明する。
【００１６】
本発明者は、ＩｎＰ基板上のＩｎＡｌＡｓ／ＩｎＧａＡｓ系ＨＦＥＴエピタキシャル膜が、チャネル層より表面側にチャネルと同じＩｎＧａＡｓから主になるｎ＋コンタタト領域を持ちさらにＩｎＡｌＡｓから主になるレベルシフトダイオード領域を持つ構造の場合があること、それらの構造条件により表面からチャネルに到達するＰＬ励起光強度ひいてはΔＥが変化してくることの対策として、チャネルに到達するＰＬ励起光強度を一定で変化しないように工夫した。そのため、ＩｎＰ基板の裏面側から励起光を照射することとし表面側構造条件の影響を受けないようにした。
【００１７】
しかし、裏面側には非常に厚いＩｎＰ基板とＩｎＡｌＡｓバッファ層（例えばＩｎＡｌＡｓバッファ層）が存在するため通常のＰＬ励起光（例えば緑色光のアルゴンレーザー光や赤色光のヘリウムネオンレーザー光）が吸収されてしまいチャネル層まで到達しない。基板やバッファ層のバンドギャップエネルギーは一般にチャネルよりも高いので、基板やバッファ層よりエネルギーが低くチャネルよりエネルギーが高い励起光を照射すると吸収されることなくチャネルに到達しそこでＰＬを励起することができる。またチャネルで発生したＰＬ光は、裏面側がバッファ層のＩｎＡｌＡｓ基板のＩｎＰからなることからチャネル層と同じＩｎＧａＡｓを含まないため裏面側を通過する時吸収されず、観測されるＰＬスペクトルがバッファ層や基板に影響されない。
【００１８】
【実施例】
以下では、本発明に係る半導体エピタキシャル膜の非破壊検査方法について実施例に基づきより具体的に詳述する。
【００１９】
（実施例１）
評価対象として、半導体エピタキシャル膜としてＩｎＧａＡｓからなるチャネル層を有する、表１に示した層構成からなるＨＦＥＴ用ウェハを用意した。表１のＩｎＡｌＡｓとしてはＩｎ０．５２Ａｌ０．４８Ａｓを、ＩｎＧａＡｓとしてはＩｎＧａ０．５８Ａｓ０．４７を、それぞれ用いた。またＩｎＰ基板は表面及び裏面の両面ともに鏡面状態のものである。
【００２０】
【表１】
2005010053.tif 000003
【００２１】
表１に示す構成のウェハを１５枚用い、各ウェハの４箇所（５ｍｍ間隔の正方形位置）で５回ずつ合計２０回の室温ＰＬスペクトル測定を行った。各スペクトルから、図４に示すように主ピーク高エネルギー側半値位置のエネルギーＥｈと主ピーク最大強度位置のエネルギーＥｐとの差ΔＥを求め、２０回の測定について平均操作を行い平均値ΔＥａｖｅを求めた。その際エピタキシャル膜表面から波長５２４．５ｎｍ（ＩｎＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＩｎＡｌＡｓいずれのバンドギャップよりもエネルギーが大きい）のアルゴンレーザー光を照射している状態で表面側からＰＬ測定した。そのアルゴンレーザー光を使ったＰＬ測定で求めたΔＥＡＶＥとＰＬ測定後に対応する４箇所でホール効果素子を作って求めたチャネルシートキャリヤ濃度Ｎｓとの平均値ＮＳＡＶＥの相関を図５に×印で示す。
【００２２】
また、ダイオード領域をエッチングで取り除いた１５枚のウェハに対し同様のＰＬ測定操作を行った。その場合のΔＥＡＶＥとＮＳＡＶＥとの相関を図５に白丸で示す。図５から、ＨＦＥＴ作製に通常用いられる実用上重要な１×ｃｍ２＜ＮＳＡＶＥ＜３×１０１２ｃｍ２の範囲すなわち図中のＮＳＡＶＥが低い範囲において、ダイオード領域がある場合のほうが同じＮＳＡＶＥに対応するΔＥＡＶＥの値が明らかに小さいことがわかる。この小さくなる理由は前に説明したようにＰＬ励起光がダイオード領域により吸収されチャネルに到達する強度が低くなりそこで光励起されるキャリヤが少なくなるためである。その際、Ｎｓが高くもともとキャリヤが多く存在するとこの光励起されるキャリヤ濃度変化の影響が小さくなり、反対にＮｓが低く、もともとキャリヤが少なく存在すると光励起されるキャリヤ濃度変化の影響が大きくなると考えられる。
【００２３】
又、各ウェハの対応する４箇所（５ｍｍ間隔の正方形位置）で５回ずつ合計２０回、基板側裏面から波長１０００ｎｍ（ＩｎＧａＡｓのバンドギャップよりもエネルギーが大きく、ＩｎＰおよびＩｎＡｌＡｓのバンドギャップよりエネルギーが小さい）のチタンサファイアレーザー光を照射している状態で裏面からＰＬ測定した。チタンサファイアレーザー光を使ったＰＬ測定で求めたΔＥＡＶＥとＰＬ測定後にホ―ル効果素子を作って求めたチャネルＮｓの平均値ＮＳＡＶＥの相関を図１に×印で示す。次に、ダイオード領域をエッチングで取り除いた１５枚のウェハに対し同様の操作を行った。その場合のΔＥＡＶＥとＮＳＡＶＥの相関を図１に白丸で示す。アルゴンレーザーの場合と異なりダイオード領域があってもなくてもほぼ同じΔＥＡＶＥとＮＳＡＶＥの値の相関を示している。これは、前に説明したように、チャネルでＰＬが励起される条件およびチャネルで発生したＰＬがウェハから取り出されまでに受ける減衰条件がダイオード領域の有無に影響されないためである。ここでチタンサファイアレーザー光の波長として１０００ｎｍを使ったがＩｎＧａＡｓチャネルのバンドギャップエネルギー（約０．８６ｅＶ：波長約１４５０ｎｍ）より高いエネルギーでＩｎＰ基板のバンドギャップエネルギー（約１．３５ｅＶ：波長約９２０ｎｍ）より低いエネルギーの他波長であってもよい。なお、Ｉｎ０．５２Ａｌ０．４８Ａｓのバンドギャップエネルギー（約１．４９ｅＶ：波長約８３０ｎｍ）はＩｎＰより高い。
【００２４】
（実施例２）
評価対象として、半導体エピタキシャル膜としてＩｎＧａＡｓからなるチャネル層を有する、表２に示した層構成からなるＨＦＥＴ用ウェハを用意した。すなわち、これらのウェハは表面裏面とも鏡面状態のＩｎＰ基板上にＩｎＡｌＡｓ／ＩｎＧａＡｓ系ＨＦＥＴ構造を備えている。但し、実施例１と同様、表２のＩｎＡｌＡｓとしてはＩｎ０．５２Ａｌ０．４８Ａｓを、ＩｎＧａＡｓとしてはＩｎＧａ０．５８Ａｓ０．４７を、それぞれ用いた。実施例１と異なるところは、ダイオード領域がａｓ−ｇｒｏｗｎの状態で無いこと、ＩｎＧａＡｓコンタタト層の厚みが非常に大きいことである。
【００２５】
【表２】
2005010053.tif 000004
表２に示す構成のウェハ１５枚を用い、各ウェハ４箇所（５ｍｍ間隔の正方形位置）で５回ずつ合計２０回の室温ＰＬスペクトル測定を行った。実施例１と同じく、各スペクトルからΔＥを求め、２０回の測定について平均操作を行い平均値ΔＥＡＶＥを求めた。その際はじめの２０回はエピタキシャル膜表面から波長５２４．５ｎｍのアルゴンレーザー光を照射している状態で表面側からＰＬ測定し、引き続き対応する４箇所で５回ずつ合計２０回基板側裏面から波長１０００ｎｍのチタンサファイアレーザー光を照射している状態で裏面からＰＬ測定した。
【００２６】
アルゴンレーザー光を使ったＰＬ測定で求めたΔＥＡＶＥとＰＬ測定後に対応する４箇所でホール効果素子を作って求めたチャネルＮｓの平均値ＮＳＡＶＥの相関を図２に＋印で示す。加えて図２には、実施例１のダイオード領域をエッチングで取り除いた１５枚のウェハに対する、ΔＥＡＶＥとＮＳＡＶＥの相関を比較のため白丸で示す。図２から、ＨＦＥＴ実用上重要な１×１０１２ｃｍ２＜ＮＳＡＶＥ＜３×１０１２ｃｍ２の範囲すなわち図中のＮＳＡＶＥが低い範囲において、コンタクト層の厚い実施例２の場合のほうが同じＮＳＡＶＥに対応するΔＥＡＶＥの値が明らかに小さいこどがわかる。この小さくなる理由は前に説明したようにＰＬ励起光が厚いコンタタト層により大きく吸収されチャネルに到達する強度が低くなりそこで光励起されるキャリヤが少なくなるためである。その際、Ｎｓが高くもともとキャリヤが多く存在するとこの光励起されるキャリヤ濃度変化の影響が小さくなり、反対にＮｓが低く、もともとキャリヤが少なく存在すると光励起されるキャリヤ濃度変化の影響が大きくなる。
【００２７】
チタンサファイアレーザー光を使ったＰＬ測定で求めたΔＥＡＶＥとその後にホール効果素子を作って求めたチャネルＮｓの平均値ＮＳＡＶＥの相関を図３に＋印で示す。加えて図３には、実施例１のダイオード領域をエッチングで取り除いた１５枚のウェハに対する、ΔＥＡＶＥとＮＳＡＶＥ  の値の相関を白丸で示す。アルゴンレーザーの場合と異なりＩｎＧａＡｓコンタクト層の厚みにかかわらずほぼ同じΔＥＡＶＥとチャネルＮＳＡＶＥの値の相関を示している。これは、チャネルでＰＬが励起される条件およびチャネルで発生したＰＬがウエハから取り出されるまでに受ける減衰がコンタクト領域の厚みに影響されないためである。
【００２８】
ここでチタンサファイアレーザー光の波長として１０００ｎｍを使ったがＩｎＧａＡｓチャネルのバンドギャップエネルギー（約０．８６ｅＶ：波長約１４５０ｎｍ）より高いエネルギーでＩｎＰ基板のバンドギャップエネルギー（約１．３５ｅＶ：波長約９２０ｎｍ）より低いエネルギーの他波長であってもよい。実施例１および実施例２では、チャネル表面側のエピタキシャル膜構造の変化はダイオード領城の有無とコンタクト層の厚みに限られたが、コンタクト層のＩｎ組成等他の変化にも本半導体エピタキシャル膜の非破壊検査方法ほ有効である。なお、チャネル裏両側のバッファ層の構造は通常変化させない。したがって、本半導体エピタキシャル膜の非破壊検査方法はチャネル表面側のエピタキシヤル膜構造が変化しても同じΔＥＡＶＥとＮＳＡＶＥの相関を用いてＮｓの非破壊評価ができる。
【００２９】
実施例１および実施例２では、ＩｎＰ基板上のＩｎＡｌＡｓ／ＩｎＧａＡｓ系ＨＦＥＴ構造系エピタキシャル膜に対して特に顕著な効果が得られるが、ＧａＡｓ基板上のＡｌＧａＡｓ／ＩｎＧａＡｓ系やＩｎＧａＰ／ＩｎＧａＡｓ系のＨＦＥＴ構造エピタキシヤル膜でバリヤ／チヤネル層の表面側にダイオード領域等の他のエピタキシャル膜領域をもつものであってもよい。
【００３０】
また、基板よりバンドエネルギーの低いチャネル等の導電性エピタキシャル層をもつ電界効果トランジスタ用のエピタキシャル膜で、その表面側に電界効果トランジスタ以外の層構造のエピタキシャル領域をもつものであってもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、ヘテロ構造変調ドープ電界効果型トランジスタ（ＨＦＥＴ）を作製するための半導体エピタキシャルウェハの重要な電気特性であるチャネル層のシートキャリヤ濃度Ｎｓを、チャネル層の表面側エピタキシャル構造に影響されることなく、フォトルミネッセンスで評価することが可能となる。
【００３２】
本発明により、ＨＦＥＴの重要な特性であるしきい値電圧に関しより簡単に歩留まり良く所望の値のウェハを得ることができるようになる。したがって、廃棄ウェハの低減につながり、省資源、環境保全の意味からも有意義な技術といえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】チタンサファイアレーザー光を使ったＰＬ測定で求めたΔＥの平均値ΔＥＡＶＥとその後にホール効果素子を作って求めたチャネルＮｓの平均値ＮＳＡＶＥの相関を示した図である。表面側にダイオード領域があるウェハにおける相関を×印で示す。また、ダイオード領域をエッチングで取り除いたウェハにおける相関を白丸で示す。
【図２】アルゴンレーザー光を使ったＰＬ測定で求めたΔＥの平均値ΔＥＡＶＥとその後にホール効果素子を作って求めたチャネルＮｓの平均値ＮＳＡＶＥの相関を示した図である。表面側に厚いＩｎＧａＡｓコンタタト領域があるウェハにおける相関を＋印で示す。また、実施例１で用いた表面側に薄いＩｎＧａＡｓコンタタト領域があるウェハにおける相関を比較のため白丸で示す。
【図３】チタンサファイアレーザー光を使ったＰＬ測定で求めたΔＥの平均値ΔＥＡＶＥとその後にホール効果素子を作って求めたチャネルＮｓの平均値ＮＳＡＶＥの相関を示した図である。表面側に厚いＩｎＧａＡｓコンタクト領域があるウェハにおける相関を＋印で示す。また、実施例１で用いた表面側に薄いＩｎＧａＡｓコンタタト領域があるウェハにおける相関を比較のため白丸で示す。
【図４】ＨＦＥＴエピタキシャル膜のチャネル層の室温ＰＬスペクトルからΔＥを求める過程を示す図である。通常主ＰＬピークの強度最大位置のエネルギーＥｐと主ピークの高エネルギー側半値位置のエネルギーＥｈとからΔＥ＝Ｅｈ―Ｅｐを求める。
【図５】アルゴンレーザー光を使ったＰＬ測定で求めたΔＥの平均値ΔＥＡＶＥとその後にホール効果素子を作って求めたチャネルＮｓの平均価ＮＳＡＶＥの相関を示した図である。表面側にダイオード領域があるウェハにおける相関を×印で示す。また、ダイオード領域をエッチングで取り除いたウェハにおける相関を白丸で示す。
【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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