JPH0582504A - ＧａＡｓウエハの表面処理方法 - Google Patents
ＧａＡｓウエハの表面処理方法Info
- Publication number
- JPH0582504A JPH0582504A JP26862591A JP26862591A JPH0582504A JP H0582504 A JPH0582504 A JP H0582504A JP 26862591 A JP26862591 A JP 26862591A JP 26862591 A JP26862591 A JP 26862591A JP H0582504 A JPH0582504 A JP H0582504A
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- etching
- wafer
- mirror
- gaas wafer
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Abstract
(57)【要約】
【構成】鏡面研磨処理後の、ＧａＡｓウエハを濃アンモ
ニア水（２８％）１〜５００容量部と過酸化水素水（３
０％）１容量部とを水１〜５０容量部で調製してなるエ
ッチング液で処理する。 【効果】鏡面研磨済みのＧａＡｓウエハを表面精度と、
鏡面の保持下にエッチング処理を行うことができる。
ニア水（２８％）１〜５００容量部と過酸化水素水（３
０％）１容量部とを水１〜５０容量部で調製してなるエ
ッチング液で処理する。 【効果】鏡面研磨済みのＧａＡｓウエハを表面精度と、
鏡面の保持下にエッチング処理を行うことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＧａＡｓウエハを利用し
て半導体を製造する際に、ウエハ表面の汚染、酸化被膜
等を除去するための表面処理方法、特にエッチングに関
するものである。
て半導体を製造する際に、ウエハ表面の汚染、酸化被膜
等を除去するための表面処理方法、特にエッチングに関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＧａＡｓウエハを利用した半導体装置の
製造工程で、先ず最初の工程は ウエハ表面にエピタキシャル膜を成長させる Ｓｉ29等のイオンを注入する に大別される。
製造工程で、先ず最初の工程は ウエハ表面にエピタキシャル膜を成長させる Ｓｉ29等のイオンを注入する に大別される。
【０００３】これらの工程では、鏡面ウエハが用いられ
るが、ウエハは通常ウエハメーカから搬入されるので、
工程を始めるまでに一定の保存期間が必ず存在する。そ
のため保存中にウエハ表面は保存容器からの汚染、自然
酸化被膜等、種々の汚染を受けておりそのままでは使用
できない。
るが、ウエハは通常ウエハメーカから搬入されるので、
工程を始めるまでに一定の保存期間が必ず存在する。そ
のため保存中にウエハ表面は保存容器からの汚染、自然
酸化被膜等、種々の汚染を受けておりそのままでは使用
できない。
【０００４】そこで通常は、表面をエッチングして新鮮
なＧａＡｓ層を表面に作ってから上記工程へ入れる。Ｇ
ａＡｓとエッチングする方法としてはエッチング液とし
て Ｈ2 ＳＯ4 ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ系 ＮＨ4 ＯＨ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ系 の２種類が広く用いられている。
なＧａＡｓ層を表面に作ってから上記工程へ入れる。Ｇ
ａＡｓとエッチングする方法としてはエッチング液とし
て Ｈ2 ＳＯ4 ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ系 ＮＨ4 ＯＨ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ系 の２種類が広く用いられている。
【０００５】の硫酸系は、鏡面が保持されたままエッ
チングが可能であるが、エッチング液の濃度を、ウエハ
全域で一定にすることは困難で、エッチングによるウエ
ハ表面精度は悪化する。例えばＨ2 ＳＯ4 ：Ｈ2 Ｏ2 ：
Ｈ2 Ｏ＝３：１：１（容量比）で濃度４０〜５０℃、エ
ッチング量８〜１０μｍの条件で、３インチウエハをエ
ッチングした場合、ウエハの表面精度は２〜３μｍ悪化
する。この方法は、あまり表面精度が要求されていな
い、個別電子部品製造用のエピタキシャル膜成長用には
広く利用されているが、集積回路製造用には不向きであ
る。
チングが可能であるが、エッチング液の濃度を、ウエハ
全域で一定にすることは困難で、エッチングによるウエ
ハ表面精度は悪化する。例えばＨ2 ＳＯ4 ：Ｈ2 Ｏ2 ：
Ｈ2 Ｏ＝３：１：１（容量比）で濃度４０〜５０℃、エ
ッチング量８〜１０μｍの条件で、３インチウエハをエ
ッチングした場合、ウエハの表面精度は２〜３μｍ悪化
する。この方法は、あまり表面精度が要求されていな
い、個別電子部品製造用のエピタキシャル膜成長用には
広く利用されているが、集積回路製造用には不向きであ
る。
【０００６】またのＮＨ4 ＨＯ系は、エッチング速度
をウエハ全域で一定にすることは容易であるが、ウエハ
表面の鏡面性は保持されない。処理後のウエハ表面に
は、結晶欠陥等に起因する微小なエッチング（ピット）
が多数出現する。このウエハにエピタキシャル膜成長を
行うと、これらのピットを核として不要な成長が行わ
れ、エピタキシャル膜の表面状態は不良となる。
をウエハ全域で一定にすることは容易であるが、ウエハ
表面の鏡面性は保持されない。処理後のウエハ表面に
は、結晶欠陥等に起因する微小なエッチング（ピット）
が多数出現する。このウエハにエピタキシャル膜成長を
行うと、これらのピットを核として不要な成長が行わ
れ、エピタキシャル膜の表面状態は不良となる。
【０００７】例えばＮＨ4 ＯＨ：Ｈ2 Ｏ2 ：Ｈ2 Ｏ＝
１：１：２とし、温度３０〜４０℃でエッチング量４〜
５μｍの条件で、３インチウエハをエッチングした場
合、ウエハの表面に出現するピットを、パーティクルカ
ウンタで評価してみたところ、パーティクルカウンタ
は、レーザービームのピットによる後方散乱を利用して
ピットを検出しており、散乱面積でのピット径を代表す
る。このエッチングにより、散乱面積０．０６μｍ2 以
上のピット数は、ウエハ全域で１００〜２００個が１０
０倍以上に増加する。
１：１：２とし、温度３０〜４０℃でエッチング量４〜
５μｍの条件で、３インチウエハをエッチングした場
合、ウエハの表面に出現するピットを、パーティクルカ
ウンタで評価してみたところ、パーティクルカウンタ
は、レーザービームのピットによる後方散乱を利用して
ピットを検出しており、散乱面積でのピット径を代表す
る。このエッチングにより、散乱面積０．０６μｍ2 以
上のピット数は、ウエハ全域で１００〜２００個が１０
０倍以上に増加する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】したがって従来法では
鏡面保持、表面精度保持下にエッチングを達成すること
は困難であり、この点を解決する新しいＧａＡｓウエハ
の表面処理方法の開発が要望されていた。
鏡面保持、表面精度保持下にエッチングを達成すること
は困難であり、この点を解決する新しいＧａＡｓウエハ
の表面処理方法の開発が要望されていた。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らはこのような
従来の表面処理方法の欠点を克服するため鋭意研究を重
ねた結果、従来の硫酸系のエッチングが、表面精度を
悪化させるのは、硫酸による粘性が大きいことが主たる
原因であり、粘性を下げる目的で、硫酸の量を減ずる
と、鏡面の保持ができないが、ＮＨ4ＯＨ系では粘性が
低く各組成の比率は広い範囲で表面精度が保持できるの
で、問題は表面に出現するピットであり、これを低減さ
せればよいことになること、ピットの出現は、ＮＨ4
ＯＨ系のエッチングが、結晶方位によりその速度が異な
る（異方性がある）ことによるもので、組成比を所定範
囲に設定することにより、その程度を減ずることができ
ること、濃アンモニア水と過酸化水素水（３０％）の比
を容量比でアンモニア過剰とした水溶液を用いて処理す
ることにより、鏡面保持とウエハ表面精度保持が同時に
達成され、その目的を満足しうることを見い出し、この
知見に基づき本発明をなすに至った。
従来の表面処理方法の欠点を克服するため鋭意研究を重
ねた結果、従来の硫酸系のエッチングが、表面精度を
悪化させるのは、硫酸による粘性が大きいことが主たる
原因であり、粘性を下げる目的で、硫酸の量を減ずる
と、鏡面の保持ができないが、ＮＨ4ＯＨ系では粘性が
低く各組成の比率は広い範囲で表面精度が保持できるの
で、問題は表面に出現するピットであり、これを低減さ
せればよいことになること、ピットの出現は、ＮＨ4
ＯＨ系のエッチングが、結晶方位によりその速度が異な
る（異方性がある）ことによるもので、組成比を所定範
囲に設定することにより、その程度を減ずることができ
ること、濃アンモニア水と過酸化水素水（３０％）の比
を容量比でアンモニア過剰とした水溶液を用いて処理す
ることにより、鏡面保持とウエハ表面精度保持が同時に
達成され、その目的を満足しうることを見い出し、この
知見に基づき本発明をなすに至った。
【００１０】すなわち本発明は、ＧａＡｓウエハの表面
処理するに当り、鏡面研磨工程の後濃アンモニア水（２
８％）１〜５００容量部と、過酸化水素水（３０％）１
容量部とを１〜５００容量部の水で調製してなるエッチ
ング溶液でＧａＡｓウエハをエッチング処理することを
特徴とするＧａＡｓウエハ表面処理方法を提供するもの
である。
処理するに当り、鏡面研磨工程の後濃アンモニア水（２
８％）１〜５００容量部と、過酸化水素水（３０％）１
容量部とを１〜５００容量部の水で調製してなるエッチ
ング溶液でＧａＡｓウエハをエッチング処理することを
特徴とするＧａＡｓウエハ表面処理方法を提供するもの
である。
【００１１】本発明において、過酸化水素水（３０％）
１容量に対して濃アンモニア水（２８％）を１容量より
多く５００容量以下とする。濃アンモニア水が少なすぎ
るとＧａＡｓ表面の酸化膜を十分に溶解できず、むらに
なる。５００容量部を越えると極端にエッチングレート
が低くなり、時間がかかる。また水溶液への調製は過酸
化水素水（３０％）１容量に対して１〜５００容量とす
る。この水の量が少なすぎると表面に荒れを生じる。ま
た多すぎると極端にエッチングレートが低くなり、時間
がかかる。このエッチング処理の液温は１０〜４０℃が
好ましい。温度が低過ぎると反応が進まず、温度が高す
ぎるとエッチングレートが高くなりすぎて、表面にうね
りを生じる。
１容量に対して濃アンモニア水（２８％）を１容量より
多く５００容量以下とする。濃アンモニア水が少なすぎ
るとＧａＡｓ表面の酸化膜を十分に溶解できず、むらに
なる。５００容量部を越えると極端にエッチングレート
が低くなり、時間がかかる。また水溶液への調製は過酸
化水素水（３０％）１容量に対して１〜５００容量とす
る。この水の量が少なすぎると表面に荒れを生じる。ま
た多すぎると極端にエッチングレートが低くなり、時間
がかかる。このエッチング処理の液温は１０〜４０℃が
好ましい。温度が低過ぎると反応が進まず、温度が高す
ぎるとエッチングレートが高くなりすぎて、表面にうね
りを生じる。
【００１２】またエッチング時間はエッチング量１μｍ
以下が十分に達成される時間であり、特に制限はない
が、１秒以上が好ましく、３０秒以下で十分である。エ
ッチング時間は所望のエッチング量によって定まる。エ
ッチング量を減ずることによりピットの出現を低減でき
る。しかし、エッチング量をただ単純に減ずるのは、本
来の目的である表面の汚染除去に対して効果がなくな
る。
以下が十分に達成される時間であり、特に制限はない
が、１秒以上が好ましく、３０秒以下で十分である。エ
ッチング時間は所望のエッチング量によって定まる。エ
ッチング量を減ずることによりピットの出現を低減でき
る。しかし、エッチング量をただ単純に減ずるのは、本
来の目的である表面の汚染除去に対して効果がなくな
る。
【００１３】
【実施例】次に本発明を実施例に基づきさらに詳細に説
明する。 実施例１ エッチング液（ＮＨ4 ＯＨ（２８％）：Ｈ2 Ｏ2 （３０
％）：Ｈ2 Ｏ＝１００：１：２００（容量比））を用
い、２５℃で５秒間３インチＧａＡｓウエハをエッチン
グして、次のように評価を行った。 イ）表面の汚染除去 汚染除去の評価には、このウエハにＳｉをドープしたＧ
ａＡｓのエピタキシャル成長を行い、エピタキシャル層
の電子移動度及びキャリアの濃度分布形状を用いた。 この実施例では、電子の移動度は μ＝４０００cm2/V.
S 室温 μ＝１２０００cm2/V.S 77ｋ° と良好であった。また、キャリアの濃度分布は、特にエ
ピタキシャル層と基板との界面に乱れがあるのかどうか
が判断されるが、全く問題なかった。したがって、十分
除去されていると考えられる。
明する。 実施例１ エッチング液（ＮＨ4 ＯＨ（２８％）：Ｈ2 Ｏ2 （３０
％）：Ｈ2 Ｏ＝１００：１：２００（容量比））を用
い、２５℃で５秒間３インチＧａＡｓウエハをエッチン
グして、次のように評価を行った。 イ）表面の汚染除去 汚染除去の評価には、このウエハにＳｉをドープしたＧ
ａＡｓのエピタキシャル成長を行い、エピタキシャル層
の電子移動度及びキャリアの濃度分布形状を用いた。 この実施例では、電子の移動度は μ＝４０００cm2/V.
S 室温 μ＝１２０００cm2/V.S 77ｋ° と良好であった。また、キャリアの濃度分布は、特にエ
ピタキシャル層と基板との界面に乱れがあるのかどうか
が判断されるが、全く問題なかった。したがって、十分
除去されていると考えられる。
【００１４】ロ）表面精度 エッチングの前後でＴＴＶを測定したところ、いずれも
２．７μｍと変化はなく、精度は保持されている。
２．７μｍと変化はなく、精度は保持されている。
【００１５】ハ）表面のピット ピットの測定には、サーフスキャン４０００（米国テン
コール社製）を用いた。測定粒子径は、０．０６μｍ2
以上として、１００〜２００個がエッチング後でも１０
０〜２００個と、測定のバラツキの範囲で同一測定値で
あった。
コール社製）を用いた。測定粒子径は、０．０６μｍ2
以上として、１００〜２００個がエッチング後でも１０
０〜２００個と、測定のバラツキの範囲で同一測定値で
あった。
【００１６】また、前記エピタキシャル膜成長後の表面
状態も良好であった。以上の評価結果より、本発明方法
が従来にない性能、表面精度の保持と鏡面の保持を兼ね
備えていることがわかる。
状態も良好であった。以上の評価結果より、本発明方法
が従来にない性能、表面精度の保持と鏡面の保持を兼ね
備えていることがわかる。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、鏡面研磨済みのＧａＡ
ｓウエハを表面精度と、鏡面の保持下にエッチング処理
を行うことができるという優れた作用効果を奏する。
ｓウエハを表面精度と、鏡面の保持下にエッチング処理
を行うことができるという優れた作用効果を奏する。
Claims (1)
- 【請求項１】 ＧａＡｓウエハを表面処理するに当た
り、鏡面研磨後の、ＧａＡｓウエハを濃アンモニア水１
〜５００容量部と過酸化水素水（３０％）１容量部とを
水１〜５００容量部で調製してなるエッチング液で処理
することを特徴とするＧａＡｓウエハの表面処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26862591A JPH0582504A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | ＧａＡｓウエハの表面処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26862591A JPH0582504A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | ＧａＡｓウエハの表面処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0582504A true JPH0582504A (ja) | 1993-04-02 |
Family
ID=17461149
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26862591A Pending JPH0582504A (ja) | 1991-09-20 | 1991-09-20 | ＧａＡｓウエハの表面処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0582504A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008244434A (ja) * | 2007-01-29 | 2008-10-09 | Interuniv Micro Electronica Centrum Vzw | Ｉｉｉ−ｖ族半導体基板からのバルク金属汚染の除去方法 |
-
1991
- 1991-09-20 JP JP26862591A patent/JPH0582504A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008244434A (ja) * | 2007-01-29 | 2008-10-09 | Interuniv Micro Electronica Centrum Vzw | Ｉｉｉ−ｖ族半導体基板からのバルク金属汚染の除去方法 |
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