JP3232833B2 - ＧａＡｓ単結晶ウェハの製造方法 - Google Patents
ＧａＡｓ単結晶ウェハの製造方法Info
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- JP3232833B2 JP3232833B2 JP31163493A JP31163493A JP3232833B2 JP 3232833 B2 JP3232833 B2 JP 3232833B2 JP 31163493 A JP31163493 A JP 31163493A JP 31163493 A JP31163493 A JP 31163493A JP 3232833 B2 JP3232833 B2 JP 3232833B2
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- Japan
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- crystal wafer
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＧａＡｓ単結晶ウェハ及
びその製造方法並びに選別方法に関するものである。
びその製造方法並びに選別方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】化合物半導体は、ショットキーゲート電
界効果トランジスタ（ＭＥＳＦＥＴ）、高移動度トラン
ジスタ（ＨＥＭＴ）、ヘテロ接合バイポーラトランジス
タ（ＨＢＴ）、受発光デバイス等の作製に用いられてい
る。これらの素子は鏡面ウェハ表面に分子線エピタキシ
ャル成長（ＭＢＥ）法、有機金属気層エピタキシャル成
長（ＭＯＶＰＥ）法により能動層をエピタキシャル成長
することにより作製される。
界効果トランジスタ（ＭＥＳＦＥＴ）、高移動度トラン
ジスタ（ＨＥＭＴ）、ヘテロ接合バイポーラトランジス
タ（ＨＢＴ）、受発光デバイス等の作製に用いられてい
る。これらの素子は鏡面ウェハ表面に分子線エピタキシ
ャル成長（ＭＢＥ）法、有機金属気層エピタキシャル成
長（ＭＯＶＰＥ）法により能動層をエピタキシャル成長
することにより作製される。
【０００３】一般に、鏡面ウェハは次の手順で作成され
る。インゴットをスライスし、ウェハを切り出す。この
ウェハを粗研磨し平坦性を高めた後、メカノケミカル研
磨により鏡面に仕上げる。次に脱脂洗浄、極く僅かなエ
ッチング作用を持つ洗浄液での洗浄、および超純水洗浄
を行う。最後にウェハをＩＰＡ（イソプロピールアルコ
ール）乾燥法またはスピン乾燥法により乾燥する。
る。インゴットをスライスし、ウェハを切り出す。この
ウェハを粗研磨し平坦性を高めた後、メカノケミカル研
磨により鏡面に仕上げる。次に脱脂洗浄、極く僅かなエ
ッチング作用を持つ洗浄液での洗浄、および超純水洗浄
を行う。最後にウェハをＩＰＡ（イソプロピールアルコ
ール）乾燥法またはスピン乾燥法により乾燥する。
【０００４】エピタキシャル成長させるには、このウェ
ハをそのまま用いる場合もあるが、多くの場合、エピタ
キシャル成長前に前処理として、硫酸系エッチャント
（Ｈ2ＳＯ4 −Ｈ2 ０2 −Ｈ2 Ｏ）やアンモニア系エッ
チャント（ＮＨ4 ＯＨ−Ｈ2 Ｏ2 −Ｈ2 Ｏ）で、ウェハ
表面を１〜２μm エッチングしたウェハを用いる。エッ
チング後、エピタキシャル成長炉内で熱処理（サーマル
クリーニング）して、ウェハ表面の自然酸化物を昇華、
蒸発させ表面清浄化を行う。
ハをそのまま用いる場合もあるが、多くの場合、エピタ
キシャル成長前に前処理として、硫酸系エッチャント
（Ｈ2ＳＯ4 −Ｈ2 ０2 −Ｈ2 Ｏ）やアンモニア系エッ
チャント（ＮＨ4 ＯＨ−Ｈ2 Ｏ2 −Ｈ2 Ｏ）で、ウェハ
表面を１〜２μm エッチングしたウェハを用いる。エッ
チング後、エピタキシャル成長炉内で熱処理（サーマル
クリーニング）して、ウェハ表面の自然酸化物を昇華、
蒸発させ表面清浄化を行う。
【０００５】なお、一般的ではないが、熱酸化や紫外線
照射オゾン処理により強制酸化し、表面に厚い酸化層を
形成した後、炉内でサーマルクリーニングにより酸化層
を除去する方法も行われている。
照射オゾン処理により強制酸化し、表面に厚い酸化層を
形成した後、炉内でサーマルクリーニングにより酸化層
を除去する方法も行われている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
技術には次のような欠点が有った。
技術には次のような欠点が有った。
【０００７】（１）エピタキシャル成長前にサーマルク
リーニングの他にエッチングや強制酸化する必要がある
ため、エピタキシャル成長前の経済的負担が大きい。
リーニングの他にエッチングや強制酸化する必要がある
ため、エピタキシャル成長前の経済的負担が大きい。
【０００８】（２）エッチングや強制酸化で前処理した
ＧａＡｓウェハ表面にはＡｓ酸化物、Ｇａ酸化物からな
る酸化層が形成されている。この中でＡｓ酸化物は比較
的容易に除去できるが、Ｇａ酸化物は昇華温度が高いた
めサーマルクリーニングの温度や時間が安定せず、除去
しにくい。
ＧａＡｓウェハ表面にはＡｓ酸化物、Ｇａ酸化物からな
る酸化層が形成されている。この中でＡｓ酸化物は比較
的容易に除去できるが、Ｇａ酸化物は昇華温度が高いた
めサーマルクリーニングの温度や時間が安定せず、除去
しにくい。
【０００９】本発明の目的は、Ｇａ酸化物の除去が容易
な結晶表面をもつウェハを選び出すことによって、前記
した従来技術の欠点を解消し、サーマルクリーニングを
安定かつ容易にでき、その後高品質なエピタキシャル層
を成長できる新規なＧａＡｓ結晶ウェハ及びその製造方
法並びに選別方法を提供することにある。
な結晶表面をもつウェハを選び出すことによって、前記
した従来技術の欠点を解消し、サーマルクリーニングを
安定かつ容易にでき、その後高品質なエピタキシャル層
を成長できる新規なＧａＡｓ結晶ウェハ及びその製造方
法並びに選別方法を提供することにある。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【課題を解決するための手段】条件Ａ： Ｇａ３ｄスペクトルにおいて（Ｇａ−Ｏ結合のピーク
高さ）／（Ｇａ−Ａｓ結合のピーク高さ）≦０．０６ Ａｓ３ｄスペクトルにおいて（Ａｓ−Ａｓ結合のピー
ク高さ）／（Ａｓ−Ｇａ結合のピーク高さ）≧０．４７ 条件Ｂ： Ｇａ３ｄスペクトルにおいて（Ｇａ−Ｏ結合のピーク
高さ）／（Ｇａ−Ａｓ結合のピーク高さ）≦０．０５ Ａｓ３ｄスペクトルにおいて（Ａｓ−Ａｓ結合のピー
ク高さ）／（Ａｓ−Ｇａ結合のピーク高さ）≧０．５ とすると、第１の発明のＧａＡｓ単結晶ウェハの製造方
法は、半絶縁性ＧａＡｓウェハをクエン酸または酢酸
と、硫酸またはフッ酸との混合水溶液に浸漬して、この
ウェハを陽極として電解処理を行うことにより、Ｘ線光
電子分光法のスペクトルが条件Ａを満たすように表面処
理するようにしたものである。
高さ）／（Ｇａ−Ａｓ結合のピーク高さ）≦０．０６ Ａｓ３ｄスペクトルにおいて（Ａｓ−Ａｓ結合のピー
ク高さ）／（Ａｓ−Ｇａ結合のピーク高さ）≧０．４７ 条件Ｂ： Ｇａ３ｄスペクトルにおいて（Ｇａ−Ｏ結合のピーク
高さ）／（Ｇａ−Ａｓ結合のピーク高さ）≦０．０５ Ａｓ３ｄスペクトルにおいて（Ａｓ−Ａｓ結合のピー
ク高さ）／（Ａｓ−Ｇａ結合のピーク高さ）≧０．５ とすると、第１の発明のＧａＡｓ単結晶ウェハの製造方
法は、半絶縁性ＧａＡｓウェハをクエン酸または酢酸
と、硫酸またはフッ酸との混合水溶液に浸漬して、この
ウェハを陽極として電解処理を行うことにより、Ｘ線光
電子分光法のスペクトルが条件Ａを満たすように表面処
理するようにしたものである。
【００１３】第２発明のＧａＡｓ単結晶ウェハの製造方
法は、第１発明の条件Ａに代えて条件Ｂを満たすように
したものである。
法は、第１発明の条件Ａに代えて条件Ｂを満たすように
したものである。
【００１４】第３発明のＧａＡｓ単結晶ウェハの製造方
法は、第１発明及び第２発明の混合水溶液の組成比を、
５％Ｃ6Ｈ8Ｏ7：４９％ＨＦ：Ｈ2Ｏ＝１〜３：５０〜１
００：１〜５０としたものである。
法は、第１発明及び第２発明の混合水溶液の組成比を、
５％Ｃ6Ｈ8Ｏ7：４９％ＨＦ：Ｈ2Ｏ＝１〜３：５０〜１
００：１〜５０としたものである。
【００１５】第４発明のＧａＡｓ単結晶ウェハの製造方
法は、第１発明及び第２発明の混合水溶液の組成比を、
５％ＣＨ3ＣＯ2Ｈ：４９％ＨＦ：Ｈ2Ｏ＝１〜３：５０
〜１００：１〜５０としたものである。
法は、第１発明及び第２発明の混合水溶液の組成比を、
５％ＣＨ3ＣＯ2Ｈ：４９％ＨＦ：Ｈ2Ｏ＝１〜３：５０
〜１００：１〜５０としたものである。
【００１６】第５発明のＧａＡｓ単結晶ウェハの製造方
法は、第１発明及び第２発明の混合水溶液の組成比を、
５％Ｃ6Ｈ8Ｏ7：９８％Ｈ2ＳＯ4：Ｈ2Ｏ＝１〜３：１０
０：１〜５としたものである。
法は、第１発明及び第２発明の混合水溶液の組成比を、
５％Ｃ6Ｈ8Ｏ7：９８％Ｈ2ＳＯ4：Ｈ2Ｏ＝１〜３：１０
０：１〜５としたものである。
【００１７】第６発明のＧａＡｓ単結晶ウェハの製造方
法は、第１発明及び第２発明の混合水溶液の組成比を、
５％ＣＨ3ＣＯ2Ｈ：９８％Ｈ2ＳＯ4：Ｈ2Ｏ＝１〜３：
１００：１〜５としたものである。
法は、第１発明及び第２発明の混合水溶液の組成比を、
５％ＣＨ3ＣＯ2Ｈ：９８％Ｈ2ＳＯ4：Ｈ2Ｏ＝１〜３：
１００：１〜５としたものである。
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【作用】本発明において、光電子スペクトルを測定する
ＧａＡｓ単結晶ウェハは、エピタキシャル成長前の前処
理が行われる鏡面ウェハが対象となる。
ＧａＡｓ単結晶ウェハは、エピタキシャル成長前の前処
理が行われる鏡面ウェハが対象となる。
【００２１】また、結晶表面の構造解析を行う種々の方
法の中で、特にＸ線光電子分光法（X-ray Photoelectro
n Spectroscopy：ＸＰＳ）によってＧａＡｓ単結晶ウェ
ハ表面の光電子スペクトルを測定する理由は、Ｘ線を励
起源として用いると物質構成の原子に局在している内殻
電子の結合エネルギーを測定することが可能であり、こ
れを利用して元素の結合状態を調べることができるから
である。
法の中で、特にＸ線光電子分光法（X-ray Photoelectro
n Spectroscopy：ＸＰＳ）によってＧａＡｓ単結晶ウェ
ハ表面の光電子スペクトルを測定する理由は、Ｘ線を励
起源として用いると物質構成の原子に局在している内殻
電子の結合エネルギーを測定することが可能であり、こ
れを利用して元素の結合状態を調べることができるから
である。
【００２２】Ｇａ３ｄスペクトルのＧａ−Ａｓ結合のピ
ーク高さに対するＧａ−Ｏ結合のピーク高さを条件Ａ
または条件Ｂとしたのは、Ｇａ酸化物は昇華温度が高
く除去しにくいため、条件値より大きい場合、完全に除
去することが難しいからである。
ーク高さに対するＧａ−Ｏ結合のピーク高さを条件Ａ
または条件Ｂとしたのは、Ｇａ酸化物は昇華温度が高
く除去しにくいため、条件値より大きい場合、完全に除
去することが難しいからである。
【００２３】また、Ａｓ３ｄスペクトルのＡｓ−Ｇａ結
合のピーク高さに対するＡｓ−Ａｓ結合のピーク高さを
条件Ａまたは条件Ｂとしたのは、Ａｓ３ｄスペクト
ルのＡｓ−Ａｓ結合ピークはＡｓ層の存在を意味してい
るが、Ａｓ層はＡｓ層下のＧａＡｓ結晶の酸化を防ぐた
めにある程度厚さが必要であり、条件値より小さいと、
酸化を防ぐ厚さが得られないからである。
合のピーク高さに対するＡｓ−Ａｓ結合のピーク高さを
条件Ａまたは条件Ｂとしたのは、Ａｓ３ｄスペクト
ルのＡｓ−Ａｓ結合ピークはＡｓ層の存在を意味してい
るが、Ａｓ層はＡｓ層下のＧａＡｓ結晶の酸化を防ぐた
めにある程度厚さが必要であり、条件値より小さいと、
酸化を防ぐ厚さが得られないからである。
【００２４】但し、 0.05＜(Ga-O 結合のピーク高さ) ／(Ga-As結合のピーク
高さ) ≦0.06 0.47≦(As-As結合のピーク高さ) ／(As-Ga結合のピーク
高さ) ＜0.5 のウェハは特性が不安定であるので、条件Ｂを満たすこ
とが好ましい。
高さ) ≦0.06 0.47≦(As-As結合のピーク高さ) ／(As-Ga結合のピーク
高さ) ＜0.5 のウェハは特性が不安定であるので、条件Ｂを満たすこ
とが好ましい。
【００２５】このような条件を満たすＧａＡｓ単結晶ウ
ェハを製造するには、半絶縁性ＧａＡｓウェハを所定の
溶剤を組み合わせて得られる各種混合水溶液に浸漬して
表面処理するが、このとき電解液組成を調整して上記条
件を満たすようにする。電解液の組合せは、とりわけク
エン酸または酢酸と硫酸またはフッ酸との混合水溶液を
用いた場合に良好な結果が得られる。
ェハを製造するには、半絶縁性ＧａＡｓウェハを所定の
溶剤を組み合わせて得られる各種混合水溶液に浸漬して
表面処理するが、このとき電解液組成を調整して上記条
件を満たすようにする。電解液の組合せは、とりわけク
エン酸または酢酸と硫酸またはフッ酸との混合水溶液を
用いた場合に良好な結果が得られる。
【００２６】光電子スペクトルを測定したＧａＡｓ単結
晶ウェハの中から上記条件を満足するウェハをエピタキ
シャル成長前に予め選別しておくと、選別されたＧａＡ
ｓ単結晶ウェハは、エピタキシャル成長前のエッチング
処理をする必要がなくなる上、エピタキシャル成長前の
サーマルクリーニングが安定かつ容易に行え、その後、
高品質なエピタキシャル層を成長できる。
晶ウェハの中から上記条件を満足するウェハをエピタキ
シャル成長前に予め選別しておくと、選別されたＧａＡ
ｓ単結晶ウェハは、エピタキシャル成長前のエッチング
処理をする必要がなくなる上、エピタキシャル成長前の
サーマルクリーニングが安定かつ容易に行え、その後、
高品質なエピタキシャル層を成長できる。
【００２７】
＜実施例１＞試料には、ＬＥＣ法で製造したノンドープ
半絶縁性ＧａＡｓ結晶ウェハを用いた。この結晶ウェハ
を陽極、Ｐｔを陰極、飽和カロメル電極を参照電極とし
た。電解液にはＨＣｌ、Ｈ2 ＳＯ4 、Ｈ2 Ｏ2 、ＨＦ、
ＮａＯＨを組み合わせて得られる各種混合水溶液と、こ
の各種混合水溶液に更にクエン酸（Ｃ6 Ｈ8 Ｏ7 ）また
は酢酸（ＣＨ3 ＣＯ2 Ｈ）を組み合わせた混合水溶液を
用い、参照電極に対する陽極電位を０〜５Ｖの範囲で電
解を行なった。
半絶縁性ＧａＡｓ結晶ウェハを用いた。この結晶ウェハ
を陽極、Ｐｔを陰極、飽和カロメル電極を参照電極とし
た。電解液にはＨＣｌ、Ｈ2 ＳＯ4 、Ｈ2 Ｏ2 、ＨＦ、
ＮａＯＨを組み合わせて得られる各種混合水溶液と、こ
の各種混合水溶液に更にクエン酸（Ｃ6 Ｈ8 Ｏ7 ）また
は酢酸（ＣＨ3 ＣＯ2 Ｈ）を組み合わせた混合水溶液を
用い、参照電極に対する陽極電位を０〜５Ｖの範囲で電
解を行なった。
【００２８】電解液組成と陽極電位とを調整することに
より、ＸＰＳのスペクトルが、Ｇａ３ｄにおいてＧａ−
Ａｓ結合のピーク高さとＧａ−Ｏ結合のピーク高さの比
が１：（０〜０．２）、Ａｓ３ｄにおいてＡｓ−Ｇａ結
合のピーク高さとＡｓ−Ａｓ結合のピーク高さの比が
１：（０〜１）であるウェハを１００枚作成した。
より、ＸＰＳのスペクトルが、Ｇａ３ｄにおいてＧａ−
Ａｓ結合のピーク高さとＧａ−Ｏ結合のピーク高さの比
が１：（０〜０．２）、Ａｓ３ｄにおいてＡｓ−Ｇａ結
合のピーク高さとＡｓ−Ａｓ結合のピーク高さの比が
１：（０〜１）であるウェハを１００枚作成した。
【００２９】ここでＸＰＳのスペクトル測定条件は、Ｘ
線源にＡｌＫα、試料表面に対するＸ線の入射角を２０
°、試料表面に対するアナライザーインプットレンズの
角度を７５°とした。
線源にＡｌＫα、試料表面に対するＸ線の入射角を２０
°、試料表面に対するアナライザーインプットレンズの
角度を７５°とした。
【００３０】上記ウェハをＭＢＥ装置に投入し、次に述
べるプロセスでエピタキシャル成長した。まず、基板温
度６００℃でＡｓ分子線を照射しながらサーマルクリー
ニングを行った。基板温度が６００℃に達してから反射
高エネルギー電子線回折（ＲＨＥＥＤ）観察により、基
板の最表面が最も安定な状態になる原子配列を示す（２
×４）パターンが現れるまでの時間をサーマルクリーニ
ング時間とした。この後、５２０℃に降温し、アンドー
プＧａＡｓを０．８μm 、ＳｉドープＧａＡｓを０．２
μm 成長した。
べるプロセスでエピタキシャル成長した。まず、基板温
度６００℃でＡｓ分子線を照射しながらサーマルクリー
ニングを行った。基板温度が６００℃に達してから反射
高エネルギー電子線回折（ＲＨＥＥＤ）観察により、基
板の最表面が最も安定な状態になる原子配列を示す（２
×４）パターンが現れるまでの時間をサーマルクリーニ
ング時間とした。この後、５２０℃に降温し、アンドー
プＧａＡｓを０．８μm 、ＳｉドープＧａＡｓを０．２
μm 成長した。
【００３１】エピタキシャル表面特性に対するサーマル
クリーニング時間の測定結果を図１及び図２に示す。図
中のプロットにおいて良好なエピタキシャル表面であっ
たものは白丸、ヘイズなどの表面異常が発生したものは
三角とした。（Ｇａ−Ｏ結合ピーク高さ）／（Ｇａ−Ａ
ｓ結合ピーク高さ）≦０．０５で、かつ（Ａｓ−Ａｓ結
合ピーク高さ）／（Ａｓ−Ｇａ結合ピーク高さ）≧０．
５であるウェハは、それ以外のものに比較してサーマル
クリーニング時間は約１／１０の１分以内と短く、その
時間は安定していた。またエピタキシャル層の鏡面状態
も良好であった。
クリーニング時間の測定結果を図１及び図２に示す。図
中のプロットにおいて良好なエピタキシャル表面であっ
たものは白丸、ヘイズなどの表面異常が発生したものは
三角とした。（Ｇａ−Ｏ結合ピーク高さ）／（Ｇａ−Ａ
ｓ結合ピーク高さ）≦０．０５で、かつ（Ａｓ−Ａｓ結
合ピーク高さ）／（Ａｓ−Ｇａ結合ピーク高さ）≧０．
５であるウェハは、それ以外のものに比較してサーマル
クリーニング時間は約１／１０の１分以内と短く、その
時間は安定していた。またエピタキシャル層の鏡面状態
も良好であった。
【００３２】したがって、上記値を満たすようにウェハ
の電解時に電解液組成と陽極電位とを調整して電解すれ
ば、サーマルクリーニング時間が短く安定し、エピタキ
シャル層の鏡面状態も良好がウェハが得られる。
の電解時に電解液組成と陽極電位とを調整して電解すれ
ば、サーマルクリーニング時間が短く安定し、エピタキ
シャル層の鏡面状態も良好がウェハが得られる。
【００３３】なお、電解液としては、上記した溶剤の組
合せの中でも、クエン酸または酢酸と硫酸またはフッ酸
との混合水溶液を用いた場合に良好な結果が得られてお
り、そのときの電解液の組成比は次の通りである。
合せの中でも、クエン酸または酢酸と硫酸またはフッ酸
との混合水溶液を用いた場合に良好な結果が得られてお
り、そのときの電解液の組成比は次の通りである。
【００３４】５％Ｃ6 Ｈ8 Ｏ7 ：４９％ＨＦ：Ｈ2 Ｏ
＝１〜３：５０〜１００：１〜５０ ５％ＣＨ3 ＣＯ2 Ｈ：４９％ＨＦ：Ｈ2 Ｏ＝１〜３：
５０〜１００：１〜５０ ５％Ｃ6 Ｈ8 Ｏ7 ：９８％Ｈ2 ＳＯ4 ：Ｈ2 Ｏ＝１〜
３：１００：１〜５ ５％ＣＨ3 ＣＯ2 Ｈ：９８％Ｈ2 ＳＯ4 ：Ｈ2 Ｏ＝１
〜３：１００：１〜５ これらの電解液を使用する場合には、電解液にＧａＡｓ
単結晶ウェハを所定時間浸漬して表面をエッチングすれ
ば良く、上述の電極を用いて５Ｖ以下の陽極電位を印加
すれば更に短時間で処理できる。
＝１〜３：５０〜１００：１〜５０ ５％ＣＨ3 ＣＯ2 Ｈ：４９％ＨＦ：Ｈ2 Ｏ＝１〜３：
５０〜１００：１〜５０ ５％Ｃ6 Ｈ8 Ｏ7 ：９８％Ｈ2 ＳＯ4 ：Ｈ2 Ｏ＝１〜
３：１００：１〜５ ５％ＣＨ3 ＣＯ2 Ｈ：９８％Ｈ2 ＳＯ4 ：Ｈ2 Ｏ＝１
〜３：１００：１〜５ これらの電解液を使用する場合には、電解液にＧａＡｓ
単結晶ウェハを所定時間浸漬して表面をエッチングすれ
ば良く、上述の電極を用いて５Ｖ以下の陽極電位を印加
すれば更に短時間で処理できる。
【００３５】また、上記したＸＰＳのスペクトル測定条
件で、上記値を満たすＧａＡｓ単結晶ウェハをエピタキ
シャル成長前に予め選別しておくと、選別されたＧａＡ
ｓ単結晶ウェハは、エピタキシャル成長前のエッチング
処理をする必要がなくなる上、エピタキシャル成長前の
サーマルクリーニングが安定かつ容易に行え、その後、
高品質なエピタキシャル層を成長できる。
件で、上記値を満たすＧａＡｓ単結晶ウェハをエピタキ
シャル成長前に予め選別しておくと、選別されたＧａＡ
ｓ単結晶ウェハは、エピタキシャル成長前のエッチング
処理をする必要がなくなる上、エピタキシャル成長前の
サーマルクリーニングが安定かつ容易に行え、その後、
高品質なエピタキシャル層を成長できる。
【００３６】＜実施例２＞Ｃｒドープした半絶縁性Ｇａ
Ａｓ単結晶ウェハ、Ｓｉドープしたｎ型ＧａＡｓ単結晶
ウェハ、およびＺｎドープしたｐ型ＧａＡｓ単結晶ウェ
ハについても実施例１と同様の実験を行ったところ、実
施例１の場合と同じ結果が得られた。
Ａｓ単結晶ウェハ、Ｓｉドープしたｎ型ＧａＡｓ単結晶
ウェハ、およびＺｎドープしたｐ型ＧａＡｓ単結晶ウェ
ハについても実施例１と同様の実験を行ったところ、実
施例１の場合と同じ結果が得られた。
【００３７】
(1) 請求項１、２に記載のＧａＡｓ単結晶ウェハによれ
ば、短時間に安定してサーマルクリーニングできるた
め、ＭＢＥプロセスによるエピタキシャル成長時間を大
幅に短縮することができる。また、ほぼ完全にサーマル
クリーニングできるため、その後高品質なエピタキシャ
ル層を安定して成長でき、歩留を上げることができる。
ば、短時間に安定してサーマルクリーニングできるた
め、ＭＢＥプロセスによるエピタキシャル成長時間を大
幅に短縮することができる。また、ほぼ完全にサーマル
クリーニングできるため、その後高品質なエピタキシャ
ル層を安定して成長でき、歩留を上げることができる。
【００３８】(2) 請求項３〜８に記載のＧａＡｓ単結晶
ウェハの製造方法によれば、電解液組成を調整して電解
するという簡単な方法により、結合ピーク高さからＧａ
酸化物の少ないウェハを製造できる。
ウェハの製造方法によれば、電解液組成を調整して電解
するという簡単な方法により、結合ピーク高さからＧａ
酸化物の少ないウェハを製造できる。
【００３９】(3) 請求項９、１０に記載のＧａＡｓ単結
晶ウェハの選別方法によれば、予め結合ピーク高さから
Ｇａ酸化物の少ないウェハが選ばれるので、エピタキシ
ャル成長前のエッチング処理をする必要がなく、工程省
略による経済的効果が大きい。
晶ウェハの選別方法によれば、予め結合ピーク高さから
Ｇａ酸化物の少ないウェハが選ばれるので、エピタキシ
ャル成長前のエッチング処理をする必要がなく、工程省
略による経済的効果が大きい。
【図１】（Ｇａ−Ｏ結合ピーク高さ）／（Ｇａ−Ａｓ結
合ピーク高さ）に対するサーマルクリーニング時間との
関係を示す特性図。
合ピーク高さ）に対するサーマルクリーニング時間との
関係を示す特性図。
【図２】（Ａｓ−Ａｓ結合ピーク高さ）／（Ａｓ−Ｇａ
結合ピーク高さ）に対するサーマルクリーニング時間と
の関係を示す特性図。
結合ピーク高さ）に対するサーマルクリーニング時間と
の関係を示す特性図。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−102128（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−29518（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−124863（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−166795（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−45318（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−97500（ＪＰ，Ａ) Ｈ．Ｊ．Ｙｏｏｎ ｅｔ ａｌ．，" Ｔｈｅ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｎａｔｉｖ ｅ Ｏｘｉｄｅ ｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａ ｌｌｙ Ｅｔｃｈｅｄ ＧａＡｓ（100) Ｓｕｒｆａｃｅｓ”，Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒ ｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｖｏｌ．139, Ｎｏ．11，Ｎｏｖ．1992 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C30B 1/00 - 35/00 G01N 23/227 ＣＡ（ＳＴＮ)
Claims (6)
- 【請求項１】 半絶縁性ＧａＡｓウェハをクエン酸また
は酢酸と、硫酸またはフッ酸との混合水溶液に浸漬し、
前記ウェハを陽極として電解処理を行うことにより、Ｘ
線光電子分光法のスペクトルが次の２条件を満たすよう
に表面処理することを特徴とするＧａＡｓ単結晶ウェハ
の製造方法。 Ｇａ３ｄスペクトルにおいて （Ｇａ−Ｏ結合のピーク高さ）／（Ｇａ−Ａｓ結合のピ
ーク高さ）≦０．０６ Ａｓ３ｄスペクトルにおいて （Ａｓ−Ａｓ結合のピーク高さ）／（Ａｓ−Ｇａ結合の
ピーク高さ）≧０．４７ - 【請求項２】 半絶縁性ＧａＡｓウェハをクエン酸また
は酢酸と、硫酸またはフッ酸との混合水溶液に浸漬し、
前記ウェハを陽極として電解処理を行うことにより、Ｘ
線光電子分光法のスペクトルが次の２条件を満たすよう
に表面処理することを特徴とするＧａＡｓ単結晶ウェハ
の製造方法。 Ｇａ３ｄスペクトルにおいて （Ｇａ−Ｏ結合のピーク高さ）／（Ｇａ−Ａｓ結合のピ
ーク高さ）≦０．０５ Ａｓ３ｄスペクトルにおいて （Ａｓ−Ａｓ結合のピーク高さ）／（Ａｓ−Ｇａ結合の
ピーク高さ）≧０．５ - 【請求項３】 上記混合水溶液の組成比が ５％Ｃ 6 Ｈ 8 Ｏ 7 ：４９％ＨＦ：Ｈ 2 Ｏ＝１〜３：５０〜１
００：１〜５０ である請求項１または２に記載のＧａＡｓ単結晶ウェハ
の製造方法。 - 【請求項４】 上記混合水溶液の組成比が ５％ＣＨ 3 ＣＯ 2 Ｈ：４９％ＨＦ：Ｈ 2 Ｏ＝１〜３：５０
〜１００：１〜５０ である請求項１または２に記載のＧａＡｓ単結晶ウェハ
の製造方法。 - 【請求項５】 上記混合水溶液の組成比が ５％Ｃ 6 Ｈ 8 Ｏ 7 ：９８％Ｈ 2 ＳＯ 4 ：Ｈ 2 Ｏ＝１〜３：１０
０：１〜５ である請求項１または２に記載のＧａＡｓ単結晶ウェハ
の製造方法。 - 【請求項６】 上記混合水溶液の組成比が ５％ＣＨ 3 ＣＯ 2 Ｈ：９８％Ｈ 2 ＳＯ 4 ：Ｈ 2 Ｏ＝１〜３：
１００：１〜５ である請求項１または２に記載のＧａＡｓ単結晶ウェハ
の製造方法。
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| JP (1) | JP3232833B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1993
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| Ｈ．Ｊ．Ｙｏｏｎ ｅｔ ａｌ．，"Ｔｈｅ Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｎａｔｉｖｅ Ｏｘｉｄｅ ｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌｌｙ Ｅｔｃｈｅｄ ＧａＡｓ（１００）Ｓｕｒｆａｃｅｓ"，Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｖｏｌ．１３９，Ｎｏ．１１，Ｎｏｖ．１９９２ |
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| CN115087767A (zh) * | 2020-03-02 | 2022-09-20 | 住友电气工业株式会社 | 砷化镓单晶衬底和砷化镓单晶衬底的制造方法 |
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