JP5961076B2 - 対象物の表面を評価する方法 - Google Patents
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Description
基板のゼータ電位(界面動電電位)の絶対値を測定することにより洗浄後の基板表面の清浄度を評価する。ゼータ電位の測定装置は小型であり、電源以外の用役を必要とせず、また放射線等の管理区域の設定も不要である。これ故に、ゼータ電位の測定装置は、他の評価装置(例えばX線光電子分光装置、紫外光電子分光、ガスクロマトグラフィ)と比較して、装置の設置場所を問わない。この結果、その場での測定(対象物のゼータ電位測定)ができる。
条件1:酸化膜と有機物汚染のある窒化ガリウム基板表面。
条件2:硫酸過酸化水素水溶液を使って有機物除去と表面酸化を行った窒化ガリウム基板表面。
条件3:条件2の後に、希フッ酸にて表面酸化物を除去した窒化ガリウム基板表面。
条件4:条件3の後に、再び硫酸過酸化水素水溶液を使って表面酸化を行った窒化ガリウム基板表面。
条件5:条件4の基板を大気中に3日間放置。
これらの条件1〜条件5の窒化ガリウム基板のゼータ電位測定を行う。ここで、硫酸過酸化水素水溶液洗浄は、硫酸:過酸化水素水=4:1に10分間の浸漬、超純水で10分間のリンス、この後の基板乾燥、の工程の順に行う。また、希フッ酸洗浄は、濃度5%のフッ酸水溶液に6分間の浸漬、超純水にて10分間のリンス、この後の基板乾燥、の工程の順に行う。
条件1(酸化膜と有機物汚染のある窒化ガリウム基板表面)。
上記の対象物に対する測定によるゼータ電位は10mVである。
条件2(硫酸過酸化水素水溶液を使って有機物除去と表面酸化を行った窒化ガリウム基板表面)。
上記の対象物に対する測定によるゼータ電位は12mVである。
条件3(条件2の後に、希フッ酸にて表面酸化物を除去した窒化ガリウム基板表面)。
上記の対象物に対する測定によるゼータ電位は63mVである。
条件4(条件3の後に、再び硫酸過酸化水素水溶液を使って表面酸化を行った窒化ガリウム基板表面)。
上記の対象物に対する測定によるゼータ電位は55mVである。
条件5(条件4の基板を大気中に3日間放置)。
上記の対象物に対する測定によるゼータ電位は33mVである。
これにより、ゼータ電位の絶対値は洗浄後の表面状態に依存していることが理解される。したがって、ゼータ電位の絶対値は洗浄後の表面状態に関連付けられる。
小型で設置に制限のない測定装置を用いて、洗浄工程管理のために洗浄後の半導体表面を評価できる。
洗浄直後の有機物汚染と酸化膜の影響を簡便な方法にて評価できる。
測定により得られるゼータ電位を管理指標として用いて、半導体基板表面の清浄度を管理できる。
III−V化合物半導体の洗浄後の清浄度を検査できる。
自然酸化膜と強制的に形成した酸化膜の違いを評価できる。
Claims (9)
- 対象物の表面を評価する方法であって、
一又は複数の構成元素からなる半導体の表面を有する対象物を決定する工程と、
前記対象物のゼータ電位を測定するためのpH値を有する水溶液を準備する工程と、
前記対象物を前記水溶液内に配置する工程と、
前記水溶液において前記対象物のゼータ電位の測定を行って、該ゼータ電位の測定値を生成する工程と、
前記ゼータ電位の前記測定値から、前記対象物の前記半導体の表面における清浄度の見積もりを行う工程と、
を備え、
前記清浄度の見積もりでは、前記ゼータ電位の前記測定値から、前記対象物の前記半導体の表面における酸化膜の厚さの見積もりを行い、
前記対象物の表面は、該構成元素と酸素との酸化膜を有する、対象物の表面を評価する方法。 - 前記酸化膜は自然酸化膜を含む、請求項1に記載された対象物の表面を評価する方法。
- 前記見積もりの結果に応じて、前記半導体の清浄度を向上させるための溶液に前記対象物をさらすか否かを判断する工程と、
判断する前記工程において、前記対象物をさらすと判断したとき、前記溶液に前記対象物をさらす工程と、
を備える、請求項1又は請求項2に記載された対象物の表面を評価する方法。 - 前記水溶液に前記対象物を配置する前に、前記半導体の前記構成元素を含む酸化物を除去可能な溶液に前記対象物をさらす工程を更に備える、請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載された対象物の表面を評価する方法。
- 前記半導体の表面のゼータ電位と該表面上の表面酸化膜の厚さとの対応付けを作成する工程を更に備える、請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載された対象物の表面を評価する方法。
- 前記表面酸化膜の厚さは、分光エリプソメータを用いて測定される、請求項5に記載された対象物の表面を評価する方法。
- 前記半導体の表面のゼータ電位と該表面上の表面酸化膜の厚さとの関係の作成に際して、前記ゼータ電位の測定のための溶液のpH値を変更して、いくつかのpH値に関して該表面上の表面酸化膜の厚さと前記半導体の表面のゼータ電位との対応関係を得る工程と、
前記対応関係から、前記溶液のpH値の範囲を決定する工程と、
を備える、請求項1〜請求項6のいずれか一項に記載された対象物の表面を評価する方法。 - 前記半導体の表面はIII−V化合物半導体を備える、請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載された対象物の表面を評価する方法。
- 前記半導体の表面はシリコン又は炭化ケイ素を備える、請求項1〜請求項7のいずれか一項に記載された対象物の表面を評価する方法。
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