JPH1079363A

JPH1079363A - 化合物半導体ウエハの表面処理方法

Info

Publication number: JPH1079363A
Application number: JP23300596A
Authority: JP
Inventors: Takehiko Tani; 毅彦谷; Harunori Sakaguchi; 春典坂口
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 1996-09-03
Filing date: 1996-09-03
Publication date: 1998-03-24

Abstract

(57)【要約】【課題】化合物半導体ウエハ表面における不純物の付
着量が少なく、かつ、平坦性が高いと共に乾燥ムラのな
い化合物半導体ウエハの表面処理方法を提供するもので
ある。【解決手段】単結晶から切り出された化合物半導体ウ
エハ１の表面１ａを研磨し、その後、有機溶媒および超
純水で洗浄し、最後に乾燥する化合物半導体ウエハ１の
表面処理方法において、研磨中に化合物半導体ウエハ１
の表面１ａに層厚２〜１０ｎｍの自然酸化層２を形成
し、溶存酸素量が１ｐｐｍ以下の超純水を用いて化合物
半導体ウエハ１の表面１ａから上記自然酸化層２を溶解
除去するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、化合物半導体ウエ
ハの表面処理方法に係り、特に、高品質なエピタキシャ
ル層を形成するための化合物半導体ウエハの表面処理方
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）、種々の受発光デバイスの作製に用いられ
ている。これらの素子は、鏡面ウエハの表面に分子線エ
ピタキシャル成長法（ＭＢＥ法）、有機金属気相成長法
（ＭＯＶＰＥ法）などにより能動層を形成する。鏡面ウ
エハは、次の手順で作製される。

【０００３】結晶インゴットをスライスし、ウエハ
を切り出す。

【０００４】ウエハをアルミナ砥粒で粗研磨して平
坦性を高めた後、メカノケミカル研磨によりウエハの表
面を鏡面に仕上げる。

【０００５】鏡面ウエハの脱脂洗浄を行った後、極
わずかなエッチング作用を持つ洗浄液での洗浄および超
純水での洗浄を行う。

【０００６】超純水洗浄後の鏡面ウエハを、ＩＰＡ
乾燥法、スピン乾燥法などにより乾燥させる。

【０００７】エピタキシャル成長用基板として、この鏡
面ウエハをそのまま用いる場合もある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような方法で作製した鏡面ウエハにおいては、その表
面に１０¹¹〜１０¹²／ｃｍ²レベルのＳｉ、Ｓなどの不
純物が付着していることが多く、このような鏡面ウエハ
に化合物半導体をエピタキシャル成長させると、これら
の不純物がエピタキシャル層−ウエハ界面（以下、エピ
層−ウエハ界面と呼ぶ）にドナー準位やアクセプター準
位を形成する。

【０００９】これらの準位は、エピ層−ウエハ界面のリ
ーク電流の原因となり、デバイス特性を悪化させる。こ
れらの不純物の付着は、研磨直後においては問題になら
ない程の微量であり、その大部分が研磨後の大気中放
置、ハンドリングや種々の洗浄、および乾燥工程の間に
蓄積されたものである。

【００１０】そこで、一般には、エピタキシャル成長前
に、表面不純物除去のために硫酸系エッチャント（Ｈ₂
ＳＯ₄−Ｈ₂Ｏ₂−Ｈ₂Ｏ）やアンモニア系エッチャン
ト（ＮＨ₄ＯＨ−Ｈ₂Ｏ₂−Ｈ₂Ｏ）で鏡面ウエハの表
面をエッチングする。この時、不純物が再付着しないよ
うにエッチング速度の速いエッチャントを用いているた
め、ウエハ表面は少なくとも１〜２μｍエッチングされ
る。

【００１１】このエッチングの後、表面酸化物除去のた
めに、ＨＦ、ＨＣｌ、およびＢｒ−メタノール溶液に浸
漬し、超純水で再び洗浄する。その後、ウエハをスピン
乾燥法、イソプロピル蒸気乾燥法、Ｎ₂ガス吹き付け乾
燥法などで乾燥させ、このウエハをエピタキシャル成長
用基板とする。これらの一連のエッチング、水洗、およ
び乾燥は、ウエハキャリアを用いて多数枚を同時に処理
する。

【００１２】上述した通り、従来の方法で作製した鏡面
ウエハの表面に、多くの不純物が付着している場合、こ
れを直接エピタキシャル成長用基板として用いることが
できない。

【００１３】そこで従来は、エッチング速度の速いエッ
チャントを用いたエッチングで、鏡面ウエハ表面から表
面層を少なくとも１〜２５μｍ除去することによって不
純物を除去しているのであるが、これでは、ウエハ表面
の平坦性を悪化させてしまい問題となる。

【００１４】また、上述した従来の方法で作製したウエ
ハにおいては、鏡面ウエハをエッチングして酸化膜を除
去することによってウエハの表面は疎水性になる。水洗
中において、この表面状態（酸化膜が除去された状態）
を保持することができれば、水洗後にウエハを超純水中
から引き上げるだけで、ウエハ表面に水が残っていない
状態、すなわちウエハが乾燥している状態となる。

【００１５】ところが、水洗中にウエハ表面は徐々に親
水性となってしまい、ウエハを超純水中から引き上げて
も、ウエハ表面には局所的に水が残っている。このウエ
ハをスピン乾燥、イソプロピル蒸気乾燥、Ｎ₂ガス吹き
付け乾燥などで乾燥させると、残留水部は乾燥ムラとな
る。この乾燥ムラは、その後のエピタキシャル結晶成長
工程でエピタキシャル層の異常成長を引き起こし、結晶
欠陥となるおそれがある。

【００１６】そこで、本発明は、上記課題を解決し、化
合物半導体ウエハ表面における不純物の付着量が少な
く、かつ、平坦性が高いと共に乾燥ムラのない化合物半
導体ウエハの表面処理方法を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項１の発明は、単結晶から切り出された化合物半
導体ウエハの表面を研磨し、その後、有機溶媒および超
純水で洗浄し、最後に乾燥する化合物半導体ウエハの表
面処理方法において、研磨中に化合物半導体ウエハの表
面に層厚２〜１０ｎｍの自然酸化層を形成し、溶存酸素
量が１ｐｐｍ以下の超純水を用いて化合物半導体ウエハ
の表面から上記自然酸化層を溶解除去するものである。

【００１８】請求項２の発明は、単結晶から切り出され
た化合物半導体ウエハの表面を研磨し、その後、有機溶
媒および超純水で洗浄し、最後に乾燥する化合物半導体
ウエハの表面処理方法において、研磨中に化合物半導体
ウエハの表面に層厚２〜１０ｎｍの自然酸化層を形成
し、上記超純水による洗浄の前に化合物半導体ウエハを
エッチングしてその表面を疎水性とした後、溶存酸素量
が１ｐｐｍ以下の超純水を用いて洗浄して表面が疎水性
を有する化合物半導体ウエハを得るものである。請求項
３の発明は、鏡面研磨および洗浄を施した化合物半導体
ウエハを、エピタキシャル成長用基板として使用するの
に先立ち、上記化合物半導体ウエハをエッチング液中に
浸漬し、その後、溶存酸素量が１ｐｐｍ以下の超純水で
後洗浄するものである。

【００１９】請求項４の発明は、上記研磨に用いる研磨
液が、有効塩素５％以上の次亜塩素ナトリウム水溶液と
過酸化水素水とを混合したものでなる請求項１または請
求項２記載の化合物半導体ウエハの表面処理方法であ
る。

【００２０】請求項５の発明は、上記研磨に用いる研磨
液が、０．１％臭素−メタノール溶液と過酸化水素水と
を混合したものでなる請求項１または請求項２記載の化
合物半導体ウエハの表面処理方法である。

【００２１】上記数値範囲の限定理由を以下に述べる。

【００２２】化合物半導体ウエハの表面に形成される自
然酸化層の層厚を２〜１０ｎｍとした理由は、自然酸化
層の層厚が２ｎｍより薄いと、自然酸化層の表面に付着
した不純物が酸化層中を移動すると共に化合物半導体ウ
エハの表面に到達して付着するためである。逆に、自然
酸化層の層厚が１０ｎｍより厚いと、化合物半導体ウエ
ハの表面を研磨する際に、傷（スクラッチ）が発生し易
くなるためである。

【００２３】超純水中の溶存酸素量を１ｐｐｍ以下とし
た理由は、上記自然酸化層の主成分は、水に可溶性のＡ
ｓ₂Ｏ₃と水に難溶性のＧａ₂Ｏ₃であり、超純水中に
おける酸化層の層厚の増減は超純水中の溶存酸素量に依
存するためである。すなわち、溶存酸素量が１ｐｐｍよ
り多いと、Ａｓ₂Ｏ₃が超純水中に溶解するよりも速く
酸化が進むため、結果的に酸化層の層厚はより厚くな
る。逆に、溶存酸素量が１ｐｐｍより少ないと、酸化速
度よりも速くＡｓ₂Ｏ₃が超純水中に溶解するため、結
果的に酸化膜を溶解除去することができる。

【００２４】なお、従来、エッチングにより疎水性とし
たウエハ表面が水洗中に親水性となるのは、ウエハ表面
が超純水中の溶存酸素により酸化されるためであった
が、上記溶存酸素量が１ｐｐｍ以下の超純水で酸化層を
除去したウエハ表面は充分な疎水性を有している。

【００２５】また、酸化層を除去してウエハ表面を疎水
性とするエッチング処理後の水洗いに、溶存酸素量が１
ｐｐｍ以下の超純水を用いれば、水洗中にウエハ表面は
酸化されず、疎水性を維持することができるため、乾燥
ムラがない。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。

【００２７】本発明の第一実施形態の化合物半導体ウエ
ハの表面処理方法における不純物除去機構を図１に示
す。図１（ａ）は、ウエハ表面に酸化層を形成した直後
の様子、図１（ｂ）は、酸化層の表面に不純物が付着し
た様子、図１（ｃ）は、酸化層を不純物ごと溶解除去す
る様子、図１（ｄ）は、表面が清浄なウエハの様子を示
している。

【００２８】先ず、単結晶から切り出された化合物半導
体ウエハ（例えば、半絶縁性ＧａＡｓウエハ）の表面を
粗研磨および一次研磨した後、例えば、有効塩素５％以
上の次亜塩素ナトリウム水溶液または臭素−メタノール
溶液と過酸化水素水とを混合したものでなる研磨液でメ
カノケミカル研磨（研磨）する（図示せず）。

【００２９】メカノケミカル研磨中に、図１（ａ）に示
すように、化合物半導体ウエハの表面（以下、ウエハ表
面と呼ぶ）１ａに、例えば、層厚２〜１０ｎｍの自然酸
化層２を形成することによって、メカノケミカル研磨後
の工程で付着する不純物（図示せず）に対する保護層と
し、その後、次工程を行うまでの間、大気中に放置（例
えば、８時間）する。

【００３０】次に、研磨加工時に化合物半導体ウエハ１
の固定に用いたワックスの残渣や自然酸化層の表面（以
下、酸化層表面と呼ぶ）２ａに付着した大気中の塵埃な
どを除去するために、例えば、アセトンやメタノールな
どの有機溶媒（図示せず）で、適宜洗浄する。しかし、
この状態では、図１（ｂ）に示すように、酸化層表面２
ａには不純物３が付着している。

【００３１】そこで、図１（ｃ）に示すように、溶存酸
素量が１ｐｐｍ以下の超純水（図示せず）を用いて、ウ
エハ表面１ａから不純物３ごと自然酸化層２を溶解除去
し、最後にウエハ表面１ａを乾燥させ、図１（ｄ）に示
すような、ウエハ表面１ａが清浄で、かつ、疎水性の化
合物半導体ウエハ１を得る。

【００３２】本実施形態の化合物半導体ウエハの表面処
理方法は、ウエハ表面１ａに付着する不純物３の大部分
が、メカノケミカル研磨後の大気中放置、ハンドリング
や種々の洗浄、および乾燥工程の間になされるものであ
るということに着目し、メカノケミカル研磨中にウエハ
表面１ａに付着する不純物３に対する保護層とするため
に、メカノケミカル研磨中のウエハ表面１ａに自然酸化
層２を形成した。

【００３３】これによって、不純物３は酸化層表面２ａ
に付着するものの、ウエハ表面１ａには付着しない。す
なわち、メカノケミカル研磨直後のウエハ表面１ａの清
浄性を保つことができる。

【００３４】従って、図１（ｄ）の化合物半導体ウエハ
１は、そのままエピタキシャル成長に用いても、エピタ
キシャル層との間に不純物が無いため、デバイス特性に
優れた半導体素子を得ることができる。

【００３５】また、超純水中で洗浄した化合物半導体ウ
エハ１を超純水中から引き上げるだけで、ウエハ表面１
ａから水が切れるため、ウエハ表面１ａにおける乾燥ム
ラのおそれがない。すなわち、高品質なエピタキシャル
層をウエハ表面１ａ上に形成させることができ、素子歩
留りを上げることができる。

【００３６】本実施形態においては、研磨液として有効
塩素５％以上の次亜塩素ナトリウム水溶液または臭素−
メタノール溶液に混合する酸化剤として過酸化水素水を
挙げているが、特にこれに限定するものではなく、酸素
やオゾンなどであってもよい。次に、本発明の第二実
施形態を説明する。

【００３７】上記第一実施形態では、溶存酸素量が１ｐ
ｐｍ以下の超純水による水洗いでウエハ表面１ａの自然
酸化層２を除去しており、ウエハ表面１ａは充分な疎水
性を有している。しかし、自然酸化層２を完全に除去す
るためには、長時間水洗いする必要がある。

【００３８】そこで、本実施形態では、水洗い前に、自
然酸化層２を除去してウエハ表面１ａを疎水性とするエ
ッチングを施し、水洗い時間を短縮する。

【００３９】すなわち、上記実施形態と同じ様に、鏡面
研磨後に有機溶媒で洗浄した化合物半導体ウエハ１を、
図１（ｃ）に示すように、エッチング液（例えば、ふっ
酸水溶液）中に、例えば、１０分間浸漬してエッチング
処理を行い、ウエハ表面１ａから不純物３ごと自然酸化
層２を溶解除去することによって、短時間でウエハ表面
１ａを疎水性にし、続いて、溶存酸素量が１ｐｐｍ以下
の超純水中でウエハ表面１ａを洗浄することによって、
ウエハ表面１ａに新たな酸化層の形成を防止し、ウエハ
表面１における疎水性を保持することができる。

【００４０】このように、本実施形態によれば、水洗い
前に化合物半導体ウエハ１をエッチングして酸化層を除
去しておき、その後で、溶存酸素量が１ｐｐｍ以下の超
純水で洗浄することによって、ウエハ表面１ａにおける
清浄性と疎水性の両方を達成することができると共に、
水洗い時間を短縮することができる。

【００４１】次に、本発明の第三実施形態について説明
する。

【００４２】上記各実施形態の表面処理された化合物半
導体ウエハ１は、そのままエピタキシャル成長に使用す
ることができる。しかし、エピタキシャル成長を行うま
でに、長時間大気に晒されてウエハ表面１ａに酸化膜が
形成されることもある。このような化合物半導体ウエハ
１に対しては、上記第二実施形態と同様に、酸化膜を除
去するエッチングの後に、溶存酸素量が１ｐｐｍ以下の
超純水で洗浄することにより、ウエハ表面１ａの清浄性
と疎水性の両方を達成できる。

【００４３】なお、上記実施形態では、化合物半導体ウ
エハ１を浸漬するエッチング液としてふっ酸水溶液を挙
げたが、特にこれに限定するものではなく、硫酸系や臭
素系溶液などであってもよい。

【００４４】また、化合物半導体ウエハ１としては、半
絶縁性ＧａＡｓウエハの例を挙げたが、特にこれに限定
するものではなく、ＧａＡｓウエハ、ＩｎＰウエハ、半
絶縁性ＩｎＰウエハなどであってもよい。

【００４５】

【実施例】

（実施例１）粗研磨および一次研磨を経た半絶縁性Ｇａ
Ａｓウエハを、有効塩素５％以上の次亜塩素ナトリウム
水溶液に２５％過酸化水素水を５％混合した溶液でメカ
ノケミカル研磨し、半絶縁性ＧａＡｓウエハの表面に２
ｎｍの酸化層を形成する。その後、半絶縁性ＧａＡｓウ
エハを大気中に８時間放置する。次に、アセトン、メタ
ノール、超純水で半絶縁性ＧａＡｓウエハを洗浄した
後、ＩＰＡ蒸気乾燥する。この半絶縁性ＧａＡｓウエ
ハ表面上に、ＭＯＶＰＥエピタキシャル成長法で、アン
ドープＧａＡｓを８００ｎｍ、ＳｉドープＧａＡｓ（キ
ャリア濃度：２×１０¹⁷）を２００ｎｍの厚さで成長さ
せ、化合物半導体ウエハを作製した。

【００４６】（実施例２）粗研磨および一次研磨を経た
半絶縁性ＧａＡｓウエハを、有効塩素５％以上の次亜塩
素ナトリウム水溶液に２５％過酸化水素水を１０％混合
した溶液でメカノケミカル研磨し、半絶縁性ＧａＡｓウ
エハの表面に５ｎｍの酸化層を形成し、実施例１と同様
にして化合物半導体ウエハを作製した。

【００４７】（実施例３）粗研磨および一次研磨を経た
半絶縁性ＧａＡｓウエハを、有効塩素５％以上の次亜塩
素ナトリウム水溶液に２５％過酸化水素水を２０％混合
した溶液でメカノケミカル研磨し、半絶縁性ＧａＡｓウ
エハの表面に１０ｎｍの酸化層を形成し、実施例１と同
様にして化合物半導体ウエハを作製した。

【００４８】（比較例１）粗研磨および一次研磨を経た
半絶縁性ＧａＡｓウエハを、有効塩素５％以上の次亜塩
素ナトリウム水溶液に２５％過酸化水素水を０％混合し
た溶液でメカノケミカル研磨し、半絶縁性ＧａＡｓウエ
ハの表面に１．３ｎｍの酸化層を形成し、実施例１と同
様にして化合物半導体ウエハを作製した。

【００４９】（比較例２）粗研磨および一次研磨を経た
半絶縁性ＧａＡｓウエハを、有効塩素５％以上の次亜塩
素ナトリウム水溶液に２５％過酸化水素水を３０％混合
した溶液でメカノケミカル研磨し、半絶縁性ＧａＡｓウ
エハの表面に１１ｎｍの酸化層を形成し、実施例１と同
様にして化合物半導体ウエハを作製した。

【００５０】（実施例４）粗研磨および一次研磨を経た
半絶縁性ＧａＡｓウエハを、０．１％臭素−メタノール
溶液に２５％過酸化水素水を５％混合した溶液でメカノ
ケミカル研磨し、半絶縁性ＧａＡｓウエハの表面に２ｎ
ｍの酸化層を形成し、実施例１と同様にして化合物半導
体ウエハを作製した。

【００５１】（実施例５）粗研磨および一次研磨を経た
半絶縁性ＧａＡｓウエハを、０．１％臭素−メタノール
溶液に２５％過酸化水素水を１０％混合した溶液でメカ
ノケミカル研磨し、半絶縁性ＧａＡｓウエハの表面に５
ｎｍの酸化層を形成し、実施例１と同様にして化合物半
導体ウエハを作製した。

【００５２】（実施例６）粗研磨および一次研磨を経た
半絶縁性ＧａＡｓウエハを、０．１％臭素−メタノール
溶液に２５％過酸化水素水を２０％混合した溶液でメカ
ノケミカル研磨し、半絶縁性ＧａＡｓウエハの表面に１
０ｎｍの酸化層を形成し、実施例１と同様にして化合物
半導体ウエハを作製した。

【００５３】（比較例３）粗研磨および一次研磨を経た
半絶縁性ＧａＡｓウエハを、０．１％臭素−メタノール
溶液に２５％過酸化水素水を０％混合した溶液でメカノ
ケミカル研磨し、半絶縁性ＧａＡｓウエハの表面に１．
３ｎｍの酸化層を形成し、実施例１と同様にして化合物
半導体ウエハを作製した。

【００５４】（比較例４）粗研磨および一次研磨を経た
半絶縁性ＧａＡｓウエハを、０．１％臭素−メタノール
溶液に２５％過酸化水素水を３０％混合した溶液でメカ
ノケミカル研磨し、半絶縁性ＧａＡｓウエハの表面に１
１ｎｍの酸化層を形成し、実施例１と同様にして化合物
半導体ウエハを作製した。

【００５５】実施例１〜３および比較例１〜２、実施例
４〜６および比較例３〜４の化合物半導体ウエハにおい
て、エピ層−ウエハ界面のキャリアの蓄積を調べるべく
Ｃ−Ｖ法で評価した。また、同様にエピ層−ウエハ界面
の不純物量を調べるべくＳＩＭＳで評価した。その評価
結果を表１、表２に示す。

【００５６】

【表１】

【００５７】

【表２】

【００５８】表１、表２に示すように、実施例１〜実施
例６の化合物半導体ウエハにおいては、酸化層の層厚が
２〜１０ｎｍであるため、研磨後の化合物半導体ウエハ
の表面状態およびエピ層−ウエハ界面の電気特性は良好
であり、またエピ層−ウエハ界面の不純物量も、測定限
界値である１×１０¹⁷以下であり、高品質な化合物半導
体ウエハを得ることができる。

【００５９】これに対して、比較例１および比較例３の
化合物半導体ウエハにおいては、研磨後の化合物半導体
ウエハの表面状態は良好であったが、酸化層の層厚が２
ｎｍより薄い（１．３ｎｍ）ため、エピ層−ウエハ界面
においてキャリアの蓄積が有ると共に電気特性が不良で
あり、その電気特性を不良にするキャリアであるＳｉ、
Ｓの不純物量は、ともにＳｉドープＧａＡｓ本来のキャ
リア濃度（２×１０¹⁷）を上回っている。

【００６０】また、比較例２および比較例４の化合物半
導体ウエハにおいては、エピ層−ウエハ界面の電気特性
は良好であり、またエピ層−ウエハ界面の不純物量も、
測定限界値である１×１０¹⁷以下であったが、酸化層の
層厚が１０ｎｍより厚い（１１ｎｍ）ため、研磨後の化
合物半導体ウエハの表面に多数のスクラッチが観察され
た。

【００６１】次に、超純水中の溶存酸素量が、化合物半
導体ウエハ表面の結晶欠陥に及ぼす影響について実験を
行った。

【００６２】有機溶剤洗浄を経た７枚の半絶縁性ＧａＡ
ｓウエハを、それぞれ２０％ふっ酸水溶液に１０分間浸
漬し、その後、溶存酸素量を０．１、０．５、０．７、
１．０、１．３、１．５、２ｐｐｍと変化させた超純水
中で、それぞれ３分間洗浄すると共に水から引き上げ、
スピン乾燥法で乾燥させた。

【００６３】それぞれの半絶縁性ＧａＡｓウエハ表面上
に、ＭＯＶＰＥエピタキシャル成長法で、アンドープＡ
ｌ_XＧａ_1-XＡｓ（Ｘ＝０．５）を５００ｎｍ成長さ
せ、７枚の化合物半導体ウエハを作製した。

【００６４】この時、超純水中の溶存酸素量は、超純水
中にＮ₂ガスをバブリングし、バブリング時間を変化さ
せることで０．１〜２ｐｐｍに調整した。

【００６５】それぞれの化合物半導体ウエハにおいて、
ウエハ表面の結晶欠陥数を鏡面検査装置（サーフスキャ
ン６５００；テンコール社製）を用いて調べた。超純水
中の溶存酸素量（ｐｐｍ）と結晶欠陥数（個／ｃｍ²）
との関係を図２に示す。

【００６６】図２に示すように、結晶欠陥数は超純水中
の溶存酸素量が少なくなると共に減少し、溶存酸素量が
１ｐｐｍ以下で１（個／ｃｍ²）以下と非常に少なくな
る。これは、超純水中の溶存酸素量が１ｐｐｍ以下のも
のを用いて半絶縁性ＧａＡｓウエハの表面を洗浄するこ
とで、半絶縁性ＧａＡｓウエハ表面の酸化層をほぼ完全
に溶解除去することができるためである。

【００６７】これによって、半絶縁性ＧａＡｓウエハ表
面における疎水性を保持することができるため、半絶縁
性ＧａＡｓウエハ表面における乾燥ムラが生じなくな
る。この結果として、結晶欠陥の少ない高品質なエピタ
キシャル層を半絶縁性ＧａＡｓウエハ表面上に成長させ
ることができるようになる。

【００６８】本実施例においては、溶存酸素量を調整す
る方法としてＮ₂ガスによるバブリングを挙げている
が、特にこれに限定するものではなく、Ａｒなどの不活
性ガスによるバブリングやＰｄ触媒およびＨ₂ガスと溶
存酸素とを反応させる方法などであってもよいことは言
うまでもない。

【００６９】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。

【００７０】（１）メカノケミカル研磨中に化合物半
導体ウエハ表面に酸化層を形成させるため、その後の工
程において化合物半導体ウエハ表面へ直接不純物が付着
することなく、メカノケミカル研磨直後における化合物
半導体ウエハ表面の清浄性を保持することができる。

【００７１】（２）また、上記（１）の通り、ウエハ
表面に直接不純物が付着していないため、その後の工程
において化合物半導体ウエハ表面を直接エッチングする
必要はなく、化合物半導体ウエハの平坦性を維持でき
る。

【００７２】（３）超純水洗浄工程を経ても疎水性が
保持されるため、化合物半導体ウエハ表面における乾燥
ムラのおそれがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の化合物半導体ウエハの表面処理方法に
おける不純物除去機構を示す図である。

【図２】本発明の化合物半導体ウエハの表面処理方法に
おける超純水の溶存酸素量と結晶欠陥との関係を示す図
である。

【符号の説明】

１半絶縁性ＧａＡｓウエハ（化合物半導体ウエハ）１ａウエハ表面（表面）２自然酸化層２ａ酸化層表面３不純物

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】単結晶から切り出された化合物半導体ウ
エハの表面を研磨し、その後、有機溶媒および超純水で
洗浄し、最後に乾燥する化合物半導体ウエハの表面処理
方法において、研磨中に化合物半導体ウエハの表面に層
厚２〜１０ｎｍの自然酸化層を形成し、溶存酸素量が１
ｐｐｍ以下の超純水を用いて化合物半導体ウエハの表面
から上記自然酸化層を溶解除去することを特徴とする化
合物半導体ウエハの表面処理方法。
【請求項２】単結晶から切り出された化合物半導体ウ
エハの表面を研磨し、その後、有機溶媒および超純水で
洗浄し、最後に乾燥する化合物半導体ウエハの表面処理
方法において、研磨中に化合物半導体ウエハの表面に層
厚２〜１０ｎｍの自然酸化層を形成し、上記超純水によ
る洗浄の前に化合物半導体ウエハをエッチングしてその
表面を疎水性とした後、溶存酸素量が１ｐｐｍ以下の超
純水を用いて洗浄して表面が疎水性を有する化合物半導
体ウエハを得ることを特徴とする化合物半導体ウエハの
表面処理方法。
【請求項３】鏡面研磨および洗浄を施した化合物半導
体ウエハを、エピタキシャル成長用基板として使用する
のに先立ち、上記化合物半導体ウエハをエッチング液中
に浸漬し、その後、溶存酸素量が１ｐｐｍ以下の超純水
で後洗浄することを特徴とする化合物半導体ウエハの表
面処理方法。
【請求項４】上記研磨に用いる研磨液が、有効塩素５
％以上の次亜塩素ナトリウム水溶液と過酸化水素水とを
混合したものでなる請求項１または請求項２記載の化合
物半導体ウエハの表面処理方法。
【請求項５】上記研磨に用いる研磨液が、０．１％臭
素−メタノール溶液と過酸化水素水とを混合したもので
なる請求項１または請求項２記載の化合物半導体ウエハ
の表面処理方法。