JPH11204471A - 化合物半導体ウェハの製造方法 - Google Patents

化合物半導体ウェハの製造方法

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JPH11204471A
JPH11204471A JP322998A JP322998A JPH11204471A JP H11204471 A JPH11204471 A JP H11204471A JP 322998 A JP322998 A JP 322998A JP 322998 A JP322998 A JP 322998A JP H11204471 A JPH11204471 A JP H11204471A
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JP
Japan
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mirror
wafer
oxide film
cleaning
finished
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JP322998A
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English (en)
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Hiroki Akiyama
弘樹 秋山
Shoji Nakamori
昌治 中森
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Hitachi Cable Ltd
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Hitachi Cable Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ポリッシングしたウェハをアルカリ洗浄ステ
ップを含む洗浄工程によって洗浄して高品位の清浄鏡面
化合物半導体ウェハを得ることを可能とする。 【解決手段】 ポリッシングステップおよび有機溶剤洗
浄ステップを含むポリッシング工程で得られた鏡面仕上
化合物半導体ウェハを酸化工程で酸化処理した後にアル
カリ洗浄ステップを含む洗浄工程で洗浄処理する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、化合物半導体ウェ
ハの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の化合物半導体ウェハの製造方法
は、化合物半導体を面取りステップを含むスライス工程
で処理してスライスウェハとし、次いでエッチングステ
ップおよびラッピングステップを含む工程で鏡面仕上の
前処理を行い、次いでワックス除去のための有機溶剤洗
浄ステップを含むポリッシング工程で鏡面仕上ウェハと
し、次いで検査・測定工程で製品検査を行い、次いでア
ルカリ洗浄ステップを含む洗浄工程で出荷前の最後の洗
浄を行って清浄鏡面ウェハを得るのが一般的であり、上
記清浄鏡面ウェハの供給を受けた薄膜技術工程などのプ
ロセス実施者は、改めてエッチングステップや洗浄ステ
ップを含む前処理工程で清浄した後にプロセス工程に入
れるのが一般的であった。(図2参照。)以下、GaA
sウェハの製造方法について補足説明する。
【0003】スライスされ面取されたGaAsウェハ
は、エッチングステップ、ラッピングステップおよびエ
ッチングステップから成る鏡面仕上前処理工程を経てポ
リッシング工程で鏡面仕上GaAsウェハとし、次いで
検査・測定工程で各種検査を行った後、出荷前洗浄工程
で仕上の洗浄が行なわれる。
【0004】上記エッチングステップは、前工程あるい
は前ステップで生じた加工歪を除去することを主目的と
して行なわれる。
【0005】上記ラッピングステップは、ウェハの板厚
をそろえ、精度を高めるために行なわれる。
【0006】上記ポリッシング工程は、ポリッシングス
テップおよびその後処理ステップから成る。ポリッシン
グステップで被研磨ウェハをワックスを用いて研磨プレ
ートに貼付けて研磨して鏡面仕上し、後処理ステップで
ウェハを取外し、ワックス除去のための有機溶剤洗浄、
次いで有機溶剤蒸気乾燥を行う。
【0007】上記検査・測定工程で加工精度、鏡面状態
などについて清浄鏡面GaAsウェハの出荷先でのプロ
セスの要求仕様に基づいた各種の検査を行う。
【0008】上記出荷前洗浄工程は、アルカリ洗浄ステ
ップ、純水洗浄ステップ、乾燥ステップから成り、一連
の清浄鏡面GaAsウェハ製造工程の最後の工程であ
る。
【0009】上記出荷前洗浄工程によって清浄鏡面Ga
Asウェハ製造工程が完了するが、以下のような問題が
ある。
【0010】ポリッシング工程で鏡面仕上GaAsウェ
ハとなった後においても(1)自然酸化による酸化膜の
増加、(2)その他の反応等による表面の変質進行、
(3)各種パーティクルの付着増が進行する。
【0011】さらに、清浄鏡面GaAsウェハを基板と
する各種プロセスにおける薄膜化や微細化の進展に伴っ
て、ポリッシング工程の終了段階で残留する有機物の悪
影響が問題となる。ポリッシング工程の後処理ステップ
における有機溶剤を更に高純度化し、使用量を更に増大
し、有機溶剤洗浄ステップを多段階化しても、有機金属
気相成長法(等)の実施における異常成長の発生が避け
られなかった。従来技術では、ポリッシング工程で僅か
に残留した有機物を出荷前洗浄工程で除去できないこと
が問題を大きくしている。
【0012】異常のようなポリッシング工程あるいはそ
れ以前の工程に起因する問題と、ポリッシング工程後に
生起する問題とを軽減するためには、清浄鏡面GaAs
ウェハを基板とするプロセスに投入する直前で、改めて
エッチング、洗浄等のステップを含む前処理工程(出荷
先における前処理工程)で処理する必要があり、しかも
このような前処理工程によっても全ての問題を解消する
ことは出来なかった。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、ポリッシン
グ工程とアルカリ洗浄ステップを含む洗浄工程とで完成
する清浄鏡面化合物半導体ウェハの製造方法において、
ポリッシング工程後に発生する酸化、その他の変質、汚
染およびパークチル付着の除去、洗浄をより高水準で行
い、ポリッシング工程終了段階で除去、洗浄されずに残
り且つ従来の仕上の洗浄工程では除去、洗浄できなかっ
た変質、汚染、付着の除去、洗浄をより高水準で行うこ
とのできる化合物半導体ウェハの製造方法を提供する。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明による化合物半導
体ウェハの製造方法においては、ポリッシングステップ
と有機溶剤洗浄ステップを含むポリッシング工程の後で
あって且つアルカリ洗浄ステップを含む仕上の洗浄工程
の前に酸化工程を設けて、鏡面仕上ウェハを強制的に酸
化処理し、その後に洗浄工程によって洗浄して清浄鏡面
ウェハとする。(図1参照。) 上記酸化工程においては各種の酸化技術が使用される
が、オゾン酸化を行うのが好ましくオゾン水処理なども
用いられる。
【0015】以下、最も好ましい方法の例として紫外線
照射によるUVオゾン酸化技術を用い酸化工程を一般的
なGaAsウェハ製造工程に付加した場合について説明
する。
【0016】ポリッシングステップで鏡面状GaAsウ
ェハとし、有機溶剤洗浄ステップでワックスを除去、洗
浄して鏡面仕上GaAsウェハとする。上記鏡面仕上G
aAsウェハを5分間UVオゾン処理して酸化工程を実
施すると、ワックスに由来する有機物、有機溶剤に由来
する有機物であって鏡面仕上GaAsウェハ上に残留す
る有機物が酸化処理され、且つ鏡面仕上GaAsウェハ
面には通常の自然酸化の程度を越えて酸化膜が形成され
る。
【0017】上記酸化膜の形成は、酸化工程後における
一種の保護膜を形成することにもなり、同時に酸化膜工
程前における変質、汚染・付着物の除去、洗浄を促進す
る効果をもたらす。酸化工程後の変質、汚染、付着は上
記酸化膜上で起こるか防止される。
【0018】酸化工程後の洗浄工程はアルカリ洗浄ステ
ップ、純水洗浄ステップを含み、上記の酸化膜は洗浄工
程で完全に除去され、酸化膜の除去と並行して上記の変
質、汚染、付着物も除去、洗浄される。この場合、通常
はアルカリ洗浄ステップ等では除去、洗浄できない残留
ワックス成分等も酸化工程による酸化処理を受けて酸化
されアルカリ洗浄を受ける。
【0019】なお、酸化工程による酸化膜の形成は、膜
厚10オングストローム未満では自然酸化膜の膜厚に近
く、また酸化効果が充分でない。酸化膜厚については、
10オングストローム以上とするのがよく、15オング
ストローム以上とするのがより望ましい。以下の実施例
にも示されるように、酸化膜厚が15オングストローム
以上となる程度にオゾン酸化するようにすることによっ
て、直接的に有機金属気相成長によるエピタキシャル成
長プロセスに投入できる程度に高品位の清浄鏡面ウェハ
が得られる。
【0020】
【発明の実施の形態】本発明による化合物半導体ウェハ
の製造方法は、ポリッシングステップとその後処理ステ
ップから成るポリッシング工程でウェハ表面を鏡面加工
して鏡面仕上ウェハとし、上記鏡面仕上ウェハをアルカ
リ洗浄ステップを含む洗浄工程で洗浄して清浄鏡面ウェ
ハとする化合物半導体ウェハの製造方法において、上記
ポリッシング工程の後で、且つ上記洗浄工程の前に酸化
処理工程を設けて、好ましくはオゾン酸化によって、更
に好ましくはUVオゾン酸化によって上記鏡面仕上ウェ
ハを酸化膜が形成されるように酸化して酸化膜付鏡面ウ
ェハとし、上記酸化膜付鏡面ウェハを上記洗浄工程で洗
浄して、酸化膜の除去と洗浄とを行って清浄鏡面ウェハ
とする化合物半導体ウェハの製造方法である。
【0021】上記酸化工程による酸化の程度は形成され
る酸化膜厚が10オングストローム以上となるようにす
るのが好ましく、酸化膜厚が15オングストローム以上
となるようにするのがより好ましい。
【0022】
【実施例】従来の工程によって、スライス、面取、エッ
チング、ラッピング、エッチング、ポリッシングの工程
によって直径3インチのポリッシング後GaAsウェハ
(鏡面仕上GaAsウェハ)を製造した。
【0023】上記ポリッシング工程は、ポリッシングス
テップと後処理ステップから成り、後処理ステップで
は、ウェハ取外し、有機溶剤洗浄によるワックス除去、
有機溶剤蒸気乾燥が行われた。
【0024】得られたポリッシング後の鏡面仕上GaA
sウェハを紫外線照射処理によってUVオゾン酸化して
厚さ30オングストロームの酸化膜を形成して(酸化膜
の厚さはエリプソメータによって測定した。)、UVオ
ゾン酸化膜付鏡面仕上ウェハを得た。
【0025】上に得られたUVオゾン酸化膜付GaAs
ウェハを従来の工程によって、検査・測定工程、出荷前
洗浄工程を経て清浄鏡面GaAsウェハを製造した。
【0026】上記出荷前洗浄工程は、アルカリ洗浄ステ
ップ、純水洗浄ステップ、乾燥ステップから成る。(な
お、必要に応じて有機溶剤洗浄ステップを付加すること
もできる。) 得られた清浄鏡面GaAsステップを検査した結果、上
記UVオゾン酸化による酸化膜はアルカリ洗浄ステップ
において除去されており、鏡面の変質や各種パーティク
ルの付着のない高水準に清浄な鏡面GaAsウェハであ
ることが確認された。
【0027】本発明による酸化膜の工程処理の効果を評
価するために、上記のUVオゾン酸化膜付GaAsウェ
ハを強制汚染試験にかけて故意に汚染させた後、上記出
荷前洗浄工程にかけた。その結果、UVオゾン酸化膜と
強制汚染とは同時に除去・洗浄され、清浄な鏡面GaA
sウェハが得られた。
【0028】比較のため、上記のUVオゾン酸化を行う
前のポリッシング後の鏡面仕上GaAsウェハを同様に
強制汚染試験にかけて故意に汚染させた後、上記出荷前
洗浄工程にかけた。その結果、ウェハ表面上に汚染が残
留することが確認された。
【0029】以上のように本発明の酸化工程における強
制的な酸化工程処理はポリッシング工程で残留したワッ
クス、有機溶剤、これらに由来する有機物を強制的に酸
化すると共にウェハの鏡面を強制的に酸化して酸化膜を
形成し、上記酸化膜の形成が保護膜形成効果と洗浄促進
効果をもたらす。酸化工程の後に行なわれるアルカリ洗
浄ステップを含む洗浄工程によって酸化された有機物、
残留変質、残留汚染、残留付物が酸化膜上の汚染、付着
物と共に且つ酸化膜除去と同時に洗浄される。このよう
な多重の相乗効果が格段に清浄で均一な清浄鏡面化合物
半導体ウェハの製造を可能にする。
【0030】
【発明の効果】ポリッシング工程で処理して得られた鏡
面仕上化合物半導体ウェハを強制的に酸化する酸化工程
で処理し、アルカリ洗浄ステップを含む洗浄工程で処理
することによって、清浄度を向上した清浄鏡面ウェハを
得る化合物半導体ウェハの製造方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による清浄鏡面化合物半導体ウェハの製
造工程例の主要ステップを示す概略図。
【図2】従来の化合物半導体ウェハの製造工程の主要ス
テップを示す概略図。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリッシングステップとその後処理ステ
    ップから成るポリッシング工程でウェハ表面を鏡面加工
    して鏡面仕上ウェハとし、上記鏡面仕上ウェハをアルカ
    リ洗浄ステップを含む洗浄工程で洗浄して清浄鏡面ウェ
    ハとする化合物半導体ウェハの製造方法において、上記
    ポリッシング工程の後で、且つ上記洗浄工程の前に酸化
    工程を設けて、上記鏡面仕上ウェハを酸化膜が形成され
    るように酸化して酸化膜付鏡面ウェハとし、上記酸化膜
    付鏡面ウェハを上記洗浄工程で洗浄して、酸化膜の除去
    と洗浄とを行って清浄鏡面ウェハとする化合物半導体ウ
    ェハの製造方法。
  2. 【請求項2】 ポリッシングステップとその後処理ステ
    ップから成るポリッシング工程でウェハ表面を鏡面加工
    して鏡面仕上ウェハとし、上記鏡面仕上ウェハをアルカ
    リ洗浄ステップを含む洗浄工程で洗浄して清浄鏡面ウェ
    ハとする化合物半導体ウェハの製造方法において、上記
    ポリッシング工程の後で、且つ上記洗浄工程の前にオゾ
    ン酸化工程を設けて、上記鏡面仕上ウェハを酸化膜が形
    成されるように酸化して酸化膜付鏡面ウェハとし、上記
    酸化膜付鏡面ウェハを上記洗浄工程で洗浄して、酸化膜
    の除去と洗浄とを行って清浄鏡面ウェハとする化合物半
    導体ウェハの製造方法。
  3. 【請求項3】 ポリッシングステップとその後処理ステ
    ップから成るポリッシング工程でウェハ表面を鏡面加工
    して鏡面仕上ウェハとし、上記鏡面仕上ウェハをアルカ
    リ洗浄ステップを含む洗浄工程で洗浄して清浄鏡面ウェ
    ハとする化合物半導体ウェハの製造方法において、上記
    ポリッシング工程の後で、且つ上記洗浄工程の前にUV
    オゾン酸化工程を設けて、上記鏡面仕上ウェハを酸化膜
    が形成されるように酸化して酸化膜付鏡面ウェハとし、
    上記酸化膜付鏡面ウェハを上記洗浄工程で洗浄して、酸
    化膜の除去と洗浄とを行って清浄鏡面ウェハとする化合
    物半導体ウェハの製造方法。
  4. 【請求項4】 ポリッシングステップとその後処理ステ
    ップから成るポリッシング工程でウェハ表面を鏡面加工
    して鏡面仕上ウェハとし、上記鏡面仕上ウェハをアルカ
    リ洗浄ステップを含む洗浄工程で洗浄して清浄鏡面ウェ
    ハとする化合物半導体ウェハの製造方法において、上記
    ポリッシング工程の後で、且つ上記洗浄工程の前にオゾ
    ン酸化工程を設けて、上記鏡面仕上ウェハ面に厚さ10
    オングストローム以上の酸化膜が形成されるように酸化
    して酸化膜付鏡面ウェハとし、上記酸化膜付鏡面ウェハ
    を上記洗浄工程で洗浄して、酸化膜の除去と洗浄とを行
    って清浄鏡面ウェハとする化合物半導体ウェハの製造方
    法。
  5. 【請求項5】 ポリッシングステップとその後処理ステ
    ップから成るポリッシング工程でウェハ表面を鏡面加工
    して鏡面仕上ウェハとし、上記鏡面仕上ウェハをアルカ
    リ洗浄ステップを含む洗浄工程で洗浄して清浄鏡面ウェ
    ハとする化合物半導体ウェハの製造方法において、上記
    ポリッシング工程の後で、且つ上記洗浄工程の前にUV
    オゾン酸化工程を設けて、上記鏡面仕上ウェハ面に厚さ
    15オングストローム以上の酸化膜が形成されるように
    酸化して酸化膜付鏡面ウェハとし、上記酸化膜付鏡面ウ
    ェハを上記洗浄工程で洗浄して、酸化膜の除去と洗浄と
    を行って清浄鏡面ウェハとする化合物半導体ウェハの製
    造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7078343B2 (en) 2001-03-06 2006-07-18 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Method of manufacturing compound semiconductor wafer
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