JPH0997756A - 半導体ウエハの保存方法 - Google Patents

半導体ウエハの保存方法

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JPH0997756A
JPH0997756A JP25311095A JP25311095A JPH0997756A JP H0997756 A JPH0997756 A JP H0997756A JP 25311095 A JP25311095 A JP 25311095A JP 25311095 A JP25311095 A JP 25311095A JP H0997756 A JPH0997756 A JP H0997756A
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JP
Japan
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semiconductor wafer
compound semiconductor
wafer
film
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JP25311095A
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English (en)
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Takahiro Kageyama
高裕 蔭山
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Rohm Co Ltd
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Rohm Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構成により、Al混晶比の大きい化合
物半導体ウエハを、不安定な水酸化物による膜が形成さ
れることなく保存する方法を提供する。 【解決手段】 GaAlAs系化合物半導体ウエハなど
のAlを混晶物として含む化合物半導体ウエハ10の保
存方法であって、上記半導体ウエハ10の表面洗浄を行
うステップ、および上記半導体ウエハの表面に安定な保
護膜15を形成するステップ、を含む。保護膜を形成す
るステップは、表面洗浄後の上記半導体ウエハをH2
2 +NH3 水溶液に浸漬して表面にAl自然酸化膜15
aを形成することにより好適に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本願発明は、発光ダイオードあるいはレー
ザダイオード等を製造するための半導体ウエハ、とくに
Alの混晶比が比較的大きい化合物半導体ウエハの保存
方法に関する。
【0002】
【従来技術】たとえば、赤色発光ダイオードの分野で
は、GaP赤色発光ダイオード、あるいはGaAsP赤
色系発光ダイオードに代え、さらに高輝度化が達成され
たGaAlAs系赤色発光ダイオードが開発されるにい
たっている。このGaAlAs系赤色発光ダイオードは
通常、GaAs基板結晶上にP型GaAlAs層、活性
層およびN型GaAlAs層を含む結晶層を順次エピタ
キシャル成長させてなる化合物半導体ウエハに対し、電
極形成処理を行った上、ダイシングによってチップに分
割するという手法によって製造される。
【0003】ところで、上記のようなGaAlAs系化
合物半導体ウエハのAlの混晶比は0.5〜0.8と比
較的高いことから、表面が酸化しやすいという問題があ
る。最近では、半導体ウエハの製造場所と、電極形成以
降チップ化までの処理を行う場所が異なることもあり、
半導体ウエハが製造されてからこれに次工程の処理を行
うまでに時間間隔が開かざるをえない場合が多い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このような半導体ウエ
ハを次工程処理まで空気中に保管すると、GaAlAs
系化合物半導体ウエハの表面に不安定なAl水酸化物が
膜状に形成されてしまうという問題がある。
【0005】このような問題を解決するために、できあ
がった半導体ウエハを次工程処理まで窒素ガスなどの不
活性ガス中に保存しておくことが考えられる。しかしな
がら、純粋な窒素ガスを大量に用いて半導体ウエハの保
存のために供するにはガスの供給設備および気密性が保
持される保存容器の準備が必要であり、とくに、半導体
ウエハの製造場所と、次工程処理を行う場所が距離的に
遠い場合にはコスト的にきわめて不利となる。また、窒
素ガス中にわずかでも酸素が含まれていると、上記した
Al水酸化物の生成が起こってしまう。
【0006】そうして、上記Al水酸化物は、空気に接
触する限りにおいて経時的に成長し、また、ウエハ表面
を荒らすことなく除去することは非常に困難である。こ
のような水酸化物が残存したまま金属蒸着およびエッチ
ングによる電極形成を行うと、電極表面の平滑性が減殺
され、電極を光学的に認識して行うチップボンディング
時の位置決め操作の正確性を阻害してしまうし、また、
ひどい場合には、電極被膜のウエハ表面に対する密着性
が低くなり、電極被膜の剥離を惹起させることも懸念さ
れる。
【0007】また、このAl水酸化物は、ウエハごとに
膜厚が異なり、アルカリ洗浄等によって均一に除去する
ことが困難である。ウエハ表面に部分的にこのAl水酸
化物が残存したまま電極形成のためのライトエッチング
を行った場合、段差ができてしまい、これが電極形成お
よび成形された電極表面の性状を悪化させる。
【0008】本願発明は、このような事情のもとで考え
出されたものであって、簡単な構成により、Al混晶比
の大きい化合物半導体ウエハを、不安定な水酸化物が膜
状に形成されることなく保存する方法を提供することを
その課題としている。
【0009】
【発明の開示】上記の課題を解決するため、本願発明で
は、次の技術的手段を採用した。
【0010】すなわち、本願発明によれば、Alを混晶
物として含む化合物半導体ウエハの保存方法が提供さ
れ、この方法は、上記半導体ウエハの表面洗浄を行うス
テップ、および、上記半導体ウエハの表面に安定な保護
膜を形成するステップ、を含むことを特徴としている。
【0011】好ましい実施の形態においては、上記化合
物半導体ウエハは、GaAlAs系発光ダイオード製造
のためのものである。
【0012】本願発明は要するに、空気に触れて不安定
な水酸化物となりやすいAl混晶物を含む化合物半導体
ウエハに対し、上記不安定な水酸化物が形成される以前
に、または、この不安定な水酸化物が形成されはじめて
それほど時間が経過する以前に、たとえばアルカリ洗浄
等によるウエハ表面の洗浄を行った後、ウエハ表面に積
極的に安定な保護膜を形成しておくというものである。
本願発明方法による保護膜の形成の後は、上記半導体ウ
エハを空気中で保管しておいても、表面に不安定な水酸
化物が形成されることを防止することができる。
【0013】好ましい実施の形態においてはまた、上記
安定な保護膜の形成ステップは、表面洗浄後の上記半導
体ウエハをH2 2 +NH3 水溶液に浸漬して表面にA
l自然酸化膜を形成することにより行われる。
【0014】このようにすれば、ウエハの混晶物である
Alの存在を積極的に利用して、その安定な酸化物であ
るAl自然酸化膜をウエハ表面に形成して、これを保護
膜とすることができる。なお、このAl自然酸化膜は、
KOH、あるいはNaOHの1%程度のアルカリ溶液に
よる洗浄により、あるいは、HCl、あるいはHFなど
の酸の水溶液による洗浄により、ウエハ表面を荒らすこ
となく、簡単に除去することができ、半導体ウエハに対
するその後の工程処理を適正に行うことができる。
【0015】好ましい実施の形態においてはさらに、上
記安定な保護膜の形成ステップは、表面洗浄後の上記半
導体ウエハ表面にプラズマCVDによってSi系窒化膜
またはSi系酸化膜を形成することにより行われる。
【0016】このようにして形成されたSi系窒化膜ま
たはSi系酸化膜は、いずれも空気中できわめて安定し
ており、ウエハ中の混晶物であるAlが空気に触れて不
安定な酸化物が形成されることを確実に防止することが
できる。また、このようなSi系窒化膜またはSi系酸
化膜もまた、酸またはアルカリ水溶液によって、ウエハ
表面を荒らすことなく、簡単に除去することができ、半
導体ウエハに対するその後の工程処理を適正に行うこと
ができる。
【0017】本願発明のその他の特徴および利点は、添
付図面を参照して以下に行う好ましい実施の形態の説明
によって明らかとなろう。
【0018】
【好ましい実施の形態】以下においては、いわゆるDD
H型のGaAlAs赤色発光ダイオードチップの製造過
程において形成される化合物半導体ウエハ10に本願発
明方法を適用して保存する例について説明する。
【0019】図1(a) および(b) は、上記化合物半導体
ウエハ10の製造過程を示している。まず、図1(a) に
示されるように、GaAs基板結晶11の表面には、P
型GaAlAsクラッド層12、活性層13、およびN
型GaAlAsクラッド層14が順次エピタキシャル結
晶成長法によって形成される。次に、GaAs基板結晶
11が除去され、図1(b) に示すようにDDH型の構造
をもつGaAlAs半導体ウエハ10が得られる。
【0020】各GaAlAs層12,14におけるAl
混晶比はたとえば0.5〜0.8と高いため、このGa
AlAs層12,14が露出したまま放置すると、Al
が空気中の酸素および水に触れて不安定なAl水酸化物
による膜が形成され、これは次第に成長して膜厚が増大
する。
【0021】本願発明では、図1(b) の構造をもつ半導
体ウエハ10が得られると、これを放置するのではな
く、即座に、またはそれほど期間をあけずに、たとえば
アルカリ洗浄を行い、ウエハ表面をいったん清浄とした
上、積極的に表面に安定な保護膜15を形成する。
【0022】たとえば、上記半導体ウエハ10をH2
2 +NH3 水溶液に浸漬すると、図2に示すように、ウ
エハ表面に安定なAl自然酸化膜15aが形成される。
このAl自然酸化膜は、GaAlAs系化合物半導体の
Al混晶比が高いことを逆に利用してその安定した酸化
膜としたものである。いったんこのような保護膜15が
形成されると、GaAlAsクラッド12,15が直接
空気に触れて不安定なAl水酸化物が形成されるのを確
実に防止することができ、次工程処理までに時間的な間
隔を開けてもウエハ表面に不安定なAl水酸化物が形成
されてしまうということがなくなる。
【0023】しかも、上記Al自然酸化膜15aは、次
工程処理の直前において、たとえば、KOH、あるいは
NaOHの1%程度のアルカリ溶液による洗浄により、
あるいは、HCl、あるいはHFなどの酸の水溶液によ
る洗浄により、ウエハ表面を荒らすことなく、簡単に除
去することができるのである。
【0024】こうして、保護膜15が適正に除去された
半導体ウエハ10に対しては、図3に示すように、その
裏面に全面電極被膜16を、表面に部分電極被膜17
を、導体金属蒸着ないしはこれに加えてエッチングを施
すことにより形成する。もちろん、この導体金属蒸着を
適正に行うために、ウエハ表面をライトエッチングした
り、適当な酸化膜を形成したりする場合もある。保護膜
15が適正かつ均一に除去されるので、上記のようにし
て形成される電極被膜16,17の表面性状はきわめて
平滑であり、また、ウエハ10表面に対する高度な密着
性が確保されているので、この電極被膜16,17が不
用意に剥離するといった問題も生じえない。
【0025】そうして、ダイシングを行うことにより、
図4に示すような発光ダイオードチップCが得られる。
【0026】上記保護膜15の形成方法としては、上記
のほかに、プラズマCVDによってSi系窒化膜または
Si系酸化膜を形成することがあげられる。これらSi
系窒化膜またはSi系酸化膜は、いずれも空気中できわ
めて安定しており、ウエハ中の混晶物であるAlが空気
に触れて不安定な水酸化物が形成されることを確実に防
止することができる。
【0027】もんろん、この発明の範囲は上述した実施
の形態に限定されることはない。図に示した実施の形態
は、いわゆるDDH型のGaAlAs赤色発光ダイオー
ドを製造するための化合物半導体ウエハの保存について
のものであるが、図1(a) の構造をもついわゆるDH型
のウエハの保存、あるいは、いわゆるSH型のウエハの
保存にも問題なく本願発明を適用することができる。
【0028】また、発光ダイオードの製造のための化合
物半導体ウエハに限らず、GaAlAs系化合物半導体
レーザを製造するためのウエハの保存にも、もちろん本
願発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】DDH型GaAlAs系化合物半導体ウエハの
製造過程の説明図である。
【図2】上記半導体ウエハの表面に本願発明方法による
保護膜が形成された状態(ウエハ保存状態)を示す説明
図である。
【図3】上記保護膜が除去された半導体ウエハの表面に
電極被膜が形成された状態を示す説明図である。
【図4】図3に示す半導体ウエハをダイシングして得ら
れる発光ダイオードチップの外観斜視図である。
【符号の説明】
10 化合物半導体ウエハ 11 GaAs基板結晶 12 P型GaAlAsクラッド層 13 活性層 14 N型GaAlAsクラッド層 15 保護層 16 電極被膜 17 電極被膜 C 発光ダイオードチップ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Alを混晶物として含む化合物半導体ウ
    エハの保存方法であって、 上記半導体ウエハの表面洗浄を行うステップ、 上記半導体ウエハの表面に安定な保護膜を形成するステ
    ップ、を含むことを特徴とする、半導体ウエハの保存方
    法。
  2. 【請求項2】 上記化合物半導体ウエハは、GaAlA
    s系発光ダイオード製造のためのものである、請求項1
    に記載の半導体ウエハの保存方法。
  3. 【請求項3】 上記安定な保護膜の形成ステップは、表
    面洗浄後の上記半導体ウエハをH2 2 +NH3 水溶液
    に浸漬して表面にAl自然酸化膜を形成することにより
    行われる、請求項1または2に記載の半導体ウエハの保
    存方法。
  4. 【請求項4】 上記安定な保護膜の形成ステップは、表
    面洗浄後の上記半導体ウエハ表面にプラズマCVDによ
    ってSi系窒化膜またはSi系酸化膜を形成することに
    より行われる、請求項1または2に記載の半導体ウエハ
    の保存方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007059759A (ja) * 2005-08-26 2007-03-08 Victor Co Of Japan Ltd 半導体レーザ素子の製造方法

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JP2007059759A (ja) * 2005-08-26 2007-03-08 Victor Co Of Japan Ltd 半導体レーザ素子の製造方法

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