特許 7640004 リン化インジウム基板およびリン化インジウム基板の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-02-25

(45)【発行日】2025-03-05

(54)【発明の名称】リン化インジウム基板およびリン化インジウム基板の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C30B 29/40 20060101AFI20250226BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20250226BHJP

【ＦＩ】

C30B29/40

H01L21/304 642A

H01L21/304 647Z

H01L21/304 648G

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2024558361

(86)(22)【出願日】2024-03-28

(86)【国際出願番号】 JP2024012757

【審査請求日】2024-10-02

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】三浦 広平

(72)【発明者】

【氏名】上松 康二

(72)【発明者】

【氏名】斎藤 吉広

(72)【発明者】

【氏名】中山 陽次郎

【審査官】山本 一郎

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２３／１３９７５９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００７－５４７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２４８０５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ３０Ｂ ２９／４０

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

主表面を有するリン化インジウム基板であって、
Ｘ線入射エネルギーが２００ｅＶでありかつ光電子の取り出し角度が４５°である条件において前記主表面の中心に対してＸ線を照射するＸ線光電子分光法により、前記リン化インジウム基板の外部に放出された光電子を捕捉し、
インジウムの４ｄ電子の検出強度のスペクトルと、リンの２ｐ電子の検出強度のスペクトルとを求め、
リン化インジウムとして存在するインジウム元素の積分強度に対する、酸化物として存在するインジウム元素の積分強度の比率を第１の積分強度比とし、
リン化インジウムとして存在するインジウム元素の積分強度に対する、金属インジウムとして存在するインジウム元素の積分強度の比率を第２の積分強度比とし、
リン化インジウムとして存在するリン元素の積分強度に対する、酸化物として存在するリン元素の積分強度の比率を第３の積分強度比とし、
リン元素の積分強度に対する、インジウム元素の積分強度の比率を第４の積分強度比とした場合、
前記第１の積分強度比は、１．１０以上３．２０以下であり、
前記第２の積分強度比は、０．０５以上０．３０以下であり、
前記第３の積分強度比は、２．９０以上１１．００以下であり、
前記第４の積分強度比は、１．１５以上２．００以下である、リン化インジウム基板。

【請求項2】

酸性溶液にリン化インジウム単結晶基板を浸漬する工程と、
前記酸性溶液に前記リン化インジウム単結晶基板を浸漬する工程の後に、超純水を用いて前記リン化インジウム単結晶基板を洗浄する工程と、
前記超純水を用いて前記リン化インジウム単結晶基板を洗浄する工程の後に、オゾン水に前記リン化インジウム単結晶基板を浸漬する工程と、
前記オゾン水に前記リン化インジウム単結晶基板を浸漬する工程の後に、超純水を用いて前記リン化インジウム単結晶基板を洗浄する工程とを備え、
前記酸性溶液の水素イオン指数は２．０以上４．０以下であり且つ前記オゾン水におけるオゾンの濃度は３ｐｐｍ以上３０ｐｐｍ以下である、または、前記酸性溶液の水素イオン指数は１．０以上５．０以下であり且つ前記オゾン水におけるオゾンの濃度は１０ｐｐｍ以上３０ｐｐｍ以下である、リン化インジウム基板の製造方法。

【請求項3】

前記酸性溶液は、有機酸、塩酸、またはフッ酸のいずれかを含む、請求項２に記載のリン化インジウム基板の製造方法。

【請求項4】

前記酸性溶液に前記リン化インジウム単結晶基板を浸漬する工程において、
前記酸性溶液の温度は、室温であり、
前記酸性溶液に前記リン化インジウム単結晶基板を浸漬する時間は、１０秒以上５分以下である、請求項２または請求項３に記載のリン化インジウム基板の製造方法。

【請求項5】

前記オゾン水に前記リン化インジウム単結晶基板を浸漬する工程において、
前記オゾン水の温度は、室温であり、
前記オゾン水に前記リン化インジウム単結晶基板を浸漬する時間は、１０秒以上５分以下である、請求項２または請求項３に記載のリン化インジウム基板の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、リン化インジウム基板およびリン化インジウム基板の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特開昭６２－２５２１４０号公報（特許文献１）には、鏡面研磨したＩｎＰウェハをリン酸またはフッ化水素を含む混合液により洗浄する洗浄方法が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開昭６２－２５２１４０号公報

【発明の概要】

【0004】

本開示に係るリン化インジウム基板は、主表面を有するリン化インジウム基板である。Ｘ線入射エネルギーが２００ｅＶでありかつ光電子の取り出し角度が４５°である条件において主表面の中心に対してＸ線を照射するＸ線光電子分光法により、リン化インジウム基板の外部に放出された光電子を捕捉し、インジウムの４ｄ電子の検出強度のスペクトルと、リンの２ｐ電子の検出強度のスペクトルとが求められる。リン化インジウムとして存在するインジウム元素の積分強度に対する、酸化物として存在するインジウム元素の積分強度の比率は、第１の積分強度比とされる。リン化インジウムとして存在するインジウム元素の積分強度に対する、金属インジウムとして存在するインジウム元素の積分強度の比率は、第２の積分強度比とされる。リン化インジウムとして存在するリン元素の積分強度に対する、酸化物として存在するリン元素の積分強度の比率は、第３の積分強度比とされる。リン元素の積分強度に対する、インジウム元素の積分強度の比率は、第４の積分強度比とされる。第１の積分強度比は、１．１０以上３．２０以下である。第２の積分強度比は、０．０５以上０．３０以下である。第３の積分強度比は、２．９０以上１１．００以下である。第４の積分強度比は、１．１５以上２．００以下である。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】図１は、本実施形態に係るリン化インジウム基板の構成を示す平面模式図である。

【図2】図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面模式図である。

【図3】図３は、図２の領域ＩＩＩを示す拡大断面模式図である。

【図4】図４は、Ｘ線光電子分光法において用いられる分析システムの構成を示す模式図である。

【図5】図５は、本実施形態に係るリン化インジウム基板のＩｎ４ｄスペクトルを示す模式図である。

【図6】図６は、本実施形態に係るリン化インジウム基板のＰ２ｐスペクトルを示す模式図である。

【図7】図７は、本実施形態に係るリン化インジウム基板の製造方法を概略的に示すフロー図である。

【図8】図８は、酸性溶液にリン化インジウム単結晶基板を浸漬する工程を示す拡大断面模式図である。

【図9】図９は、オゾン水にリン化インジウム単結晶基板を浸漬する工程を示す拡大断面模式図である。

【図10】図１０は、リン元素の存在量が過度に多い場合におけるリン化インジウム基板の表面状態を示す拡大断面模式図である。

【図11】図１１は、メタリン酸が崩れた状態を示す拡大断面模式図である。

【図12】図１２は、リン化インジウム単結晶基板にインジウム酸化物が形成された状態を示す拡大断面模式図である。

【図13】図１３は、サンプル１から１１に係るリン化インジウム基板の第１の積分強度比とエピタキシャル基板の歩留まりとを示す図である。

【図14】図１４は、サンプル１から１１に係るリン化インジウム基板の第２の積分強度比とエピタキシャル基板の歩留まりとを示す図である。

【図15】図１５は、サンプル１から１１に係るリン化インジウム基板の第３の積分強度比とエピタキシャル基板の歩留まりとを示す図である。

【図16】図１６は、サンプル１から１１に係るリン化インジウム基板の第４の積分強度比とエピタキシャル基板の歩留まりとを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0006】

［本開示が解決しようとする課題］
本開示の目的は、エピタキシャル基板の歩留まりを向上可能なリン化インジウム基板およびリン化インジウム基板の製造方法を提供することである。

【0007】

［本開示の効果］
本開示によれば、エピタキシャル基板の歩留まりを向上可能なリン化インジウム基板およびリン化インジウム基板の製造方法を提供することができる。

【0008】

［実施形態の概要］
まず、本開示の実施形態（以下、本実施形態とも称される）の概要が説明される。

【0009】

（１）本開示に係るリン化インジウム基板は、主表面を有するリン化インジウム基板である。Ｘ線入射エネルギーが２００ｅＶでありかつ光電子の取り出し角度が４５°である条件において主表面の中心に対してＸ線を照射するＸ線光電子分光法により、リン化インジウム基板の外部に放出された光電子を捕捉し、インジウムの４ｄ電子の検出強度のスペクトルと、リンの２ｐ電子の検出強度のスペクトルとが求められる。リン化インジウムとして存在するインジウム元素の積分強度に対する、酸化物として存在するインジウム元素の積分強度の比率は、第１の積分強度比とされる。リン化インジウムとして存在するインジウム元素の積分強度に対する、金属インジウムとして存在するインジウム元素の積分強度の比率は、第２の積分強度比とされる。リン化インジウムとして存在するリン元素の積分強度に対する、酸化物として存在するリン元素の積分強度の比率は、第３の積分強度比とされる。リン元素の積分強度に対する、インジウム元素の積分強度の比率は、第４の積分強度比とされる。第１の積分強度比は、１．１０以上３．２０以下である。第２の積分強度比は、０．０５以上０．３０以下である。第３の積分強度比は、２．９０以上１１．００以下である。第４の積分強度比は、１．１５以上２．００以下である。

【0010】

このように、本実施形態に係るリン化インジウム基板によれば、表面層においてインジウム酸化物、金属インジウム、およびリン酸化物の各々が過度に多くなったり過度に少なくなったりすることが抑制されている。これによって、エピタキシャル基板の歩留まりを向上することができる。

【0011】

（２）本開示に係るリン化インジウム基板の製造方法は、以下の工程を有している。酸性溶液にリン化インジウム単結晶基板が浸漬される。酸性溶液にリン化インジウム単結晶基板を浸漬する工程の後に、超純水を用いてリン化インジウム単結晶基板が洗浄される。超純水を用いてリン化インジウム単結晶基板を洗浄する工程の後に、オゾン水にリン化インジウム単結晶基板が浸漬される。オゾン水にリン化インジウム単結晶基板を浸漬する工程の後に、超純水を用いてリン化インジウム単結晶基板が洗浄される。酸性溶液の水素イオン指数は２．０以上４．０以下であり且つオゾン水におけるオゾンの濃度は３ｐｐｍ以上３０ｐｐｍ以下である、または、酸性溶液の水素イオン指数は１．０以上５．０以下であり且つオゾン水におけるオゾンの濃度は１０ｐｐｍ以上３０ｐｐｍ以下である。これによって、エピタキシャル基板の歩留まりを向上することができる。

【0012】

（３）上記（２）に係るリン化インジウム基板の製造方法によれば、酸性溶液は、有機酸、塩酸、またはフッ酸のいずれかを含んでいてもよい。

【0013】

（４）上記（２）また（３）に係るリン化インジウム基板の製造方法によれば、酸性溶液にリン化インジウム単結晶基板を浸漬する工程において、酸性溶液の温度は、室温であってもよい。酸性溶液にリン化インジウム単結晶基板を浸漬する時間は、１０秒以上５分以下であってもよい。これによって、エピタキシャル基板の歩留まりを効果的に向上することができる。

【0014】

（５）上記（２）から（４）のいずれかに係るリン化インジウム基板の製造方法によれば、オゾン水にリン化インジウム単結晶基板を浸漬する工程において、オゾン水の温度は、室温であってもよい。オゾン水にリン化インジウム単結晶基板を浸漬する時間は、１０秒以上５分以下であってもよい。これによって、エピタキシャル基板の歩留まりを効果的に向上することができる。

【0015】

［実施形態の詳細］
以下、図面に基づいて本開示の実施形態の詳細が説明される。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号が付され、その説明は繰返されない。本明細書の結晶学的記載においては、個別方位が［］、集合方位が＜＞、個別面が（）、集合面が｛｝でそれぞれ示されている。また、負の指数については、結晶学上、”－”（バー）が数字の上に付されることになっているが、本明細書中では、数字の前に負の符号が付されている。

【0016】

＜リン化インジウム基板＞
まず、本実施形態に係るリン化インジウム基板１００（以下、ＩｎＰ基板１００とも称される）の構成が説明される。図１は、本実施形態に係るＩｎＰ基板１００の構成を示す平面模式図である。図２は、図１のＩＩ－ＩＩ線に沿った断面模式図である。図１および図２に示されるように、ＩｎＰ基板１００は、第１主表面１と、第２主表面２と、外周面９とを有している。

【0017】

第１主表面１は、たとえば平面状である。第１主表面１に垂直な直線に沿って見た場合（以下、平面視とも称される）、第１主表面１の形状は、たとえば円形状である。第１主表面１は、中心Ｏを含む。第１主表面１は、第１方向１０１および第２方向１０２の各々に沿って拡がっている。

【0018】

第１主表面１は、たとえばＩｎＰ基板１００を構成している単結晶リン化インジウムの｛１００｝面である。第１方向１０１および第２方向１０２の各々は、たとえば＜０１１＞方向である。第２方向１０２は、第１方向１０１に垂直な方向である。

【0019】

図２に示されるように、第２主表面２は、第１主表面１の反対にある。第２主表面２から第１主表面１に向かう方向は、第３方向１０３とされる。第３方向１０３は、ＩｎＰ基板１００を製造する際におけるリン化インジウム単結晶の成長方向である。第３方向１０３は、たとえば＜１００＞方向である。外周面９は、第１主表面１および第２主表面２の各々に連なっている。第１主表面１と外周面９との稜線は、外縁８とされる。以下において、第１主表面１と第２主表面２とは単に主表面とも称される。

【0020】

図１に示されるように、第１主表面１の直径Ｗ１は、たとえば７５ｍｍ以上３００ｍｍ以下である。直径Ｗ１は、外縁８上の異なる２点間の最長距離である。

【0021】

外周面９において、ノッチ、オリエンテーションフラット、またはインデックスフラットの少なくともいずれかが設けられていてもよい。外周面９において、ノッチ、オリエンテーションフラット、またはインデックスフラットの少なくともいずれかが設けられている場合、平面視において、円弧状である外周面９の部分に沿った円弧を含む円の中心が、中心Ｏとされる。

【0022】

ＩｎＰ基板１００は、たとえば不純物として、硫黄（Ｓ）、鉄（Ｆｅ）、または錫（Ｓｎ）のいずれかを含んでいてもよい。ＩｎＰ基板１００は、たとえば不純物を含んでいなくてもよい。言い換えれば、ＩｎＰ基板１００は、ノンドープであってもよい。

【0023】

図３は、図２の領域ＩＩＩを示す拡大断面模式図である。図３に示されるように、ＩｎＰ基板１００は、リン化インジウム単結晶基板１０（以下、ＩｎＰ単結晶基板１０とも称される）と、第１表面層１１と、第２表面層１２とを有している。

【0024】

ＩｎＰ単結晶基板１０は、単結晶リン化インジウムによって構成されている。ＩｎＰ単結晶基板１０は、第３主表面３と、第４主表面４とを有している。平面視において、第３主表面３は、たとえば円形状である。第４主表面４は、第３主表面３の反対にある。第３主表面３は、第４主表面４に対して第３方向１０３にある。

【0025】

第１表面層１１は、第３主表面３上にある。第１表面層１１は、第３主表面３を覆っている。第１表面層１１は、第１主表面１を構成している。第１表面層１１は、リン化インジウム（ＩｎＰ）と、インジウム酸化物と、金属インジウムと、リン酸化物とを含んでいる。第３方向１０３における第１表面層１１の厚みは、たとえば２ｎｍ以下である。

【0026】

第２表面層１２は、第４主表面４上にある。別の観点から言えば、ＩｎＰ単結晶基板１０は、第１表面層１１と第２表面層１２との間にある。第２表面層１２は、第４主表面４を覆っている。第２表面層１２は、第２主表面２を構成している。第２表面層１２は、リン化インジウムと、インジウム酸化物と、金属インジウムと、リン酸化物とを含んでいる。第３方向１０３における第２表面層１２の厚みは、たとえば２ｎｍ以下である。以下において、第１表面層１１と第２表面層１２とは単に表面層とも称される。

【0027】

（Ｘ線光電子分光法）
次に、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ：Ｘ－ｒａｙ Ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）を用いたＩｎＰ基板１００の表面状態の分析方法が説明される。

【0028】

＜分析システム＞
図４は、Ｘ線光電子分光法において用いられる分析システムの構成を示す模式図である。図４に示されるように、分析システム２００は、Ｘ線発生設備２０と、真空容器３０と、電子分光器４０とを主に有している。

【0029】

Ｘ線発生設備２０は、Ｘ線を発生させる。Ｘ線は放射光とも称される。Ｘ線発生設備２０は、たとえば５０ｅＶ以上２０００ｅＶ以下のエネルギーのＸ線を発生可能である。Ｘ線発生設備２０として、たとえば佐賀県立九州シンクロトロン光研究センター内のビームライン「ＢＬ１７」を用いることができる。

【0030】

図４に示されるように、Ｘ線発生設備２０は、Ｘ線源２１と、第１スリット２２と、グレーティング２３と、第２スリット２４とを有している。Ｘ線源２１は、矢印Ａの方向に沿ってＸ線を出力する。

【0031】

第１スリット２２は、Ｘ線源２１に対して矢印Ａの方向に配置されている。第１スリット２２は、たとえば４象限スリットである。第１スリット２２は、Ｘ線の一部を通過させる。第１スリット２２のスリット幅は、たとえば３０μｍである。

【0032】

グレーティング２３は、第１スリット２２に対して矢印Ａの方向に配置されている。グレーティング２３は分光器である。グレーティング２３は、Ｘ線を単色化する。グレーティング２３の中心の刻線密度は、たとえば４００ｌ／ｍｍである。

【0033】

第２スリット２４は、グレーティング２３に対して矢印Ａの方向に配置されている。別の観点から言えば、グレーティング２３は、第１スリット２２と第２スリット２４との間に配置されている。第２スリット２４は、たとえば４象限スリットである。第２スリット２４は、単色化されたＸ線の広がりを制限する。第２スリット２４のスリット幅は、たとえば３０μｍである。

【0034】

真空容器３０は、Ｘ線発生設備２０に連結されている。真空容器３０は、Ｘ線発生設備２０に対して矢印Ａの方向に配置されている。真空容器３０は、ＩｎＰ基板１００が配置される部分である。

【0035】

電子分光器４０は、真空容器３０に連結されている。電子分光器４０は、真空容器３０を介してＸ線発生設備２０に連結されている。電子分光器４０は、半球型アナライザー（図示せず）と検出器（図示せず）とを有する。半球型アナライザーは、光電子を分光する。検出器は、各運動エネルギーの光電子の数を算出する。電子分光器４０として、たとえばＳｃｉｅｎｔａ Ｏｍｉｃｒｏｎ社製の高分解能ＸＰＳ分析装置「Ｒ３０００」を用いることができる。

【0036】

Ｘ線発生設備２０、真空容器３０、および電子分光器４０の内部空間は、超高真空に維持される。具体的には、Ｘ線発生設備２０、真空容器３０、および電子分光器４０の内部空間の圧力は、たとえば４×１０^－７Ｐａである。

【0037】

＜分析方法＞
次に、分析システム２００を用いたＩｎＰ基板１００の表面状態の分析方法が説明される。

【0038】

まず、真空容器３０内にＩｎＰ基板１００が配置される。Ｘ線発生設備２０からＩｎＰ基板１００に向かってＸ線が照射される。具体的には、Ｘ線源２１は、偏向電磁石（図示せず）によって発生する磁場を用いて、円形加速器（図示せず）内において高エネルギー電子の進行方向を曲げる。これによって、高エネルギー電子の進行方向の接線に沿った方向に、放射光（Ｘ線）が放射される。Ｘ線源２１は、当該Ｘ線を矢印Ａに沿って出力する。

【0039】

Ｘ線源２１から発せられるＸ線は、高輝度である。具体的には、Ｘ線源２１から１秒間に発せられるＸ線の光子数は、たとえば１０^９ｐｈｏｔｏｎｓ／秒である。Ｘ線源２１から発せられるＸ線は、平行化ミラー（図示せず）等を用いて平行化される。平行化されたＸ線の一部は、第１スリット２２を通過する。第１スリット２２を通過したＸ線は、グレーティング２３によって単色化される。単色化されたＸ線は、第２スリット２４によって、広がりが制限される。

【0040】

Ｘ線発生設備２０からＩｎＰ基板１００に照射されるＸ線のエネルギーは、第１スリット２２のスリット幅、第２スリット２４のスリット幅、およびグレーティング２３の刻線密度によって決定される。

【0041】

たとえば、第１スリット２２および第２スリット２４の各々のスリット幅が３０μｍであり、かつグレーティング２３の中心の刻線密度が４００ｌ／ｍｍである場合、２００ｅＶのＸ線がＸ線発生設備２０から照射される。

【0042】

Ｘ線発生設備２０からＩｎＰ基板１００に照射されるＸ線の進行方向とＩｎＰ基板１００の第１主表面１とがなす角度（入射角度θ１）は、特に限定されないが、たとえば５°とされる。Ｘ線がＩｎＰ基板１００に照射されることによって、ＩｎＰ基板１００から光電子が放出される。

【0043】

ＩｎＰ基板１００から放出された光電子の一部は、非弾性散乱によってエネルギーを失う。そのため、ＩｎＰ基板１００中に発生した光電子のうちの一部だけが、発生したときのエネルギーを保った状態で真空中に脱出し、電子分光器４０に捕捉される。

【0044】

電子分光器４０に到達する光電子の進行方向ＢとＩｎＰ基板１００の第１主表面１とがなす角度（取り出し角度θ２）は、４５°とされる。電子分光器４０は、ＩｎＰ基板１００から放出された光電子の運動エネルギー分布を測定する。

【0045】

なお、Ｘ線源２１から発せられるＸ線の輝度（強度）は、経時的に減衰する。たとえば、Ｘ線源２１が起動してから１１時間後にＸ線源２１から発せられるＸ線の輝度は、Ｘ線源２１の起動直後にＸ線源２１から発せられるＸ線の輝度の１／３である。一定時間毎に金（Ａｕ）によって構成されている標準試料を用いてＡｕ４ｆ光電子強度が測定される。測定されたＡｕ４ｆ光電子強度に基づいて、Ａｕ４ｆ光電子強度の減衰比率が求められる。求められた減衰比率に基づいてＸ線照射量が補正される。

【0046】

＜分析対象領域＞
ＩｎＰ基板１００の表面から脱出できる光電子は、光電子の非弾性平均自由行程（ＩＭＦＰ：Ｉｎｅｌａｓｔｉｃ Ｍｅａｎ Ｆｒｅｅ Ｐａｔｈ）の３倍程度に相当する深さまでの領域において発生したものである。当該深さは、分析対象となるＩｎＰ基板１００の領域の深さである。以下、当該深さは測定深さとも称される。

【0047】

測定深さは、ＩｎＰ、インジウム酸化物、および金属インジウムにおけるインジウム（Ｉｎ）元素の４ｄ電子に関するパラメータと、ＩｎＰおよびリン酸化物におけるリン（Ｐ）元素の２ｐ電子に関するパラメータと、Ｘ線入射エネルギーとに基づいて算出される。たとえばＸ線入射エネルギーが２００ｅＶであり、かつ光電子の取り出し角度θ２が４５°である場合、ＩｎＰ基板１００における測定深さは、１．０ｎｍ以上１．５ｎｍ以下程度である。

【0048】

（積分強度比の算出方法）
次に、上述のＸＰＳにおいて測定された光電子の運動エネルギー分布に基づいて、ＩｎＰ基板１００の第１主表面１における積分強度比を算出する方法が説明される。

【0049】

＜Ｉｎ４ｄスペクトルおよびＰ２ｐスペクトル＞
ＩｎＰ基板１００から放出される光電子の運動エネルギーＥは、照射されたＸ線のエネルギーｈνと、ＩｎＰ基板１００内における光電子の束縛エネルギーＥ_Ｂと、仕事関数φとを用いて以下の数式１で表される。
Ｅ＝ｈν－Ｅ_Ｂ－φ ・・・（数式１）
上記の数式１を用いて、ＩｎＰ基板１００から放出される光電子の運動エネルギー分布に基づいて、光電子の束縛エネルギー分布を示すスペクトルが算出される。具体的には、所定の束縛エネルギーの範囲をナロースキャンすることによりＩｎ４ｄスペクトルおよびＰ２ｐスペクトルを得る。

【0050】

本明細書において「Ｉｎ４ｄスペクトル」とは、インジウム酸化物、ＩｎＰ、および金属インジウムの各々に含まれるＩｎ元素の４ｄ軌道から放出された光電子の検出強度を表すスペクトルとされる。「Ｐ２ｐスペクトル」とは、リン酸化物、およびＩｎＰの各々に含まれるＰ元素の２ｐ軌道から放出された光電子の検出強度を表すスペクトルとされる。

【0051】

束縛エネルギーが１４ｅＶ以上２４ｅＶ以下である範囲をナロースキャンすることにより、Ｉｎ４ｄスペクトルを得ることができる。同様に、束縛エネルギーが１２７ｅＶ以上１３７ｅＶ以下である範囲をナロースキャンすることにより、Ｐ２ｐスペクトルを得ることができる。ナロースキャンすることによって、Ｉｎ４ｄスペクトルおよびＰ２ｐスペクトルの各々の測定精度を向上することができる。

【0052】

ナロースキャンにおいて、エネルギー間隔が０．０５ｅＶ、各エネルギー値における積算時間が１００ｍｓ、積算回数が２回以上５回以下とする条件を用いることができる。エネルギー分解能Ｅ／ΔＥは３４８０である。

【0053】

＜バックグラウンド補正＞
得られたＩｎ４ｄスペクトルおよびＰ２ｐスペクトルに対して、Ｓｈｉｒｌｅｙ法を用いることによりバックグラウンド補正が実施される（参考文献：吉原一紘：Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｖａｃｕｕｍ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｊａｐａｎ、２０１３年５６巻６号、ｐ．２４３－２４７）。これによって、上述のナロースキャンによって得られたＩｎ４ｄスペクトルとバックグラウンドとの差分に基づいて、バックグラウンド補正後のＩｎ４ｄスペクトルが算出される。同様に、上述のナロースキャンによって得られたＰ２ｐスペクトルとバックグラウンドとの差分に基づいて、バックグラウンド補正後のＰ２ｐスペクトルが算出される。

【0054】

＜帯電シフト補正＞
ＩｎＰ結晶を対象として上述のＸ線光電子分光法を実施する場合、帯電シフトが発生し得る。この場合、上述のＩｎ４ｄスペクトルおよびＰ２ｐスペクトルの各々は、高エネルギー側に最大で１ｅＶ程度シフトし得る。従って、Ｉｎ４ｄスペクトルおよびＰ２ｐスペクトルの各々のピーク位置を固定することによって、帯電シフト補正を行う。

【0055】

具体的には、Ｉｎ４ｄスペクトルに含まれる、酸化物として存在するＩｎ元素（Ｉｎ―Ｏ）、ＩｎＰとして存在するＩｎ元素（Ｉｎ―Ｐ）、および金属Ｉｎとして存在するＩｎ元素（Ｉｎ―Ｉｎ）の各々の検出強度のピーク位置を固定する。より具体的には、Ｉｎ―Ｏの検出強度のピークにおける束縛エネルギーは、１７．９ｅＶであるとする。Ｉｎ―Ｐの検出強度のピークにおける束縛エネルギーは、約１７．０ｅＶ以上１７．５ｅＶ以下であるとする。Ｉｎ―Ｉｎの検出強度のピークにおける束縛エネルギーは、約１６．０ｅＶ以上１６．５ｅＶ以下であるとする。なお、Ｉｎ―ＰおよびＩｎ－Ｉｎの各々の検出強度のピークは、ＩｎＰ単結晶基板１０（図３参照）の影響を受ける。そのため、１つの値に固定することが困難である。従って、上述のようにＩｎ―ＰおよびＩｎ－Ｉｎの各々の検出強度のピーク位置は、０．５ｅＶの幅を持たせる。

【0056】

同様に、Ｐ２ｐスペクトルに含まれる、酸化物として存在するＰ元素（Ｐ―Ｏ）およびＩｎＰとして存在するＰ元素（Ｐ－Ｉｎ）の各々の検出強度のピーク位置を固定する。具体的には、Ｐ―Ｏの検出強度のピークにおける束縛エネルギーは、１３２．８２ｅＶであるとする。Ｐ－Ｉｎの検出強度のピークにおける束縛エネルギーは、約１２８．２ｅＶ以上１２８．７ｅＶ以下であるとする。なお、Ｉｎ―ＰおよびＩｎ－Ｉｎと同様に、Ｐ－Ｉｎの検出強度のピークは、ＩｎＰ単結晶基板１０（図３参照）の影響を受ける。そのため、１つの値に固定することが困難である。従って、上述のようにＰ－Ｉｎの検出強度のピーク位置は、０．５ｅＶの幅を持たせる。

【0057】

以上によって、補正後のＩｎ４ｄスペクトルＬＩおよび補正後のＰ２ｐスペクトルＬＰの各々が得られる。図５は、本実施形態に係るＩｎＰ基板１００のＩｎ４ｄスペクトルＬＩを示す模式図である。図６は、本実施形態に係るＩｎＰ基板１００のＰ２ｐスペクトルＬＰを示す模式図である。図５および図６の各々において、横軸は、束縛エネルギーを示している。縦軸は、光電子の検出強度を示している。図５においては、束縛エネルギーが１４ｅＶ以上２４ｅＶ以下である範囲における検出強度が示されている。図６においては、束縛エネルギーが１２７ｅＶ以上１３７ｅＶ以下である範囲における検出強度が示されている。図５において、各スペクトルは、Ｉｎ４ｄスペクトルＬＩの最大ピークにおける光電子強度の値を１として正規化されている。図６において、各スペクトルは、Ｐ２ｐスペクトルＬＰの最大ピークにおける光電子強度の値を１として正規化されている。

【0058】

＜ピーク分離＞
次に、Ｉｎ４ｄスペクトルＬＩおよびＰ２ｐスペクトルＬＰの各々を複数のガウス関数に分離して表す操作が行われる。本明細書において、本操作は「ピーク分離」とも称される。

【0059】

具体的には、上述の補正後のＩｎ４ｄスペクトルＬＩは、複数のガウス関数の和で表されるものと仮定する。Ｉｎ４ｄスペクトルＬＩを、以下の３つの数式（数式２、数式３、および数式４）に分離して表す。数式２、数式３、数式４は、それぞれＩｎ－Ｏのスペクトル、Ｉｎ－Ｐのスペクトル、Ｉｎ－Ｉｎのスペクトルに対応する。

【0060】

【数1】

【0061】

【数2】

【0062】

【数3】

【0063】

なお、Ｉｎ４ｄのスペクトルは、スピンの影響によって２つのサブピーク（Ｉｎ４ｄ_３／２およびＩｎ４ｄ_５／２）に分裂する（ピーク分裂）。Ｉｎ４ｄ_３／２の強度とＩｎ４ｄ_５／２の強度との比（強度比）は、２：３である。Ｉｎ４ｄ_３／２における束縛エネルギーは、Ｉｎ４ｄ_５／２における束縛エネルギーよりも小さい。Ｉｎ４ｄ_３／２における束縛エネルギーと、Ｉｎ４ｄ_５／２における束縛エネルギーとの差の絶対値（エネルギー差）は、ここでは０．９０ｅＶとされている。従って、Ｉｎ－Ｏのスペクトル（数式２）、Ｉｎ－Ｐのスペクトル（数式３）、および、Ｉｎ－Ｉｎのスペクトル（数式４）の各々は、Ｉｎ４ｄ_３／２およびＩｎ４ｄ_５／２の各々に対応する２つのガウス関数の和によって表される。なお、Ｉｎ－Ｏのスペクトルにおいては、ピークが鈍ることによって、ピーク分裂が生じているように見えないが、Ｉｎ－ＰあるいはＩｎ－Ｉｎと同様に２つのサブピークを用いて近似的に表されている。

【0064】

上記の数式２、数式３、および数式４において、Ｙ１、Ｙ２、およびＹ３の各々は光電子強度を示す。Ｙ１、Ｙ２、およびＹ３の各々の単位は無次元である。Ｘは束縛エネルギーを示す。Ｘの単位はｅＶである。ａ１、ａ２、ａ３、ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｃ１、ｃ２、およびｃ３の各々は変数である。ａ１、ａ２、およびａ３の各々の単位は無次元である。ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｃ１、ｃ２、およびｃ３の各々の単位はｅＶである。

【0065】

上述の補正後のＩｎ４ｄスペクトルＬＩの実測値と、Ｙ１、Ｙ２、およびＹ３の和との差の２乗（［実測値－（Ｙ１＋Ｙ２＋Ｙ３）］^２）が最小となるように各変数（ａ１、ａ２、ａ３、ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｃ１、ｃ２、ｃ３）が最適化される。なお、ｂ１、ｂ２、ｂ３には、それぞれ上述のＩｎ－Ｏ、Ｉｎ―Ｐ、Ｉｎ―Ｉｎの検出強度のピークにおける束縛エネルギーの数値が代入される。

【0066】

各変数（ａ１、ａ２、ａ３、ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｃ１、ｃ２、ｃ３）の数値または数値範囲は、次の通りである。
ａ１、ａ２、ａ３は０以上の実数である。
ｂ１＝１９．９ｅＶ
１７．０ｅＶ≦ｂ２≦１７．５ｅＶ
１６．０ｅＶ≦ｂ３≦１６．５ｅＶ
０．３ｅＶ≦ｃ１≦１．０５ｅＶ
０．３ｅＶ≦ｃ２≦１．０５ｅＶ
０．３ｅＶ≦ｃ３≦１．０５ｅＶ
以上のように、ピーク分離によって、束縛エネルギーが１４ｅＶ以上２４ｅＶ以下である範囲において、Ｉｎ―Ｏ、Ｉｎ－ＰおよびＩｎ―Ｉｎの各々のスペクトルを得ることができる。図５において、Ｉｎ－ＯスペクトルＬ１は、得られたＩｎ－Ｏのスペクトルを示している。Ｉｎ－ＰスペクトルＬ２は、得られたＩｎ－Ｐのスペクトルを示している。Ｉｎ―ＩｎスペクトルＬ３は、得られたＩｎ－Ｉｎのスペクトルを示している。

【0067】

同様に、上述の補正後のＰ２ｐスペクトルＬＰは、複数のガウス関数の和で表されるものと仮定する。Ｐ２ｐスペクトルＬＰを、以下の２つの数式（数式５および数式６）に分離して表す。数式５、数式６は、それぞれＰ－Ｏ、Ｐ－Ｉｎのスペクトルに対応する。

【0068】

【数4】

【0069】

【数5】

【0070】

なお、Ｉｎ４ｄのスペクトルと同様に、Ｐ２ｐのスペクトルは、スピンの影響によって２つのサブピーク（Ｐ２ｐ_１／２およびＰ２ｐ_３／２）に分裂する（ピーク分裂）。Ｐ２ｐ_１／２の強度とＰ２ｐ_３／２の強度との比（強度比）は、１：２である。Ｐ２ｐ_１／２における束縛エネルギーは、Ｐ２ｐ_３／２における束縛エネルギーよりも小さい。Ｐ２ｐ_１／２における束縛エネルギーと、Ｐ２ｐ_３／２における束縛エネルギーとの差の絶対値（エネルギー差）は、ここでは０．８５ｅＶとされている。従って、Ｐ－Ｏのスペクトル（数式５）およびＰ－Ｉｎのスペクトル（数式６）は、Ｐ２ｐ_１／２およびＰ２ｐ_３／２の各々に対応する２つのガウス関数の和によって表される。なお、Ｐ－Ｏのスペクトルにおいては、ピークが鈍ることによって、ピーク分裂が生じているように見えないが、Ｐ－Ｉｎと同様に２つのサブピークを用いて近似的に表されている。

【0071】

上記の数式５および数式６において、Ｙ４およびＹ５の各々は光電子強度を示す。Ｙ４およびＹ５の各々の単位は無次元である。Ｘは束縛エネルギーを示す。Ｘの単位はｅＶである。ａ４、ａ５、ｂ４、ｂ５、ｃ４、およびｃ５の各々は変数である。ａ４およびａ５の各々の単位は無次元である。ｂ４、ｂ５、ｃ４、およびｃ５の各々の単位はｅＶである。

【0072】

上述の補正後のＰ２ｐスペクトルＬＰの実測値と、Ｙ４およびＹ５の和との差の２乗（［実測値－（Ｙ４＋Ｙ５）］^２）が最小となるように各変数（ａ４、ａ５、ｂ４、ｂ５、ｃ４、ｃ５）が最適化される。なお、ｂ４、ｂ５には、それぞれ上述のＰ－Ｏ、Ｐ－Ｉｎの検出強度のピークにおける束縛エネルギーの数値が代入される。

【0073】

各変数（ａ４、ａ５、ｂ４、ｂ５、ｃ４、ｃ５）の数値または数値範囲は、次の通りである。
ａ４、ａ５は０以上の実数である。
ｂ４＝１３２．８２ｅＶ
１２８．２ｅＶ≦ｂ５≦１２８．７ｅＶ
０．３ｅＶ≦ｃ４≦１．０５ｅＶ
０．３ｅＶ≦ｃ５≦１．０５ｅＶ
以上のように、ピーク分離によって、束縛エネルギーが１２７ｅＶ以上１３７ｅＶ以下である範囲において、Ｐ－ＯおよびＰ－Ｉｎの各々のスペクトルを得ることができる。図６において、Ｐ－ＯスペクトルＬ４は、得られたＰ－Ｏのスペクトルを示している。Ｐ－ＩｎスペクトルＬ５は、得られたＰ－Ｉｎのスペクトルを示している。

【0074】

なお、上述のＹ１～Ｙ５のピーク強度を定めるために、以下の補正を行っている。Ｘ線照射により光電子が発生する確率は、光イオン化効率（η）と呼ばれている。ηは、元素、軌道、およびＸ線の入射エネルギーによって異なる。ηの単位は無次元である。実測で得られたＩｎ４ｄスペクトルＬＩおよびＰ２ｐスペクトルＬＰの検出強度をηで割ることによって、補正を行う。これによって、ＩｎＰ基板１００中のＩｎ元素およびＰ元素の各々の存在量の比較が可能となる。

【0075】

ηの値として、以下のＷｅｂサイトに掲載されたデータが用いられる。具体的には、Ｘ線の入射エネルギーが２００ｅＶである場合におけるＩｎ４ｄの光イオン化効率（η）は、０．６８とされる。Ｘ線の入射エネルギーが２００ｅＶである場合におけＰ２ｐの光イオン化効率（η）は、３．４９とされる。

【0076】

（Ｗｅｂサイト）https://vuo.elettra.eu/services/elements/WebElements.html（なおデータの根拠となる文献は、J.J. Yeh、 Atomic Calculation of Photoionization Cross-Sections and Asymmetry Parameters、 Gordon and Breach Science Publishers、 Langhorne、 PE(USA)、 1993 および J.J. Yeh and I.Lindau、 Atomic Data and Nuclear Data Tables、 32、 1-155(1985)である。）
＜積分強度比＞
図５において、Ｉｎ－ＯスペクトルＬ１と横軸とに囲まれている領域の面積は、Ｉｎ－Ｏの積分強度とされる。Ｉｎ－Ｏの積分強度は、Ｉｎ－Ｏの４ｄ軌道から放出された光電子の個数に対応する。別の観点から言えば、Ｉｎ－Ｏの積分強度は、ＸＰＳの分析対象となる領域において存在しているインジウム酸化物の量に対応している。

【0077】

図５において、Ｉｎ－ＰスペクトルＬ２と横軸とに囲まれている領域の面積は、Ｉｎ－Ｐの積分強度とされる。Ｉｎ－Ｐの積分強度は、Ｉｎ－Ｐの４ｄ軌道から放出された光電子の個数に対応する。別の観点から言えば、Ｉｎ－Ｐの積分強度は、ＸＰＳの分析対象となる領域において存在しているリン化インジウムの量に対応している。

【0078】

図５において、Ｉｎ―ＩｎスペクトルＬ３と横軸とに囲まれている領域の面積は、Ｉｎ－Ｉｎの積分強度とされる。Ｉｎ－Ｉｎの積分強度は、Ｉｎ－Ｉｎの４ｄ軌道から放出された光電子の個数に対応する。別の観点から言えば、Ｉｎ－Ｉｎの積分強度は、ＸＰＳの分析対象となる領域において存在している金属インジウムの量に対応している。

【0079】

図５において、Ｉｎ４ｄスペクトルＬＩと横軸とに囲まれている領域の面積は、インジウム元素の積分強度とされる。インジウム元素の積分強度は、インジウム元素の４ｄ軌道から放出された光電子の個数に対応する。別の観点から言えば、インジウム元素の積分強度は、ＸＰＳの分析対象となる領域において存在しているインジウム元素の量に対応している。

【0080】

図６において、Ｐ－ＯスペクトルＬ４と横軸とに囲まれている領域の面積は、Ｐ－Ｏの積分強度とされる。Ｐ－Ｏの積分強度は、Ｐ－Ｏの２ｐ軌道から放出された光電子の個数に対応する。別の観点から言えば、Ｐ－Ｏの積分強度は、ＸＰＳの分析対象となる領域において存在しているリン酸化物の量に対応している。

【0081】

図６において、Ｐ－ＩｎスペクトルＬ５と横軸とに囲まれている領域の面積は、Ｐ－Ｉｎの積分強度とされる。Ｐ－Ｉｎの積分強度は、Ｐ－Ｉｎの２ｐ軌道から放出された光電子の個数に対応する。別の観点から言えば、Ｐ－Ｉｎの積分強度は、ＸＰＳの分析対象となる領域において存在しているリン化インジウムの量に対応している。

【0082】

図６において、Ｐ２ｐスペクトルＬＰと横軸とに囲まれている領域の面積は、リン元素の積分強度とされる。リン元素の積分強度は、リン元素の２ｐ軌道から放出された光電子の個数に対応する。別の観点から言えば、リン元素の積分強度は、ＸＰＳの分析対象となる領域において存在しているリン元素の量に対応している。

【0083】

Ｉｎ－Ｐの積分強度に対するＩｎ－Ｏの積分強度の比率は、第１の積分強度比とされる。言い換えれば、第１の積分強度比は、Ｉｎ－Ｏの積分強度をＩｎ－Ｐの積分強度で割った値である。本実施形態に係るＩｎＰ基板１００の第１主表面１に対して上述のＸＰＳ分析を実施した場合、第１の積分強度比は、１．１０以上３．２０以下である。第１の積分強度比は、たとえば１．３０以上であってもよいし、１．５０以上であってもよい。第１の積分強度比は、たとえば３．００以下であってもよいし、２．５０以下であってもよい。

【0084】

Ｉｎ－Ｐの積分強度に対するＩｎ－Ｉｎの積分強度の比率は、第２の積分強度比とされる。言い換えれば、第２の積分強度比は、Ｉｎ－Ｉｎの積分強度をＩｎ－Ｐの積分強度で割った値である。本実施形態に係るＩｎＰ基板１００の第１主表面１に対して上述のＸＰＳ分析を実施した場合、第２の積分強度比は、０．０５以上０．３０以下である。第２の積分強度比は、たとえば０．１０以上であってもよいし、０．１５以上であってもよい。第２の積分強度比は、たとえば０．２５以下であってもよいし、０．２０以下であってもよい。

【0085】

Ｐ－Ｉｎの積分強度に対するＰ－Ｏの積分強度の比率は、第３の積分強度比とされる。言い換えれば、第３の積分強度比は、Ｐ－Ｏの積分強度をＰ－Ｉｎの積分強度で割った値である。本実施形態に係るＩｎＰ基板１００の第１主表面１に対して上述のＸＰＳ分析を実施した場合、第３の積分強度比は、２．９０以上１１．００以下である。第３の積分強度比は、たとえば３．００以上であってもよいし、５．５０以上であってもよい。第３の積分強度比は、たとえば１０．００以下であってもよいし、６．００以下であってもよい。

【0086】

リン元素の積分強度に対するインジウム元素の積分強度の比率は、第４の積分強度比とされる。言い換えれば、第４の積分強度比は、インジウム元素の積分強度をリン元素の積分強度で割った値である。本実施形態に係るＩｎＰ基板１００の第１主表面１に対して上述のＸＰＳ分析を実施した場合、第４の積分強度比は、１．１５以上２．００以下である。第４の積分強度比は、たとえば１．３０以上であってもよいし、１．５０以上であってもよい。第４の積分強度比は、たとえば１．８０以下であってもよいし、１．６０以下であってもよい。

【0087】

なお、本実施形態に係るＩｎＰ基板１００の第２主表面２に対して上述のＸＰＳ分析を実施した場合における第１の積分強度比、第２の積分強度比、第３の積分強度比、および第４の積分強度比の各々の数値範囲は、上記の数値範囲と同じであってもよい。

【0088】

＜リン化インジウム基板の製造方法＞
次に、本実施形態に係るＩｎＰ基板１００の製造方法が説明される。図７は、本実施形態に係るＩｎＰ基板１００の製造方法を概略的に示すフロー図である。図７に示されるように、本実施形態に係るＩｎＰ基板１００の製造方法は、リン化インジウム単結晶基板を準備する工程（Ｓ１０）と、酸性溶液にリン化インジウム単結晶基板を浸漬する工程（Ｓ２０）と、第１洗浄工程（Ｓ３０）と、オゾン水にリン化インジウム単結晶基板を浸漬する工程（Ｓ４０）と、第２洗浄工程（Ｓ５０）と、を主に有している。

【0089】

まず、リン化インジウム単結晶基板を準備する工程（Ｓ１０）が実施される。ＩｎＰ単結晶基板１０が準備される。具体的には、たとえば縦型ボート法等を用いて、リン化インジウム単結晶が製造される。たとえばワイヤーソー等を用いて当該リン化インジウム単結晶がスライスされることによって、ＩｎＰ単結晶基板１０が形成される。

【0090】

たとえば第３主表面３および第４主表面４の各々において、ＩｎＰ単結晶基板１０が研磨される。具体的には、ＩｎＰ単結晶基板１０の表面が鏡面となるように、ＩｎＰ単結晶基板１０が研磨される。研磨されたＩｎＰ単結晶基板１０に付着している研磨剤などを除去するために、たとえばフッ酸などを用いてＩｎＰ単結晶基板１０が洗浄される。洗浄されたＩｎＰ単結晶基板１０が、たとえばＩＰＡ（Ｉｓｏｐｒｏｐｙｌ Ａｌｃｏｈｏｌ）を用いて煮沸される。これによって、ＩｎＰ単結晶基板１０の表面が乾燥される。以上によって、上述のＩｎＰ単結晶基板１０（図３参照）が準備される。

【0091】

次に、酸性溶液にリン化インジウム単結晶基板を浸漬する工程（Ｓ２０）が実施される。図８は、酸性溶液にリン化インジウム単結晶基板を浸漬する工程（Ｓ２０）を示す拡大断面模式図である。図８に示されるように、ＩｎＰ単結晶基板１０が、酸性溶液８１に浸漬される。酸性溶液８１は、たとえばＩｎＰ単結晶基板１０の第３主表面３および第４主表面４を覆う。

【0092】

酸性溶液８１は、たとえば有機酸、塩酸、またはフッ酸のいずれかを含んでいる。有機酸は、たとえば酢酸またはクエン酸である。酸性溶液８１の水素イオン指数は、１．０以上５．０以下である。酸性溶液８１の水素イオン指数は、たとえば１．８以上であってもよいし、２．５以上であってもよい。酸性溶液８１の水素イオン指数は、たとえば４．７以下であってもよいし、３．５以下であってもよい。

【0093】

酸性溶液８１の温度は、たとえば室温（たとえば２５℃）である。酸性溶液８１にＩｎＰ単結晶基板１０を浸漬する時間（第１時間）は、たとえば１０秒以上３００秒（５分）以下である。第１時間は、たとえば６０秒以上であってもよいし、１２０秒以上であってもよい。第１時間は、たとえば２４０秒以下であってもよいし、１８０秒以下であってもよい。

【0094】

酸性溶液８１内に回転子（図示せず）が配置されてもよい。磁力を用いて、酸性溶液８１内において回転子を回転させることによって、酸性溶液８１が攪拌されてもよい。これによって、酸性溶液８１とＩｎＰ単結晶基板１０との反応を促進することができる。

【0095】

図８に示されるように、第３主表面３にあるＩｎ原子が、酸性溶液８１のＨ^＋イオンと反応する。これによって、Ｉｎ原子がイオン化する。イオン化したＩｎ原子は、酸性溶液８１中に溶け出す。従って、第３主表面３において、Ｐ原子が過剰になる。Ｐ原子が、たとえば酸性溶液８１中の水分子と反応することよって、第３主表面３上にリン酸化物７１が形成される。

【0096】

第１時間が経過した後、ＩｎＰ単結晶基板１０が酸性溶液８１から取り出される。Ｐ原子と大気中の酸素とが反応することによって、第３主表面３上にリン酸化物７１が形成される。

【0097】

次に、第１洗浄工程（Ｓ３０）が実施される。超純水（図示せず）が準備される。超純水の溶存酸素濃度は、たとえば１００ｐｐｂ以下である。超純水を用いてＩｎＰ単結晶基板１０が洗浄される。これによって、ＩｎＰ単結晶基板１０に付着している酸性溶液８１が除去される。

【0098】

次に、オゾン水にリン化インジウム単結晶基板を浸漬する工程（Ｓ４０）が実施される。図９は、オゾン水にリン化インジウム単結晶基板を浸漬する工程（Ｓ４０）を示す拡大断面模式図である。図９に示されるように、ＩｎＰ単結晶基板１０が、オゾン水８２に浸漬される。オゾン水８２は、たとえばＩｎＰ単結晶基板１０の第３主表面３および第４主表面４を覆う。

【0099】

オゾン水８２におけるオゾンの濃度は、３ｐｐｍ以上３０ｐｐｍ以上である。オゾン水８２におけるオゾンの濃度は、たとえば５ｐｐｍ以上であってもよいし、８ｐｐｍ以上であってもよいし、１０ｐｐｍ以上であってもよい。オゾン水８２におけるオゾンの濃度は、たとえば２５ｐｐｍ以下であってもよいし、２０ｐｐｍ以下であってもよいし、１８ｐｐｍ以下であってもよいし、１５ｐｐｍ以下であってもよい。

【0100】

本実施形態に係るＩｎＰ基板１００の製造方法において、酸性溶液８１の水素イオン指数およびオゾン水におけるオゾン濃度の各々は、下記の条件１また条件２を満たす。（条件１）酸性溶液８１の水素イオン指数は２．０以上４．０以下であり且つオゾン水８２におけるオゾンの濃度は３ｐｐｍ以上３０ｐｐｍ以下である。（条件２）酸性溶液８１の水素イオン指数は１．０以上５．０以下であり且つオゾン水８２におけるオゾンの濃度は１０ｐｐｍ以上３０ｐｐｍ以下である。

【0101】

オゾン水８２の温度は、たとえば室温（たとえば２５℃）である。オゾン水８２にＩｎＰ単結晶基板１０を浸漬する時間（第２時間）は、たとえば１０秒以上３００秒（５分）以下である。第２時間は、たとえば６０秒以上であってもよいし、１２０秒以上であってもよい。第２時間は、たとえば２４０秒以下であってもよいし、１８０秒以下であってもよい。

【0102】

図９に示されるように、リン化インジウムとして存在するＰ原子および酸化物として存在するＰ原子が、オゾン水８２中のヒドロキシラジカル（ＯＨ）と反応する。これによって、Ｐ原子がイオン化する。イオン化したＰ原子がオゾン水８２中に溶け出す。従って、Ｉｎ原子が過剰になる。これによって、第３主表面３上において、Ｉｎ原子７３がマイグレーションする。Ｉｎ原子７３の一部が酸化することによって、インジウム酸化物７２が形成される。複数のＩｎ原子７３が凝集することによって、微小なインジウムドロップレット７４が形成される。以下において、インジウムドロップレット７４は金属インジウム７４とも称される。

【0103】

第２時間が経過した後、ＩｎＰ単結晶基板１０がオゾン水８２から取り出される。Ｉｎ原子７３と大気中の酸素とが反応することによって、第３主表面３上にインジウム酸化物７２が形成される。

【0104】

次に、第２洗浄工程（Ｓ５０）が実施される。第１洗浄工程（Ｓ３０）で用いられた超純水と実質的に同じ構成の超純水（図示せず）が準備される。超純水を用いてＩｎＰ単結晶基板１０が洗浄される。これによって、ＩｎＰ単結晶基板１０に付着しているオゾン水８２が除去される。

【0105】

以上によって、第３主表面３上において、リン酸化物７１、インジウム酸化物７２、およびインジウムドロップレット７４が形成される。説明の便宜上、図８および図９において、リン酸化物７１、インジウム酸化物７２、およびインジウムドロップレット７４の各々は、独立した物体として図示されている。実際には、リン酸化物７１、インジウム酸化物７２、およびインジウムドロップレット７４は、第３主表面３上において、第１表面層１１（図３参照）を構成する。

【0106】

同様に、第４主表面４上において、リン酸化物７１、インジウム酸化物７２、およびインジウムドロップレット７４が形成される。リン酸化物７１、インジウム酸化物７２、およびインジウムドロップレット７４は、第４主表面４上において、第２表面層１２（図３参照）を構成する。以上によって、本実施形態に係るＩｎＰ基板１００が製造される。

【0107】

次に、本実施形態に係るリン化インジウム基板およびリン化インジウム基板の製造方法の作用効果が説明される。

【0108】

ＩｎＰ基板１００を用いてエピタキシャル基板を製造した場合に、エピタキシャル基板の歩留まりが想定よりも低下する場合があった。具体的には、エピタキシャル基板の表面においてヘイズが増大することがあった。ヘイズは、被測定物の表面に光を照射した場合における散乱光の光量を入射光の光量で割った値である。また、エピタキシャル基板において、ＬＰＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｐｏｉｎｔ Ｄｅｆｅｃｔｅ）の数が増大することがあった。ＬＰＤは、上記エピタキシャル基板の表面に光を照射することによって生じる散乱光を計測することにより検出される表面欠陥である。

【0109】

ヘイズおよびＬＰＤの数の各々は、エピタキシャル基板の表面状態を評価する指標として用いられる。ヘイズが過度に高い場合、エピタキシャル基板を用いて製造される半導体装置の特性が悪化する。ＬＰＤの数が過度に多い場合、エピタキシャル基板を用いて製造される半導体装置の特性が悪化する。

【0110】

発明者らは、エピタキシャル基板の表面状態を改善する方策を検討する中で、主表面近傍におけるＩｎＰ基板１００の構成に着目した。たとえばＩｎＰ基板１００の洗浄などに起因して、ＩｎＰ基板１００の表面に酸化物が形成されることがある。通常のＸＰＳ装置においては、入射Ｘ線のエネルギーが大きい（たとえば２ｋｅＶ程度）ため、基板の表面から９ｎｍ程度の深さの領域の平均的な情報しか測定できない。そのため、通常のＸＰＳ装置においては、表面に極めて近い領域だけの情報を抽出することができない。従って、通常のＸＰＳ装置においては、ＩｎＰ基板１００の主表面に酸化物などによって構成されている非常に薄い層があった場合においては、当該層を定量的に精度良く分析することができない。

【0111】

発明者らは、Ｘ線入射エネルギーが２００ｅＶであり、かつ光電子の取り出し角度θ２が４５°である条件を用いてＸＰＳを実施することにより、主表面に極めて近い領域の分析を実施することに想到した。当該条件を用いてＸＰＳを実施することによって、主表面からの深さが約１．５ｎｍまでの領域の情報を抽出することができる。発明者らは、当該領域の情報に基づいて、以下の知見を得た。

【0112】

発明者らは、ＩｎＰ基板１００の表面層におけるインジウム元素（Ｉｎ－Ｏ、Ｉｎ－Ｐ、およびＩｎ－Ｉｎ）の存在量とリン元素（Ｐ－ＯおよびＰ－Ｉｎ）の存在量とが、エピタキシャル基板におけるヘイズおよびＬＰＤの数に影響を与えることを見出した。

【0113】

図１０は、リン元素（Ｐ－Ｏ、Ｐ－Ｉｎ）の存在量が過度に多い場合におけるＩｎＰ基板１００の表面状態を示す拡大断面模式図である。Ｐ－Ｏが過度に多い場合、第１表面層１１に含まれているリン酸化物が過度に多い。図１０に示されるように、この場合、リン酸化物が大気中の水分と反応する。これによって、メタリン酸部７５が形成される。メタリン酸部７５は、メタリン酸（（ＨＰＯ_３）_ｎ）によって構成されている。

【0114】

図１１は、メタリン酸部７５が崩れた状態を示す拡大断面模式図である。図１１に示されるように、メタリン酸部７５が第１表面層１１を覆うように、メタリン酸部７５は形成される。メタリン酸部７５は、物理的な強度が比較的低い。従って、ＩｎＰ基板１００をエピタキシャル成長炉の内部へ運ぶ際に、メタリン酸部７５が崩れることがある。メタリン酸部７５が崩れることによって、第１表面層１１において、微小な凹凸および穴７９が形成される。このため、ＩｎＰ単結晶基板１０の一部が、第１表面層１１から露出する。

【0115】

図１２は、ＩｎＰ単結晶基板１０にインジウム酸化物７２が形成された状態を示す拡大模式図である。図１２に示されるように、露出したＩｎＰ単結晶基板１０の部分が大気中の水分および酸素と反応することによって、インジウム酸化物７２が形成される。

【0116】

以上のように、ＩｎＰ基板１００の主表面が不均一な状態となると考えられる。不均一な状態である主表面の上にエピタキシャル層が形成されることによって、エピタキシャル層の表面において凹凸が形成される。これによって、エピタキシャル基板におけるヘイズの増大およびＬＰＤの数の増大が発生する。

【0117】

ＩｎＰ基板１００の表面層において、インジウム元素（Ｉｎ－Ｏ、Ｉｎ－Ｐ、およびＩｎ－Ｉｎ）の存在量、およびリン元素（Ｐ－ＯおよびＰ－Ｉｎ）の存在量の各々が適切である場合、エピタキシャル成長の際に行われる水素雰囲気でのＩｎＰ基板１００の加熱によって、表面層を除去することができる。しかしながら、インジウム元素（Ｉｎ－Ｏ、Ｉｎ－Ｐ、およびＩｎ－Ｉｎ）の存在量が過度に多い場合、表面層の厚みが過度に厚くなる。この場合、水素雰囲気でのＩｎＰ基板１００の加熱によって、十分に表面層を除去できないことがある。これによって、エピタキシャル成長の際に、表面層がエピタキシャル成長を阻害する。結果として、エピタキシャル基板におけるヘイズの増大およびＬＰＤの数の増大が発生する。

【0118】

本実施形態に係るＩｎＰ基板１００によれば、ＩｎＰ基板１００の第１主表面１に対して上述のＸＰＳ分析を実施した場合、第１の積分強度比は、１．１０以上３．２０以下である。第２の積分強度比は、０．０５以上０．３０以下である。第３の積分強度比は、２．９０以上１１．００以下である。第４の積分強度比は、１．１５以上２．００以下である。このように、本実施形態に係るＩｎＰ基板１００によれば、第１表面層１１においてインジウム酸化物７２および金属インジウム７４が過度に多くなることが抑制されている。このため、過度にインジウム元素の存在量が多くなることに起因して、第１表面層１１が過度に厚くなることが抑制されている。これによって、第１主表面１上にエピタキシャル層を成長させる際に、水素雰囲気でＩｎＰ基板１００を加熱することによって、第１表面層１１を十分に除去することができる。このため、エピタキシャル層を成長させる際に、第１表面層１１によってエピタキシャル成長が阻害されることを抑制することができる。結果として、エピタキシャル基板の歩留まりを向上することができる。

【0119】

また、本実施形態に係るＩｎＰ基板１００によれば、第１表面層１１においてリン酸化物７１が過度に多くなることが抑制されている。このため、第１表面層１１において、リン酸化物７１が大気中の水分と反応することによってメタリン酸部７５が形成されることを抑制することができる。従って、ＩｎＰ基板１００を運ぶ際にＩｎＰ基板１００に加わる衝撃などによって、第１表面層１１が崩れることを抑制することができる。このため、第１主表面１上にエピタキシャル層を成長させた場合に、エピタキシャル基板におけるヘイズの増大およびＬＰＤの数の増大が発生することを抑制することができる。結果として、エピタキシャル基板の歩留まりを向上することができる。

【0120】

ＩｎＰ基板１００の第１主表面１上にエピタキシャル膜を成長させるためには、エピタキシャル成長炉の内部でＩｎＰ基板１００を加熱し、第１主表面１上で原料ガスを分解し、分解された原料ガスを反応および堆積させる必要がある。しかし、第１表面層１１において、インジウム酸化物７２、金属インジウム７４、およびリン酸化物７１の各々が過度に少ない場合、加熱に伴いＩｎＰ基板１００を構成するリンが脱離し、第１主表面１が荒れる。この場合、良好なエピタキシャル膜を成長させることができない。

【0121】

本実施形態に係るＩｎＰ基板１００によれば、第１表面層１１において、インジウム酸化物７２、金属インジウム７４、およびリン酸化物７１の各々が過度に少なくなることが抑制されている。このため、インジウム酸化物７２、金属インジウム７４、およびリン酸化物７１が適度に存在することにより、エピタキシャル基板の歩留まりを向上できる。

【0122】

発明者らは、エピタキシャル基板の歩留まりを向上する方策を検討する中で、酸性溶液およびオゾン水の各々にリン化インジウム単結晶基板を浸漬することに着想した。さらに発明者らは、鋭意検討の結果、酸性溶液の水素イオン指数と、オゾン水におけるオゾン濃度とを最適化することによって、ＩｎＰ基板１００の第１表面層１１において、インジウム酸化物７２、金属インジウム７４、およびリン酸化物７１の各々が過度に多くなったり過度に少なくなったりすることを抑制可能であることを見出した。

【0123】

本実施形態に係るＩｎＰ基板１００の製造方法は、酸性溶液にリン化インジウム単結晶基板を浸漬する工程（Ｓ２０）と、オゾン水にリン化インジウム単結晶基板を浸漬する工程（Ｓ４０）とを有している。酸性溶液８１の水素イオン指数が２．０以上４．０以下であり且つオゾン水８２におけるオゾンの濃度は３ｐｐｍ以上３０ｐｐｍ以下である、または、酸性溶液８１の水素イオン指数は１．０以上５．０以下であり且つオゾン水８２におけるオゾンの濃度は１０ｐｐｍ以上３０ｐｐｍ以下である。

【0124】

このため、酸性溶液８１へのＩｎＰ単結晶基板１０の浸漬による化学反応と、オゾン水８２へのＩｎＰ単結晶基板１０の浸漬による化学反応との各々が過度に進行することを抑制することができると考えられる。これによって、ＩｎＰ基板１００の第１表面層１１において、インジウム酸化物７２、金属インジウム７４、およびリン酸化物７１の各々が過度に多くなったり過度に少なくなったりすることを抑制ことができる。このため、上述の通りエピタキシャル基板の歩留まりを向上することができる。

【0125】

本実施形態に係るＩｎＰ基板１００の製造方法によれば、酸性溶液８１にＩｎＰ単結晶基板１０を浸漬する時間は、１０秒以上３００秒（５分）以下である。これによって、酸性溶液８１へのＩｎＰ単結晶基板１０の浸漬による化学反応が過度に進行することを抑制することができると考えられる。このため、インジウム酸化物７２、金属インジウム７４、およびリン酸化物７１の各々が、過度に多くなったり過度に少なくなったりすることを効果的に抑制することができる。このため、上述の通りエピタキシャル基板の歩留まりを向上することができる。

【0126】

本実施形態に係るＩｎＰ基板１００の製造方法によれば、オゾン水８２にＩｎＰ単結晶基板１０を浸漬する時間は、１０秒以上３００秒（５分）以下である。これによって、オゾン水８２へのＩｎＰ単結晶基板１０の浸漬による化学反応が過度に進行することを抑制することができると考えられる。このため、インジウム酸化物７２、金属インジウム７４、およびリン酸化物７１の各々が、過度に多くなったり過度に少なくなったりすることを効果的に抑制することができる。このため、上述の通りエピタキシャル基板の歩留まりを向上することができる。

【実施例】

【0127】

（サンプル準備）
まず、サンプル１から１１に係るＩｎＰ基板１００が準備された。サンプル１から７に係るＩｎＰ基板１００は比較例である。サンプル８から１１に係るサンプルは実施例である。サンプル１から１１に係るＩｎＰ基板１００は、上述のＩｎＰ基板１００の製造方法に沿って製造された。具体的には、下記の表１に示される条件を用いてＩｎＰ基板１００が製造された。

【0128】

【表1】

【0129】

表１は、サンプル１から１１に係るＩｎＰ基板１００の製造条件を示している。サンプル１において、オゾン水にリン化インジウム単結晶基板を浸漬する工程（Ｓ４０）および第２洗浄工程（Ｓ５０）は実施されなかった。サンプル２において、酸性溶液にリン化インジウム単結晶基板を浸漬する工程（Ｓ２０）および第１洗浄工程（Ｓ３０）は、実施されなかった。サンプル３から１１において、上述のＩｎＰ基板１００の製造方法の全ての工程が実施された。

【0130】

サンプル１、５、１０、および１１において、酸性溶液８１は塩酸を含んでおり、水素イオン指数は３となるように調整された。サンプル３、４、および９において酸性溶液はフッ酸を含んでおり、水素イオン指数は１となるように調整された。サンプル６、７、および８において酸性溶液はクエン酸を含んでおり、水素イオン指数は５となるように調整された。

【0131】

サンプル３、６、および１０において酸性溶液への浸漬時間は３００秒であった。サンプル１、７、９、および１１において酸性溶液への浸漬時間は６０秒であった。サンプル４、５、および８において酸性溶液への浸漬時間は１０秒であった。

【0132】

サンプル３、５、および７においてオゾン水８２中のオゾン濃度は１００ｐｐｍとなるように調整された。サンプル２、８、９、および１０においてオゾン水８２中のオゾン濃度は２０ｐｐｍとなるように調整された。サンプル４、６、および１１においてオゾン水８２中のオゾン濃度は５ｐｐｍとなるように調整された。

【0133】

サンプル３、８、および１１においてオゾン水８２中への浸漬時間は３００秒であった。サンプル２、５、６、および９においてオゾン水８２中への浸漬時間は６０秒であった。サンプル４、７、および１０においてオゾン水８２中への浸漬時間は１０秒であった。

【0134】

（評価方法）
サンプル１から１１に係るＩｎＰ基板１００の第１主表面１に対して上述のＸＰＳ分析が実施された。具体的には、上述の分析方法を用いて、第１の積分強度比、第２の積分強度比、第３の積分強度比、および第４の積分強度比の各々が測定された。

【0135】

サンプル１から１１に係るＩｎＰ基板１００を用いて製造されたエピタキシャル基板の歩留まりが測定された。具体的には、サンプル１から１１に係るＩｎＰ基板１００の各々が複数用意された。有機金属気相成長（ＭＯＶＰＥ：Ｍｅｔａｌｏｒｇａｎｉｃ Ｖａｐｏｒ Ｐｈａｓｅ Ｅｐｉｔａｘｙ）法を用いて、ＩｎＰ基板１００の第１主表面１上にエピタキシャル層が形成された。

【0136】

エピタキシャル基板の表面において、ヘイズおよびＬＰＤの数の各々が測定された。測定されたＬＰＤの数を測定領域の面積で割ることによって、ＬＰＤの面密度が測定された。ヘイズおよびＬＰＤの数の各々の測定において、ケーエルエー・テンコール株式会社製の検査装置であるＳｕｒｆｓｃａｎ６２２０が用いられた。光源は、アルゴンイオンレーザとされた。光源の出力は３０ｍＷとされた。光源の波長は４８８ｎｍとされた。

【0137】

ヘイズの測定において、散乱光量／入射光量の値の最小値は、０．００４９ｐｐｍとされた（Ｈａｚｅ Ｆｒｏｍ；０．００４９ｐｐｍ）。言い換えれば、ヘイズの測定下限値は、０．００４９ｐｐｍとされた。

【0138】

ＬＰＤの数の測定において、測定結果に含めるＬＰＤの最小サイズは、０．１９μｍとされた（Ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ；０．１９μｍ）。言い換えれば、検出された表面欠陥の内、最大径が０．１９μｍ以上の表面欠陥がＬＰＤとして特定された。ＬＰＤの数の測定において、測定ピッチは１０μｍとされた（Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ；Ｌｏｗ）。ヘイズの測定およびＬＰＤの数の各々は、エピタキシャル基板の表面の外縁からの距離が３ｍｍ以内の領域を除いたエピタキシャル基板の表面の領域において測定される（エッジエクスクルージョン）。エピタキシャル基板の表面の外縁は、外周面９とエピタキシャル基板の表面との稜線である。

【0139】

ヘイズが７ｐｐｍ以下であり、かつＬＰＤの面密度が５個／ｃｍ^２以下であるエピタキシャル基板が良品とされた。良品であるエピタキシャル基板の数を、製造されたエピタキシャル基板の総数で割った値がエピタキシャル基板の歩留まりとされた。

【0140】

（評価結果）

【0141】

【表2】

【0142】

表２は、サンプル１から１１に係るＩｎＰ基板１００の積分強度比およびエピタキシャル基板の歩留まりを示している。

【0143】

実施例に係るサンプル（サンプル８から１１）において、第１の積分強度比は、１．１５以上３．１０以下であった。第２の積分強度比は、０．０６以上０．２８以下であった。第３の積分強度比は、３．００以上１０．５０以下であった。第４の積分強度比は、１．１８以上１．９９以下であった。

【0144】

図１３、図１４、図１５、および図１６はサンプル１から１１に係るＩｎＰ基板１００を用いて製造したエピタキシャル基板の歩留まりを示している。表２および図１３から１６に示されるように、第１の積分強度比が１．１０以上３．２０以下であり、かつ、第２の積分強度比が０．０５以上０．３０以下であり、かつ、第３の積分強度比が２．９０以上１１．００以下であり、かつ、第４の積分強度比が１．１５以上２．００以下であるサンプル（サンプル８から１１）において、エピタキシャル基板の歩留まりは９０％以上であった。

【0145】

以上のように、比較例に係るＩｎＰ基板１００およびＩｎＰ基板１００の製造方法と比較して、実施例に係るＩｎＰ基板１００およびＩｎＰ基板１００の製造方法によれば、エピタキシャル基板の歩留まりが向上可能であることが確認された。

【0146】

今回開示された実施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はなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0147】

１ 第１主表面、２ 第２主表面、３ 第３主表面、４ 第４主表面、８ 外縁、９ 外周面、１０ リン化インジウム単結晶基板、１１ 第１表面層、１２ 第２表面層、２０ Ｘ線発生設備、２１ Ｘ線源、２２ 第１スリット、２３ グレーティング、２４ 第２スリット、３０ 真空容器、４０ 電子分光器、７１ リン酸化物、７２ インジウム酸化物、７３ インジウム原子、７４ 金属インジウム（インジウムドロップレット）、７５ メタリン酸部、７９ 穴、８１ 酸性溶液、８２ オゾン水、１００ リン化インジウム基板、１０１ 第１方向、１０２ 第２方向、１０３ 第３方向、２００ 分析システム、Ａ 矢印、Ｂ 進行方向、Ｌ１ Ｉｎ－Ｏスペクトル、Ｌ２ Ｉｎ－Ｐスペクトル、Ｌ３ Ｉｎ―Ｉｎスペクトル、Ｌ４ Ｐ－Ｏスペクトル、Ｌ５ Ｐ－Ｉｎスペクトル、ＬＩ Ｉｎ４ｄスペクトル、ＬＰ Ｐ２ｐスペクトル、Ｏ 中心、Ｗ１ 直径、θ１ 入射角度、θ２ 取り出し角度。

【要約】

リン化インジウムとして存在するインジウム元素の積分強度に対する、酸化物として存在するインジウム元素の積分強度の比率は、第１の積分強度比とされる。リン化インジウムとして存在するインジウム元素の積分強度に対する、金属インジウムとして存在するインジウム元素の積分強度の比率は、第２の積分強度比とされる。リン化インジウムとして存在するリン元素の積分強度に対する、酸化物として存在するリン元素の積分強度の比率は、第３の積分強度比とされる。リン元素の積分強度に対する、インジウム元素の積分強度の比率は、第４の積分強度比とされる。第１の積分強度比は、１．１０以上３．２０以下である。第２の積分強度比は、０．０５以上０．３０以下である。第３の積分強度比は、２．９０以上１１．００以下である。第４の積分強度比は、１．１５以上２．００以下である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】