JPH10233382A - 半導体の表面清浄方法 - Google Patents
半導体の表面清浄方法Info
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- JPH10233382A JPH10233382A JP4840297A JP4840297A JPH10233382A JP H10233382 A JPH10233382 A JP H10233382A JP 4840297 A JP4840297 A JP 4840297A JP 4840297 A JP4840297 A JP 4840297A JP H10233382 A JPH10233382 A JP H10233382A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＩＩＩ族窒化物系半導体に電極を形成する際
の、あるいはこの半導体にホモエピタキシャル成長を行
って発光素子として使用する際の、該半導体の表面清浄
方法であって、清浄化された該半導体の使用により、電
極−半導体間のＩ−Ｖ特性を低減し、半導体素子の駆動
用電圧を大幅に低減することができ、また高性能な発光
素子を作製することができる。 【解決手段】 ＩＩＩ族窒化物系半導体に、電極形成あ
るいはホモエピタキシャル成長を行うのに先立ち、弗酸
系エッチャントにより該半導体表面を処理する。
の、あるいはこの半導体にホモエピタキシャル成長を行
って発光素子として使用する際の、該半導体の表面清浄
方法であって、清浄化された該半導体の使用により、電
極−半導体間のＩ−Ｖ特性を低減し、半導体素子の駆動
用電圧を大幅に低減することができ、また高性能な発光
素子を作製することができる。 【解決手段】 ＩＩＩ族窒化物系半導体に、電極形成あ
るいはホモエピタキシャル成長を行うのに先立ち、弗酸
系エッチャントにより該半導体表面を処理する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＩＩ族窒化物系
半導体に電極を形成する際の、あるいはこの半導体にホ
モエピタキシャル成長を行って発光素子として使用する
際の、該半導体の表面清浄方法に関する。
半導体に電極を形成する際の、あるいはこの半導体にホ
モエピタキシャル成長を行って発光素子として使用する
際の、該半導体の表面清浄方法に関する。
【０００２】
【技術背景】各種の半導体に電極を形成し、種々の半導
体素子として実用されている。この電極の形成は、成長
させた半導体用の結晶表面に金属を蒸着させることによ
り行われる。この半導体の表面が清浄化されていない
と、電極が良好に形成されず、電極と半導体との間の接
触抵抗が大となる。
体素子として実用されている。この電極の形成は、成長
させた半導体用の結晶表面に金属を蒸着させることによ
り行われる。この半導体の表面が清浄化されていない
と、電極が良好に形成されず、電極と半導体との間の接
触抵抗が大となる。
【０００３】また、発光素子用の半導体素子として、種
々の半導体が使用されており、この発光素子は、例え
ば、成長させた半導体用の結晶表面にホモエピタキシャ
ル成長を行うことにより作製される。この半導体の表面
が清浄化されていないと、ホモエピタキシャル成長が良
好に行われず、高性能の発光素子とすることができな
い。
々の半導体が使用されており、この発光素子は、例え
ば、成長させた半導体用の結晶表面にホモエピタキシャ
ル成長を行うことにより作製される。この半導体の表面
が清浄化されていないと、ホモエピタキシャル成長が良
好に行われず、高性能の発光素子とすることができな
い。
【０００４】従来、半導体表面の清浄化方法として、Ｇ
ａＡｓ系半導体やＩｎＰ系半導体では、硫酸系のエッチ
ャント、あるいはアンモニア系のエッチャントを用いた
エッチング方法が知られている。しかし、これら硫酸系
やアンモニア系のエッチャントを用いるエッチング方法
を、上記のＩＩＩ族窒化物系半導体に適用しても、ＩＩ
Ｉ族窒化物系半導体表面を清浄化することはできない。
ａＡｓ系半導体やＩｎＰ系半導体では、硫酸系のエッチ
ャント、あるいはアンモニア系のエッチャントを用いた
エッチング方法が知られている。しかし、これら硫酸系
やアンモニア系のエッチャントを用いるエッチング方法
を、上記のＩＩＩ族窒化物系半導体に適用しても、ＩＩ
Ｉ族窒化物系半導体表面を清浄化することはできない。
【０００５】従って、これまでは、ＧａＮ系半導体に電
極を形成すると、電極とＧａＮ系半導体との間の電流
（Ｉ）−電圧（Ｖ）特性は大きなショットキバリアを示
し、この半導体素子を駆動する際の電圧が大きくなるこ
とが観察されている。また、従来のＧａＮ系半導体にホ
モエピタキシャル成長を行った場合、結晶性の悪化も観
察されている。
極を形成すると、電極とＧａＮ系半導体との間の電流
（Ｉ）−電圧（Ｖ）特性は大きなショットキバリアを示
し、この半導体素子を駆動する際の電圧が大きくなるこ
とが観察されている。また、従来のＧａＮ系半導体にホ
モエピタキシャル成長を行った場合、結晶性の悪化も観
察されている。
【０００６】上記の硫酸系やアンモニア系のエッチャン
ト以外に、弗酸系のエッチャントも知られている。この
弗酸系エッチャントは、表面酸化膜を除去する性質を有
し、ＩＶ族系半導体であるＳｉ系半導体に対しては、良
好な表面清浄化剤として作用するため、各種プロセス前
の表面清浄化処理に利用されている。また、弗酸系エッ
チャントは、ＩＩＩ−Ｖ族系半導体であるＧａＡｓ系や
ＩｎＰ系の半導体に対しても、表面清浄化処理に利用さ
れている。
ト以外に、弗酸系のエッチャントも知られている。この
弗酸系エッチャントは、表面酸化膜を除去する性質を有
し、ＩＶ族系半導体であるＳｉ系半導体に対しては、良
好な表面清浄化剤として作用するため、各種プロセス前
の表面清浄化処理に利用されている。また、弗酸系エッ
チャントは、ＩＩＩ−Ｖ族系半導体であるＧａＡｓ系や
ＩｎＰ系の半導体に対しても、表面清浄化処理に利用さ
れている。
【０００７】しかし、この弗酸系エッチャントによるエ
ッチング方法が上記のＩＩＩ族窒化物系半導体表面の清
浄化に適用できることの報告は今日までなされておら
ず、良好な半導体素子を提供する上で、また高性能の発
光素子を提供する上で、ＩＩＩ族窒化物系半導体表面の
清浄化技術の確率が切望されている。
ッチング方法が上記のＩＩＩ族窒化物系半導体表面の清
浄化に適用できることの報告は今日までなされておら
ず、良好な半導体素子を提供する上で、また高性能の発
光素子を提供する上で、ＩＩＩ族窒化物系半導体表面の
清浄化技術の確率が切望されている。
【０００８】
【発明の目的】本発明は、半導体素子を駆動する際の電
圧を大幅に低減するために、また高性能な発光素子を提
供するために、ＩＩＩ族窒化物系半導体の効果的な表面
清浄化方法を提供することを目的とする。
圧を大幅に低減するために、また高性能な発光素子を提
供するために、ＩＩＩ族窒化物系半導体の効果的な表面
清浄化方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【発明の概要】本発明者等は、上記の目的を達成するた
めの検討を行っている途上で、先ず、前記のＳｉ系半導
体に対して鏡面エッチャントとして作用する弗酸系エッ
チャントが、ＩＩＩ族窒化物系半導体に対して、効果的
なエッチャントとして作用することを見出した。
めの検討を行っている途上で、先ず、前記のＳｉ系半導
体に対して鏡面エッチャントとして作用する弗酸系エッ
チャントが、ＩＩＩ族窒化物系半導体に対して、効果的
なエッチャントとして作用することを見出した。
【００１０】この知見の下に更に検討を重ねた結果、
（１）弗酸系エッチャントで表面処理したＩＩＩ族窒化
物系半導体に電極形成行えば、Ｉ−Ｖ特性が改善され、
半導体素子駆動用の電圧が大幅に低減すること、同時に
（２）このＩ−Ｖ特性の改善効果は再現性良く得られる
ことを見出し、併せて（３）弗酸系エッチャントで表面
処理したＩＩＩ族窒化物系半導体にホモエピタキシャル
成長を行えば、成長層の結晶性の改善効果が得られるこ
とをも見出した。
（１）弗酸系エッチャントで表面処理したＩＩＩ族窒化
物系半導体に電極形成行えば、Ｉ−Ｖ特性が改善され、
半導体素子駆動用の電圧が大幅に低減すること、同時に
（２）このＩ−Ｖ特性の改善効果は再現性良く得られる
ことを見出し、併せて（３）弗酸系エッチャントで表面
処理したＩＩＩ族窒化物系半導体にホモエピタキシャル
成長を行えば、成長層の結晶性の改善効果が得られるこ
とをも見出した。
【００１１】本発明の半導体の表面清浄方法は、以上の
知見に基づくもので、ＩＩＩ族窒化物系半導体に、電極
形成あるいはホモエピタキシャル成長を行うのに先立
ち、弗酸系エッチャントにより該半導体表面を処理する
ことを特徴とする。
知見に基づくもので、ＩＩＩ族窒化物系半導体に、電極
形成あるいはホモエピタキシャル成長を行うのに先立
ち、弗酸系エッチャントにより該半導体表面を処理する
ことを特徴とする。
【００１２】本発明におけるＩＩＩ族窒化物系半導体と
しては、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＧａＩｎＮ系等
の半導体が挙げられる。これらの半導体であれば、本発
明の方法により、その表面を効果的に清浄化して鏡面化
することができる。
しては、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＡｌＧａＮ、ＧａＩｎＮ系等
の半導体が挙げられる。これらの半導体であれば、本発
明の方法により、その表面を効果的に清浄化して鏡面化
することができる。
【００１３】また、本発明における弗酸系エッチャント
は、弗酸、あるいは弗酸を含む混酸（弗酸と硝酸あるい
は塩酸等との混酸−以下「混酸」と略す）等が挙げられ
る。上記のうち、弗酸は、周知の通り、フッ化水素の水
溶液を指し、その濃度は特に制限するものではなく、清
浄対象のＩＩＩ族窒化物系半導体（酸に安定）の種類に
応じて飽和濃度までの広い範囲から適宜選定されるが、
低すぎると、所望の清浄度合いまで清浄化することが不
可能ないしは極めて困難であり、また所望度合いまで清
浄化できるとしても、清浄化に要する時間が長くなりす
ぎて、生産性が低下するため、本発明では、一般に、５
％〜飽和濃度の範囲内で使用することが好ましい。さら
に、上記の混酸は、弗酸と他の酸とを予め混合したもの
に限らず、別々に使用するものをも含む。このときの弗
酸と他の酸との混合（使用）割合、および各酸の濃度
も、特に制限するものではなく、混酸中の弗酸が上記濃
度範囲となる割合であれば、どのような混合割合であっ
ても濃度であってもよい。
は、弗酸、あるいは弗酸を含む混酸（弗酸と硝酸あるい
は塩酸等との混酸−以下「混酸」と略す）等が挙げられ
る。上記のうち、弗酸は、周知の通り、フッ化水素の水
溶液を指し、その濃度は特に制限するものではなく、清
浄対象のＩＩＩ族窒化物系半導体（酸に安定）の種類に
応じて飽和濃度までの広い範囲から適宜選定されるが、
低すぎると、所望の清浄度合いまで清浄化することが不
可能ないしは極めて困難であり、また所望度合いまで清
浄化できるとしても、清浄化に要する時間が長くなりす
ぎて、生産性が低下するため、本発明では、一般に、５
％〜飽和濃度の範囲内で使用することが好ましい。さら
に、上記の混酸は、弗酸と他の酸とを予め混合したもの
に限らず、別々に使用するものをも含む。このときの弗
酸と他の酸との混合（使用）割合、および各酸の濃度
も、特に制限するものではなく、混酸中の弗酸が上記濃
度範囲となる割合であれば、どのような混合割合であっ
ても濃度であってもよい。
【００１４】上記の弗酸系エッチャントの温度は、本発
明において、特に制限するものではなく、清浄対象のＩ
ＩＩ族窒化物系半導体の種類や、弗酸系エッチャントの
濃度等に応じて適宜選定される。但し、上記濃度範囲で
使用する場合において、弗酸系エッチャントの温度が低
すぎると、効果的なエッチング作用が発現せず、所望の
清浄化度合いを得ることが不可能ないしは極めて困難と
なり、所望の度合いまで清浄化できるとしても、この清
浄化に要する時間が長くなりすぎて、生産性が低下する
ため、本発明では、一般に、１０〜１００℃程度の温度
範囲で使用することが好ましい。
明において、特に制限するものではなく、清浄対象のＩ
ＩＩ族窒化物系半導体の種類や、弗酸系エッチャントの
濃度等に応じて適宜選定される。但し、上記濃度範囲で
使用する場合において、弗酸系エッチャントの温度が低
すぎると、効果的なエッチング作用が発現せず、所望の
清浄化度合いを得ることが不可能ないしは極めて困難と
なり、所望の度合いまで清浄化できるとしても、この清
浄化に要する時間が長くなりすぎて、生産性が低下する
ため、本発明では、一般に、１０〜１００℃程度の温度
範囲で使用することが好ましい。
【００１５】さらに、本発明において、弗酸系エッチャ
ントでの処理時間（弗酸系エッチャントとＩＩＩ族窒化
物系半導体との接触時間のこと）も、特に制限するもの
ではなく、清浄対象のＩＩＩ族窒化物系半導体の種類、
弗酸の濃度、各種添加剤の種類や配合割合、及び温度等
に応じて適宜選定されるが、上記濃度や温度範囲等で使
用する場合において、余り短時間すぎれば、効果的なエ
ッチング作用が発現せず、所望の清浄化度合いを得るこ
とが不可能ないしは極めて困難となり、逆に、余り長時
間すぎても、清浄化作用が飽和し、生産効率が低下す
る。このようなことから、本発明では、一般に、３０秒
〜６０分程度の時間範囲で処理することが好ましい。
ントでの処理時間（弗酸系エッチャントとＩＩＩ族窒化
物系半導体との接触時間のこと）も、特に制限するもの
ではなく、清浄対象のＩＩＩ族窒化物系半導体の種類、
弗酸の濃度、各種添加剤の種類や配合割合、及び温度等
に応じて適宜選定されるが、上記濃度や温度範囲等で使
用する場合において、余り短時間すぎれば、効果的なエ
ッチング作用が発現せず、所望の清浄化度合いを得るこ
とが不可能ないしは極めて困難となり、逆に、余り長時
間すぎても、清浄化作用が飽和し、生産効率が低下す
る。このようなことから、本発明では、一般に、３０秒
〜６０分程度の時間範囲で処理することが好ましい。
【００１６】なお、本発明において、弗酸系エッチャン
トでの処理工程の雰囲気の圧力、温度、及びガスの種類
についは、何ら制限せず、大気圧下、大気中、室温でよ
いが、ガス及び温度については、弗酸系エッチャントに
よる表面清浄化後にＩＩＩ族窒化物系半導体表面に酸化
被膜が再生成されるのを防ぐ意味では、窒素等の不活性
ガス中の、しかも低温下が好ましい。
トでの処理工程の雰囲気の圧力、温度、及びガスの種類
についは、何ら制限せず、大気圧下、大気中、室温でよ
いが、ガス及び温度については、弗酸系エッチャントに
よる表面清浄化後にＩＩＩ族窒化物系半導体表面に酸化
被膜が再生成されるのを防ぐ意味では、窒素等の不活性
ガス中の、しかも低温下が好ましい。
【００１７】本発明においては、上記の弗酸系エッチャ
ントを、好ましくは、上記の濃度及び温度範囲等で、し
かも上記の雰囲気条件下で使用して、ＩＩＩ族窒化物系
半導体の表面を清浄化するが、このときの清浄化手法
は、例えば、（１）ＩＩＩ族窒化物系半導体の表面にノ
ズル等での注液や噴霧等の適宜の手段で弗酸系エッチャ
ントを付与し、上記の時間そのままにする方法、（２）
ＩＩＩ族窒化物系半導体を、適宜の容器内の弗酸系エッ
チャント中に、上記の時間、浸漬する方法、あるいは
（３）弗酸系エッチャントを適宜の長尺容器内に所定の
流量で流しておき、この長尺容器中を、ＩＩＩ族窒化物
系半導体を、浸漬状態で、あるいは所望の表面が接触す
る状態で、通過させる方法等が挙げられる。
ントを、好ましくは、上記の濃度及び温度範囲等で、し
かも上記の雰囲気条件下で使用して、ＩＩＩ族窒化物系
半導体の表面を清浄化するが、このときの清浄化手法
は、例えば、（１）ＩＩＩ族窒化物系半導体の表面にノ
ズル等での注液や噴霧等の適宜の手段で弗酸系エッチャ
ントを付与し、上記の時間そのままにする方法、（２）
ＩＩＩ族窒化物系半導体を、適宜の容器内の弗酸系エッ
チャント中に、上記の時間、浸漬する方法、あるいは
（３）弗酸系エッチャントを適宜の長尺容器内に所定の
流量で流しておき、この長尺容器中を、ＩＩＩ族窒化物
系半導体を、浸漬状態で、あるいは所望の表面が接触す
る状態で、通過させる方法等が挙げられる。
【００１８】但し、上記（１）の方法のノズル等での注
液や噴霧では、弗酸系エッチャントを全面に漏れなく均
一に付与することが困難であり、上記（３）の方法で
は、容器の長さの選定や、弗酸系エッチャントの流量の
コントロールが困難であるばかりか、これら（１）及び
（３）の方法では、弗酸系エッチャントによる処理系を
密閉系にすることが困難であることから、上記雰囲気条
件のコントロールと、弗酸系エッチャントの温度条件の
コントロールが困難となる。従って、これらの欠点の無
い上記（２）の方法が、本発明において、好ましい清浄
化手法と言える。
液や噴霧では、弗酸系エッチャントを全面に漏れなく均
一に付与することが困難であり、上記（３）の方法で
は、容器の長さの選定や、弗酸系エッチャントの流量の
コントロールが困難であるばかりか、これら（１）及び
（３）の方法では、弗酸系エッチャントによる処理系を
密閉系にすることが困難であることから、上記雰囲気条
件のコントロールと、弗酸系エッチャントの温度条件の
コントロールが困難となる。従って、これらの欠点の無
い上記（２）の方法が、本発明において、好ましい清浄
化手法と言える。
【００１９】本発明による表面清浄方法は、一般には、
次のような手順に組み込まれて実施される。先ず、第１
工程として、ＩＩＩ族窒化物系半導体の表面を、有機系
の薬剤にて洗浄する。この有機系の薬剤としては、トリ
クロロエチレン、アセトン、メタノール、イソプロパノ
ール等が使用され、これらは単独で使用してもよいし、
２種以上を組み合わせて使用してもよい。この有機系薬
剤による洗浄手法は、公知の、半導体の有機系薬剤によ
る洗浄方法と同様にして行われる。
次のような手順に組み込まれて実施される。先ず、第１
工程として、ＩＩＩ族窒化物系半導体の表面を、有機系
の薬剤にて洗浄する。この有機系の薬剤としては、トリ
クロロエチレン、アセトン、メタノール、イソプロパノ
ール等が使用され、これらは単独で使用してもよいし、
２種以上を組み合わせて使用してもよい。この有機系薬
剤による洗浄手法は、公知の、半導体の有機系薬剤によ
る洗浄方法と同様にして行われる。
【００２０】次いで、第２工程として、純水によりリン
スする。この純水としては、イオン交換水、蒸留水等適
宜のものが使用できる。また、リンスの手法も、上記の
有機系薬剤による洗浄手法と同様、公知の、半導体の純
水によるリンス方法がそのまま採用できる。
スする。この純水としては、イオン交換水、蒸留水等適
宜のものが使用できる。また、リンスの手法も、上記の
有機系薬剤による洗浄手法と同様、公知の、半導体の純
水によるリンス方法がそのまま採用できる。
【００２１】第３工程として、上記した本発明による表
面清浄方法が行われる。その後、第４工程として、上記
第２工程と同様の純水によるリンスを行う。
面清浄方法が行われる。その後、第４工程として、上記
第２工程と同様の純水によるリンスを行う。
【００２２】最終工程として、乾燥する。この乾燥は、
上記の第４工程で使用し、ＩＩＩ族窒化物系半導体表面
上に残存している純水や、該純水中に移行している微量
の弗酸系酸を除去するために行うもので、これらが蒸発
できる温度（８０〜２００℃）で行えばよい。但し、こ
の乾燥工程において、折角清浄にしたＩＩＩ族窒化物系
半導体の表面に酸化被膜が再生成される可能性が高いた
め、この工程は、窒素等の不活性ガス雰囲気下の密閉系
で行うことが好ましい。
上記の第４工程で使用し、ＩＩＩ族窒化物系半導体表面
上に残存している純水や、該純水中に移行している微量
の弗酸系酸を除去するために行うもので、これらが蒸発
できる温度（８０〜２００℃）で行えばよい。但し、こ
の乾燥工程において、折角清浄にしたＩＩＩ族窒化物系
半導体の表面に酸化被膜が再生成される可能性が高いた
め、この工程は、窒素等の不活性ガス雰囲気下の密閉系
で行うことが好ましい。
【００２３】このような工程で表面を清浄化したＩＩＩ
族窒化物系半導体に、金属を蒸着して電極を形成して、
駆動電圧の低い優れた半導体素子を作製したり、あるい
はホモエピタキシャル成長を行って、高性能の発光素子
を作製することができる。
族窒化物系半導体に、金属を蒸着して電極を形成して、
駆動電圧の低い優れた半導体素子を作製したり、あるい
はホモエピタキシャル成長を行って、高性能の発光素子
を作製することができる。
【００２４】なお、上記の第３工程すなわち本発明の表
面清浄方法を省略したり、あるいは第３工程を、本発明
の表面清浄方法に代えて、他の酸やアルカリ等のエッチ
ャントでの処理工程にしても、ＩＩＩ族窒化物系半導体
表面の高度な清浄化を行うことはできない。
面清浄方法を省略したり、あるいは第３工程を、本発明
の表面清浄方法に代えて、他の酸やアルカリ等のエッチ
ャントでの処理工程にしても、ＩＩＩ族窒化物系半導体
表面の高度な清浄化を行うことはできない。
【００２５】従って、最終の乾燥工程後のＩＩＩ族窒化
物系半導体に、金属を蒸着して電極を形成しても、Ｉ−
Ｖ特性の改善効果が少なく、半導体素子駆動用の電圧の
著しい低減効果を得ることができず、勿論Ｉ−Ｖ特性の
改善効果が再現性良く発現すると言うことも困難であ
る。また、ホモエピタキシャル成長を行っても、高性能
の発光素子とすることができないことも言うまでもな
い。
物系半導体に、金属を蒸着して電極を形成しても、Ｉ−
Ｖ特性の改善効果が少なく、半導体素子駆動用の電圧の
著しい低減効果を得ることができず、勿論Ｉ−Ｖ特性の
改善効果が再現性良く発現すると言うことも困難であ
る。また、ホモエピタキシャル成長を行っても、高性能
の発光素子とすることができないことも言うまでもな
い。
【００２６】
〔ＩＩＩ族窒化物系半導体の表面清浄例及び半導体素子
の調製例〕 実施例１ ＩＩＩ族窒化物系半導体としてサファイア基板上に成長
したＰ型ＧａＮ系半導体（２インチφ）を使用し、この
半導体表面の清浄を、以下の要領にて行った。なお、第
１〜第４工程は、窒素ガスで置換した大気圧・常温下の
密閉系内にて連続して行い、第５工程は、窒素ガスで置
換した大気圧下の密閉系内にて行った。
の調製例〕 実施例１ ＩＩＩ族窒化物系半導体としてサファイア基板上に成長
したＰ型ＧａＮ系半導体（２インチφ）を使用し、この
半導体表面の清浄を、以下の要領にて行った。なお、第
１〜第４工程は、窒素ガスで置換した大気圧・常温下の
密閉系内にて連続して行い、第５工程は、窒素ガスで置
換した大気圧下の密閉系内にて行った。
【００２７】第１工程において、ＧａＮ系半導体を、ト
リクロロエチレン中で５分間ボイルした後、メタノール
に浸漬し５分間超音波清浄を行った。第２工程におい
て、第１工程終了後のＧａＮ系半導体の表面全体に、２
５℃の純水を流量１リットル（以下、リットルを「Ｌ」
と記す）／分で流し、５分間リンスした。第３工程にお
いて、第２工程終了後のＧａＮ系半導体を、ＨＦ濃度５
０％の弗酸水溶液を満たした容器内に、３０秒間浸漬し
た。第４工程において、第３工程終了後のＧａＮ系半導
体の表面全体に、２５℃の純水を流量１Ｌ／分で流し、
５分間リンスした。第５工程において、第４工程終了後
のＧａＮ系半導体を、１１０℃に保持した電気炉内にて
１０分間保持して、乾燥した。
リクロロエチレン中で５分間ボイルした後、メタノール
に浸漬し５分間超音波清浄を行った。第２工程におい
て、第１工程終了後のＧａＮ系半導体の表面全体に、２
５℃の純水を流量１リットル（以下、リットルを「Ｌ」
と記す）／分で流し、５分間リンスした。第３工程にお
いて、第２工程終了後のＧａＮ系半導体を、ＨＦ濃度５
０％の弗酸水溶液を満たした容器内に、３０秒間浸漬し
た。第４工程において、第３工程終了後のＧａＮ系半導
体の表面全体に、２５℃の純水を流量１Ｌ／分で流し、
５分間リンスした。第５工程において、第４工程終了後
のＧａＮ系半導体を、１１０℃に保持した電気炉内にて
１０分間保持して、乾燥した。
【００２８】第５工程終了後のＧａＮ系半導体の片面
に、常法に従って、Ｎｉを蒸着して電極を形成し、半導
体素子を調製した。
に、常法に従って、Ｎｉを蒸着して電極を形成し、半導
体素子を調製した。
【００２９】比較例１ 第３工程を省略した以外は、実施例１と同様にして半導
体素子を調製した。
体素子を調製した。
【００３０】比較例２ 第３工程を、ＨＣｌ濃度３５％の塩酸水溶液（塩素系エ
ッチャント）を満たした容器内に、３０秒間浸漬した以
外は、実施例１と同様にして半導体素子を調製した。
ッチャント）を満たした容器内に、３０秒間浸漬した以
外は、実施例１と同様にして半導体素子を調製した。
【００３１】〔半導体素子の性能評価例〕実施例１及び
比較例１，２で調製した各半導体素子につき、スタート
電流を−１ｍＡ、ストップ電流を＋１ｍＡ、ステップ電
流を１０μＡとして、電流を変化させたときの電圧を測
定した。この結果を、図１に示す。
比較例１，２で調製した各半導体素子につき、スタート
電流を−１ｍＡ、ストップ電流を＋１ｍＡ、ステップ電
流を１０μＡとして、電流を変化させたときの電圧を測
定した。この結果を、図１に示す。
【００３２】図１中、１が実施例１の（第３工程を弗酸
系エッチャントで行った）結果、２が比較例１の（第３
工程を省略した）結果、３が比較例２の（第３工程を塩
酸系エッチャントで行った）結果をそれぞれ示してい
る。
系エッチャントで行った）結果、２が比較例１の（第３
工程を省略した）結果、３が比較例２の（第３工程を塩
酸系エッチャントで行った）結果をそれぞれ示してい
る。
【００３３】図１から明らかなように、本発明による実
施例１で得られた半導体素子では、第３工程を省略した
比較例１で得られた半導体素子、及び第３工程を塩酸系
エッチャントで行った比較例２で得られた半導体素子に
比して、半導体素子の駆動電圧を大幅に低減できること
が判る。
施例１で得られた半導体素子では、第３工程を省略した
比較例１で得られた半導体素子、及び第３工程を塩酸系
エッチャントで行った比較例２で得られた半導体素子に
比して、半導体素子の駆動電圧を大幅に低減できること
が判る。
【００３４】実施例２ ＩＩＩ族窒化物系半導体としてＡｌＧａＮを使用し、第
３工程の弗酸系エッチャントの弗酸濃度を３０％に変え
た以外は、実施例１と同様にして半導体素子を調製し、
この半導体素子の性能評価を、実施例１の場合と同様に
して行ったところ、図１中の符号１と略同様の結果が得
られた。
３工程の弗酸系エッチャントの弗酸濃度を３０％に変え
た以外は、実施例１と同様にして半導体素子を調製し、
この半導体素子の性能評価を、実施例１の場合と同様に
して行ったところ、図１中の符号１と略同様の結果が得
られた。
【００３５】実施例３ ＩＩＩ族窒化物系半導体としてＧａＩｎＮを使用し、第
３工程の弗酸系エッチャントの弗酸濃度を３０％に変え
た以外は、実施例１と同様にして半導体素子を調製し、
この半導体素子の性能評価を、実施例１の場合と同様に
して行ったところ、図１中の符号１と略同様の結果が得
られた。
３工程の弗酸系エッチャントの弗酸濃度を３０％に変え
た以外は、実施例１と同様にして半導体素子を調製し、
この半導体素子の性能評価を、実施例１の場合と同様に
して行ったところ、図１中の符号１と略同様の結果が得
られた。
【００３６】実施例４ 第３工程を、王水を満たした容器内に５分間浸漬した
後、弗酸を満たした容器内に１０分間浸漬して行い、こ
のとき各酸の使用割合が第３工程全体において弗酸（濃
度５０％）：硝酸（濃度６０％）：塩酸（濃度３５％）
＝４：１：３となるようにした以外は、実施例１と同様
にして半導体素子を調製し、この半導体素子の性能評価
を、実施例１の場合と同様にして行ったところ、図１中
の符号１と略同様の結果が得られた。
後、弗酸を満たした容器内に１０分間浸漬して行い、こ
のとき各酸の使用割合が第３工程全体において弗酸（濃
度５０％）：硝酸（濃度６０％）：塩酸（濃度３５％）
＝４：１：３となるようにした以外は、実施例１と同様
にして半導体素子を調製し、この半導体素子の性能評価
を、実施例１の場合と同様にして行ったところ、図１中
の符号１と略同様の結果が得られた。
【００３７】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
次のような効果を奏することができる。 （１）ＩＩＩ族窒化物系半導体表面を、高度に清浄化す
ることができる。 （２）この高度に清浄化されたＩＩＩ族窒化物系半導体
表面に、電極を形成することにより、電極−ＩＩＩ族窒
化物系半導体間のショットキバリアを大幅に低減するこ
とができる。 （３）この結果、半導体素子の駆動用電圧を大幅に低減
することができ、消費電力の節減、発光素子の長寿命化
に繋がり、半導体素子のさらなる応用範囲の拡大が期待
できる。 （４）また、上記の高度に清浄化されたＩＩＩ族窒化物
系半導体表面に、ホモエピタキシャル成長することによ
り、エピ層の結晶性を極めて良好とすることがてきる。 （５）この結果、得られる発光素子の発光特性を大幅に
向上することができる。 （６）しかも、上記（１）〜（５）の効果を、再現性良
く得ることができる。
次のような効果を奏することができる。 （１）ＩＩＩ族窒化物系半導体表面を、高度に清浄化す
ることができる。 （２）この高度に清浄化されたＩＩＩ族窒化物系半導体
表面に、電極を形成することにより、電極−ＩＩＩ族窒
化物系半導体間のショットキバリアを大幅に低減するこ
とができる。 （３）この結果、半導体素子の駆動用電圧を大幅に低減
することができ、消費電力の節減、発光素子の長寿命化
に繋がり、半導体素子のさらなる応用範囲の拡大が期待
できる。 （４）また、上記の高度に清浄化されたＩＩＩ族窒化物
系半導体表面に、ホモエピタキシャル成長することによ
り、エピ層の結晶性を極めて良好とすることがてきる。 （５）この結果、得られる発光素子の発光特性を大幅に
向上することができる。 （６）しかも、上記（１）〜（５）の効果を、再現性良
く得ることができる。
【図１】本発明の実施例及び比較例で得られた結果を示
す図である。
す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 33/00 Ｈ０１Ｌ 33/00 Ｃ
Claims (2)
- 【請求項１】 ＩＩＩ族窒化物系半導体に電極を形成す
るのに先立ち、該半導体表面を弗酸系エッチャントによ
り処理することを特徴とする半導体の表面清浄方法。 - 【請求項２】 ＩＩＩ族窒化物系半導体にホモエピタキ
シャル成長を行うのに先立ち、該半導体表面を弗酸系エ
ッチャントにより処理することを特徴とする半導体の表
面清浄方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4840297A JPH10233382A (ja) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | 半導体の表面清浄方法 |
| US09/018,776 US5919715A (en) | 1997-02-17 | 1998-02-04 | Method for cleaning a semiconductor surface |
| EP98301038A EP0860865A1 (en) | 1997-02-17 | 1998-02-12 | Method for cleaning a semiconductor surface |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4840297A JPH10233382A (ja) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | 半導体の表面清浄方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10233382A true JPH10233382A (ja) | 1998-09-02 |
Family
ID=12802321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4840297A Pending JPH10233382A (ja) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | 半導体の表面清浄方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5919715A (ja) |
| EP (1) | EP0860865A1 (ja) |
| JP (1) | JPH10233382A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005041283A1 (ja) * | 2003-10-27 | 2005-05-06 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 窒化ガリウム系半導体基板と窒化ガリウム系半導体基板の製造方法 |
| US7061110B2 (en) | 1998-10-26 | 2006-06-13 | Industrial Technology Research Institute | Ohmic contact to semiconductor devices and method of manufacturing the same |
| JP2010047463A (ja) * | 2009-06-09 | 2010-03-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Ｉｉｉ族窒化物結晶基板、エピタキシャル層付ｉｉｉ族窒化物結晶基板および半導体デバイス |
| JP2014197582A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-16 | 日本碍子株式会社 | Ｉｉｉ族窒化物基板の前処理方法およびｉｉｉ族窒化物デバイスにおける漏れ電流抑制方法 |
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|---|---|---|---|---|
| US7127421B1 (en) * | 2000-10-25 | 2006-10-24 | Accenture Llp | Method and system for identifying bottlenecks in a securities processing system |
| US6749691B2 (en) * | 2001-02-14 | 2004-06-15 | Air Liquide America, L.P. | Methods of cleaning discolored metallic arrays using chemical compositions |
| TWI408263B (zh) * | 2004-07-01 | 2013-09-11 | Sumitomo Electric Industries | ＡｌｘＧａｙＩｎ１-ｘ-ｙＮ基板、ＡｌｘＧａｙＩｎ１-ｘ-ｙＮ基板之清潔方法、ＡｌＮ基板及ＡｌＮ基板之清潔方法 |
| JP2006016249A (ja) * | 2004-07-01 | 2006-01-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ＡｌｘＧａｙＩｎ１−ｘ−ｙＮ基板とＡｌｘＧａｙＩｎ１−ｘ−ｙＮ基板の洗浄方法 |
| US20130187122A1 (en) * | 2012-01-19 | 2013-07-25 | Taiwan Semicondutor Manufacturing Company, Ltd. | Photonic device having embedded nano-scale structures |
| CN113894112B (zh) * | 2021-09-14 | 2023-05-30 | 先导薄膜材料有限公司 | 一种铟箔片表面处理方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3683240A (en) * | 1971-07-22 | 1972-08-08 | Rca Corp | ELECTROLUMINESCENT SEMICONDUCTOR DEVICE OF GaN |
| DE2638302A1 (de) * | 1976-08-25 | 1978-03-02 | Wacker Chemitronic | Aetzmittel fuer iii/v-halbleiter |
| JPS5343480A (en) * | 1976-10-01 | 1978-04-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Etching method of gallium nitride |
| JP3078821B2 (ja) * | 1990-05-30 | 2000-08-21 | 豊田合成株式会社 | 半導体のドライエッチング方法 |
| US5106771A (en) * | 1991-06-05 | 1992-04-21 | At&T Bell Laboratories | GaAs MESFETs with enhanced Schottky barrier |
| JP2643814B2 (ja) * | 1993-12-24 | 1997-08-20 | 日本電気株式会社 | 半導体基板の洗浄方法 |
| US5681398A (en) * | 1995-03-17 | 1997-10-28 | Purex Co., Ltd. | Silicone wafer cleaning method |
-
1997
- 1997-02-17 JP JP4840297A patent/JPH10233382A/ja active Pending
-
1998
- 1998-02-04 US US09/018,776 patent/US5919715A/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-02-12 EP EP98301038A patent/EP0860865A1/en not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7061110B2 (en) | 1998-10-26 | 2006-06-13 | Industrial Technology Research Institute | Ohmic contact to semiconductor devices and method of manufacturing the same |
| WO2005041283A1 (ja) * | 2003-10-27 | 2005-05-06 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | 窒化ガリウム系半導体基板と窒化ガリウム系半導体基板の製造方法 |
| JPWO2005041283A1 (ja) * | 2003-10-27 | 2007-04-26 | 住友電気工業株式会社 | 窒化ガリウム系半導体基板と窒化ガリウム系半導体基板の製造方法 |
| JP2010047463A (ja) * | 2009-06-09 | 2010-03-04 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Ｉｉｉ族窒化物結晶基板、エピタキシャル層付ｉｉｉ族窒化物結晶基板および半導体デバイス |
| JP2014197582A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-16 | 日本碍子株式会社 | Ｉｉｉ族窒化物基板の前処理方法およびｉｉｉ族窒化物デバイスにおける漏れ電流抑制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5919715A (en) | 1999-07-06 |
| EP0860865A1 (en) | 1998-08-26 |
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