JPH10284512A - Ｉｉ−ｖｉ族化合物半導体単結晶ウェハの製造方法およびｉｉ−ｖｉ族化合物半導体単結晶ウェハ - Google Patents
Ｉｉ−ｖｉ族化合物半導体単結晶ウェハの製造方法およびｉｉ−ｖｉ族化合物半導体単結晶ウェハInfo
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- JPH10284512A JPH10284512A JP8381397A JP8381397A JPH10284512A JP H10284512 A JPH10284512 A JP H10284512A JP 8381397 A JP8381397 A JP 8381397A JP 8381397 A JP8381397 A JP 8381397A JP H10284512 A JPH10284512 A JP H10284512A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エッチング等の処理を行わずにサーマルクリ
ーニングを行い、それに続けてエピタキシャル成長等を
行うことができるようにされたII−VI族化合物半導体単
結晶ウェハを製造する。 【解決手段】 鏡面研磨されたII−VI族化合物半導体単
結晶ウェハを、空気にできる限り曝すことなく、Ｓｅを
含んだ溶液中に浸漬し、その状態でその溶液中にＳＯ2
ガスを吹き込んで、II−VI族化合物半導体単結晶ウェハ
の鏡面上にＳｅを析出させる。Ｓｅ層の析出後、溶液中
からウェハを引き上げ、それをアセトンやメタノール等
の有機溶媒で脱脂洗浄した後、超純水中で水洗し、乾燥
させる。続いて、酸化力のある液体に浸漬する方法、熱
酸化法、プラズマ酸化法、オゾン酸化法もしくは陽極酸
化法、または自然酸化等により、ウェハ表面に形成され
たＳｅ層を酸化する。
ーニングを行い、それに続けてエピタキシャル成長等を
行うことができるようにされたII−VI族化合物半導体単
結晶ウェハを製造する。 【解決手段】 鏡面研磨されたII−VI族化合物半導体単
結晶ウェハを、空気にできる限り曝すことなく、Ｓｅを
含んだ溶液中に浸漬し、その状態でその溶液中にＳＯ2
ガスを吹き込んで、II−VI族化合物半導体単結晶ウェハ
の鏡面上にＳｅを析出させる。Ｓｅ層の析出後、溶液中
からウェハを引き上げ、それをアセトンやメタノール等
の有機溶媒で脱脂洗浄した後、超純水中で水洗し、乾燥
させる。続いて、酸化力のある液体に浸漬する方法、熱
酸化法、プラズマ酸化法、オゾン酸化法もしくは陽極酸
化法、または自然酸化等により、ウェハ表面に形成され
たＳｅ層を酸化する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、II−VI族化合物半
導体単結晶ウェハの製造方法およびII−VI族化合物半導
体単結晶ウェハに関し、例えば分子線エピタキシャル成
長( ＭＢＥ) や有機金属気相エピタキシャル成長( ＭＯ
ＣＶＤ) を行う前のウェハ処理を改善する技術に関す
る。
導体単結晶ウェハの製造方法およびII−VI族化合物半導
体単結晶ウェハに関し、例えば分子線エピタキシャル成
長( ＭＢＥ) や有機金属気相エピタキシャル成長( ＭＯ
ＣＶＤ) を行う前のウェハ処理を改善する技術に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近時、レーザダイオードや発光ダイオー
ド等の発光素子作製用のウェハとして、ＺｎＳｅ等のII
−VI族化合物半導体の単結晶よりなるウェハが注目され
ている。そのようなウェハを用いて発光素子を作製する
場合には、ウェハ表面を研磨して鏡面状にした後、種々
の表面処理を行ってその鏡面を清浄にしてから、その清
浄な表面上に分子線エピタキシャル成長( ＭＢＥ) 法や
有機金属気相エピタキシャル成長( ＭＯＣＶＤ) 法によ
り所望の膜をエピタキシャル成長させている。
ド等の発光素子作製用のウェハとして、ＺｎＳｅ等のII
−VI族化合物半導体の単結晶よりなるウェハが注目され
ている。そのようなウェハを用いて発光素子を作製する
場合には、ウェハ表面を研磨して鏡面状にした後、種々
の表面処理を行ってその鏡面を清浄にしてから、その清
浄な表面上に分子線エピタキシャル成長( ＭＢＥ) 法や
有機金属気相エピタキシャル成長( ＭＯＣＶＤ) 法によ
り所望の膜をエピタキシャル成長させている。
【０００３】ところで、III −Ｖ族化合物半導体の一つ
であるＧａＡｓ単結晶よりなるウェハは、ショットキー
ゲート電界効果トランジスタ（ＭＥＳＦＥＴ）、高電子
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）及び種々の受発光デバイス等
の作製に使用されている。これらの素子は、ＧａＡｓウ
ェハ上に、分子線エピタキシャル成長( ＭＢＥ) 法や有
機金属気相エピタキシャル成長( ＭＯＣＶＤ) 法により
所望のエピタキシャル膜を成長させることにより作製さ
れている。
であるＧａＡｓ単結晶よりなるウェハは、ショットキー
ゲート電界効果トランジスタ（ＭＥＳＦＥＴ）、高電子
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）及び種々の受発光デバイス等
の作製に使用されている。これらの素子は、ＧａＡｓウ
ェハ上に、分子線エピタキシャル成長( ＭＢＥ) 法や有
機金属気相エピタキシャル成長( ＭＯＣＶＤ) 法により
所望のエピタキシャル膜を成長させることにより作製さ
れている。
【０００４】このような素子の製造に使用される市販の
ＧａＡｓウェハは、一般的に、以下のようなプロセスを
経て製造されている。まず、液体封止チョクラルスキー
（ＬＥＣ）法等の公知の結晶製造技術によりＧａＡｓ単
結晶インゴットを製造した後、そのＧａＡｓインゴット
の両端を切断し、さらに円筒研削後、スライスしてＧａ
Ａｓウェハを得る。次いで、そのＧａＡｓウェハを、酸
と過酸化水素水の混合溶液等に浸漬してエッチングした
後、アルミナ等の砥粒を用いてラッピング及びポリッシ
ュを行い、必要に応じてさらにエッチング液によりケミ
カルポリッシュを行って、鏡面研磨する。そして、鏡面
研磨されたＧａＡｓウェハを、空気にできる限り曝さな
いようにして、アセトンやメタノール等の有機溶媒を用
いて脱脂洗浄した後、超純水中で水洗し、乾燥させる。
乾燥したウェハは、不活性ガスを封入したウェハトレイ
に梱包されて、製品として市販される。
ＧａＡｓウェハは、一般的に、以下のようなプロセスを
経て製造されている。まず、液体封止チョクラルスキー
（ＬＥＣ）法等の公知の結晶製造技術によりＧａＡｓ単
結晶インゴットを製造した後、そのＧａＡｓインゴット
の両端を切断し、さらに円筒研削後、スライスしてＧａ
Ａｓウェハを得る。次いで、そのＧａＡｓウェハを、酸
と過酸化水素水の混合溶液等に浸漬してエッチングした
後、アルミナ等の砥粒を用いてラッピング及びポリッシ
ュを行い、必要に応じてさらにエッチング液によりケミ
カルポリッシュを行って、鏡面研磨する。そして、鏡面
研磨されたＧａＡｓウェハを、空気にできる限り曝さな
いようにして、アセトンやメタノール等の有機溶媒を用
いて脱脂洗浄した後、超純水中で水洗し、乾燥させる。
乾燥したウェハは、不活性ガスを封入したウェハトレイ
に梱包されて、製品として市販される。
【０００５】上述したプロセスを経た市販のＧａＡｓウ
ェハを用いて、分子線エピタキシャル成長( ＭＢＥ) や
有機金属気相エピタキシャル成長( ＭＯＣＶＤ) を行う
にあたっては、通常、成膜開始直前にウェハ表面の酸化
膜及び不純物を再度除去するために、ＧａＡｓウェハ
を、ＨＦ（弗化水素）やＨＣｌ（塩化水素）やＨ2 ＳＯ
4 のような酸またはＮａＯＨのようなアルカリにより洗
浄する必要がある。従って、通常は、酸またはアルカリ
によるＧａＡｓウェハの洗浄、水洗及び乾燥を行ってか
ら、分子線エピタキシャル成長( ＭＢＥ) や有機金属気
相エピタキシャル成長(ＭＯＣＶＤ) 用の結晶成長炉内
にウェハを移す。そして、分子線エピタキシャル成長(
ＭＢＥ) を行う場合には、ウェハにＡｓ分子線を照射し
ながら成長温度より高い温度までウェハを加熱して、ウ
ェハ表面を清浄化する。このような加熱による清浄化処
理は、一般にサーマルクリーニングと呼ばれており、こ
の処理を行うことによって、ウェハ表面の酸化膜が除去
され、良質なエピタキシャル膜を得ることができる。有
機金属気相エピタキシャル成長( ＭＯＣＶＤ) を行う場
合には、水素気流中でＡｓ有機金属原料を流しながら、
成長温度より高い温度までウェハを加熱することにより
サーマルクリーニングを行う。このサーマルクリーニン
グ後に、続けてIII −Ｖ族化合物半導体膜のエピタキシ
ャル成長を行う。
ェハを用いて、分子線エピタキシャル成長( ＭＢＥ) や
有機金属気相エピタキシャル成長( ＭＯＣＶＤ) を行う
にあたっては、通常、成膜開始直前にウェハ表面の酸化
膜及び不純物を再度除去するために、ＧａＡｓウェハ
を、ＨＦ（弗化水素）やＨＣｌ（塩化水素）やＨ2 ＳＯ
4 のような酸またはＮａＯＨのようなアルカリにより洗
浄する必要がある。従って、通常は、酸またはアルカリ
によるＧａＡｓウェハの洗浄、水洗及び乾燥を行ってか
ら、分子線エピタキシャル成長( ＭＢＥ) や有機金属気
相エピタキシャル成長(ＭＯＣＶＤ) 用の結晶成長炉内
にウェハを移す。そして、分子線エピタキシャル成長(
ＭＢＥ) を行う場合には、ウェハにＡｓ分子線を照射し
ながら成長温度より高い温度までウェハを加熱して、ウ
ェハ表面を清浄化する。このような加熱による清浄化処
理は、一般にサーマルクリーニングと呼ばれており、こ
の処理を行うことによって、ウェハ表面の酸化膜が除去
され、良質なエピタキシャル膜を得ることができる。有
機金属気相エピタキシャル成長( ＭＯＣＶＤ) を行う場
合には、水素気流中でＡｓ有機金属原料を流しながら、
成長温度より高い温度までウェハを加熱することにより
サーマルクリーニングを行う。このサーマルクリーニン
グ後に、続けてIII −Ｖ族化合物半導体膜のエピタキシ
ャル成長を行う。
【０００６】また、分子線エピタキシャル成長( ＭＢ
Ｅ) や有機金属気相エピタキシャル成長(ＭＯＣＶＤ)
を行う前の清浄化処理において、酸やアルカリによる洗
浄を行わずにサーマルクリーニングのみを実施するよう
にしたＧａＡｓウェハ及びその製造方法についての提案
がされている（特開平６−４５３１８号）。この特開平
６−４５３１８号による提案は、ＧａＡｓウェハを脱脂
処理した後、過酸化物を含む溶液による酸化処理、オゾ
ンによる酸化処理、熱酸化処理または酸素プラズマによ
る酸化処理などによってウェハ表面を強制的に酸化した
後、生成した酸化物層を除去することにより、Ａｓリッ
チで、ＧａＡｓ酸化物層とＧａＡｓ単結晶との界面に、
深さ方向のプロファイルが急峻な表面酸化物層を形成す
るものである。形成された表面酸化物層は、大気中の酸
素の浸入に対して安定であるとともに、サーマルクリー
ニングによって容易に除去され得るため、低温かつ短時
間でのサーマルクリーニングが可能になるとされてい
る。
Ｅ) や有機金属気相エピタキシャル成長(ＭＯＣＶＤ)
を行う前の清浄化処理において、酸やアルカリによる洗
浄を行わずにサーマルクリーニングのみを実施するよう
にしたＧａＡｓウェハ及びその製造方法についての提案
がされている（特開平６−４５３１８号）。この特開平
６−４５３１８号による提案は、ＧａＡｓウェハを脱脂
処理した後、過酸化物を含む溶液による酸化処理、オゾ
ンによる酸化処理、熱酸化処理または酸素プラズマによ
る酸化処理などによってウェハ表面を強制的に酸化した
後、生成した酸化物層を除去することにより、Ａｓリッ
チで、ＧａＡｓ酸化物層とＧａＡｓ単結晶との界面に、
深さ方向のプロファイルが急峻な表面酸化物層を形成す
るものである。形成された表面酸化物層は、大気中の酸
素の浸入に対して安定であるとともに、サーマルクリー
ニングによって容易に除去され得るため、低温かつ短時
間でのサーマルクリーニングが可能になるとされてい
る。
【０００７】また、特公平２−１８５７９号公告公報に
は、ＧａＡｓ単結晶ウェハを、その禁止帯の幅よりも大
きい光子エネルギーを有する光を照射しながら、ＨＣｌ
とＨ2 Ｏの混合溶液に浸漬することにより、ウェハ表面
にＡｓ層を形成し、そのＡｓ層を空気中で自然酸化させ
てＡｓ層の表面に砒素酸化物層を形成するようにした技
術について開示されている。ウェハ表面に形成されたＡ
ｓ層及び砒素酸化物層は、好ましくない酸化ガリウム等
の生成を阻止するとともに、アニーリングによって除去
可能であるため、低温でのサーマルクリーニングによっ
て良好な表面を有するウェハが得られるとされている。
は、ＧａＡｓ単結晶ウェハを、その禁止帯の幅よりも大
きい光子エネルギーを有する光を照射しながら、ＨＣｌ
とＨ2 Ｏの混合溶液に浸漬することにより、ウェハ表面
にＡｓ層を形成し、そのＡｓ層を空気中で自然酸化させ
てＡｓ層の表面に砒素酸化物層を形成するようにした技
術について開示されている。ウェハ表面に形成されたＡ
ｓ層及び砒素酸化物層は、好ましくない酸化ガリウム等
の生成を阻止するとともに、アニーリングによって除去
可能であるため、低温でのサーマルクリーニングによっ
て良好な表面を有するウェハが得られるとされている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＺｎＳ
ｅ等のII−VI族化合物半導体単結晶ウェハに関しては、
ＧａＡｓウェハのようにエピタキシャル成長前の酸やア
ルカリの洗浄を行わずに、サーマルクリーニングのみで
高品質なエピタキシャル膜を成長させることができるよ
うような提案や報告は、未だなされていない。
ｅ等のII−VI族化合物半導体単結晶ウェハに関しては、
ＧａＡｓウェハのようにエピタキシャル成長前の酸やア
ルカリの洗浄を行わずに、サーマルクリーニングのみで
高品質なエピタキシャル膜を成長させることができるよ
うような提案や報告は、未だなされていない。
【０００９】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、その目的は、エッチング等の処理を行わずにサーマ
ルクリーニングを行い、それに続けてエピタキシャル成
長等を行うことができるようにされたII−VI族化合物半
導体単結晶ウェハを製造することにある。
で、その目的は、エッチング等の処理を行わずにサーマ
ルクリーニングを行い、それに続けてエピタキシャル成
長等を行うことができるようにされたII−VI族化合物半
導体単結晶ウェハを製造することにある。
【００１０】また、本発明の他の目的は、エッチング等
の処理を行わずにサーマルクリーニングを行った後にエ
ピタキシャル成長等を行うことができるようにされたII
−VI族化合物半導体単結晶ウェハを提供することであ
る。
の処理を行わずにサーマルクリーニングを行った後にエ
ピタキシャル成長等を行うことができるようにされたII
−VI族化合物半導体単結晶ウェハを提供することであ
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、II−VI族化合物半導体単結晶ウェハの表
面を鏡面状にした後、鏡面状の該ウェハ表面上に所望の
膜をエピタキシャル成長させる前に、Ｓｅを含む水溶液
中にII−VI族化合物半導体単結晶ウェハを浸漬し、その
浸漬した状態で前記水溶液中にＳＯ2 ガスを吹き込んで
該ウェハの表面にＳｅを析出させた後、該ウェハ表面上
に析出したＳｅ層を酸化して少なくともそのＳｅ層の表
面にＳｅの酸化物層を形成するようにしたものである。
そうすれば、ウェハ表面上にエピタキシャル膜を成長さ
せる前にウェハ表面をエッチングする必要するがなく、
容易にサーマルクリーニングを行うことができ、しかも
サーマルクリーニングによってウェハ表面上のＳｅ層及
びＳｅ酸化物層が容易に除去されるので、エピタキシャ
ル成長を行うのに適した清浄なウェハ表面を有するウェ
ハが得られる。
め、本発明は、II−VI族化合物半導体単結晶ウェハの表
面を鏡面状にした後、鏡面状の該ウェハ表面上に所望の
膜をエピタキシャル成長させる前に、Ｓｅを含む水溶液
中にII−VI族化合物半導体単結晶ウェハを浸漬し、その
浸漬した状態で前記水溶液中にＳＯ2 ガスを吹き込んで
該ウェハの表面にＳｅを析出させた後、該ウェハ表面上
に析出したＳｅ層を酸化して少なくともそのＳｅ層の表
面にＳｅの酸化物層を形成するようにしたものである。
そうすれば、ウェハ表面上にエピタキシャル膜を成長さ
せる前にウェハ表面をエッチングする必要するがなく、
容易にサーマルクリーニングを行うことができ、しかも
サーマルクリーニングによってウェハ表面上のＳｅ層及
びＳｅ酸化物層が容易に除去されるので、エピタキシャ
ル成長を行うのに適した清浄なウェハ表面を有するウェ
ハが得られる。
【００１２】この発明において、ＺｎＳｅ単結晶よりな
るウェハを、鏡面研磨後、直ちにｐＨ５以下のＳｅを含
む水溶液に浸漬し、その浸漬した状態で前記水溶液中に
ＳＯ2 ガスを吹き込んで該ウェハの表面にＳｅを析出さ
せた後、該ウェハ表面上に析出したＳｅ層を酸化して少
なくともそのＳｅ層の表面にＳｅの酸化物層を形成する
ようにしてもよい。そうすれば、ウェハ表面上にエピタ
キシャル膜を成長させる前にウェハ表面をエッチングす
る必要するがなく、容易にサーマルクリーニングを行う
ことができ、しかもサーマルクリーニングによってウェ
ハ表面上のＳｅ層及びＳｅ酸化物層が容易に除去される
ので、エピタキシャル成長を行うのに適した清浄なウェ
ハ表面を有するＺｎＳｅ単結晶ウェハが得られる。
るウェハを、鏡面研磨後、直ちにｐＨ５以下のＳｅを含
む水溶液に浸漬し、その浸漬した状態で前記水溶液中に
ＳＯ2 ガスを吹き込んで該ウェハの表面にＳｅを析出さ
せた後、該ウェハ表面上に析出したＳｅ層を酸化して少
なくともそのＳｅ層の表面にＳｅの酸化物層を形成する
ようにしてもよい。そうすれば、ウェハ表面上にエピタ
キシャル膜を成長させる前にウェハ表面をエッチングす
る必要するがなく、容易にサーマルクリーニングを行う
ことができ、しかもサーマルクリーニングによってウェ
ハ表面上のＳｅ層及びＳｅ酸化物層が容易に除去される
ので、エピタキシャル成長を行うのに適した清浄なウェ
ハ表面を有するＺｎＳｅ単結晶ウェハが得られる。
【００１３】上記発明において、ウェハ表面上にＳｅ酸
化物層を形成した後、該ウェハを所定温度に加熱して前
記Ｓｅ酸化物層を除去してから、エピタキシャル成長を
行うようにしてもよい。そうすれば、サーマルクリーニ
ングによってウェハ表面を清浄にしてからエピタキシャ
ル成長を行うことができる。
化物層を形成した後、該ウェハを所定温度に加熱して前
記Ｓｅ酸化物層を除去してから、エピタキシャル成長を
行うようにしてもよい。そうすれば、サーマルクリーニ
ングによってウェハ表面を清浄にしてからエピタキシャ
ル成長を行うことができる。
【００１４】また、上記目的を達成するため、本発明
は、ＺｎＳｅ等のII−VI族化合物半導体単結晶ウェハ上
にＳｅよりなる層が積層され、さらにそのＳｅ層の上に
Ｓｅの酸化物層が積層されているものである。このウェ
ハを用いれば、ウェハ表面上にエピタキシャル膜を成長
させる前にウェハ表面をエッチングする必要するがな
く、サーマルクリーニングによって容易に清浄なウェハ
表面を得ることができるので、ＺｎＳｅ等のII−VI族化
合物半導体単結晶ウェハ上にエピタキシャル成長を容易
に行うことができる。
は、ＺｎＳｅ等のII−VI族化合物半導体単結晶ウェハ上
にＳｅよりなる層が積層され、さらにそのＳｅ層の上に
Ｓｅの酸化物層が積層されているものである。このウェ
ハを用いれば、ウェハ表面上にエピタキシャル膜を成長
させる前にウェハ表面をエッチングする必要するがな
く、サーマルクリーニングによって容易に清浄なウェハ
表面を得ることができるので、ＺｎＳｅ等のII−VI族化
合物半導体単結晶ウェハ上にエピタキシャル成長を容易
に行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて説明する。
いて説明する。
【００１６】図１には、本発明に係るII−VI族化合物半
導体単結晶ウェハの一例が示されている。このウェハ
は、ＺｎＳｅ等のII−VI族化合物半導体単結晶インゴッ
トから切り出され、その表面が鏡面状に研磨されて清浄
化されてなる鏡面ウェハ１上に、Ｓｅ層２が積層され、
さらにその上にＳｅの酸化物層３が形成されてなるもの
である。
導体単結晶ウェハの一例が示されている。このウェハ
は、ＺｎＳｅ等のII−VI族化合物半導体単結晶インゴッ
トから切り出され、その表面が鏡面状に研磨されて清浄
化されてなる鏡面ウェハ１上に、Ｓｅ層２が積層され、
さらにその上にＳｅの酸化物層３が形成されてなるもの
である。
【００１７】ウェハ１の表面がＳｅ層２及びＳｅ酸化物
層３で被覆されていることにより、室温での空気による
酸化に対して安定である。また、揮発しやすいＳｅ層２
は２００℃以上の温度で容易に除去され得る。Ｓｅ酸化
物層３は１５０℃以上の温度で容易に除去され得る。従
って、Ｓｅ層２及びＳｅ酸化物層３を加熱によるサーマ
ルクリーニングによって容易に除去することができる。
層３で被覆されていることにより、室温での空気による
酸化に対して安定である。また、揮発しやすいＳｅ層２
は２００℃以上の温度で容易に除去され得る。Ｓｅ酸化
物層３は１５０℃以上の温度で容易に除去され得る。従
って、Ｓｅ層２及びＳｅ酸化物層３を加熱によるサーマ
ルクリーニングによって容易に除去することができる。
【００１８】II−VI族化合物半導体単結晶として、Ｚｎ
Ｓｅ、ＣｄＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、Ｃｄ
Ｓ、ＨｇＣｄＴｅ及びこれらの混晶等が挙げられる。
Ｓｅ、ＣｄＳｅ、ＺｎＴｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、Ｃｄ
Ｓ、ＨｇＣｄＴｅ及びこれらの混晶等が挙げられる。
【００１９】図２には、本発明に係るII−VI族化合物半
導体単結晶ウェハの製造手順の一例が示されている。ま
ず、公知の方法により製造されたII−VI族化合物半導体
単結晶インゴットからウェハを切り出す。その切り出さ
れたウェハの表面を、硫酸と過酸化水素水の混合溶液等
によりエッチングした後、アルミナ等の砥粒を用いてラ
ッピング及びポリッシュし、それをさらに必要に応じて
エッチング液に浸漬してケミカルポリッシュを行い、鏡
面研磨する（ステップＳ１）。
導体単結晶ウェハの製造手順の一例が示されている。ま
ず、公知の方法により製造されたII−VI族化合物半導体
単結晶インゴットからウェハを切り出す。その切り出さ
れたウェハの表面を、硫酸と過酸化水素水の混合溶液等
によりエッチングした後、アルミナ等の砥粒を用いてラ
ッピング及びポリッシュし、それをさらに必要に応じて
エッチング液に浸漬してケミカルポリッシュを行い、鏡
面研磨する（ステップＳ１）。
【００２０】鏡面研磨されたII−VI族化合物半導体単結
晶ウェハを、空気にできる限り曝すことなく、Ｓｅを含
んだ溶液（亜セレン酸水溶液など）中に浸漬し、その状
態でその溶液中にＳＯ2 ガスを吹き込んで、II−VI族化
合物半導体単結晶ウェハの鏡面上にＳｅを析出させる
（ステップＳ２）。その際、溶液中に酸化還元電極を設
置しておき、Ｓｅの析出が容易に起こるとともに副生成
物が析出しないように溶液のｐＨ（ペーハー）及び酸化
還元電位を制御しながら、ＳＯ2 ガスを流す。また、Ｓ
Ｏ2 ガスの流量を調整してＳｅの析出速度を制御する。
晶ウェハを、空気にできる限り曝すことなく、Ｓｅを含
んだ溶液（亜セレン酸水溶液など）中に浸漬し、その状
態でその溶液中にＳＯ2 ガスを吹き込んで、II−VI族化
合物半導体単結晶ウェハの鏡面上にＳｅを析出させる
（ステップＳ２）。その際、溶液中に酸化還元電極を設
置しておき、Ｓｅの析出が容易に起こるとともに副生成
物が析出しないように溶液のｐＨ（ペーハー）及び酸化
還元電位を制御しながら、ＳＯ2 ガスを流す。また、Ｓ
Ｏ2 ガスの流量を調整してＳｅの析出速度を制御する。
【００２１】ウェハがＺｎＳｅ単結晶でできている場合
には、鏡面研磨後、直ちにｐＨ５以下のＳｅを含んだ溶
液（亜セレン酸水溶液など）中に浸漬し、その中にＳＯ
2 ガスを吹き込んで溶液の酸化還元電位を下げ、Ｓｅを
析出させる。ここで、溶液のｐＨが５以下である理由
は、ｐＨが５より高いとＺｎの水酸化物が析出してしま
い、好ましくないからである。
には、鏡面研磨後、直ちにｐＨ５以下のＳｅを含んだ溶
液（亜セレン酸水溶液など）中に浸漬し、その中にＳＯ
2 ガスを吹き込んで溶液の酸化還元電位を下げ、Ｓｅを
析出させる。ここで、溶液のｐＨが５以下である理由
は、ｐＨが５より高いとＺｎの水酸化物が析出してしま
い、好ましくないからである。
【００２２】Ｓｅ層の析出後、溶液中からウェハを引き
上げ、それをアセトンやメタノール等の有機溶媒で脱脂
洗浄した後、超純水中で水洗し、乾燥させる（ステップ
Ｓ３）。
上げ、それをアセトンやメタノール等の有機溶媒で脱脂
洗浄した後、超純水中で水洗し、乾燥させる（ステップ
Ｓ３）。
【００２３】続いて、ウェハ表面に形成されたＳｅ層を
酸化する（ステップＳ４）。酸化手段としては、Ｓｅ層
により被覆されたウェハを、さらに酸化力のある液体
（例えば、Ｈ2 Ｏ2 ）に浸漬する方法、熱酸化法、プラ
ズマ酸化法、オゾン酸化法もしくは陽極酸化法、または
自然酸化等が挙げられる。
酸化する（ステップＳ４）。酸化手段としては、Ｓｅ層
により被覆されたウェハを、さらに酸化力のある液体
（例えば、Ｈ2 Ｏ2 ）に浸漬する方法、熱酸化法、プラ
ズマ酸化法、オゾン酸化法もしくは陽極酸化法、または
自然酸化等が挙げられる。
【００２４】以上のようにしてＳｅ層及びＳｅ酸化物層
によりその表面が保護されてなるII−VI族化合物半導体
単結晶ウェハは、不活性ガスを封入したウェハトレイに
梱包される。そして、梱包されたII−VI族化合物半導体
単結晶ウェハは、例えばそのウェハ上にエピタキシャル
膜を成長させる場合に、トレイから取り出され、例えば
２００℃以上の温度に加熱されて表面のＳｅ層及びＳｅ
酸化物層が除去される。このサーマルクリーニングを経
た後、エピタキシャル成長が行われる。
によりその表面が保護されてなるII−VI族化合物半導体
単結晶ウェハは、不活性ガスを封入したウェハトレイに
梱包される。そして、梱包されたII−VI族化合物半導体
単結晶ウェハは、例えばそのウェハ上にエピタキシャル
膜を成長させる場合に、トレイから取り出され、例えば
２００℃以上の温度に加熱されて表面のＳｅ層及びＳｅ
酸化物層が除去される。このサーマルクリーニングを経
た後、エピタキシャル成長が行われる。
【００２５】このように、鏡面研磨後、ウェハを速やか
にＳｅを含んだ酸性の溶液中に浸漬するとともに、その
溶液中にＳＯ2 ガスを吹き込み、ウェハ表面にＳｅを析
出させるので、有機物の汚染や酸化物の発生を抑制する
ことができる。また、ウェハ表面のＳｅ層は、適当な酸
化手段により酸化されてできたＳｅ酸化物層により被覆
されるので、室温での空気による酸化に対して安定であ
る。
にＳｅを含んだ酸性の溶液中に浸漬するとともに、その
溶液中にＳＯ2 ガスを吹き込み、ウェハ表面にＳｅを析
出させるので、有機物の汚染や酸化物の発生を抑制する
ことができる。また、ウェハ表面のＳｅ層は、適当な酸
化手段により酸化されてできたＳｅ酸化物層により被覆
されるので、室温での空気による酸化に対して安定であ
る。
【００２６】なお、本発明は、上述した製造方法に限定
されないのはいうまでもない。例えば、Ｓｅを含む溶液
や、Ｓｅ層の形成方法などは、適宜選択可能である。
されないのはいうまでもない。例えば、Ｓｅを含む溶液
や、Ｓｅ層の形成方法などは、適宜選択可能である。
【００２７】また、本発明は、エピタキシャル成長を行
うためのウェハに限らず、酸化物等が生成されていない
清浄なウェハ表面を必要とするような処理を後に行うた
めのII−VI族化合物半導体単結晶ウェハを得るためにも
適用することができる。
うためのウェハに限らず、酸化物等が生成されていない
清浄なウェハ表面を必要とするような処理を後に行うた
めのII−VI族化合物半導体単結晶ウェハを得るためにも
適用することができる。
【００２８】
【実施例】以下に、具体例を挙げる。なお、本発明は、
以下の例により何ら制限されるものではない。
以下の例により何ら制限されるものではない。
【００２９】公知の方法により製造されたＺｎＳｅイン
ゴットの両端を切断し、円筒研削を行った後、スライス
してＺｎＳｅウェハを得た。そして、そのウェハを、硫
酸と過酸化水素水の混合溶液によりエッチングした後、
アルミナ等の砥粒を用いてラッピング及びポリッシュを
行い、必要に応じてさらにエッチング液によりケミカル
ポリッシュを行って鏡面研磨した。
ゴットの両端を切断し、円筒研削を行った後、スライス
してＺｎＳｅウェハを得た。そして、そのウェハを、硫
酸と過酸化水素水の混合溶液によりエッチングした後、
アルミナ等の砥粒を用いてラッピング及びポリッシュを
行い、必要に応じてさらにエッチング液によりケミカル
ポリッシュを行って鏡面研磨した。
【００３０】鏡面研磨されたＺｎＳｅウェハ（１cm角）
１０枚を、できる限り空気に曝すことなく、１リットル
当たり１３２ｇのＳｅＯ2 を溶解してなるｐＨ０．９の
亜セレン酸水溶液中に浸漬し、その状態でその水溶液中
にＡｒガスで１／１００に希釈したＳＯ2 ガスを１００
cc／min の割合で約１４０秒間吹き込み、ウェハ表面に
厚さ５００ 〜１μｍのＳｅ層を析出させた。その際、
ＳＯ2 ガスの流量を調節して、酸化還元電位が約０．４
Ｖ（ｖｓ標準電極電位（ＮＨＥ））となるようにした。
１０枚を、できる限り空気に曝すことなく、１リットル
当たり１３２ｇのＳｅＯ2 を溶解してなるｐＨ０．９の
亜セレン酸水溶液中に浸漬し、その状態でその水溶液中
にＡｒガスで１／１００に希釈したＳＯ2 ガスを１００
cc／min の割合で約１４０秒間吹き込み、ウェハ表面に
厚さ５００ 〜１μｍのＳｅ層を析出させた。その際、
ＳＯ2 ガスの流量を調節して、酸化還元電位が約０．４
Ｖ（ｖｓ標準電極電位（ＮＨＥ））となるようにした。
【００３１】その後、亜セレン酸水溶液中からＺｎＳｅ
ウェハを引き上げ、アセトンやメタノール等の有機溶媒
で脱脂洗浄した後、超純水中で水洗し、自然乾燥させて
ＺｎＳｅウェハ表面のＳｅ層を酸化させた。
ウェハを引き上げ、アセトンやメタノール等の有機溶媒
で脱脂洗浄した後、超純水中で水洗し、自然乾燥させて
ＺｎＳｅウェハ表面のＳｅ層を酸化させた。
【００３２】しかる後、Ｓｅ層及びＳｅ酸化物層が形成
されたＺｎＳｅウェハを、分子線エピタキシャル成長(
ＭＢＥ) 用の結晶成長炉内に設置し、４５０℃に加熱し
て１０分間保持することによりＳｅ層及びＳｅ酸化物層
を除去した（サーマルクリーニング）。サーマルクリー
ニングが終了した後、基板温度を３５０℃にしてＺｎＳ
ｅホモエピタキシャル膜の成膜を行った。
されたＺｎＳｅウェハを、分子線エピタキシャル成長(
ＭＢＥ) 用の結晶成長炉内に設置し、４５０℃に加熱し
て１０分間保持することによりＳｅ層及びＳｅ酸化物層
を除去した（サーマルクリーニング）。サーマルクリー
ニングが終了した後、基板温度を３５０℃にしてＺｎＳ
ｅホモエピタキシャル膜の成膜を行った。
【００３３】その結果、ＺｎＳｅホモエピタキシャル膜
を歩留まり良く育成することができるということがわか
った。これは、ＺｎＳｅウェハ上に均一なＳｅ層及びＳ
ｅ酸化物層が形成されているためと考えられる。
を歩留まり良く育成することができるということがわか
った。これは、ＺｎＳｅウェハ上に均一なＳｅ層及びＳ
ｅ酸化物層が形成されているためと考えられる。
【００３４】
【発明の効果】本発明によれば、II−VI族化合物半導体
単結晶ウェハの表面を鏡面状にした後、鏡面状の該ウェ
ハ表面上に所望の膜をエピタキシャル成長させる前に、
Ｓｅを含む水溶液中にII−VI族化合物半導体単結晶ウェ
ハを浸漬し、その浸漬した状態で前記水溶液中にＳＯ2
ガスを吹き込んで該ウェハの表面にＳｅを析出させた
後、該ウェハ表面上に析出したＳｅ層を酸化して少なく
ともそのＳｅ層の表面にＳｅの酸化物層を形成するよう
にしたため、エピタキシャル膜の成長を行う前にウェハ
をエッチングする必要がなく、容易にサーマルクリーニ
ングを行うことができ、かつ高品質なエピタキシャル成
長膜を得ることができるII−VI族化合物半導体単結晶ウ
ェハを得ることができる。
単結晶ウェハの表面を鏡面状にした後、鏡面状の該ウェ
ハ表面上に所望の膜をエピタキシャル成長させる前に、
Ｓｅを含む水溶液中にII−VI族化合物半導体単結晶ウェ
ハを浸漬し、その浸漬した状態で前記水溶液中にＳＯ2
ガスを吹き込んで該ウェハの表面にＳｅを析出させた
後、該ウェハ表面上に析出したＳｅ層を酸化して少なく
ともそのＳｅ層の表面にＳｅの酸化物層を形成するよう
にしたため、エピタキシャル膜の成長を行う前にウェハ
をエッチングする必要がなく、容易にサーマルクリーニ
ングを行うことができ、かつ高品質なエピタキシャル成
長膜を得ることができるII−VI族化合物半導体単結晶ウ
ェハを得ることができる。
【００３５】また、本発明によれば、II−VI族化合物半
導体単結晶ウェハ上にＳｅよりなる層が積層され、さら
にそのＳｅ層の上にＳｅの酸化物層が積層されているた
め、このウェハを用いれば、エピタキシャル膜の成長を
行う前にウェハをエッチングする必要がなく、容易にサ
ーマルクリーニングを行うことができ、かつ高品質なエ
ピタキシャル成長膜を得ることができる。
導体単結晶ウェハ上にＳｅよりなる層が積層され、さら
にそのＳｅ層の上にＳｅの酸化物層が積層されているた
め、このウェハを用いれば、エピタキシャル膜の成長を
行う前にウェハをエッチングする必要がなく、容易にサ
ーマルクリーニングを行うことができ、かつ高品質なエ
ピタキシャル成長膜を得ることができる。
【図１】本発明に係るII−VI族化合物半導体単結晶ウェ
ハの一例を示す縦断面図である。
ハの一例を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係るII−VI族化合物半導体単結晶ウェ
ハの製造手順の一例を示す工程図である。
ハの製造手順の一例を示す工程図である。
１ ウェハ ２ Ｓｅ層 ３ Ｓｅ酸化物層
Claims (5)
- 【請求項１】 II−VI族化合物半導体単結晶ウェハの表
面を鏡面状にした後、鏡面状の該ウェハ表面上に所望の
膜をエピタキシャル成長させる前に、Ｓｅを含む水溶液
中にII−VI族化合物半導体単結晶ウェハを浸漬し、その
浸漬した状態で前記水溶液中にＳＯ2 ガスを吹き込んで
該ウェハの表面にＳｅを析出させた後、該ウェハ表面上
に析出したＳｅ層を酸化して少なくともそのＳｅ層の表
面にＳｅの酸化物層を形成することを特徴とするII−VI
族化合物半導体単結晶ウェハの製造方法。 - 【請求項２】 ＺｎＳｅ単結晶よりなるウェハを、鏡面
研磨後、直ちにｐＨ５以下のＳｅを含む水溶液に浸漬
し、その浸漬した状態で前記水溶液中にＳＯ2ガスを吹
き込んで該ウェハの表面にＳｅを析出させた後、該ウェ
ハ表面上に析出したＳｅ層を酸化して少なくともそのＳ
ｅ層の表面にＳｅの酸化物層を形成することを特徴とす
る請求項１記載のII−VI族化合物半導体単結晶ウェハの
製造方法。 - 【請求項３】 前記ウェハ表面上にＳｅ酸化物層を形成
した後、該ウェハを所定温度に加熱して前記Ｓｅ酸化物
層を除去してから、エピタキシャル成長を行うことを特
徴とする請求項１または２記載のII−VI族化合物半導体
単結晶ウェハの製造方法。 - 【請求項４】 II−VI族化合物半導体単結晶ウェハ上に
Ｓｅよりなる層が積層され、さらにそのＳｅ層の上にＳ
ｅの酸化物層が積層されていることを特徴とするII−VI
族化合物半導体単結晶ウェハ。 - 【請求項５】 前記II−VI族化合物半導体単結晶ウェハ
は、ＺｎＳｅ単結晶よりなることを請求項４記載のII−
VI族化合物半導体単結晶ウェハ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8381397A JPH10284512A (ja) | 1997-04-02 | 1997-04-02 | Ｉｉ−ｖｉ族化合物半導体単結晶ウェハの製造方法およびｉｉ−ｖｉ族化合物半導体単結晶ウェハ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8381397A JPH10284512A (ja) | 1997-04-02 | 1997-04-02 | Ｉｉ−ｖｉ族化合物半導体単結晶ウェハの製造方法およびｉｉ−ｖｉ族化合物半導体単結晶ウェハ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10284512A true JPH10284512A (ja) | 1998-10-23 |
Family
ID=13813127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8381397A Pending JPH10284512A (ja) | 1997-04-02 | 1997-04-02 | Ｉｉ−ｖｉ族化合物半導体単結晶ウェハの製造方法およびｉｉ−ｖｉ族化合物半導体単結晶ウェハ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10284512A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100634659B1 (ko) * | 1999-03-08 | 2006-10-16 | 스피드팜 가부시키가이샤 | 실리콘 에피택셜 성장 웨이퍼 제조방법 및 그 장치 |
-
1997
- 1997-04-02 JP JP8381397A patent/JPH10284512A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100634659B1 (ko) * | 1999-03-08 | 2006-10-16 | 스피드팜 가부시키가이샤 | 실리콘 에피택셜 성장 웨이퍼 제조방법 및 그 장치 |
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