JPH11126766A - Method for cleaning semiconductor crystal wafer - Google Patents

Method for cleaning semiconductor crystal wafer

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JPH11126766A
JPH11126766A JP29256397A JP29256397A JPH11126766A JP H11126766 A JPH11126766 A JP H11126766A JP 29256397 A JP29256397 A JP 29256397A JP 29256397 A JP29256397 A JP 29256397A JP H11126766 A JPH11126766 A JP H11126766A
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JP
Japan
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crystal wafer
semiconductor crystal
solution
wafer
acid
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JP29256397A
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Japanese (ja)
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Takehiko Tani
毅彦 谷
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for cleaning a semiconductor crystal wafer by which a very small quantity of impurities remaining on the mirror plane of a semiconductor crystal wafer whose surface is mirror-polished can be perfectly cleaned off and removed, and no conductive layer is formed at interface between the wafer and an epitaxial functional layer when the epitaxial functional layer is grown on the mirror-polished surface of the semiconductor crystal wafer. SOLUTION: A semiconductor crystal wafer whose surface is mirror-polished is immersed in an ultra pure water with dissolved ozone in which 0.5 ppm or higher concentration of ozone is dissolved, an ultra pure water solution with 20% of HF or an ultra pure water solution with 20% of ammonia irradiated with light having energy equal to or larger than a band gap. Then, the wafer is cleaned with an acid solution, an alkaline solution or a mixed acid- alkaline solution and then is cleaned with an ultra pure water.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は半導体結晶ウエハの
洗浄方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for cleaning a semiconductor crystal wafer.

【0002】[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)、受発光デバイス等の各種素子の基礎材とし
て広く用いられている。
2. Description of the Related Art Compound semiconductors are widely used as basic materials for various elements such as Schottky gate field effect transistors (MESFETs), high mobility transistors (HEMTs), heterojunction bipolar transistors (HBTs), and light emitting / receiving devices. .

【0003】これらの各種素子は化合物半導体結晶ウエ
ハ、例えばGaAs結晶ウエハの鏡面研磨面上にそれぞ
れの用途に合致したエピタキシャル機能層を有機金属気
相エピタキシャル成長法(MOVPE)、分子線エピタ
キシャル成長法(MBE)等により設けたものである。
In these various devices, an epitaxial functional layer suitable for each application is formed on a mirror-polished surface of a compound semiconductor crystal wafer, for example, a GaAs crystal wafer, by a metal organic vapor phase epitaxy (MOVPE) or a molecular beam epitaxy (MBE). And so on.

【0004】従来、化合物半導体結晶ウエハ、例えばG
aAs結晶ウエハの表面を鏡面に仕上げは次のように行
われていた。
Conventionally, compound semiconductor crystal wafers such as G
The surface of the aAs crystal wafer was mirror-finished as follows.

【0005】 まず、素材の化合物半導体結晶インゴ
ットをスライスし、GaAs結晶ウエハを切り出す。
First, a material compound semiconductor crystal ingot is sliced, and a GaAs crystal wafer is cut out.

【0006】 次に、切り出したGaAs結晶ウエハ
の表面をアルミナ砥粒により粗研磨する。この粗研磨に
よりGaAs結晶ウエハは平坦性が高められる。
Next, the surface of the cut GaAs crystal wafer is roughly polished with alumina abrasive grains. This rough polishing improves the flatness of the GaAs crystal wafer.

【0007】 次に、この粗研磨したGaAs結晶ウ
エハの表面をメカノケミカル研磨により鏡面に仕上げ
る。
Next, the surface of the roughly polished GaAs crystal wafer is mirror-finished by mechanochemical polishing.

【0008】 次に、鏡面に研磨したGaAs結晶ウ
エハを脱脂洗浄する。
Next, the polished GaAs crystal wafer is degreased and cleaned.

【0009】 次に、脱脂洗浄したGaAs結晶ウエ
ハを極く僅かなエッチング作用を有する洗浄液で洗浄
し、それから超純水で洗浄する。
Next, the degreased and cleaned GaAs crystal wafer is cleaned with a cleaning liquid having an extremely slight etching action, and then cleaned with ultrapure water.

【0010】 次に、超純水で洗浄したGaAs結晶
ウエハをイソプロピルアルコール乾燥法若しくはスピン
乾燥法により乾燥する。
Next, the GaAs crystal wafer washed with ultrapure water is dried by an isopropyl alcohol drying method or a spin drying method.

【0011】エピタキシャル成長にはこのの段階のG
aAs結晶ウエハを用いることもできるが、通常エピタ
キシャル成長には表面の不純物を除去するため以下の工
程を付加したGaAs結晶ウエハが用いられている。
In the epitaxial growth, G at this stage is used.
Although an aAs crystal wafer can be used, a GaAs crystal wafer to which the following steps are added for removing impurities on the surface is usually used for epitaxial growth.

【0012】 上記ので獲られた乾燥GaAs結晶
ウエハを硫酸系エッチャント(H2 SO4 −H2 2
2 O)若しくはアンモニア系エッチャント(NH4
H−H2 2 −H2 O)によりそのウエハ表面を1〜2
μmエッチングする。
The dried GaAs crystal wafer obtained as described above is used as a sulfuric acid-based etchant (H 2 SO 4 —H 2 O 2
H 2 O) or ammonia-based etchant (NH 4 O)
H—H 2 O 2 —H 2 O) to make the wafer surface 1 to 2
Etch μm.

【0013】 次に、そのウエハ表面を1〜2μmエ
ッチングしたGaAs結晶ウエハを超純水で洗浄する。
Next, the GaAs crystal wafer whose surface is etched by 1 to 2 μm is washed with ultrapure water.

【0014】 最後に、超純水で洗浄したGaAs結
晶ウエハをイソプロピルアルコール乾燥法若しくはスピ
ン乾燥法若しくは窒素ガス吹き付け乾燥法により乾燥す
る。
Finally, the GaAs crystal wafer washed with ultrapure water is dried by an isopropyl alcohol drying method, a spin drying method, or a nitrogen gas spray drying method.

【0015】即ち、通常エピタキシャル成長にはこの
の段階のGaAs結晶ウエハが用いられている。
That is, a GaAs crystal wafer at this stage is usually used for epitaxial growth.

【0016】なお、上記のの段階のGaAs結晶ウエ
ハを熱酸化させることにより表面の不純物を含んだ厚い
酸化膜を形成させ、次にその表面に酸化膜を形成させた
GaAs結晶ウエハをエピタキシャル結晶成長装置内で
熱処理させることによりその酸化膜を剥離し、それによ
り表面の不純物を除去する方法も報告されている。
The above-mentioned GaAs crystal wafer is thermally oxidized to form a thick oxide film containing impurities on the surface, and then the GaAs crystal wafer having the oxide film formed on the surface is epitaxially grown. There has also been reported a method of removing the oxide film by heat treatment in an apparatus to remove impurities on the surface.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の
段階まで洗浄、乾燥したGaAs結晶ウエハや熱酸化膜
除去したGaAs結晶ウエハであっても、それらのウエ
ハ鏡面上には極く微量の不純物が残留していることがわ
かってきた。
However, even a GaAs crystal wafer that has been cleaned and dried up to the above stage or a GaAs crystal wafer from which a thermal oxide film has been removed, a very small amount of impurities remains on the mirror surface of the wafer. I understand that it is.

【0018】例えば、ウエハの鏡面に不純物として極く
微量のSiが残留しているGaAs結晶ウエハの鏡面に
エピタキシャル機能層を成長させたものでは、Siがエ
ピタキシャル成長においてエピタキシャル機能層とウエ
ハの界面でn型キャリアとなり、その結果界面に導電層
が形成されることになる。このような導電層が形成され
たエピタキシャル機能層を有するGaAs結晶ウエハを
用いて製作したショットキーゲート電界効果トランジス
タ(MESFET)では、エピタキシャル機能層とウエ
ハの界面の導電層によりリーク電流が流れ、その結果ト
ランジスタの電気特性を悪化させることがわかってきた
のである。
For example, in a GaAs crystal wafer in which an extremely small amount of Si remains as an impurity on the mirror surface of a wafer, an epitaxial functional layer is grown on the mirror surface of the GaAs crystal wafer. It becomes a mold carrier, and as a result, a conductive layer is formed at the interface. In a Schottky gate field effect transistor (MESFET) manufactured using a GaAs crystal wafer having an epitaxial functional layer having such a conductive layer formed thereon, a leak current flows due to the conductive layer at the interface between the epitaxial functional layer and the wafer. As a result, it has been found that the electrical characteristics of the transistor deteriorate.

【0019】本発明はかかる点に立って為されたもので
あって、その目的とするところは前記した従来技術の欠
点を解消し、表面を鏡面研磨された半導体結晶ウエハの
鏡面上に残留している極く微量の不純物を完全に洗浄、
除去でき、それにより半導体結晶ウエハの鏡面上にエピ
タキシャル機能層を成長させたときにはそのエピタキシ
ャル機能層とウエハとの界面に導電層の形成を皆無にす
ることができる半導体結晶ウエハの洗浄方法を提供する
ことにある。
The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art, and to leave a mirror-polished surface of a semiconductor crystal wafer on a mirror surface of a semiconductor crystal wafer. Completely cleaning the trace amount of impurities
A method of cleaning a semiconductor crystal wafer which can be removed, thereby eliminating the formation of a conductive layer at the interface between the epitaxial functional layer and the wafer when the epitaxial functional layer is grown on the mirror surface of the semiconductor crystal wafer. It is in.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、表面が鏡面研磨されている半導体結晶ウエハを、
バンドギャップ以上のエネルギーを有する光が照射され
ている溶存オゾン濃度0.5ppm 以上のオゾン溶存超純
水若しくは20%HF超純水溶液若しくは20%アンモ
ニア超純水溶液に浸漬した後、酸溶液若しくはアルカリ
溶液若しくは酸とアルカリの混合溶液により洗浄し、然
る後超純水で洗浄することを特徴とする半導体結晶ウエ
ハの洗浄方法にある。
The gist of the present invention is to provide a semiconductor crystal wafer having a mirror-polished surface.
After being immersed in ozone-dissolved ultrapure water or 20% HF ultrapure aqueous solution or 20% ammonia ultrapure aqueous solution having a dissolved ozone concentration of 0.5 ppm or more and irradiated with light having an energy greater than the band gap, an acid solution or an alkaline solution Alternatively, there is provided a method for cleaning a semiconductor crystal wafer, characterized by cleaning with a mixed solution of an acid and an alkali, and then cleaning with ultrapure water.

【0021】本発明において半導体結晶ウエハとしては
III −V族化合物半導体若しくはII−VI族化合物半導体
が好ましい。ここにおいてIII −V族化合物半導体とし
てはGaAs半導体等がある。また、II−VI族化合物半
導体としてはInP等がある。
In the present invention, the semiconductor crystal wafer is
III-V compound semiconductors or II-VI compound semiconductors are preferred. Here, a GaAs semiconductor or the like is used as the III-V group compound semiconductor. In addition, the II-VI group compound semiconductor includes InP and the like.

【0022】本発明においてバンドギャップ以上のエネ
ルギーを有する光としてはハロゲンランプの光等が好ま
しい。
In the present invention, the light having energy equal to or greater than the band gap is preferably light from a halogen lamp.

【0023】本発明において酸溶液としてはHCl(塩
酸)、HF(フッ酸)、H2 SO4(硫酸)の中から選
ばれた1種若しくは2種以上の混合溶液であることが好
ましい。
In the present invention, the acid solution is preferably one or a mixture of two or more selected from HCl (hydrochloric acid), HF (hydrofluoric acid) and H 2 SO 4 (sulfuric acid).

【0024】本発明においてアルカリ溶液としてはアン
モニア水、有機アミン系溶液、若しくはこれらの混合溶
液であることが好ましい。
In the present invention, the alkaline solution is preferably aqueous ammonia, an organic amine solution, or a mixed solution thereof.

【0025】本発明において表面が鏡面研磨されている
半導体結晶ウエハを、バンドギャップ以上のエネルギー
を有する光が照射されている溶存オゾン濃度0.5ppm
以上のオゾン溶存超純水若しくは20%HF超純水溶液
若しくは20%アンモニア超純水溶液により洗浄するの
は次の理由のためである。
In the present invention, a semiconductor crystal wafer having a mirror-polished surface is treated with a dissolved ozone concentration of 0.5 ppm irradiated with light having an energy not less than the band gap.
The cleaning with ozone-dissolved ultrapure water, 20% HF ultrapure aqueous solution, or 20% ammonia ultrapure aqueous solution is performed for the following reason.

【0026】 オゾン溶存超純水への浸漬処理 この方法は、まず表面が鏡面研磨されている半導体結晶
ウエハをオゾン溶存超純水へ浸漬することにより半導体
結晶ウエハの鏡面上に数nm程度の厚い酸化膜を形成さ
せ、次にその半導体結晶ウエハの鏡面上に形成された酸
化膜を酸溶液若しくはアルカリ溶液若しくは酸とアルカ
リの混合溶液により溶解、洗浄することにより半導体結
晶ウエハの鏡面上に残留していた極く微量の不純物を溶
解、洗浄し、然る後超純水で洗浄することにより完全に
清浄にする。
In this method, first, a semiconductor crystal wafer having a mirror-polished surface is immersed in ozone-dissolved ultrapure water to make the semiconductor crystal wafer have a thickness of about several nm on the mirror surface of the semiconductor crystal wafer. An oxide film is formed, and then the oxide film formed on the mirror surface of the semiconductor crystal wafer is dissolved and washed with an acid solution, an alkali solution, or a mixed solution of an acid and an alkali, so that the oxide film remains on the mirror surface of the semiconductor crystal wafer. A very small amount of impurities was dissolved and washed, and then completely cleaned by washing with ultrapure water.

【0027】 20%HF超純水溶液への浸漬処理 この方法は、まず表面が鏡面研磨されている半導体結晶
ウエハを20%HF超純水溶液へ浸漬することにより半
導体結晶ウエハの鏡面上に残留していた極く微量の不純
物を溶解、洗浄し、次に酸溶液若しくはアルカリ溶液若
しくは酸とアルカリの混合溶液により完全に溶解、洗浄
し、然る後超純水で洗浄することにより完全に清浄にす
る。
In this method, a semiconductor crystal wafer whose surface is mirror-polished is first immersed in a 20% HF ultrapure aqueous solution to leave the semiconductor crystal wafer on the mirror surface of the semiconductor crystal wafer. Dissolve and wash only trace impurities, then completely dissolve and wash with acid solution or alkali solution or mixed solution of acid and alkali, and then completely clean by washing with ultrapure water .

【0028】 20%アンモニア超純水溶液への浸漬
処理 この方法は、まず表面が鏡面研磨されている半導体結晶
ウエハを20%アンモニア超純水溶液へ浸漬することに
より半導体結晶ウエハの鏡面上に残留していた極く微量
の不純物を溶解、洗浄し、次に酸溶液若しくはアルカリ
溶液若しくは酸とアルカリの混合溶液により完全に溶
解、洗浄し、然る後超純水で洗浄することにより完全に
清浄にする。
In this method, a semiconductor crystal wafer whose surface has been mirror-polished is first immersed in a 20% ammonia ultrapure aqueous solution to remain on the mirror surface of the semiconductor crystal wafer. Dissolve and wash only trace impurities, then completely dissolve and wash with acid solution or alkali solution or mixed solution of acid and alkali, and then completely clean by washing with ultrapure water .

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】次に、本発明の半導体結晶ウエハ
の洗浄方法の実施例及び比較例について説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment and a comparative example of a method for cleaning a semiconductor crystal wafer according to the present invention will be described.

【0030】(実施例1) まず、定法により表面を鏡面研磨し、それから洗
浄、乾燥した結晶方位(100)の半絶縁性GaAsウ
エハを用意した。
Example 1 First, a semi-insulating GaAs wafer having a crystal orientation (100) was prepared by mirror-polishing the surface by a conventional method, and then washed and dried.

【0031】 次に、この用意した半絶縁性GaAs
ウエハを溶存オゾン濃度が0.5ppm のオゾン溶存超純
水に10分間浸漬した。この浸漬中、オゾン溶存超純水
にはハロゲンランプの光を照射した。
Next, the prepared semi-insulating GaAs
The wafer was immersed in ozone-dissolved ultrapure water having a dissolved ozone concentration of 0.5 ppm for 10 minutes. During this immersion, the ozone-dissolved ultrapure water was irradiated with light from a halogen lamp.

【0032】 次に、オゾン溶存超純水から取り出し
た半絶縁性砒化GaAsウエハを30%塩酸水溶液に5
分間浸漬した。
Next, the semi-insulating GaAs arsenic wafer taken out of the ozone-dissolved ultrapure water is placed in a 30% hydrochloric acid aqueous solution for 5 minutes.
Soak for minutes.

【0033】 次に、30%塩酸水溶液から取り出し
た半絶縁性GaAsウエハを超純水で完全に洗浄した。
Next, the semi-insulating GaAs wafer taken out of the 30% hydrochloric acid aqueous solution was completely washed with ultrapure water.

【0034】 次に、超純水で洗浄した半絶縁性Ga
Asウエハをスピン乾燥法により乾燥する。
Next, semi-insulating Ga washed with ultrapure water
The As wafer is dried by a spin drying method.

【0035】 次に、上記で得られた半絶縁性Ga
Asウエハの鏡面上に、エピタキシャル機能層を有機金
属気相エピタキシャル成長法(MOVPE)でアンドー
プGaAsを500nm、SiドープGaAs(キャリア
濃度;2×1017cm-3)を200nm成長させた。
Next, the semi-insulating Ga obtained above
On the mirror surface of the As wafer, an epitaxial functional layer was grown by metal organic vapor phase epitaxy (MOVPE) to grow undoped GaAs to 500 nm and Si-doped GaAs (carrier concentration: 2 × 10 17 cm −3 ) to 200 nm.

【0036】(実施例2)溶存オゾン濃度が1ppm のオ
ゾン溶存超純水を用いた以外は実施例1と同様にしてエ
ピタキシャル機能層を設けた半絶縁性GaAsウエハを
得た。
Example 2 A semi-insulating GaAs wafer provided with an epitaxial functional layer was obtained in the same manner as in Example 1 except that ozone-dissolved ultrapure water having a dissolved ozone concentration of 1 ppm was used.

【0037】(実施例3)溶存オゾン濃度が1.5ppm
のオゾン溶存超純水を用いた以外は実施例1と同様にし
てエピタキシャル機能層を設けた半絶縁性GaAsウエ
ハを得た。
(Example 3) The dissolved ozone concentration is 1.5 ppm
A semi-insulating GaAs wafer provided with an epitaxial functional layer was obtained in the same manner as in Example 1 except that the ozone-dissolved ultrapure water was used.

【0038】(実施例4)溶存オゾン濃度が2.0ppm
のオゾン溶存超純水を用いた以外は実施例1と同様にし
てエピタキシャル機能層を設けた半絶縁性GaAsウエ
ハを得た。
(Example 4) The dissolved ozone concentration is 2.0 ppm
A semi-insulating GaAs wafer provided with an epitaxial functional layer was obtained in the same manner as in Example 1 except that the ozone-dissolved ultrapure water was used.

【0039】(実施例5)オゾン溶存超純水に代えて2
0%HF超純水溶液を用いた以外は実施例1と同様にし
てエピタキシャル機能層を設けた半絶縁性GaAsウエ
ハを得た。
Example 5 Instead of ozone-dissolved ultrapure water, 2
A semi-insulating GaAs wafer provided with an epitaxial functional layer was obtained in the same manner as in Example 1 except that a 0% HF ultrapure aqueous solution was used.

【0040】(実施例6)オゾン溶存超純水に代えて2
0%アンモニア超純水溶液を用いた以外は実施例1と同
様にしてエピタキシャル機能層を設けた半絶縁性GaA
sウエハを得た。
Example 6 Instead of ozone-dissolved ultrapure water, 2
Semi-insulating GaAs provided with an epitaxial functional layer in the same manner as in Example 1 except that a 0% ammonia ultrapure aqueous solution was used.
s wafer was obtained.

【0041】(比較例1)溶存オゾン濃度が0ppm のオ
ゾン溶存超純水、即ち超純水のみを用いた以外は実施例
1と同様にしてエピタキシャル機能層を設けた半絶縁性
GaAsウエハを得た。
Comparative Example 1 A semi-insulating GaAs wafer provided with an epitaxial functional layer was obtained in the same manner as in Example 1 except that only ozone-dissolved ultrapure water having a dissolved ozone concentration of 0 ppm, that is, ultrapure water was used. Was.

【0042】(比較例2)溶存オゾン濃度が0.1ppm
のオゾン溶存超純水を用いた以外は実施例1と同様にし
てエピタキシャル機能層を設けた半絶縁性GaAsウエ
ハを得た。
(Comparative Example 2) The dissolved ozone concentration is 0.1 ppm
A semi-insulating GaAs wafer provided with an epitaxial functional layer was obtained in the same manner as in Example 1 except that the ozone-dissolved ultrapure water was used.

【0043】(比較例3)溶存オゾン濃度が0.3ppm
のオゾン溶存超純水を用いた以外は実施例1と同様にし
てエピタキシャル機能層付半絶縁性GaAsウエハを得
た。
(Comparative Example 3) The dissolved ozone concentration was 0.3 ppm
A semi-insulating GaAs wafer with an epitaxial functional layer was obtained in the same manner as in Example 1 except that the ozone-dissolved ultrapure water was used.

【0044】(特性試験)次に、上記で得られた実施例
1〜4及び比較例1〜3のエピタキシャル機能層付半絶
縁性GaAsウエハについて、そのエピタキシャル機能
層とGaAsウエハとの界面の電気特性及び界面の不純
物を分析した。
(Characteristic test) Next, with respect to the semi-insulating GaAs wafers with an epitaxial functional layer obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 described above, the electric properties at the interface between the epitaxial functional layer and the GaAs wafer were measured. Characteristics and interface impurities were analyzed.

【0045】ここにおいて電気特性はC−V法で測定し
た。
Here, the electric characteristics were measured by the CV method.

【0046】また、界面の不純物はSIMS法によりS
i濃度を分析した。
Further, impurities at the interface are formed by SIMS.
The i concentration was analyzed.

【0047】図1は洗浄に用いたオゾン溶存超純水の溶
存オゾン濃度と、得られたエピタキシャル機能層付半絶
縁性GaAsウエハのエピタキシャル機能層/GaAs
ウエハ界面キャリア濃度(cm-3)との関係を示したグラ
フである。
FIG. 1 shows the dissolved ozone concentration of the ozone-dissolved ultrapure water used for cleaning and the epitaxial functional layer / GaAs of the obtained semi-insulating GaAs wafer with an epitaxial functional layer.
4 is a graph showing a relationship with a wafer interface carrier concentration (cm −3 ).

【0048】なおこの図1のグラフには、オゾン溶存超
純水の溶存オゾン濃度が0〜2.0ppm の範囲内で実施
例1〜4及び比較例1〜3以外の溶存オゾン濃度のオゾ
ン溶存超純水で洗浄したもので作成したエピタキシャル
機能層付半絶縁性GaAsウエハについてのデータも併
せて記載した。
In the graph of FIG. 1, the dissolved ozone concentration of the ozone-dissolved ultrapure water is within the range of 0 to 2.0 ppm. The data for a semi-insulating GaAs wafer with an epitaxial functional layer prepared by cleaning with ultrapure water is also described.

【0049】図1からわかるように比較例1〜3のエピ
タキシャル機能層付半絶縁性GaAsウエハはエピタキ
シャル機能層/GaAsウエハ界面キャリア濃度(c
m-3)が大きい難点がある。このようなエピタキシャル
機能層/GaAsウエハ界面キャリア濃度(cm-3)が大
きいエピタキシャル機能層付半絶縁性GaAsウエハ
は、エピタキシャル機能層とウエハの界面に導電層があ
ることになり、その結果リーク電流が流れ易く、それに
よりトランジスタを製作したときにはその電気特性を著
しく悪化させるものである。
As can be seen from FIG. 1, the semi-insulating GaAs wafers with the epitaxial functional layer of Comparative Examples 1 to 3 have the carrier concentration (c) at the interface between the epitaxial functional layer and the GaAs wafer.
m- 3 ) is a major drawback. Such a semi-insulating GaAs wafer with an epitaxial functional layer having a large carrier concentration (cm −3 ) at the interface between the epitaxial functional layer and the GaAs wafer has a conductive layer at the interface between the epitaxial functional layer and the wafer, and as a result, the leakage current Is likely to flow, thereby significantly deteriorating the electrical characteristics of the transistor when it is manufactured.

【0050】これに対して実施例1〜4のエピタキシャ
ル機能層付半絶縁性GaAsウエハはエピタキシャル機
能層/GaAsウエハ界面キャリア濃度(cm-3)が実用
上全く問題ない程度、即ち4×1013cm-3まで顕著に低
減できた。なお、データを示していないが実施例1〜4
のエピタキシャル機能層付半絶縁性GaAsウエハで製
作したトランジスタは優れた電気特性及び信頼性を発揮
した。
On the other hand, the semi-insulating GaAs wafers with an epitaxial functional layer of Examples 1 to 4 have a carrier concentration (cm -3 ) at the interface between the epitaxial functional layer and the GaAs wafer which is practically no problem, that is, 4 × 10 13. It was significantly reduced to cm -3 . Although data is not shown, Examples 1 to 4
The transistor manufactured from the semi-insulating GaAs wafer with the epitaxial function layer described above exhibited excellent electrical characteristics and reliability.

【0051】なおまたデータを示してないが、実施例5
及び実施例6のエピタキシャル機能層付半絶縁性GaA
sウエハもエピタキシャル機能層/GaAsウエハ界面
キャリア濃度(cm-3)が実用上全く問題ない程度、即ち
4×1013cm-3まで顕著に低減できた。更に、実施例5
及び実施例6のエピタキシャル機能層付半絶縁性GaA
sウエハで製作したトランジスタも優れた電気特性及び
信頼性を発揮した。
Although data is not shown, the fifth embodiment
And semi-insulating GaAs with an epitaxial functional layer according to Example 6.
For the s wafer, the carrier concentration (cm -3 ) at the interface between the epitaxial functional layer and the GaAs wafer was remarkably reduced to a practically acceptable level, that is, 4 × 10 13 cm -3 . Example 5
And semi-insulating GaAs with an epitaxial functional layer according to Example 6.
Transistors fabricated from s wafers also exhibited excellent electrical properties and reliability.

【0052】表1は界面の不純物をSIMS法により分
析した結果を示したものである。
Table 1 shows the results of analysis of impurities at the interface by the SIMS method.

【0053】[0053]

【表1】 [Table 1]

【0054】表1からわかるように比較例1〜3のエピ
タキシャル機能層付半絶縁性GaAsウエハの界面には
Si濃度が異状に高いという難点がある。
As can be seen from Table 1, the interface between the semi-insulating GaAs wafers with the epitaxial functional layers of Comparative Examples 1 to 3 has a disadvantage that the Si concentration is abnormally high.

【0055】これに対して実施例1〜4のエピタキシャ
ル機能層付半絶縁性GaAsウエハの界面にはSi濃度
はN.D(測定下限の5×1015cm-3以下)であり、こ
のことから半絶縁性GaAsウエハの鏡面に残留してい
た不純物のSiを効果的に洗浄、除去していることがわ
かった。
On the other hand, the Si concentration at the interface of the semi-insulating GaAs wafer with the epitaxial functional layer of Examples 1-4 is N.P. D (measurement lower limit of 5 × 10 15 cm −3 or less), which indicates that Si, an impurity remaining on the mirror surface of the semi-insulating GaAs wafer, was effectively cleaned and removed.

【0056】なお、データは示してないが、実施例5及
び実施例6のエピタキシャル機能層付半絶縁性GaAs
ウエハのSi濃度もN.D(測定下限の5×1015cm-3
以下)であり、このことから半絶縁性GaAsウエハの
鏡面に残留していた不純物のSiを効果的に洗浄、除去
していることがわかった。
Although data is not shown, the semi-insulating GaAs with an epitaxial functional layer of the fifth and sixth embodiments was used.
The Si concentration of the wafer is also N.I. D (5 × 10 15 cm −3 of the lower limit of measurement)
From the above, it was found that the impurity Si remaining on the mirror surface of the semi-insulating GaAs wafer was effectively cleaned and removed.

【0057】[0057]

【発明の効果】本発明の半導体結晶ウエハの洗浄方法に
よれば表面が鏡面研磨してある半導体結晶ウエハの鏡面
に残留している極く微量の不純物を完全に洗浄、除去で
き、その結果この半導体結晶ウエハを基礎材として製作
されるショットキーゲート電界効果トランジスタ(ME
SFET)、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)、受発光デバ
イス等の各種素子の性能を顕著に向上できるものであ
り、工業上有用である。
According to the method for cleaning a semiconductor crystal wafer of the present invention, a trace amount of impurities remaining on the mirror surface of the semiconductor crystal wafer whose surface has been mirror-polished can be completely cleaned and removed. Schottky gate field-effect transistor (ME) manufactured based on a semiconductor crystal wafer
SFET), high mobility transistor (HEMT), heterojunction bipolar transistor (HBT), and the performance of various elements such as a light emitting / receiving device can be remarkably improved, and is industrially useful.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】オゾン溶存超純水の溶存オゾン濃度とそのオゾ
ン溶存超純水へ浸漬処理されたエピタキシャル機能層付
半絶縁性GaAsウエハのエピタキシャル機能層/Ga
Asウエハ界面キャリア濃度(cm-3)との関係を示した
グラフである。
FIG. 1 shows the dissolved ozone concentration of ozone-dissolved ultrapure water and the epitaxial functional layer / Ga of a semi-insulating GaAs wafer with an epitaxial functional layer immersed in the ozone-dissolved ultrapure water.
5 is a graph showing a relationship with an As wafer interface carrier concentration (cm -3 ).

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】表面が鏡面研磨されている半導体結晶ウエ
ハをバンドギャップ以上のエネルギーを有する光が照射
されている溶存オゾン濃度0.5ppm 以上のオゾン溶存
超純水に浸漬することにより酸化膜を形成させた後、該
酸化膜を酸溶液若しくはアルカリ溶液若しくは酸とアル
カリの混合溶液により溶解、洗浄し、然る後超純水で洗
浄することを特徴とする半導体結晶ウエハの洗浄方法。
An oxide film is formed by immersing a semiconductor crystal wafer having a mirror-polished surface in ozone-dissolved ultrapure water having a dissolved ozone concentration of 0.5 ppm or more, which is irradiated with light having an energy of a band gap or more. After the formation, the oxide film is dissolved and washed with an acid solution, an alkali solution or a mixed solution of an acid and an alkali, and then washed with ultrapure water.
【請求項2】半導体結晶ウエハが、III −V族化合物半
導体であることを特徴とする請求項1記載の半導体結晶
ウエハの洗浄方法。
2. The method according to claim 1, wherein the semiconductor crystal wafer is a III-V compound semiconductor.
【請求項3】半導体結晶ウエハが、II−VI族化合物半導
体であることを特徴とする請求項1記載の半導体結晶ウ
エハの洗浄方法。
3. The method according to claim 1, wherein the semiconductor crystal wafer is a II-VI compound semiconductor.
【請求項4】バンドギャップ以上のエネルギーを有する
光が、ハロゲンランプの光であることを特徴とする請求
項1記載の半導体結晶ウエハの洗浄方法。
4. The method for cleaning a semiconductor crystal wafer according to claim 1, wherein the light having energy equal to or larger than the band gap is light of a halogen lamp.
【請求項5】酸溶液が、塩酸、フッ酸、硫酸の中から選
ばれた1種若しくは2種以上の混合溶液であることを特
徴とする請求項1記載の半導体結晶ウエハの洗浄方法。
5. The method for cleaning a semiconductor crystal wafer according to claim 1, wherein the acid solution is one or a mixture of two or more selected from hydrochloric acid, hydrofluoric acid and sulfuric acid.
【請求項6】アルカリ溶液が、アンモニア水、有機アミ
ン系溶液、若しくはこれらの混合溶液であることを特徴
とする請求項1記載の半導体結晶ウエハの洗浄方法。
6. The method for cleaning a semiconductor crystal wafer according to claim 1, wherein the alkaline solution is aqueous ammonia, an organic amine solution, or a mixed solution thereof.
【請求項7】表面が鏡面研磨されている半導体結晶ウエ
ハを20%HF超純水溶液に浸漬した後、酸溶液若しく
はアルカリ溶液若しくは酸とアルカリの混合溶液により
洗浄し、然る後超純水で洗浄することを特徴とする半導
体結晶ウエハの洗浄方法。
7. A semiconductor crystal wafer having a mirror-polished surface is immersed in a 20% HF ultrapure aqueous solution, washed with an acid solution, an alkali solution, or a mixed solution of an acid and an alkali, and then washed with ultrapure water. A method for cleaning a semiconductor crystal wafer, comprising cleaning.
【請求項8】表面が鏡面研磨されている半導体結晶ウエ
ハを20%アンモニア超純水溶液により浸漬した後、酸
溶液若しくはアルカリ溶液若しくは酸とアルカリの混合
溶液により洗浄し、然る後超純水で洗浄することを特徴
とする半導体結晶ウエハの洗浄方法。
8. A semiconductor crystal wafer whose surface has been mirror-polished is immersed in a 20% ammonia ultrapure aqueous solution, washed with an acid solution, an alkali solution or a mixed solution of an acid and an alkali, and then washed with ultrapure water. A method for cleaning a semiconductor crystal wafer, comprising cleaning.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6848455B1 (en) 2002-04-22 2005-02-01 Novellus Systems, Inc. Method and apparatus for removing photoresist and post-etch residue from semiconductor substrates by in-situ generation of oxidizing species
DE102009033648A1 (en) 2008-07-18 2010-01-21 Sumitomo Electric Industries, Ltd. A method of manufacturing a III-V compound semiconductor substrate, a method of manufacturing an epitaxial wafer, III-V compound semiconductor substrate, and epitaxial wafers
JP2016195278A (en) * 2011-05-18 2016-11-17 住友電気工業株式会社 Compound semiconductor substrate

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6848455B1 (en) 2002-04-22 2005-02-01 Novellus Systems, Inc. Method and apparatus for removing photoresist and post-etch residue from semiconductor substrates by in-situ generation of oxidizing species
DE102009033648A1 (en) 2008-07-18 2010-01-21 Sumitomo Electric Industries, Ltd. A method of manufacturing a III-V compound semiconductor substrate, a method of manufacturing an epitaxial wafer, III-V compound semiconductor substrate, and epitaxial wafers
DE102009033648B4 (en) 2008-07-18 2024-04-18 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method for producing a III-V compound semiconductor substrate, method for producing an epitaxial wafer, III-V compound semiconductor substrate and epitaxial wafer
JP2016195278A (en) * 2011-05-18 2016-11-17 住友電気工業株式会社 Compound semiconductor substrate

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