JP2000340535A - 半導体結晶ウエハの洗浄方法 - Google Patents
半導体結晶ウエハの洗浄方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】析出物等の異物を完全に除去することができる
化合物半導体結晶ウエハの洗浄方法を提供することにあ
る。 【解決手段】表面を鏡面研磨して成る化合物半導体結晶
ウエハの鏡面を脱脂洗浄してから酸で洗浄し、然る後超
純水で洗浄し、最後に乾燥を行なう半導体結晶ウエハの
洗浄方法において、前記酸洗浄と前記超純水洗浄との間
にアルカリ水溶液による洗浄を付加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。
化合物半導体結晶ウエハの洗浄方法を提供することにあ
る。 【解決手段】表面を鏡面研磨して成る化合物半導体結晶
ウエハの鏡面を脱脂洗浄してから酸で洗浄し、然る後超
純水で洗浄し、最後に乾燥を行なう半導体結晶ウエハの
洗浄方法において、前記酸洗浄と前記超純水洗浄との間
にアルカリ水溶液による洗浄を付加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。
Description
【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。
洗浄方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】化合物半導体結晶ウエハはショットキー
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ベースウエ
ハ材として広く用いられるようになってきている。
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ベースウエ
ハ材として広く用いられるようになってきている。
【０００３】これら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（ＨＥ
ＭＴ）、ヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢ
Ｔ）、受発光デバイス等の素子の能動層は、化合物半導
体結晶ウエハの表面を鏡面研磨して成る鏡面表面に分子
線エピタキシャル成長法（ＭＢＥ法）、有機金属気層エ
ピタキシャル成長法（ＭＯＶＰＥ法）等により製造され
ている。
ジスタ（ＭＥＳＦＥＴ）、高移動度トランジスタ（ＨＥ
ＭＴ）、ヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢ
Ｔ）、受発光デバイス等の素子の能動層は、化合物半導
体結晶ウエハの表面を鏡面研磨して成る鏡面表面に分子
線エピタキシャル成長法（ＭＢＥ法）、有機金属気層エ
ピタキシャル成長法（ＭＯＶＰＥ法）等により製造され
ている。
【０００４】ところで、化合物半導体結晶ウエハの表面
の鏡面研磨方法は次のように行われている。
の鏡面研磨方法は次のように行われている。
【０００５】 化合物半導体結晶インゴットの用意 まず、単結晶成長装置等により製造した略円柱状の合物
半導体結晶インゴットを用意する。
半導体結晶インゴットを用意する。
【０００６】 化合物半導体結晶インゴットのスライ
ス 次に、その用意した化合物半導体結晶インゴットをスラ
イス装置によりスライスして化合物半導体結晶ウエハを
切り出す。
ス 次に、その用意した化合物半導体結晶インゴットをスラ
イス装置によりスライスして化合物半導体結晶ウエハを
切り出す。
【０００７】 スライスした化合物半導体結晶ウエハ
の粗研磨 次に、そのスライスした化合物半導体結晶ウエハを粗研
磨する。この粗研磨は化合物半導体結晶ウエハの平坦性
を高めるように行われる。
の粗研磨 次に、そのスライスした化合物半導体結晶ウエハを粗研
磨する。この粗研磨は化合物半導体結晶ウエハの平坦性
を高めるように行われる。
【０００８】 粗研磨した化合物半導体結晶ウエハの
鏡面研磨 次に、粗研磨した化合物半導体結晶ウエハは、研磨液と
して次亜塩素酸系水溶液、臭素−メタノール溶液、コロ
イダルシリカのいずれかを用い、また研磨布として表面
に多孔質層を有する研磨布が装着されている鏡面研磨装
置にセットし、それからメカノケミカル研磨することに
より表面を鏡面に仕上げる。
鏡面研磨 次に、粗研磨した化合物半導体結晶ウエハは、研磨液と
して次亜塩素酸系水溶液、臭素−メタノール溶液、コロ
イダルシリカのいずれかを用い、また研磨布として表面
に多孔質層を有する研磨布が装着されている鏡面研磨装
置にセットし、それからメカノケミカル研磨することに
より表面を鏡面に仕上げる。
【０００９】 鏡面研磨した化合物半導体結晶ウエハ
の脱脂洗浄、酸洗浄、超純水洗浄 次に、鏡面研磨した化合物半導体結晶ウエハは鏡面表面
に残留する有機物や重金属を除去するために脱脂洗浄
し、それから酸洗浄し、更に超純水で洗浄する。
の脱脂洗浄、酸洗浄、超純水洗浄 次に、鏡面研磨した化合物半導体結晶ウエハは鏡面表面
に残留する有機物や重金属を除去するために脱脂洗浄
し、それから酸洗浄し、更に超純水で洗浄する。
【００１０】 超純水洗浄した化合物半導体結晶ウエ
ハの乾燥 最後に、超純水洗浄した化合物半導体結晶ウエハはイソ
プロピルアルコール蒸気乾燥法又はスピン乾燥法により
乾燥する。
ハの乾燥 最後に、超純水洗浄した化合物半導体結晶ウエハはイソ
プロピルアルコール蒸気乾燥法又はスピン乾燥法により
乾燥する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記
〜の工程で洗浄、乾燥して成る化合物半導体結晶ウエ
ハ、例えばＧａＡｓウエハの鏡面上にはＡｓ析出物が発
生することがある。
〜の工程で洗浄、乾燥して成る化合物半導体結晶ウエ
ハ、例えばＧａＡｓウエハの鏡面上にはＡｓ析出物が発
生することがある。
【００１２】このようなＡｓ析出物が発生したＧａＡｓ
ウエハの鏡面上にエピタキシャル結晶を成長させると、
Ａｓ析出部の上層に成長したエピタキシャル結晶に欠陥
が発生し、その結果エピタキシャル結晶の品質を著しく
損なうという難点があった。
ウエハの鏡面上にエピタキシャル結晶を成長させると、
Ａｓ析出部の上層に成長したエピタキシャル結晶に欠陥
が発生し、その結果エピタキシャル結晶の品質を著しく
損なうという難点があった。
【００１３】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、析出物等の異物を完全に除去することがで
きる化合物半導体結晶ウエハの洗浄方法を提供すること
にある。
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、析出物等の異物を完全に除去することがで
きる化合物半導体結晶ウエハの洗浄方法を提供すること
にある。
【００１４】
【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、表面を鏡面研磨して成る化合物半導体結晶ウエハ
の鏡面を脱脂洗浄してから酸で洗浄し、然る後超純水で
洗浄し、最後に乾燥を行なう半導体結晶ウエハの洗浄方
法において、前記酸洗浄と前記超純水洗浄との間にアル
カリ水溶液による洗浄を付加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。
ろは、表面を鏡面研磨して成る化合物半導体結晶ウエハ
の鏡面を脱脂洗浄してから酸で洗浄し、然る後超純水で
洗浄し、最後に乾燥を行なう半導体結晶ウエハの洗浄方
法において、前記酸洗浄と前記超純水洗浄との間にアル
カリ水溶液による洗浄を付加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。
【００１５】本発明においてアルカリ水溶液としては、
ＮＨ4 ＯＨ水溶液、ＫＯＨ水溶液、ＮａＯＨ水溶液、Ｎ
ａＨＣＯ3 水溶液、ＫＨＣＯ3 水溶液、Ｎ（Ｃ
n Ｈ2n+1）4Ｘ（但しは、ＯＨ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｆの中の
いずれか一つ）水溶液の中から選ばれた１種又は２種以
上の混合物であることが好ましい。
ＮＨ4 ＯＨ水溶液、ＫＯＨ水溶液、ＮａＯＨ水溶液、Ｎ
ａＨＣＯ3 水溶液、ＫＨＣＯ3 水溶液、Ｎ（Ｃ
n Ｈ2n+1）4Ｘ（但しは、ＯＨ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｆの中の
いずれか一つ）水溶液の中から選ばれた１種又は２種以
上の混合物であることが好ましい。
【００１６】本発明においてアルカリ水溶液には、過酸
化水素水、オゾン、オゾン水の中から選ばれた１種又は
２種以上のエッチング作用物質が添加されていることが
好ましい。
化水素水、オゾン、オゾン水の中から選ばれた１種又は
２種以上のエッチング作用物質が添加されていることが
好ましい。
【００１７】本発明においてアルカリ水溶液による洗浄
時には、超音波を印加すると共に揺動を加えることが好
ましい。
時には、超音波を印加すると共に揺動を加えることが好
ましい。
【００１８】即ち、本発明者等は表面を鏡面研磨して成
る化合物半導体結晶ウエハの鏡面上に発生する析出物等
の異物の発生原因について鋭意検討した結果、本発明に
至ったものである。つまり、表面を鏡面研磨して成る化
合物半導体結晶ウエハを酸洗浄すると、その化合物半導
体結晶ウエハの鏡面上に微量の酸が吸着して残留し、そ
の後の水洗によっても完全に除去することができなく、
そしてその残留した酸と大気中の水分とが作用してＡｓ
析出物等の異物が発生するのである。
る化合物半導体結晶ウエハの鏡面上に発生する析出物等
の異物の発生原因について鋭意検討した結果、本発明に
至ったものである。つまり、表面を鏡面研磨して成る化
合物半導体結晶ウエハを酸洗浄すると、その化合物半導
体結晶ウエハの鏡面上に微量の酸が吸着して残留し、そ
の後の水洗によっても完全に除去することができなく、
そしてその残留した酸と大気中の水分とが作用してＡｓ
析出物等の異物が発生するのである。
【００１９】本発明の要旨は、乾燥する前に化合物半導
体結晶ウエハの鏡面上に吸着した酸を除去するためにア
ルカリ水溶液による洗浄を付加させたことにある。
体結晶ウエハの鏡面上に吸着した酸を除去するためにア
ルカリ水溶液による洗浄を付加させたことにある。
【００２０】
【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を従来の比較例と共に説明する。
の洗浄方法の実施例を従来の比較例と共に説明する。
【００２１】実施例１〜２４の半導体結晶ウエハの洗浄
方法、比較例１〜４の半導体結晶ウエハの洗浄方法は次
のように行った。
方法、比較例１〜４の半導体結晶ウエハの洗浄方法は次
のように行った。
【００２２】イ．表面鏡面研磨ウエハ試料 表面鏡面研磨ウエハ試料としては、表面を鏡面研磨して
成る外径φ１００mm、結晶方向が（１００）の半絶縁性
ＧａＡｓウエハを用いた。
成る外径φ１００mm、結晶方向が（１００）の半絶縁性
ＧａＡｓウエハを用いた。
【００２３】ロ．表面鏡面研磨ウエハ試料の初期異物検
査 これら表面鏡面研磨ＧａＡｓウエハ試料について、まず
鏡面検査装置（テンコール社製サーフスキャン６２０
Ｏ）を用いて表面異物の個数を調べた。
査 これら表面鏡面研磨ＧａＡｓウエハ試料について、まず
鏡面検査装置（テンコール社製サーフスキャン６２０
Ｏ）を用いて表面異物の個数を調べた。
【００２４】結果はＡｓ析出物数（個／cm-2）で示し
た。
た。
【００２５】ハ．表面鏡面研磨ウエハ試料の酸洗浄、ア
ルカリ洗浄、超純水洗浄、乾燥 次に、これら表面鏡面研磨ウエハ試料について、まず酸
水溶液に５分間浸漬した後、水洗を５分間行った。
ルカリ洗浄、超純水洗浄、乾燥 次に、これら表面鏡面研磨ウエハ試料について、まず酸
水溶液に５分間浸漬した後、水洗を５分間行った。
【００２６】ここにおいて酸水溶液としては、５％フッ
酸水溶液、２５％フッ酸水溶液、３０％塩酸水溶液、８
０％硫酸水溶液の４種を用いた。
酸水溶液、２５％フッ酸水溶液、３０％塩酸水溶液、８
０％硫酸水溶液の４種を用いた。
【００２７】次に、アルカリ水溶液に５分間浸漬した
後、水洗を５分間行った。
後、水洗を５分間行った。
【００２８】ここにおいてアルカリ水溶液としては、３
０％アンモニア水溶液、１０％水酸化カリウム水溶液、
１０％水酸化ナトリウム水溶液、２５％炭酸水素ナトリ
ウム水溶液、２５％炭酸水素カリウム水溶液、２％Ｎ
（ＣＨ3 ）4 ＯＨ水溶液の６種を用いた。
０％アンモニア水溶液、１０％水酸化カリウム水溶液、
１０％水酸化ナトリウム水溶液、２５％炭酸水素ナトリ
ウム水溶液、２５％炭酸水素カリウム水溶液、２％Ｎ
（ＣＨ3 ）4 ＯＨ水溶液の６種を用いた。
【００２９】酸洗浄、アルカリ洗浄、超純水洗浄が終わ
った表面鏡面研磨ウエハ試料は、最後にスピン乾燥を行
った。
った表面鏡面研磨ウエハ試料は、最後にスピン乾燥を行
った。
【００３０】ニ．洗浄、乾燥した表面鏡面研磨ウエハ試
料の異物検査 次に、乾燥した表面鏡面研磨ウエハ試料を大気中に２４
時間暴露した。
料の異物検査 次に、乾燥した表面鏡面研磨ウエハ試料を大気中に２４
時間暴露した。
【００３１】次に、この大気中に２４時間暴露した表面
鏡面研磨ウエハ試料について、鏡面検査装置（テンコー
ル社製サーフスキャン６２０Ｏ）を用いて表面異物のＡ
ｓ析出物数を再度調べた。
鏡面研磨ウエハ試料について、鏡面検査装置（テンコー
ル社製サーフスキャン６２０Ｏ）を用いて表面異物のＡ
ｓ析出物数を再度調べた。
【００３２】結果はＡｓ析出物数（個／cm-2）で示し
た。
た。
【００３３】ホ．実施例及び比較例の試験結果 表１はこれら実施例及び比較例の試験結果を示したもの
である。
である。
【００３４】
【表１】
【００３５】表１から分かるように、比較例１ではＡｓ
析出物数が２．０２（個／cm-2）観察された。
析出物数が２．０２（個／cm-2）観察された。
【００３６】比較例２ではＡｓ析出物数が１３．０４
（個／cm-2）と最も多く観察された。
（個／cm-2）と最も多く観察された。
【００３７】比較例３ではＡｓ析出物数が０．１１（個
／cm-2）観察された。
／cm-2）観察された。
【００３８】比較例４ではＡｓ析出物数が０．９６（個
／cm-2）観察された。
／cm-2）観察された。
【００３９】これらに対して実施例１〜２４ではＡｓ析
出物数が全く観察されなかった。
出物数が全く観察されなかった。
【００４０】なお、例示はしないが、同様な実験を表面
を鏡面研磨して成る外径φ７５mm、結晶方向が（１０
０）のＳｉドープＧａＡｓウエハ、表面を鏡面研磨して
成る外径φ７５mm、結晶方向が（１００）のＺｎドープ
ｐ型ＧａＡｓウエハについても行ったが、同様な結果が
得られた。
を鏡面研磨して成る外径φ７５mm、結晶方向が（１０
０）のＳｉドープＧａＡｓウエハ、表面を鏡面研磨して
成る外径φ７５mm、結晶方向が（１００）のＺｎドープ
ｐ型ＧａＡｓウエハについても行ったが、同様な結果が
得られた。
【００４１】更に、例示はしないが、表面を鏡面研磨し
て成る外径φ７５mm、結晶方向が（１００）のＩｎＰウ
エハについても同様な実験を行い、同様な結果が得られ
た。
て成る外径φ７５mm、結晶方向が（１００）のＩｎＰウ
エハについても同様な実験を行い、同様な結果が得られ
た。
【００４２】なお、本発明においてアルカリ水溶液に
は、過酸化水素水、オゾン、オゾン水等の１種又は２種
以上を数％添加してもよい。これらの添加によりアルカ
リ水溶液はエッチング作用をも発揮する。
は、過酸化水素水、オゾン、オゾン水等の１種又は２種
以上を数％添加してもよい。これらの添加によりアルカ
リ水溶液はエッチング作用をも発揮する。
【００４３】更に、本発明においてアルカリ水溶液の洗
浄時に超音波の印加、揺動を加えると、ウエハ鏡面上に
吸着、残留している酸の除去に効果的である。
浄時に超音波の印加、揺動を加えると、ウエハ鏡面上に
吸着、残留している酸の除去に効果的である。
【００４４】
【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、その鏡面上に異物等を完全になくすことがで
き、それにより高品質の半導体結晶ウエハが得られるも
のであり、工業上有用である。
よれば、その鏡面上に異物等を完全になくすことがで
き、それにより高品質の半導体結晶ウエハが得られるも
のであり、工業上有用である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/308 Ｈ０１Ｌ 21/308 Ｃ (72)発明者 稲田 知己 茨城県日立市日高町５丁目１番１号 日立 電線株式会社日高工場内 Ｆターム(参考） 3B201 AA03 BB83 BB92 BB93 BB96 CB11 CC13 CC21 5F043 AA14 BB07 BB27 DD12 DD16 DD23 EE04 EE05 GG10
Claims (4)
- 【請求項１】表面を鏡面研磨して成る化合物半導体結晶
ウエハの鏡面を脱脂洗浄してから酸で洗浄し、然る後超
純水で洗浄し、最後に乾燥を行なう半導体結晶ウエハの
洗浄方法において、前記酸洗浄と前記超純水洗浄との間
にアルカリ水溶液による洗浄を付加することを特徴とす
る半導体結晶ウエハの洗浄方法。 - 【請求項２】アルカリ水溶液が、ＮＨ4 ＯＨ水溶液、Ｋ
ＯＨ水溶液、ＮａＯＨ水溶液、ＮａＨＣＯ3 水溶液、Ｋ
ＨＣＯ3 水溶液、Ｎ（Ｃn Ｈ2n+1）4 Ｘ（但しＸは、Ｏ
Ｈ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｆの中のいずれか一つ）水溶液の中か
ら選ばれた１種又は２種以上の混合物であることを特徴
とする請求項１記載の半導体結晶ウエハの洗浄方法。 - 【請求項３】アルカリ水溶液には、過酸化水素水、オゾ
ン、オゾン水の中から選ばれた１種又は２種以上のエッ
チング作用物質が添加されてい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。 - 【請求項４】アルカリ水溶液による洗浄時には、超音波
を印加すると共に揺動を加え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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14936899A JP3456446B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 半導体結晶ウエハの洗浄方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14936899A JP3456446B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 半導体結晶ウエハの洗浄方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000340535A true JP2000340535A (ja) | 2000-12-08 |
| JP3456446B2 JP3456446B2 (ja) | 2003-10-14 |
Family
ID=15473620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14936899A Expired - Lifetime JP3456446B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 半導体結晶ウエハの洗浄方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3456446B2 (ja) |
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| CN100437927C (zh) * | 2004-06-28 | 2008-11-26 | 住友电气工业株式会社 | GaAs基板的洗涤方法、GaAs晶片及外延基板的制造方法 |
| CN102225406A (zh) * | 2011-04-30 | 2011-10-26 | 常州天合光能有限公司 | 一种金刚线切割硅片的清洗方法 |
| CN102544205A (zh) * | 2011-12-26 | 2012-07-04 | 嘉兴优太太阳能有限公司 | 太阳能硅片制备***中的切割方法 |
| CN103111434A (zh) * | 2013-01-15 | 2013-05-22 | 安徽康蓝光电股份有限公司 | 一种蓝宝石加工最终清洗工艺 |
| CN104259133A (zh) * | 2014-07-31 | 2015-01-07 | 江苏吉星新材料有限公司 | 蓝宝石晶片退火前的清洗工艺 |
| US9000567B2 (en) | 2011-05-18 | 2015-04-07 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Compound semiconductor substrate |
| CN113043159A (zh) * | 2019-12-27 | 2021-06-29 | 环球晶圆日本股份有限公司 | 硅晶圆的研磨方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106625076B (zh) * | 2017-01-22 | 2018-10-26 | 朱胜利 | 一种金刚石线切割硅片的表面处理装置及表面处理方法 |
-
1999
- 1999-05-28 JP JP14936899A patent/JP3456446B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE202012013658U1 (de) | 2011-05-18 | 2019-04-30 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Verbindungshalbleitersubstrat |
| DE112012002127B4 (de) | 2011-05-18 | 2022-10-27 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Verfahren zur Herstellung eines Verbindungshalbleitersubstrats |
| CN102544205A (zh) * | 2011-12-26 | 2012-07-04 | 嘉兴优太太阳能有限公司 | 太阳能硅片制备***中的切割方法 |
| CN103111434A (zh) * | 2013-01-15 | 2013-05-22 | 安徽康蓝光电股份有限公司 | 一种蓝宝石加工最终清洗工艺 |
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|---|---|
| JP3456446B2 (ja) | 2003-10-14 |
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