KR20060119807A - 질화물계 화합물 반도체 및 화합물 반도체의 세정 방법,이들의 제조 방법 및 기판 - Google Patents

질화물계 화합물 반도체 및 화합물 반도체의 세정 방법,이들의 제조 방법 및 기판 Download PDF

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다카유키 니시우라
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스미토모덴키고교가부시키가이샤
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Abstract

화합물 반도체 표면에 있어서 불순물이나 미립자와 같은 이물의 부착을 억제하는 세정 방법 및 제조 방법을 제공한다. 본 발명에 따른 질화물계 화합물 반도체의 세정 방법은, 질화물계 화합물 반도체를 준비하는 공정(기판 준비 공정(S10))과, 세정 공정(S20)을 포함한다. 세정 공정(S20)에서는, pH가 7.1 이상인 세정액에 의해 질화물계 화합물 반도체를 세정한다.

Description

질화물계 화합물 반도체 및 화합물 반도체의 세정 방법, 이들의 제조 방법 및 기판{NITRIDE BASED COMPOUND SEMICONDUCTOR, CLEANING METHOD AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME, AND SUBSTRATE}
도 1은 본 발명에 따른 질화물계 화합물 반도체의 제조 방법의 실시형태 1을 도시하는 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 질화물계 화합물 반도체의 제조 방법의 실시형태 2를 도시하는 흐름도이다.
도 3은 세정 공정 또는 예비 세정 공정에서 사용되는 세정 장치를 도시하는 단면 모식도이다.
도 4는 본 발명에 따른 화합물 반도체의 제조 방법의 실시형태 3을 도시하는 흐름도이다.
도 5는 본 발명에 따른 화합물 반도체의 제조 방법의 실시형태 4를 도시하는 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 화합물 반도체의 제조 방법의 실시형태 5를 도시하는 흐름도이다.
도 7은 본 발명에 따른 화합물 반도체의 제조 방법의 실시형태 6을 도시하는 흐름도이다.
도 8은 용액의 pH와 각 미립자의 제타 전위와의 관계를 도시하는 그래프이다.
본 발명은 질화물계 화합물 반도체 및 화합물 반도체의 세정 방법, 이들의 제조 방법 및 기판에 관한 것으로서, 보다 특정적으로는, 세정후의 세정면에 있어서 우수한 청정성을 실현할 수 있는 질화물계 화합물 반도체 및 화합물 반도체의 세정 방법, 이들의 제조 방법 및 기판에 관한 것이다.
화합물 반도체의 일례인 질화물계 화합물 반도체는, 밴드갭이 크고 직접 천이형이므로 발광 다이오드나 반도체 레이저 등으로 실용화되고 있으며, 파워 디바이스(power device) 등에 응용하는 것도 검토되고 있다. 이들 소자는 기판 상에 질화물계 화합물 반도체 박막을 적층한 구조가 이용된다.
질화물계 화합물 반도체의 박막을 적층하기 위해서 이용되는 기판으로서는, 예컨대 질화갈륨(GaN) 외에 사파이어, 탄화규소(SiC), 규소(Si), 산화아연(ZnO), 갈륨비소(GaAs) 등이 이용된다. 그리고, 질화물계 화합물 반도체의 제조 방법에 있어서, 이들 기판 상에 고품질의 질화물계 화합물 반도체 박막을 제작하기 위해서는 기판 표면의 불순물을 제거할 필요가 있다(예컨대, 일본 특허 공개 2003-8060호 공보 참조).
또한, 상기 기판 상에 질화갈륨계 화합물 반도체 박막을 형성한 후에, 그 질 화갈륨계 화합물 반도체의 박막에 전류를 공급하기 위한 전극을 상기 박막 상에 형성한다. 이 경우, 전극과 상기 박막과의 밀착성 향상이나 디바이스의 특성 향상을 도모하기 위해, 전극이 형성되는 박막 표면을 청정하게 해 둘 필요가 있다. 이 때문에, 전극을 형성하기 전에 박막의 표면에 대해서 세정을 실시하는 경우가 있다.
통상, 반도체의 세정은 유기 용매에 의한 유기 세정, 순수에 의한 순수 세정, 산성 용액에 의한 산 세정 및 알칼리성 수용액에 의한 알칼리 세정과 같은 여러 종류의 세정 방법을, 1 종류 또는 복수 종류 조합하여 실시하고 있다. Si를 중심으로 하는 반도체의 세정 방법은 예컨대, 하토리 츠요시에 의해 저술된 「신판 실리콘웨이퍼 표면의 클린화 기술」, 리얼라이즈사, 2000의 394페이지에 게시되어 있는 RCA 세정이 일반적이다. 여기서, RCA 세정이란, 암모니아계에 의한 알칼리 세정, 순수 세정, 염산계 용액에 의한 산 세정 및 표면의 산화물 제거를 위해 불산 세정을 조합하여 행하는 것으로, 산 세정, 알칼리 세정 등에 의해 각각 득의로 하는 미립자의 제거를 조합하여 행하는 세정 방법이다. RCA 세정에서는, 전술한 복수 종류의 세정 방법을 조합함으로써 모든 불순물을 제거하고자 한다. 염산계 용액 대신에 황산계 용액을 이용한 세정 방법을 행하는 경우도 있다. 또한, RCA 세정을 행하기 전 또는 후속 공정에서 유기물의 제거를 행하기 위해서 유기 용매에 의한 유기 세정도 일반적으로 이루어지고 있다.
전술한 것과 같은 세정 방법을 적용함으로써, 질화물계 화합물 반도체도 세정을 행하는 것은 가능하지만, 세정한 후에, 질화물계 화합물 반도체의 표면에 미립자가 부착되어 버린다고 하는 문제가 있었다. 예컨대, 유기물의 제거를 목적으로 한 유기 용매에 의한 유기 세정이나, 금속 불순물 등의 제거를 목적으로 한 산성 용액에 의한 산 세정을 실시한 후, 일반적으로 알려진 실리콘 기판 등의 반도체 기판의 세정후의 표면과 비교하면, 질화물계 화합물 반도체의 표면에는 분명히 통상의 실리콘 기판의 표면보다도 많은 미립자가 부착되어 있음이 확인되었다. 또한, 질화물계 화합물 반도체의 경우에는, 그 표면에 있어서 세정하기 전과 비교하여 세정후의 미립자수가 오히려 증가하는 경우도 있었다.
이와 같이, 종래의 세정 방법을 질화물계 화합물 반도체에 적용하면, 세정후의 반도체 표면에 미립자가 부착된다고 하는 문제가 발생하기 때문에, 종래의 세정 방법을 질화물계 화합물 반도체 표면의 세정에 그대로 적용하는 것은 곤란하다. 또한, 질화물계 화합물 반도체 이외의 화합물 반도체(예컨대 InP, GaAs 등)에 대해서도 동일한 문제가 있었다.
본 발명의 목적은, 질화물계 화합물 반도체 등의 화합물 반도체 표면에 있어서 불순물이나 미립자와 같은 이물의 부착을 억제하는 세정 방법 및 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 이물의 부착이 억제된, 표면 성상이 우수한 화합물 반도체로 이루어지는 기판을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 질화물계 화합물 반도체의 세정 방법은, 질화물계 화합물 반도체를 준비하는 공정과, 세정 공정을 구비한다. 세정 공정에서는, pH가 7.1 이상 인 세정액에 의해 질화물계 화합물 반도체를 세정한다.
본 발명에 따른 질화물계 화합물 반도체의 제조 방법은, 상기 질화물계 화합물 반도체의 세정 방법을 실시하는 공정과, 상기 세정 방법을 실시하는 공정을 행한 후, 질화물계 화합물 반도체 상에 성막 처리를 실시하는 공정을 구비한다.
본 발명에 따른 화합물 반도체의 세정 방법은, 화합물 반도체를 준비하는 공정과, 세정 공정을 구비한다. 세정 공정에서는, 세정액에 의해 화합물 반도체를 세정한다. 화합물 반도체와 동일한 재료로 이루어지는 미립자가 세정액에 함유된 상태에서 미립자의 제타 전위가 제로보다 작아지도록 세정액은 조정되고 있다.
본 발명에 따른 화합물 반도체의 세정 방법은, InP로 이루어지는 화합물 반도체를 준비하는 공정과, 세정 공정을 구비한다. 세정 공정에서는, pH가 7.1 이상인 세정액에 의해 화합물 반도체를 세정한다.
본 발명에 따른 화합물 반도체의 세정 방법은, GaAs로 이루어지는 화합물 반도체를 준비하는 공정과, 세정 공정을 구비한다. 세정 공정에서는, pH가 5.7 이상인 세정액에 의해 화합물 반도체를 세정한다.
본 발명에 따른 화합물 반도체의 세정 방법은, 화합물 반도체를 준비하는 공정과, 세정 공정을 구비한다. 세정 공정에서는, 세정액에 의해 그 세정액에 진동을 가한 상태로 화합물 반도체를 세정한다. 화합물 반도체와 동일한 재료로 이루어지는 미립자가 세정액에 함유된 상태에서 미립자의 제타 전위가 -15 mV 이상 +15 mV 이하의 범위가 되도록 세정액은 조정되고 있다.
본 발명에 따른 화합물 반도체의 세정 방법은, 화합물 반도체를 준비하는 공 정과, 세정 공정과, 린스하는 공정을 구비한다. 세정 공정에서는, 세정액에 의해 화합물 반도체를 세정한다. 린스하는 공정에서는, 세정 공정을 실시한 후, pH가 6.5 이상 7.5 이하가 되도록 조정된 린스액을 이용하여, 그 린스액에 진동을 가한 상태로 화합물 반도체의 표면을 린스한다. 린스액은 순수, 전해 이온수, 기체나 액체를 첨가한 용액에서 선택되는 어느 하나이다.
본 발명에 따른 화합물 반도체의 제조 방법은, 상기 화합물 반도체의 세정 방법을 실시하는 공정과, 세정 방법을 실시하는 공정을 행한 후, 화합물 반도체 상에 성막 처리를 실시하는 공정을 구비한다.
본 발명에 따른 기판은, 상기 화합물 반도체의 세정 방법이 적용된 화합물 반도체로 이루어지는 기판으로서, 표면 거칠기가 Ra(JIS B0601에 규정하는 산술 평균 거칠기)로 2 nm 이하이다.
이와 같이, 본 발명에 따르면, 질화물계 화합물 반도체 등의 화합물 반도체의 표면에 있어서 미립자의 부착을 억제할 수 있다.
이어서, 도면을 이용하여 본 발명의 실시형태 및 실시예에 관해서 설명한다. 한편, 이하의 도면에 있어서 동일하거나 또는 상당하는 부분에는 동일한 참조 번호를 붙여 그 설명은 반복하지 않는다.
<실시형태 1>
도 1을 참조하여, 본 발명에 따른 질화물계 화합물 반도체의 제조 방법의 실시형태 1을 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 질화물계 화합물 반도체의 제조 방법의 실시형태 1에서는, 우선 질화물계 화합물 반도체로 이루어지는 기판을 준비하는 기판 준비 공정(S10)을 실시한다. 준비되는 기판은 벌크 결정이라도, 예컨대 벌크 결정 등으로 이루어지는 기체 상에 형성된 박막이라도 좋다.
이어서, pH 7.1 이상의 세정액에 의한 세정 공정(S20)을 실시한다. 이 세정 공정(S20)에서는, 세정액으로서 pH 7.1 이상인 것을 이용한다. 세정액으로서는, pH 7.1 이상이라면 임의의 액체를 이용할 수 있는데, 예컨대 세정액으로서 알칼리성 용액 등을 이용할 수 있다. 이와 같이 하면, 세정 공정(S20)을 실시한 후의 기판의 표면에 있어서 미립자의 수를 종래보다 효과적으로 적게 할 수 있다. 상기 기판 준비 공정(S10) 및 세정 공정(S20)에 의해 본 발명에 따른 질화물계 화합물 반도체의 세정 방법이 구성된다.
이어서, 세정 공정(S20)이 종료된 기판에 대하여 성막 처리 등의 소정의 처리를 행하는 후처리 공정(S30)을 실시한다. 후처리 공정(S30)에서는, 질화물계 화합물 반도체로 이루어지는 기판 표면 상에, 예컨대 소정의 막을 형성하는 성막 처리 등이 실시된다. 그리고, 기판 표면 상에 소정의 막을 형성하고, 또한 전극이나 그 밖의 구조를 형성한다. 한편, 기판에는 복수의 소자를 형성하는 것이 바람직하다. 그 경우, 소정의 구조를 기판 표면 상에 형성한 후에, 기판을 개개의 소자로 분할하기 위해서 예컨대 다이싱 등을 행하는 분할 공정이 실시된다. 이와 같이 하여, 질화물계 화합물 반도체를 이용한 소자를 얻을 수 있다. 그와 같은 소자는, 예컨대 리드 프레임 등에 탑재된다. 그리고, 와이어 본딩 공정 등을 실시함으로써 상기 소자를 이용한 반도체 장치를 얻을 수 있다.
<실시형태 2>
도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 질화물계 화합물 반도체의 제조 방법의 실시형태 2를 설명한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 질화물계 화합물 반도체의 제조 방법의 실시형태 2는, 기본적으로는 도 1에 도시한 본 발명에 따른 질화물계 화합물 반도체의 제조 방법의 실시형태 1과 동일한 구성을 구비한다. 다만, 도 2에 도시한 질화물계 화합물 반도체의 제조 방법에서는, 세정 공정(S20)에 앞서 예비 세정 공정(S40)이 실시되는 점이 도 1에 도시한 질화물계 화합물 반도체의 제조 방법과 다르다. 예비 세정 공정(S40)에서는, 질화물계 화합물 반도체로 이루어지는 기판의 표면으로부터 불순물을 제거하기 위해서, 임의의 방법을 이용할 수 있다. 예컨대, 예비 세정 공정(S40)으로서, 순수, 유기 용매, 산성 용액, 전해 이온수, 알칼리성 용액 등을 세정액으로서 이용한 세정 공정을 실시하더라도 좋다. 또한, 예비 세정 공정(S40)으로서는, 세정액을 이용하지 않는 세정 공정, 예컨대 자외선 오존 세정 등과 같은 드라이 세정 공정을 실시하더라도 좋다. 이와 같이 하면, 여러 가지 세정 공정을 예비 세정 공정(S40)으로서 실시함으로써, 질화물계 화합물 반도체로 이루어지는 기판의 표면에 부착되어 있는 무기계 불순물이나 유기계 불순물 등, 복수 종류의 불순물을 효과적으로 기판의 표면으로부터 제거할 수 있다.
또한, 전술한 세정 공정(S20) 및 예비 세정 공정(S40)에 있어서는, 예컨대 도 3에 도시한 바와 같은 세정 장치를 이용하여 세정액에 진동(또는 요동)을 가하거나, 또는 세정액을 가열하는 것과 같은 대응을 실시하더라도 좋다. 도 3을 참조 하여, 본 발명에 따른 질화물계 화합물 반도체의 제조 방법에 있어서 이용되는 세정 장치를 설명한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 세정 장치는 세정액(11)을 유지하기 위한 세정 욕조(1)와, 세정 욕조(1)의 측벽에 설치된 초음파 발생 부재(3) 및 가열 부재(5)와, 초음파 발생 부재(3) 및 가열 부재(5)와 접속되어, 이 초음파 발생 부재(3) 및 가열 부재(5)를 제어하기 위한 제어부(7)를 구비한다. 세정 욕조(1)의 내부에는 세정액(11)이 유지되어 있다. 또한, 세정액(11)에는 복수의 기판(9)을 유지하기 위한 홀더(13)가 침지된 상태로 되어 있다. 홀더(13)에는 세정 대상인 복수의 질화물계 화합물 반도체로 이루어지는 기판(9)이 유지되어 있다. 세정 욕조(1)의 측벽의 상부에는 초음파 발생 부재(3)가 배치되고, 이 측벽의 하부에는 가열 부재(5)가 배치되어 있다.
세정 공정(S20) 또는 예비 세정 공정(S40)에 있어서 기판 세정을 실시할 때에는, 도 3에 도시한 바와 같이 세정 욕조(1)의 내부에 소정의 세정액(11)을 배치하여, 홀더(13)에 유지된 기판(9)을 홀더(13)마다 세정액(11)에 침지한다. 이와 같이 하여 기판(9)의 표면을 세정액(11)에 의해 세정할 수 있다.
또한, 이 때, 초음파 발생 부재(3)를 제어부(7)에 의해 제어함으로써 초음파를 발생시키더라도 좋다. 이 결과, 세정액(11)에 초음파가 인가된다. 이 때문에, 세정액(11)이 진동하기 때문에 기판(9)으로부터 불순물이나 미립자를 제거하는 효과를 높일 수 있다. 또한, 세정 욕조(1)를 XY 스테이지 등 요동 가능한 부재 상에 배치하여 그 부재를 요동시킴으로써, 세정 욕조(1)를 요동시켜 내부의 세정액(11) 을 교반(요동)하더라도 좋다. 또는 기판(9)을 홀더(13)마다 수작업 등에 의해 흔들어서 세정액(11)을 교반(요동)하더라도 좋다.
이 경우에도, 초음파의 인가와 마찬가지로 기판(9)으로부터 불순물이나 미립자를 제거하는 효과를 높일 수 있다. 또한, 전열 히터 등을 이용한 가열 부재(5)를 제어부(7)에 의해 제어함으로써 세정액(11)을 가열하더라도 좋다. 이와 같이 하면, 세정액(11)의 온도를 올릴 수 있기 때문에, 기판(9)으로부터 불순물이나 미립자를 제거하는 효과를 더욱 높일 수 있다. 한편, 전술한 초음파 발생 부재(3)에 의한 초음파의 인가(또는 세정액(11)의 요동) 및 가열 부재(5)에 의한 가열을 동시에 실시하더라도 좋으며, 개별적으로 실시하더라도 좋다.
<실시형태 3>
도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 화합물 반도체의 제조 방법의 실시형태 3을 설명한다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물 반도체의 제조 방법의 실시형태 3은, 기본적으로는 도 1에 도시한 본 발명에 따른 질화물계 화합물 반도체의 제조 방법의 실시형태 1과 동일한 구성을 구비한다. 다만, 도 4의 기판 준비 공정(S10)에서는, 질화물계 화합물 반도체에 한정하지 않고, 화합물 반도체로 이루어지는 기판이라면 InP나 GaAs 등으로 이루어지는 기판을 준비하더라도 좋다.
또한, 도 4에 도시한 화합물 반도체의 제조 방법에서는, 상기 기판 준비 공정(S10)에 이어서, 제타 전위가 제로 미만인 세정액에 의한 세정 공정(S50)을 실시한다. 이 공정(S50)에서는, 기판을 구성하는 재료(화합물 반도체)와 동일한 재료로 이루어지는 미립자가 세정액에 함유된 상태에서 그 미립자의 제타 전위가 제로보다 작아지도록 조정된 세정액에 의해 화합물 반도체를 세정한다. 여기서, 제타 전위란, 미립자가 액체 중에 존재할 때에, 미립자의 표면에 발생하는 전위이다. 또한, 보다 자세히 말하면, 제타 전위란, 서로 접하는 고체와 액체의 계면에 전기 이중상이 생겨, 계면 전위를 만드는데, 이 계면을 따라서 2개의 상이 상대 운동을 했을 때에, 계면으로부터의 거리에 따라서 변화되는 전위차가 나타나며, 그 계면에 흡착한 액층의 수분자층에 상당하는 고정층의 표면(활주면)에서의 전위를 말한다.
그리고, 전술한 바와 같이 제타 전위를 제로 미만으로 조정한 세정액을 이용함으로써, 세정 공정(S50)을 실시한 후의 기판의 표면에 부착되는 미립자의 수를 종래보다 효과적으로 적게 할 수 있다. 한편, 세정액의 제타 전위를 조정하는 방법으로서는, 예컨대 세정액의 pH를 조정하는 방법을 생각할 수 있다. 또한, 이용하는 세정액의 종류는 세정하는 대상인 기판의 재질이나 제거해야 하는 이물(미립자 등)의 종류에 맞춰서 적절하게 선택할 수 있다. 예컨대, 기판을 구성하는 화합물 반도체가 InP 또는 GaN인 경우에는, 세정액의 pH를 7.1 이상으로 하면, 세정액 중에 InP 또는 GaN으로 이루어지는 미립자가 함유된 상태에서의 그 미립자의 제타 전위를 제로 미만으로 할 수 있다. 또한, 기판을 구성하는 화합물 반도체가 GaAs인 경우에는, 세정액의 pH를 5.7 이상으로 하면, 세정액 중에 GaAs로 이루어지는 미립자가 함유된 상태에서 그 미립자의 제타 전위를 제로 미만으로 할 수 있다.
한편, 전술한 세정액의 pH를 측정하는 방법으로서는, pH 전위계를 이용하는 방법을 들 수 있다. 예컨대, 전극으로서 유리 전극을 이용하여, 그 유리 전극을 측 정 대상인 세정액에 침지하는 한편, pH 7로 조정된 기준 용액에 다른 유리 전극을 침지하여, 그 기준 용액과의 비교 전위차를 측정함으로써, 세정액의 pH를 측정할 수 있다. 한편, pH 전위계의 교정에는, pH 4와 pH 9의 표준 교정액을 이용하였다. 그리고, pH 측정을 행한 후에는, 상기 전극의 선단(세정액 등에 침지된 부분)을 pH 6.7의 증류수의 유수에 댐으로써 그 선단의 표면에 부착되어 있었던 세정액 등을 잘 씻어 버렸다. 그리고, 증류수의 유수에 댄 상태에서 pH의 표시가 6.7로 된 시점에서, 다음 측정을 시작하였다.
그리고, 도 4에 도시한 제조 방법에서는, 상기 세정 공정(S50)을 실시한 후에, 도 1에 도시한 제조 방법과 마찬가지로 후처리 공정(S30)을 실시한다. 이 결과, 화합물 반도체를 이용한 소자 및 반도체 장치를 얻을 수 있다.
여기서, 제타 전위는, 세정액(액체)과 그 액체에 포함되는 미립자(고체)와의 조합에 의해 변화된다. 그리고, 제타 전위의 측정 방법으로서는, 여러 종류의 방법이 알려져 있다. 그 측정 방법으로서, 일반적으로는 액체(용액) 중에 분산 배치된 대전 입자(미립자)에 외부로부터 전계를 인가하여, 그 전계의 강도와, 대전 입자의 액체 중에서의 이동 속도로부터 제타 전위를 구하는 방법이 알려져 있다. 그리고, 대전 입자의 이동 속도를 측정하는 방법으로서는, 예컨대 현미경으로 대전 입자의 이동을 관찰하는 방법, 또는 레이저광의 도플러 효과를 이용하여 대전 입자의 이동 속도를 정확하게 측정하는 방법 등을 들 수 있다.
또한, 전술한 제타 전위를 측정할 때에 용액 중에 함유되는 미립자의 사이즈는, 직경이 수 ㎛ 이하(바람직하게는 3 ㎛ 이하)인 것이 바람직하다. 이것은 다음 과 같은 이유에 의한 것이다. 즉, 미립자의 직경이 수십 ㎛ 이상과 같이, 미립자의 사이즈가 커지면, 제타 전위는 미립자의 형상에 의한 영향도 받는 경우가 있다. 그러나, 전술한 바와 같이 미립자의 사이즈를 충분히 작게 해 두면, 미립자의 형상에 의해서 제타 전위가 영향을 받는 것을 충분히 억제할 수 있다.
<실시형태 4>
도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 화합물 반도체의 제조 방법의 실시형태 4를 설명한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물 반도체의 제조 방법의 실시형태 4는, 기본적으로는 도 4에 도시한 본 발명에 따른 화합물 반도체의 제조 방법의 실시형태 3과 동일한 구성을 구비한다. 다만, 도 5에 도시한 화합물 반도체의 제조 방법에서는, 세정 공정(S50)에 앞서 예비 세정 공정(S40)이 실시되는 점이 도 4에 도시한 화합물 반도체의 제조 방법과 다르다. 예비 세정 공정(S40)에서는, 화합물 반도체로 이루어지는 기판의 표면으로부터 불순물을 제거하기 위해서, 도 2에 도시한 예비 세정 공정(S40)과 마찬가지로 임의의 방법을 이용할 수 있다. 이와 같이 하면, 예비 세정 공정을 실시함으로써, 화합물 반도체로 이루어지는 기판의 표면에 부착되어 있는 무기계 불순물이나 유기계 불순물 등, 복수 종류의 불순물을 효과적으로 기판의 표면으로부터 제거할 수 있다.
또한, 전술한 세정 공정(S50) 및 예비 세정 공정(S40)에 있어서는, 예컨대 도 3에 도시한 바와 같은 세정 장치를 이용하여 세정액에 진동(또는 요동)을 가하거나, 또는 세정액을 가열하는 식의 대응을 행하더라도 좋다. 이와 같이 하면, 세 정 공정(S50)이나 예비 세정 공정(S40)에서의 미립자 등의 기판으로부터의 제거를 촉진할 수 있기 때문에, 세정 효율을 더욱 높일 수 있다.
<실시형태 5>
도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 화합물 반도체의 제조 방법의 실시형태 5를 설명한다.
도 6에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물 반도체의 제조 방법의 실시형태 5는, 기본적으로는 도 4에 도시한 본 발명에 따른 화합물 반도체의 제조 방법의 실시형태 3과 동일한 구성을 구비한다. 다만, 도 6에 도시한 제조 방법에서는, 기판 준비 공정(S10) 후에, 제타 전위가 ±15 mV의 범위 내(제타 전위의 절대치가 15 mV 이하)가 되도록 조정된 세정액에 의한 세정 공정(S60)이 실시된다. 이 세정 공정(S60)에서는, 기판 준비 공정(S10)에 있어서 준비된 기판의 재료(화합물 반도체)와 동일한 재료로 이루어지는 미립자가 세정액에 함유된 상태에서 미립자의 제타 전위가 -15 mV 이상 +15 mV 이하의 범위가 되도록 조정된 세정액을 이용한다. 이러한 제타 전위의 값을 얻기 위해서, 예컨대 세정액의 pH를 조정하는 방법을 이용할 수 있다. 예컨대, 기판의 재료로서 GaN 또는 InP를 이용하는 경우에는, 세정액의 pH를 6.5 이상 7.5 이하, 보다 바람직하게는 pH를 6.7 이상 7.3 이하로 하면, 전술한 제타 전위를 얻을 수 있다. 또한, 기판의 재료로서 GaAs를 이용하는 경우에는, 세정액의 pH를 4.0 이상 7.0 이하, 보다 바람직하게는 pH를 4.5 이상 6.5 이하로 하면, 전술한 제타 전위를 얻을 수 있다.
또한, 이 세정 공정(S60)에서는, 상기 세정액에 진동을 가한 상태로 기판을 세정한다. 이와 같이, 세정액 중의 미립자의 제타 전위의 절대치가 비교적 작은 경우에는, 세정시의 조건의 근소한 변화에 의해서도 제타 전위의 부호가 변화되어, 기판에 미립자가 부착되기 쉽게 된다. 그래서, 세정액에 진동을 가한 상태로 함으로써, 세정 공정(S60)을 실시한 후의 기판 표면에 있어서 미립자의 부착을 효과적으로 억제할 수 있다.
<실시형태 6>
도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 화합물 반도체의 제조 방법의 실시형태 6을 설명한다.
도 7에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 화합물 반도체의 제조 방법의 실시형태 6은, 기본적으로는 도 6에 도시한 본 발명에 따른 화합물 반도체의 제조 방법의 실시형태 5와 동일한 구성을 구비한다. 다만, 도 7에 도시한 화합물 반도체의 제조 방법에서는, 세정 공정(S50)에 앞서 예비 세정 공정(S40)이 실시되는 점 및 세정 공정(S50) 후이며 후처리 공정(S30) 전에 린스 공정(S70)이 실시되는 점이 도 6에 도시한 화합물 반도체의 제조 방법과 다르다.
예비 세정 공정(S40)에서는, 화합물 반도체로 이루어지는 기판의 표면으로부터 불순물을 제거하기 위해서, 도 2에 도시한 예비 세정 공정(S40)과 마찬가지로 임의의 방법을 이용할 수 있다. 이와 같이 하면, 예비 세정 공정(S40)을 실시함으로써, 화합물 반도체로 이루어지는 기판의 표면에 부착되어 있는 무기계 불순물이나 유기계 불순물 등, 여러 종류의 불순물을 효과적으로 기판의 표면으로부터 제거할 수 있다.
또한, 린스 공정(70)에서는, pH가 6.5 이상 7.5 이하, 보다 바람직하게는 pH가 6.7 이상 7.3 이하가 되도록 조정된 린스액에 의해 기판의 표면을 린스 처리한다. 또한, 이 때 린스액에 진동을 가한 상태로 화합물 반도체로 이루어지는 기판의 표면을 린스 처리한다. 한편, 린스액으로서는, 기판의 재질이나 세정 공정(S60)에 있어서 이용된 세정액의 종류 등에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 예컨대, 린스액으로서 순수, 전해 이온수, 기체나 액체(약액, 세정액) 등의 첨가물을 첨가한 용액에서 선택되는 어느 하나를 이용하더라도 좋다.
또한, 전술한 세정 공정(S50), 예비 세정 공정(S40) 및 린스 공정(S70)에 있어서는, 예컨대 도 3에 도시한 바와 같은 세정 장치를 이용하여 세정액 또는 린스액에 진동(또는 요동)을 가하거나, 또는 세정액을 가열하는 것과 같은 대응을 행하더라도 좋다. 이와 같이 하면, 세정 공정(S50), 예비 세정 공정(S40) 및 린스 공정(S70)에서 미립자 등의 기판으로부터의 제거를 촉진할 수 있기 때문에, 보다 청정한 표면의 기판을 얻을 수 있다.
예컨대 도 3에 도시한 것과 같은 장치를 이용하여, 세정액 또는 린스액에 초음파를 인가하는 경우, 초음파로서는 26 kHz∼38 kHz의 일반 산업용 초음파나, 100 kHz∼430 kHz 대의 초음파, 또는 850 kHz∼2500 kHz 대의 고주파가 되는 초음파 등을 사용할 수 있다.
전술한 본 발명에 따른 질화물계 화합물 반도체 또는 화합물 반도체의 제조 방법에 있어서 이용되는 세정 방법이 적용된 기판은, 그 표면 거칠기가 Ra로 2 nm 이하(또한, JIS B0601에서 규정하는 제곱 평균 거칠기 Rq(RMS)라면 3 nm 이하)인 것이 바람직하다. 이러한 평활한 표면을 갖는 기판에서는, 미립자의 부착이 특히 문제가 되지만, 본 발명에 따른 전술한 세정 방법 등을 적용함으로써, 미립자의 부착을 억제하는 효과가 특히 현저하다.
한편, 전술한 기판의 표면 거칠기의 측정 방법으로서는, 예컨대 원자간 힘 현미경(AFM)을 이용하여 측정하는 방법을 생각할 수 있다. 구체적으로는, 예컨대 측정 영역을 4 ㎛ 각의 사각 형상의 영역으로 하여, 그 표면 형상을 측정함으로써, 기판의 표면 거칠기를 구할 수 있다.
또한, 전술한 각 실시형태에 있어서의 세정 공정에서는, 기판의 재질에 맞춰서 적절하게 선택된 세정액을 이용할 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이 화합물 반도체의 표면 거칠기를 상기와 같은 범위로 하기 위해서는, 종래 알려져 있는 임의의 방법(예컨대 에칭 방법)을 이용할 수 있다. 예컨대, 기판이 GaN 기판인 경우, 그 GaN 기판으로서는 일반적으로 육방 치밀 구조로 (0001)면의 기판이 이용된다. GaN 기판에서는, Si 기판과는 달리 Ga면과 N면이 교대로 형성되어 있다. 그 때문에, GaN 기판에서는, 그 표면에 있어서 Ga면과 N면이 나타난다. Ga면, N면 모두 에칭되기 어렵지만, N면 쪽이 Ga면에 비하면 상대적으로 에칭되기 쉽다. Ga면은 대부분의 용액에 대하여 불용(不溶)이며, 에칭을 행하기 위해서는 가열할 필요가 있다. Ga 기판의 세정에는, Si 기판의 세정에 이용되는 강산계의 세정액을 이용할 수 있다. 또한, GaN 기판은 산화물의 제거에 HCl이 이용된다. 또한, 알칼리성 용액은 NaOH, KOH 등을 가열한 상태라면, GaN 기판을 에칭할 수 있다. 다만, 온도 조건을 실온으로 한 경우에는, 이들 알칼리성 용액에 따라서는 GaN 기판을 에칭하기가 어 렵다.
또한, 기판이 GaAs 기판인 경우, 이 GaAs 기판에 있어서도 그 표면은 Ga면과 As면을 포함한다. 그리고, 이 Ga면과 As면에서는 동일한 에칭액에 대하여 에칭 속도가 다르다. 이 GaAs 기판은, H2SO4와 H2O2의 혼합액을 이용하여 에칭을 실시하면, 그 표면을 경면으로 할 수 있다. 또한, H3PO4와 H2O2의 혼합액이나 암모니아수와 과산화수소수를 포함하는 수용액도 에칭액으로서 이용할 수 있지만, 에칭후의 GaAs 기판 표면을 경면화하기는 어렵다.
또한, 기판이 InP 기판인 경우, 이 InP 기판에서도 그 표면에는 In면과 P면이 나타난다. 이 In면과 P면은 역시 동일한 에칭액에 대하여 에칭 속도가 다르다. 그 때문에, 예컨대 에칭액으로서 HNO3와 HCl을 포함하는 혼합 용액, 또는 HCl과 H3PO4의 혼합 용액을 이용한 경우에는, InP 기판의 표면을 경면화하기가 어렵다. InP 기판은, 그 표면을 부분적으로 제거하기 위해서, H2SO4와 H2O2의 혼합 용액이나, Br2와 CH3OH의 혼합 용액 등이 이용된다.
[실시예 1]
본 발명에 따른 질화물계 화합물 반도체의 제조 방법의 효과를 확인하기 위해, 다음과 같은 시료(시료 ID 1∼11)를 준비하여 세정 공정의 전후에 있어서의 시료 표면에서의 미립자수를 측정하였다. 이하, 준비한 시료 및 측정 결과에 관해서 설명한다.
(세정액의 준비)
우선, pH가 3에서 12까지인 세정액을 준비하였다. 구체적으로는 순수(pH 6.8)에 pH를 내리기 위해서는 염산(HCl)을 가하여 세정액을 준비하였다. 또한, pH를 올리기 위해서는 수산화나트륨(NaOH) 수용액을 순수에 가하였다. 이와 같이 하여 다른 pH의 세정액을 복수 종류 준비하였다. 이들 세정액에 대해서는 순수에 산이나 알칼리를 가한 후, 잘 교반하여 균일하게 섞이도록 하였다. 그리고, 세정액의 온도를 30℃로 유지하기 위해서, 이들 세정액에 히터로 열을 가하여 20분 방치하였다. 한편, 이들 세정액의 pH는 pH 6.97과 pH 4.0의 표준액을 이용하여 교정한 pH 농도 측정계를 이용하여 측정하였다.
(시료 ID 1∼11에서의 시험 및 결과)
이어서, 외형 Φ50 mm(외형이 원반형이며, 그 원반의 직경이 50 mm)인 (0001) 육방정 GaN 단결정 기판을 준비하였다. 이 GaN 단결정 기판의 표면의 유기 오염을 제거하기 위해, 예비 세정 공정으로서 이소프로필 알콜에 의한 유기 세정을 실시하였다. 이소프로필 알콜에 의한 유기 세정의 조건으로서는, 이소프로필 알콜은 전자 공업용 등급의 것을 세정액으로서 사용하고, 또한 그 세정액의 온도를 35℃, 또 그 세정액에 초음파를 인가하면서 10분간 세정을 행하였다. 한편, 이하의 실시예에 있어서의 이소프로필 알콜에 의한 세정 조건은 기본적으로 전술한 조건과 마찬가지다.
그 후, 기판 표면에 있어서 미립자수를 파티클 카운터로 측정하였다. 그리고, 본 발명에 의한 세정 공정으로서, 이들 기판을 전술한 각종 세정액에 침지하여 10분간 방치하였다. 그 후, 세정액 속에서 기판을 꺼내어 질소 블로우를 실시하였다. 그리고, 각 기판에 대해서, 파티클 카운터를 이용하여 기판 표면에 있어서 미립자수를 측정하였다. 그 결과를 표 1에 나타낸다. 한편, 미립자수로서는, 0.3 ㎛ 이상의 미립자수의 검출수(개/Φ50 mm)로 나타냈다.
구분 ID pH 세정전 세정후 변화량
[개/Φ50 mm]
비교예 1 3.0 45 81 36
2 5.0 38 69 31
3 6.8 62 87 25
7 7.0 53 69 16
실시예 4 9.0 50 39 -11
5 11.0 43 28 -15
6 13.0 55 34 -21
8 7.1 52 39 -13
9 7.3 41 32 -9
10 7.5 46 31 -15
11 8.0 39 28 -11
표 1로부터 명확히 알 수 있는 바와 같이, 세정액의 pH가 7.1 이상인 경우에는, 미립자수의 변화량이 마이너스로 되고 있다. 즉, 본 발명의 실시예인 pH 7.1 이상의 세정액을 이용한 세정 공정을 실시함으로써, 기판 표면에 있어서 미립자수가 감소하고 있다.
한편, 전술한 파티클 카운터에 의한 미립자수의 측정 조건으로서는, 다음과 같은 것을 이용하였다. 측정 장치로서 Candela Instruments사의 C1 옵티컬 서페이스 애널라이저를 이용하여, 기판의 표면에 있어서의 주변부로부터 3 mm의 범위를 제외한 전면에 대해서 미립자수를 측정하였다. 측정은 각각의 시료에 대해서 3회 실시하여, 그 평균치를 측정 결과로 하였다.
[실시예 2]
이어서, 산성의 세정액을 이용한 세정이나 순수를 이용한 세정을 실시한 후에 있어서 본 발명에 의한 세정 방법의 효과를 확인하기 위해 다음과 같은 시험을 행하였다.
(시료 ID 12, 13에서의 시험 및 결과)
시료 ID 1의 기판(산성의 세정액으로 세정한 (산 세정 조건의) 기판)과, 시료 ID 3의 기판(순수로 세정한 (순수 세정 조건의) 기판)을, 각각 시료 ID 12, 13의 시료로서 알칼리성의 세정액을 이용하여 세정하였다. 알칼리성 세정액은 순수와 NaOH를 이용하여 pH 8.0으로 조정하였다. 세정 방법은, 그 알칼리성 세정액에 상기 기판을 10분 침지하였다. 그 후, 기판을 세정액 속에서 꺼내어 질소 블로우를 실시하였다. 그리고, 기판 표면에 대해서 파티클 카운터로 미립자수를 측정하였다. 그 결과를 표 2에 나타낸다.
구분 ID pH 세정전 세정후 변화량
[개/Φ50 mm]
실시예 12 3.0→8.0 81 68 -13
13 6.8→8.0 87 70 -17
표 2로부터 명확히 알 수 있는 바와 같이, 상기 pH 8.0의 세정액을 이용한 세정에 의해 산 세정이나 순수 세정에 의해 증가한 미립자가 감소하고 있음이 분명하다.
[실시예 3]
이어서, 예비 세정 공정으로서 유기 세정 및 산 세정을 실시한 후에 있어서의 본 발명에 의한 세정 방법의 효과를 확인하기 위해 다음과 같은 시험을 실시하였다.
(시료 ID 14에서의 시험 및 결과)
외형 Φ50 mm의 (001) 육방정 GaN 단결정 기판을 시료 ID 14의 시료로서 준비하였다. 그리고, 표면의 유기 오염을 제거하기 위해서, 예비 세정 공정으로서 이소프로필 알콜에 의한 유기 세정을 행하였다. 그 후, 기판 표면의 불순물에 의한 오염을 조사하기 위해서, 전반사 형광 X선 분석(TXRF) 측정을 행하였다. 또한, 그 후 기판 표면에 대해서 파티클 카운터로 미립자수를 측정하였다. 그 결과, 미립자수는 48[개/Φ50 mm]이었다. 그 후, 예비 세정 공정으로서 pH 3.0의 세정액에 기판을 10분 침지하였다(산 세정을 실시함). 그 후, pH 8.0의 알칼리 세정액에 10분 침지하였다(알칼리 세정을 실시함). 한편, 알칼리 세정액으로서는, 실시예 2에서 이용한 알칼리 세정액과 동일한 것을 이용하였다. 그리하여, 세정액으로부터 기판을 꺼내어 질소 블로우를 실시하고, 그 후 TXRF 측정에 의해 불순물의 증감을 조사하는 동시에, 파티클 카운터로 기판 표면에 있어의 미립자수를 측정하였다. 그 결과, TXRF 측정의 결과로부터 세정하기 전에 관측된 Cu, Ca, Fe가 10∼30×1010[/cm2] 정도 저감했음을 알 수 있었다. 또한, 파티클 카운터에 의한 측정 결과로부터 미립자수도 알칼리 세정 전의 48[개/Φ50 mm]에서 36[개/Φ50 mm]로 감소했음이 확인되었다. 즉, 산 세정을 실시한 후, pH 7.1 이상의 알칼리 세정을 실시함으로써, 기판 표면에 있어서의 금속 불순물의 저감과 미립자수의 저감이 확인되었다.
[실시예 4]
이어서, 사파이어 기판 상에 질화알루미늄 박막을 성막한 것을 시료 ID 15의 시료로서 준비하여, 이 시료에 관한 본 발명에 따른 세정 방법의 효과를 확인하기 위해 다음과 같은 시험을 행하였다.
(시료 ID 15에서의 시험 및 결과)
직경 Φ2 인치 (0001) 사파이어 기판 상에 RF 마그네트론 스퍼터를 이용하여 질화알루미늄(AlN) 박막을 성막하였다. 스퍼터링의 조건은 다음과 같은 것이다. 스퍼터에 이용한 타겟재는 AlN 소결체이며, RF 파워 1 킬로와트(kW), 아르곤(Ar)과 질소(N) 가스를 1:1의 비율로 혼합한 분위기 가스를 이용하였다. 또한, 스퍼터를 행한 반응 용기의 내부 압력은 1 파스칼(Pa), 기판 온도는 890℃로 하였다. 이 기판에 AlN 박막을 1 ㎛의 두께로 성막하였다.
그리고, 상기 기판의 표면(AlN 박막 표면)에 있어서, 파티클 카운터로 0.3 ㎛ 이상의 미립자수를 계측한 바, 122[개/Φ2 인치]였다. 미립자수를 측정한 후, 이소프로필 알콜에 의한 유기 세정을 실시하였다. 그 후, pH 8.0의 알칼리 세정액에 상기 기판을 10분 침지하였다(알칼리 세정). 한편, 알칼리 세정액으로서는, 실시예 2에서 이용한 알칼리 세정액과 동일한 것을 이용하였다. 그리고, 알칼리 세정액으로부터 기판을 꺼내어 질소 블로우를 실시하고, 파티클 카운터로 기판의 AlN 박막 표면의 미립자수를 측정하자 63[개/Φ2 인치]로 저감하고 있었다. 즉, 알칼리 세정을 실시함으로써, 기판 표면에 있어서 미립자수가 저감하는 것이 확인되었다.
[실시예 5]
이어서, 알칼리 세정액에 산화제를 첨가한 경우의 효과를 확인하기 위해서 다음과 같은 시험을 실시하였다.
(시료 ID 16에서의 시험 및 결과)
시료 ID 2의 기판(산 세정을 실시한 후의 기판)을 시료 ID 16의 시료로서 준비하였다. 그리고, 이 시료 ID 16의 시료를 암모니아 수용액과 산화제로서의 과산화수소수와 순수를 1:1:1의 비율로 혼합한 세정액에 침지하여, 4분간 유지하였다. 그 후, 기판을 세정액으로부터 꺼내어, 질소 블로우를 실시한 후, 파티클 카운터에 의해 기판 표면의 미립자수를 측정하였다. 그 결과, 0.3 ㎛ 이상의 미립자수가 상기 세정 전의 69[개/Φ50 mm]에서 세정한 후에는 41[개/Φ50 mm]로 저감하고 있었다. 이 결과, 알칼리 세정액에 산화제를 첨가하는 것이 미립자의 저감에 기여하는 것을 확인할 수 있었다.
[실시예 6]
이어서, 전해 캐소드수를 세정액으로서 이용한 경우의 효과를 확인하기 위해 다음과 같은 시험을 실시하였다.
(시료 ID 17에서의 시험 및 결과)
외형 Φ50 mm의 (001) 육방정 GaN 단결정 기판을 시료 ID 17의 시료로서 준비하였다. 이 기판의 표면의 유기 오염을 제거하기 위해서, 이소프로필 알콜에 의한 유기 세정을 실시하였다. 그 후, 알칼리 세정을 행하기 전에 있어서의 기판 표면에서의 불순물에 의한 오염 상태를 조사하기 위해서, 전반사 형광 X선 분석(TXRF) 측정을 하였다. 그 후, 파티클 카운터로 기판 표면에 있어서의 0.3 ㎛ 이상인 미립자수를 측정하였다. 그 결과, 미립자수는 51[개/Φ50 mm]이었다. 그 후, 불산과 산화제로서의 과산화수소수와 순수를 1:5:20의 비율로 혼합한 세정액에 시료 ID 17의 기판을 10분간 침지하였다. 그 후, 전해 캐소드수로 상기 기판의 세정을 실시하였다. 전해 캐소드수는 NH4OH를 순수에 약 0.1 ppm 정도 첨가하여 전해한 것으로, pH 8.4를 얻고 있다. 전해 캐소드수에 기판을 10분 침지한(알칼리 세정한) 후, 상기 기판을 전해 캐소드수로 이루어지는 세정액으로부터 꺼내어 질소 블로우를 실시하였다. 그 후, TXRF 측정에 의해 기판 표면에 있어서의 불순물의 증감을 조사하였다. 그 결과, 세정하기 전에 관측된 Cu, Ca, Fe가 알칼리 세정을 행함으로써 20∼35×1010[/cm2] 정도 저감하고, 미립자수도 51[개/Φ50 mm]에서 알칼리 세정을 행함으로써 30[개/Φ50 mm]로 감소하는 것이 확인되었다. 이와 같이, 산 세정을 실시한 후, pH 7.1 이상의 전해 캐소드수를 이용한 알칼리 세정을 실시함으로써, 금속 불순물의 저감과 미립자수의 저감이 확인되었다.
[실시예 7]
이어서, 세정액에 초음파 진동을 인가한 경우의 효과를 확인하기 위해 다음과 같은 시험을 실시하였다.
(시료 ID 18에서의 시험 및 결과)
외형 Φ50 mm의 (0001) 육방정 GaN 단결정 기판을 시료 ID 18의 시료로서 준비하였다. 이 기판의 표면에 대해서 파티클 카운터로 미립자수를 측정하였다. 그 후, 기판 표면의 유기 오염을 제거하기 위해서 기판 표면에 자외선을 조사하는 오존 발생 장치를 이용하여 자외선 오존을 5분간 기판 표면에 조사하였다. 그 후, 순수 세정을 실시하였다. 또한, 순수 세정을 실시한 장치로부터 상기 기판을 꺼내어, 그 기판을 pH 8.0의 알칼리 용액으로 이루어지는 세정액(알칼리 세정액)에 침지하였다. 한편, 알칼리 세정액으로서는, 실시예 2에서 이용한 알칼리 세정액과 같은 것을 이용하였다. 또한, 세정을 실시할 때는 알칼리 세정액에 초음파를 인가하였다. 인가된 초음파의 주파수는 950 kHz로 하였다. 한편, 이러한 초음파의 인가는, 예컨대 도 3에 도시한 세정 장치의 초음파 발생 부재(3)(도 3 참조) 등을 이용하여 실시한다.
그 후, 기판을 알칼리 세정액으로부터 꺼내어, 질소 블로우를 실시한 후, 파티클 카운터로 기판 표면의 미립자수를 측정하였다. 그 결과, 미립자수는 알칼리 세정을 행하기 전의 99[개/Φ50 mm]에서 알칼리 세정을 실시한 후에는 31[개/Φ50 mm]로 저감한 것을 알 수 있었다. 즉, 자외선을 조사한 오존 세정 공정을 실시한 후, 알칼리 용액으로 이루어지는 세정액에 초음파를 인가함으로써, 기판 표면에서의 미립자수가 저감하는 것이 확인되었다.
[실시예 8]
화합물 반도체로 이루어지는 기판에 부착될 가능성이 있는 미립자에 대해서, 제타 전위를 측정하기 위해 다음과 같은 실험을 실시하였다. 이하, 실험 방법 및 결과에 관해서 설명한다.
(시료의 준비)
제타 전위를 측정하는 대상이 되는 미립자를 다음과 같이 준비하였다. 우선, 잉곳으로부터 잘라낸 육방 치밀 구조의 2인치 단결정 GaN 기판, (100) GaAs 기판, (100) InP 기판을 각각 2장씩 준비하였다. 그리고, 5%의 황산과수로 이들 기판의 표면을 세정하였다. 그 후, 동일한 재료로 이루어지는 기판끼리를 서로 문질러서 미립자를 발생시켰다. 얻어진 미립자에는, 여러 가지 사이즈의 미립자가 포함되어 있으므로, 체질을 하여 직경이 3 ㎛ 이하인 미립자만을 빼냈다.
또한, 참고로서, 반도체 기판으로서 자주 이용되는 Si나, 불순물인 Si3N4, SiO2, 수지인 PSL(폴리스티렌라텍스)에 대해서도, 마찬가지로 직경이 3 ㎛ 이하인 미립자를 준비하였다.
(용액의 준비)
전술한 미립자를 첨가하는 용액을 다음과 같이 준비하였다. 구체적으로는, 산성 용액으로서는, pH가 6.7인 증류수에 HCl을 첨가함으로써 pH를 조절한 것을 준비하였다. 또한, 알칼리성 용액으로서는 pH 6.7의 증류수에 NaOH를 첨가함으로써 pH를 조정한 것을 준비하였다. 또한, pH 7인 중성 용액으로서는, pH 6.7의 증류수에 KCl를 첨가함으로써 pH를 조정한 것을 준비하였다.
(측정 방법)
제타 전위의 측정 방법으로서는, 상기 준비된 미립자를 각각 pH가 조정된 용액에 첨가하여, 그 용액에 외부에서 전계를 인가하였다. 그리고, 그 상태에서 미립자의 이동 속도를 측정하여, 전계 강도와 미립자의 이동 속도로부터 제타 전위를 구하였다. 미립자의 이동 속도의 측정에는 He-Ne 레이저를 이용한 레이저 도플러 광산란 광도계를 사용하였다. 측정 온도는 25℃로 일정하게 하였다. 측정은 동일한 pH에서 5점 측정을 행하여, 이 5점(5회)의 측정 결과에 관해서 최대치와 최소치를 제외한 나머지 3회의 데이터에 대해서 평균치를 내었다. 그 평균치를 그 pH에서의 데이터로서 이용하여 제타 전위를 산출하였다. 한편, 전술한 5회의 측정 결과에서의 데이터 변동은 약 ±0.3% 정도였다.
(결과)
전술한 각 미립자에 대해서, 측정된 제타 전위와 용액의 pH의 관계를 도 8에 도시한다. 도 8을 참조하여, 실험 결과를 설명한다.
도 8에서는, 횡축이 용액의 pH, 종축이 제타 전위(mV)를 나타내고 있다. 또한, 범례에 나타내는 바와 같이, 미립자를 구성하는 재료마다 pH가 다른 용액 중에서의 제타 전위가 나타내어져 있다. 도 8에 도시한 바와 같이, 어느 쪽의 미립자에 대해서도 용액의 pH가 높은 쪽이(알칼리성으로 될수록) 제타 전위가 저하되는(마이너스가 되는) 경향이 있음을 알 수 있다. 즉, 용액의 pH가 높아질수록 미립자는 마이너스로 대전하는 경향이 있다.
또한, 미립자의 재료가 Si나 SiO2인 경우에는, 용액의 pH가 산성인 영역에서도 제타 전위가 마이너스로 되고 있다. 한편, 미립자의 재료가 GaN, GaAs, InP인 경우에는, 그 재료가 Si나 SiO2인 경우보다 높은 pH가 아니면 제타 전위는 제로 이하로 되지 않는다. 이것은 Si나 SiO2로 이루어지는 미립자와, 전술한 GaN, GaAs, InP 등으로 이루어지는 미립자에서는 다른 세정 방법을 적용하는 것이 바람직함을 나타내고 있다.
즉, 제타 전위는 용액 중의 미립자의 표면 전위라고 간주할 수 있으므로, 서로 부호가 다른 제타 전위를 나타내는 미립자끼리는 쿨롱력에 의해 서로 끌어당기게 된다. 한편, 동일한 부호의 제타 전위를 나타내는 미립자끼리는 서로 반발하게 된다. 그리고, 도 8로부터 알 수 있는 것과 같이, 많은 미립자(예컨대, SiO2나 PSL 등으로 이루어지는 미립자)에 대해서, 용액의 pH를 5 이상으로 함으로써 그 제타 전위를 마이너스로 할 수 있다. 그 때문에, 예컨대 세정 대상인 기판이 Si로 구성되어 있는 경우에는, 세정액(용액)의 pH를 5 이상, 보다 바람직하게는 pH 5.5 이상, 더욱 바람직하게는 pH 6 이상으로 하면, 기판도 미립자도 함께 제타 전위를 마이너스로 할 수 있다. 즉, Si로 이루어지는 기판을 세정하는 경우에는, 세정액의 pH를 5 이상으로 해 두면, 기판에 상기 미립자가 부착하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 세정 대상의 기판이 GaN, InP, GaAs 등의 화합물 반도체로 이루어지는 경우에는, Si 기판의 경우와는 다르다. 즉, 도 8로부터도 알 수 있는 것과 같이, GaN, InP, GaAs 등으로 이루어지는 미립자의 제타 전위가 마이너스가 되는 것은, 대개 pH 7 이상(GaN 및 InP인 경우에 pH 7 이상, GaAs인 경우에 pH 6.5 이상)이다. 그 때문에, Si나 SiO2 등으로 이루어지는 미립자가 세정액 중에 존재하는 경우에는 상기 미립자만이 아니라 전술한 GaN, InP, GaAs의 제타 전위도 마이너스가 되는 조건으로 세정을 행하지 않으면, 세정 중에 (GaN, InP, GaAs 등으로 이루어지는) 기판 표면에 Si나 SiO2로 이루어지는 미립자가 쿨롱력에 의해 흡착되게 된다. 그 때문에, 도 8로부터 알 수 있는 것과 같이, 세정액의 pH가 7.1 이상이라는 조건으로 세정을 실시하면, GaN, InP, GaAs 등으로 이루어지는 기판의 표면과 세정액 중의 Si, SiO2, Si3N4, PSL 등으로 이루어지는 미립자, 또한 GaN, InP, GaAs 등으로 이루어지는 미립자와 상기 기판의 표면과의 제타 전위를 동일한 부호(마이너스)로 할 수 있기 때문에, 기판 표면에 전술한 미립자가 쿨롱력에 의해 흡착되는 것을 방지할 수 있다.
여기서, Si 기판에서는 일반적으로 알칼리 세정을 행한 후의 세정에 산성 용액을 이용하고 있다. 도 8로부터 알 수 있는 바와 같이, 산성 용액의 pH가 예컨대 5 정도라면, Si 기판의 표면과 함께 SiO2, Si3N4 등으로 이루어지는 미립자의 제타 전위도 마이너스가 된다. 그 때문에, Si 기판 표면에 상기 미립자가 쿨롱력에 의해서 흡착할 가능성은 낮다. 한편, GaN, InP, 또는 GaAs 등으로 이루어지는 화합물 반도체 기판의 경우에는, 최종 세정에 있어서 세정액의 pH가 예컨대 5 정도이면, 기판 표면과 SiO2나 Si3N4 등으로 이루어지는 미립자와의 제타 전위의 부호가 상이하게 된다. 이 결과, 기판 표면에 상기 미립자가 쿨롱력에 의해 흡착되게(미립자에 의해 기판 표면이 오염되게) 된다. 따라서, 상기 화합물 반도체 기판에 대해서는, 최종 세정에 있어서 이용하는 세정액은 알칼리성 용액(pH가 7.1 이상인 용액)을 이용하는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 기판 표면으로의 미립자의 흡착을 억제할 수 있다.
한편, 세정액에 의한 기판 표면으로부터의 이물의 제거 정도는 세정액의 pH나 온도 등의 조건에 따라 변화된다. 예컨대, GaN 기판인 경우에는 도 8로부터 알 수 있는 것과 같이, 최종 세정에 이용하는 세정액의 pH를 7.1 이상으로 함으로써, GaN 기판 표면에 미립자가 흡착하는 것을 억제할 수 있다. 그러나, 이 효과의 전제로서, 최종 세정의 세정액의 온도를 실온 정도(상기 도 8의 경우에는 20℃ 이상 35℃ 이하, 바람직하게는 25℃)로 하는 것을 들 수 있다. 물론, 세정액의 온도를 보다 고온으로 하는 것은 가능하다. 그러나, 온도 조건이 보다 고온 측으로 변화된 경우에는, 세정액(용액)의 pH와 제타 전위와의 관계(도 8에 도시한 것과 같은 관계)가 변화된다. 따라서, 이와 같이 온도 조건이 변화된 경우에는, 그 온도 조건으로 기판 및 미립자를 구성하는 재료에 대해서, 제타 전위가 모두 동일한 부호(모두 마이너스)가 되는 조건으로 세정을 실시하는 것이 바람직하다. 이러한 배려는 GaAs나 InP로 이루어지는 기판의 경우에도 마찬가지로 적합하다.
[실시예 9]
세정액의 제타 전위가 -15 mV 이상 +15 mV 이하일 때, 초음파에 의한 진동을 인가함으로써 미립자의 제거 효과가 증대되는 것을 확인하기 위한 시험을 실시하였다.
(세정액 및 시료의 준비)
pH가 6∼8의 범위가 되는 6 종류의 세정액을 준비하였다. pH의 조정에 대해서는 pH 6.8의 순수(증류수)에 HCl를 첨가함으로써 pH를 내린 (산성의) 세정액을 준비하였다. 또한, 상기 순수에 NaOH를 첨가함으로써 pH를 올린 (알칼리성의) 세정액을 준비하였다. 세정액에는 약품을 첨가하였다. 그리고, 첨가한 상기 약품 등이 균일하게 섞이도록 세정액을 약 5분간 교반하였다. 세정액의 온도는 30℃로 하였다. 그리고, 이들 세정액에 대해서, pH 6.97과 pH 4.0의 표준 교정액을 이용하여 교정한 pH 전위계를 이용하여 그 pH를 측정하였다. 그 결과, 각 세정액의 pH는 각각 6.3, 6.5, 6.8, 7.6, 7.8, 7.9가 되었다.
또한, 세정 대상인 시료로서, 외경 Φ50 mm의 (0001) 육방정 GaN 단결정 기판을 12장(시료 ID 14∼25) 준비하였다.
(시험 내용)
전술한 기판의 표면으로부터 유기물로 이루어지는 이물을 제거하기 위해서, 예비 세정 공정을 실시하였다. 이 예비 세정 공정에서는, 이소프로필 알콜을 세정액으로서 이용하여 기판의 유기 세정을 실시하였다. 세정 시간은 10분이며, 세정액의 온도는 35℃로 하였다. 또한, 이소프로필 알콜은 전자 공업용 등급인 것을 이용하였다.
이 후, 기판을 세정액 속에서 꺼내어, 질소 블로우를 실시하였다. 그 후, 파티클 카운터로 기판 표면의 미립자수를 측정하였다. 미립자수로서는, 직경이 0.3 ㎛ 이상인 미립자의 검출수(개/Φ50 mm)를 이용하였다.
그 후, 이들 기판을, 전술한 6 종류의 세정액에 침지하고, 일부(시료 ID 14, 16, 18, 20, 22, 24)에 대해서는 세정액에 초음파를 인가하였다. 인가된 초음파의 주파수는 950 KHz이었다. 한편, 다른 시료에 대해서는 초음파를 인가하지 않았다. 이러한 조건으로 세정을 10분간 실시하였다. 한편, 세정액의 GaN을 미립자로 한 경우의 제타 전위에 대해서는 실시예 8에 도시한 방법과 동일한 방법에 의해 미리 측정해 두었다.
세정이 종료된 후, 기판을 세정액 속에서 꺼내어, 질소 블로우를 실시하였다. 그 후, 기판 표면에 대해서 파티클 카운터로 미립자수를 측정하였다. 그 결과를 표 3에 나타낸다.
구분 ID pH 제타 전위 [㎷] 초음파 세정전 세정후 변화량
[개/Φ50 mm]
비교예 14 6.3 18.2 있음 47 77 30
15 없음 38 66 28
실시예 16 6.5 14.9 있음 43 37 -6
17 없음 38 66 28
18 6.8 6.1 있음 36 32 -4
19 없음 39 63 24
20 7.6 -9,8 있음 33 26 -7
21 없음 37 43 6
22 7.8 -15 있음 45 36 -9
23 없음 50 53 3
참고예 24 7.9 -17.8 있음 40 30 -10
25 없음 41 30 -11
표 3으로부터도 알 수 있는 것과 같이, 제타 전위가 -15 mV 이상 +15 mV 이하인 세정액에 대해서 세정 중에 초음파를 인가함으로써, 초음파를 인가하지 않는 경우보다 미립자수가 저감하고 있음을 알 수 있다. 한편, 제타 전위가 -15 mV 미만, 또는 +15 mV를 초과하는 경우에는, 초음파의 인가 유무에 의해 세정한 후의 미립자수의 변화량(표 3에서는 증가량의 란에 기재된 수치)에 큰 변화는 없었다.
[실시예 10]
pH가 6.5 이상 7.5 이하인 린스액을 이용한 린스 공정에 있어서, 초음파에 의한 진동을 린스액에 인가하는 것에 대한 효과를 확인하기 위해 다음과 같은 시험을 실시하였다.
(시료의 준비)
세정 대상인 시료로서, 외경 Φ50 mm인 (0001) 육방정 GaN 단결정 기판, 외경 ?Φ2 인치인 (100) GaAs 기판, 외경 Φ2 인치인 (100) InP 기판을 각각 2장씩 준비하였다.
또한, 세정액으로서, pH 6.8의 순수에 HCl를 첨가함으로써 pH를 5로 한 세정액을 준비하였다.
(시험 내용)
전술한 기판의 표면으로부터 유기물로 이루어지는 이물을 제거하기 위해서, 예비 세정 공정을 실시하였다. 이 예비 세정 공정에서는, 이소프로필 알콜을 세정액으로서 이용하여 기판의 유기 세정을 실시하였다. 세정 시간은 10분이며, 세정액의 온도는 35℃로 하였다. 또한, 이소프로필 알콜은 전자 공업용 등급인 것을 이용하였다.
이어서, 준비한 pH 5의 세정액에 10분간 침지하였다. 그 후, 세정액 속에서 기판을 꺼내어, 질소 블로우를 실시하였다. 그리고, 각 기판에 대해서 파티클 카운터를 이용하여 기판 표면에 있어서 미립자수를 측정하였다. 그 결과는, 후술하는 표 4의 세정액 투입후의 란에 기재되어 있다.
다음에, 상기 기판을 pH 6.8의 순수에 침지하였다. 그리고, 각 재료의 2장의 기판중의 1장에 대해서만 순수에 기판을 침지하고 있는 사이, 각각 순수에 초음파를 인가하였다. 초음파의 주파수는 950 kHz이었다. 그리고, 각 재료의 2장의 기판 중의 다른 1장에 대해서는 순수에 초음파를 인가하지 않았다. 그리고, 각 기판을 순수에 10분간 침지한 후, 순수로부터 기판을 꺼내어, 질소 블로우를 실시하였다. 그 후, 파티클 카운터로 기판 표면의 미립자수를 측정하였다. 그 결과를 표 4에 나타낸다. 한편, 미립자수로서는, 직경이 0.3 ㎛ 이상인 미립자수를 측정하였다.
기판 세정액 투입후 순수 세정 (초음파 있음) 순수 세정 (초음파 없음) 파티클 수의 변화
[개/Φ50 mm]
GaN 36 32 -4
39 63 24
GaAs 13 9 -4
12 17 5
InP 52 45 -7
48 55 7
표 4로부터도 알 수 있는 것과 같이, 초음파를 인가한 경우에는 초음파를 인가하지 않은 경우보다 미립자수가 저감하고 있음을 알 수 있다.
이어서, 상기한 실시예와 중복되는 것도 있지만 본 발명의 실시예를 나열적으로 들어 설명한다.
본 발명에 따른 질화물계 화합물 반도체의 세정 방법은, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 질화물계 화합물 반도체를 준비하는 공정(기판 준비 공정(S10))과 세정 공정(S20)을 구비한다. 세정 공정(S20)에서는, 도 3에 도시한 바와 같이, pH가 7.1 이상인 세정액(11)에 의해 질화물계 화합물 반도체(기판(9))를 세정한다.
발명자는, 질화물계 화합물 반도체 표면에 부착되는 미립자수를 저감시키는 방법에 관해서 예의 검토한 결과, 세정액의 수소 이온 농도(pH)의 조정이 미립자 부착의 저감에 유효하다는 결론에 도달하여, 본 발명을 완성시킨 것이다. 즉, 본 발명에 따르면, pH 7.1 이상의 세정액에 의한 세정 공정을 실시함으로써, 질화물계 화합물 반도체의 표면에 부착되는 미립자수를 저감할 수 있다.
상기 세정 방법에 있어서, 세정 공정(S20)에서 이용되는 세정액은 알칼리성 용액, 유기 알칼리 용매 및 전해 이온수로 이루어지는 그룹에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기와 같은 세정액을 이용함으로써 pH 7.1 이상인 세정액을 이용한 세정 공정을 용이하게 실시할 수 있다. 한편, 세정액으로서는, 전술한 알칼리성 용액, 유기 알칼리 용매 및 전해 이온수 중 어느 하나를 이용하더라도 좋지만, 이들 중의 2개 이상을 조합하여 세정액으로서 이용하더라도 좋다. 또한, 세정액으로서 상기한 3가지의 액 중 어느 것을 주성분으로 하고, 그 밖의 성분을 첨가한 것을 이용하더라도 좋다.
또한, 전술한 유기 알칼리 용매(유기 알칼리 용액)는, 예컨대 아민 수용액에 의해 구성된다. 이 아민 수용액으로서는, 예컨대 이하에 나타낸 것과 같은 아민의 수용액을 이용할 수 있다.
(아민의 예)
에틸히드록실아민(C2H5ONH2), 2-에톡시에틸아민(C2H5OCH2CH2NH2), 트리에탄올아민((HOCH2CH2)3N), 디에탄올아민((HOCH2CH2)2NH), 에틸아민(C2H5NH2), 트리메틸아민((CH3)3N), 디에틸아민((C2H5)2NH)디메틸아민((CH3)2NH), 에탄올아민(HOCH2CH2NH2), 트리메틸(2-히드록시메틸)암모늄히드록시드: (콜린)((CH3)3N+CH2CH2OH·OH-), 테트라에틸암모늄히드록시드((C2H5)4N+·OH-), 테트라메틸암모늄히드록시드((CH3)4N+·OH-).
또한, 전해 이온수란, 이온을 포함한 물을 전기 분해함으로써 제조된 물을 말한다. 구체적으로는, 이온을 포함한 물을 전기 분해하면, 애노드(양극) 측에서는 산성으로 산화성의 물을, 캐소드(음극) 측에서는 알칼리성으로 환원성의 물을 제조할 수 있는데, 본 발명에 있어서의 세정 공정(S20)에서는 상기 캐소드 측에서 제조되는 알칼리성의 물을 세정액으로서 이용하는 것이 바람직하다.
상기 세정 방법에서는, 세정 공정(S20)에 있어서 이용되는 세정액에는 산화제가 첨가되어 있더라도 좋다. 이 경우, 세정 공정(S20)에 있어서, 질화물계 화합물 반도체의 표면으로부터 확실하게 불순물을 제거하는 동시에, 세정후의 질화물계 화합물 반도체 표면에 있어서 미립자의 부착을 억제할 수 있다.
상기 세정 방법에서는, 세정 공정(S20)에 있어서, 세정액에 대한 초음파의 인가 및 세정액의 요동 중의 적어도 어느 한 쪽을 실시하는 것이 바람직하다. 이 경우, 보다 확실하게 세정후의 질화물계 화합물 반도체 표면에 있어서 미립자의 부착을 억제할 수 있다.
상기 세정 방법에 있어서, 예컨대 도 3에 도시한 것과 같은 장치를 이용하여, 세정액에 초음파 및 요동의 적어도 어느 한 쪽을 인가함으로써 세정액에 진동을 가하는 것이 바람직하다. 세정액에 인가하는 초음파로서는 26 kHz∼38 kHz의 일반 산업용 초음파나, 100 kHz∼430 kHz 대의 초음파, 또는 850 kHz∼2500 kHz 대의 고주파가 되는 초음파 등을 사용할 수 있다. 한편, 미립자의 저감에는 보다 높은 주파수의 초음파를 세정액에 인가하는 것이 바람직하다. 더욱이 세정액에 대하여 초음파 인가 중 또는 세정액의 요동 중에, 상기 세정액을 가열·승온하면, 미립자의 제거 효과를 보다 크게 할 수 있다.
상기 세정 방법은 도 2에 도시한 바와 같이, 세정 공정(S20)에 앞서, 질화물계 화합물 반도체를 세정하는 예비 세정 공정(S40)을 더 구비하고 있더라도 좋다. 이와 같이 예비 세정 공정(S40)과 pH 7.1 이상의 세정액을 이용한 세정 공정(S20)을 조합함으로써, 질화물계 화합물 반도체의 표면으로부터 불순물을 제거하는 동시에 상기 표면에 있어서 세정후에 미립자가 부착되는 것을 보다 확실하게 억제할 수 있다. 즉, 발명자는 세정액의 pH와 함께 세정의 순서도 중요하다는 지견을 얻었다. 즉, 예비 세정 공정을 하고 나서, 마지막으로 본 발명에 따른 세정 공정을 실시하는 것이 미립자수의 저감에 효과적이다.
상기 세정 방법에 있어서, 예비 세정 공정(S40)은, 세정액으로서, 순수, 유기 용매, 산성 용액, 전해 이온수, 알칼리성 용액 중 적어도 하나 이상을 이용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 예비 세정 공정에 있어서 질화물계 화합물 반도체의 표면으로부터 제거해야 하는 불순물의 성질에 맞춰서 세정액을 선택함으로써, 그 표면으로부터 불순물을 효율적으로 제거할 수 있다. 그리고, 그와 같은 예비 세정 공정을 실시한 후, 본 발명에 따른 세정 공정을 실시함으로써, 불순물의 제거와 함께 질화물계 화합물 반도체를 세정한 후의 표면에 미립자가 부착되는 것을 억제할 수 있다. 한편, 예비 세정 공정(S40)에서는, 전술한 세정액을 이용한 세정을 2개 이상 조합하여 실시하더라도 좋다. 또한, 예비 세정 공정(S40)에 있어서 세정액으로서 이용하는 전해 이온수는 기본적으로 전술한 세정 공정(S20)에 있어서 이용하는 전해 이온수와 같은 제조 방법으로 얻어지는 것이다. 다만, 예비 세정 공정(S40)에 있어서 세정액으로서 이용되는 전해 이온수는 캐소드 측에서 제조되는 알칼리성의 물(알칼리성의 전해 이온수)에 한정되지 않고, 애노드 측에서 제조되는 산화성의 물(산성의 전해 이온수)이라도 좋다.
상기 세정 방법에 있어서, 순수를 세정액으로서 이용하는 예비 세정 공정(S40)에서는, 세정액으로서의 순수에 수소, 오존 및 탄산가스로 이루어지는 그룹에서 선택되는 적어도 하나 이상이 첨가되어 있더라도 좋다. 이 경우, 예비 세정 공정(S40)에 있어서의 불순물의 제거 효과를 보다 향상시킬 수 있다.
상기 세정 방법에 있어서, 산성 용액을 세정액으로서 이용하는 예비 세정 공정(S40)에서는, 세정액으로서의 산성 용액에 산화제가 첨가되어 있더라도 좋다. 이 경우, 세정액을 활성화할 수 있기 때문에, 예비 세정 공정에 있어서의 불순물의 제거 효과를 보다 향상시킬 수 있다.
상기 세정 방법에서는, 예비 세정 공정(S40)에 있어서 예컨대 도 3에 도시한 바와 같은 장치를 이용하여, 세정액에 대한 초음파의 인가 및 세정액의 요동 중의 적어도 어느 한 쪽을 실시하는 것이 바람직하다. 한편, 예비 세정 공정에 있어서도, 세정액에 인가하는 초음파로서는 26 kHz∼38 kHz의 일반 산업용 초음파나, 100 kHz∼430 kHz 대의 초음파, 또는 850 kHz∼2500 kHz 대의 고주파가 되는 초음파 등을 사용할 수 있다. 또한, 세정액이 유지되어 있는 용기를 흔듦으로써 세정액을 요동하거나, 또는 세정액에 침지된 기판이나 기판 홀더를 흔듦으로써 세정액을 요동하도록 하더라도 좋다. 또한 세정액에 대하여 초음파를 인가하는 중에, 그 세정액을 승온시키면, 불순물의 제거 효과를 보다 크게 할 수 있다.
상기 세정 방법에 있어서, 예비 세정 공정(S40)은 자외선 오존 세정 공정을 포함하고 있더라도 좋다. 이 경우, 자외선 오존 세정 공정에 의해 질화물계 화합물 반도체의 표면으로부터 불순물로서의 유기 오염 물질을 효과적으로 제거할 수 있다. 그 결과, 그 표면으로부터 미립자를 보다 제거하기 쉽게 된다. 그 때문에, 세정 공정을 실시한 후의 질화물계 화합물 반도체의 표면에 있어서의 불순물 및 미립자의 저감을 도모할 수 있다.
상기 세정 방법에 있어서, 질화물계 화합물 반도체는 벌크 결정 및 박막 중 어느 것이라도 좋다. 이 경우, 본 발명에 따른 세정 방법을 이용하여, 벌크 결정의 표면 및 박막의 표면 중 어디에 있어서도, 불순물 및 미립자의 저감을 도모할 수 있다. 한편, 박막이란 기판(예컨대 사파이어 등 질화물계 화합물 반도체와 다른 재료로 이루어지는 기판) 상에 퇴적된 박막을 의미한다.
상기 세정 방법에 있어서, 질화물계 화합물 반도체의 구성 재료는 GaN, AlN, InN 등의 III-V족 질화물계 화합물 반도체나 AlGaN, InGaN 등의 3원계 이상의 조합이라도 좋다. 또한, 상기 구성 재료로서는, 전술한 재료(예컨대 기판 또는 박막형의 재료)에 불순물을 도핑한 것을 이용하더라도 좋다.
상기 세정 방법은, 상기 세정 공정(S20) 이외에 다른 세정 공정(예비 세정 공정(S40))을 포함하며, 상기 세정 공정(S20)은 다른 세정 공정(예비 세정 공정(S40))을 실시한 후 최종의 세정 공정으로서 실시되는 것이 바람직하다. 이 경우, 최종 공정으로서 본 발명에 따른 세정 공정(S20)을 실시함으로써, 질화물계 화합물 반도체의 표면에 있어서 최종적으로 잔존하는 미립자의 수를 효과적으로 저감할 수 있다.
상기 세정 방법에 있어서, 세정 공정(S20)에서는 세정액의 온도를 올리면(승온하면) 더욱 효과적으로 질화물계 화합물 반도체의 표면으로부터 미립자를 제거할 수 있다. 한편, 세정액의 승온은 상기 세정 공정(S20)만이 아니라, 그 전에 행하는 예비 세정 공정(S40)에서 실시하더라도 불순물의 제거 효과를 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 질화물계 화합물 반도체의 제조 방법은, 도 1 또는 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 질화물계 화합물 반도체의 세정 방법을 실시하는 공정(기판 준비 공정(S10), 세정 공정(S20)을 포함하는 세정 방법을 실시하는 공정)과, 상기 세정 방법을 실시하는 공정을 행한 후, 질화물계 화합물 반도체 상에 성막 처리를 실시하는 공정(후처리 공정(S30))을 구비한다. 이와 같이 하면, 질화물계 화합물 반도체의 표면을 미립자의 부착이 적은 청정한 상태로 한 뒤에 성막 처리를 실시할 수 있다. 이 때문에, 질화물계 화합물 반도체의 표면 상에 막질이 안정된 막을 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 화합물 반도체의 세정 방법은, 화합물 반도체를 준비하는 공정(기판 준비 공정(S10))과, 세정 공정(S50)을 구비한다. 세정 공정(S50)에서는, 세정액에 의해 화합물 반도체를 세정한다. 화합물 반도체와 동일한 재료로 이루어지는 미립자가 세정액에 함유된 상태에서 미립자의 제타 전위가 제로보다 작아지도록 세정액은 조정되고 있다.
발명자는, 화합물 반도체의 세정에 대해서 예의 연구한 결과, 본 발명을 완성하였다. 즉, 전술한 바와 같이 제타 전위가 제로보다 작아지도록 조정한 세정액을 이용함으로써, 화합물 반도체의 표면에 있어서 미립자의 부착을 억제할 수 있다고 하는 지견을 발명자는 얻었다. 이와 같이 하면, 세정후의 화합물 반도체의 표면 품질을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 화합물 반도체의 표면 상에 우수한 막질의 화합물 반도체막을 형성하는 것이 가능하게 된다.
상기 화합물 반도체의 세정 방법에 있어서, 화합물 반도체는 InP라도 좋고, 세정액은 pH를 7.1 이상으로 함으로써, 제타 전위가 제로보다 작아지도록 조정되어 있더라도 좋다. 또한 다른 관점에서 말하면, 본 발명에 따른 화합물 반도체의 세정 방법은, InP로 이루어지는 화합물 반도체를 준비하는 공정(기판 준비 공정(S10))과, 세정 공정(S50)을 구비한다. 세정 공정(S50)에서는, pH가 7.1 이상인 세정액에 의해 화합물 반도체를 세정한다. 이 경우, 세정액의 pH를 7.1 이상으로 함으로써, InP(인듐인)에 의해 구성되는 기판 등의 표면에 있어서, 세정을 실시한 후의 미립자의 부착을 확실하게 억제할 수 있다.
상기 화합물 반도체의 세정 방법에 있어서, 화합물 반도체는 GaAs라도 좋고, 세정액은, pH를 5.7 이상으로 함으로써, 제타 전위가 제로보다 작아지도록 조정되어 있더라도 좋다. 또한 다른 관점에서 말하면, 본 발명에 따른 화합물 반도체의 세정 방법은, GaAs로 이루어지는 화합물 반도체를 준비하는 공정과, 세정 공정을 구비한다. 세정 공정에서는 pH가 5.7 이상인 세정액에 의해 화합물 반도체를 세정한다. 이 경우, GaAs(갈륨비소)에 의해 구성되는 기판 등의 표면에 있어서, 세정을 실시한 후의 미립자의 부착을 확실하게 억제할 수 있다.
상기 화합물 반도체의 세정 방법은, 세정 공정(S50)에 앞서, 화합물 반도체를 세정하는 예비 세정 공정(S40)을 더 구비하고 있더라도 좋다. 이와 같이 예비 세정 공정(S40)과 제타 전위를 제로보다 작게 한 세정액을 이용한 세정 공정(S50)을 조합함으로써, 화합물 반도체의 표면으로부터 불순물을 제거하는 동시에 상기 표면에 있어서 세정을 실시한 후에 미립자가 부착되는 것을 보다 확실하게 억제할 수 있다. 즉, 발명자는 세정액의 제타 전위와 함께 세정 순서도 중요하다는 지견을 얻었다. 즉, 예비 세정 공정을 행하고 나서, 마지막으로 본 발명에 따른 세정 공정을 실시하는 것이 미립자수의 저감에 효과적이다.
상기 화합물 반도체의 세정 방법에 있어서, 예비 세정 공정(S40)은 세정액으로서, 순수, 유기 용매, 산성 용액, 전해 이온수, 알칼리성 용액 중 적어도 하나 이상을 이용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 예비 세정 공정(S40)에 있어서 화합물 반도체의 표면으로부터 제거해야 하는 불순물의 성질에 맞춰서 세정액을 선택함으로써, 그 표면으로부터 불순물을 효율적으로 제거할 수 있다. 그리고, 그와 같은 예비 세정 공정을 실시한 후, 본 발명에 따른 세정 공정을 실시함으로써, 불순물의 제거와 함께 화합물 반도체의 세정후의 표면에 미립자가 부착되는 것을 억제할 수 있다.
상기 화합물 반도체의 세정 방법에 있어서, 순수를 세정액으로서 이용하는 예비 세정 공정에서는, 세정액으로서의 순수에 수소, 오존 및 탄산가스로 이루어지는 그룹에서 선택되는 적어도 하나 이상이 첨가되어 있더라도 좋다. 이 경우, 예비 세정 공정(S40)에 있어서 불순물의 제거 효과를 보다 향상시킬 수 있다.
상기 화합물 반도체의 세정 방법에 있어서, 산성 용액을 세정액으로서 이용하는 예비 세정 공정(S40)에서는, 세정액으로서의 산성 용액에 산화제가 첨가되어 있더라도 좋다. 이 경우, 세정액을 활성화할 수 있기 때문에, 예비 세정 공정에 있어서의 불순물의 제거 효과를 보다 향상시킬 수 있다.
상기 화합물 반도체의 세정 방법에서는, 예비 세정 공정(S40)에 있어서, 예컨대 도 3에 도시한 바와 같은 장치를 이용하여, 세정액에 대한 초음파의 인가 및 세정액의 요동 중 적어도 어느 한 쪽을 실시하는 것이 바람직하다. 한편, 예비 세정 공정에서도, 세정액에 인가하는 초음파로서는 26 kHz∼38 kHz의 일반 산업용 초음파나, 100 kHz∼430 kHz 대의 초음파, 또는 850 kHz∼2500 kHz 대의 고주파가 되는 초음파 등을 사용할 수 있다. 또한, 세정액을 유지하고 있는 용기를 흔듦으로써 세정액을 요동하거나, 또는 세정액에 침지된 기판이나 기판 홀더를 흔듦으로써 세정액을 요동하도록 하더라도 좋다. 또한 세정액에 대하여 초음파 인가 중에, 그 세정액을 승온시키면, 불순물의 제거 효과를 보다 크게 할 수 있다.
상기 화합물 반도체의 세정 방법에 있어서, 예비 세정 공정(S40)은 자외선 오존 세정 공정을 포함하고 있더라도 좋다. 이 경우, 자외선 오존 세정 공정에 의해 화합물 반도체의 표면으로부터 불순물로서의 유기 오염 물질을 효과적으로 제거할 수 있다. 그 결과, 그 표면으로부터 미립자를 보다 제거하기 쉽게 된다. 그 때문에, 세정 공정후의 화합물 반도체의 표면에 있어서의 불순물 및 미립자의 저감을 도모할 수 있다.
상기 화합물 반도체의 세정 방법에 있어서, 화합물 반도체는 벌크 결정 및 박막 중 어느 것이라도 좋다. 이 경우, 본 발명에 따른 세정 방법을 이용하여, 벌크 결정의 표면 및 박막의 표면 중 어디에 있어서도, 불순물 및 미립자의 저감을 도모할 수 있다.
본 발명에 따른 화합물 반도체의 세정 방법은, 화합물 반도체를 준비하는 공정(기판 준비 공정(S10))과, 세정 공정(S60)을 구비한다. 세정 공정(S60)에서는, 세정액에 의해 그 세정액에 진동을 가한 상태로 화합물 반도체를 세정한다. 화합물 반도체와 동일한 재료로 이루어지는 미립자가 세정액에 함유된 상태에서 미립자의 제타 전위가 -15 mV 이상 +15 mV 이하의 범위가 되도록 상기 세정액은 조정되고 있다. 이와 같이 하면, 상기와 같은 제타 전위의 범위로 조정된 세정액을 이용하여, 세정후의 화합물 반도체의 표면에 있어서 미립자의 부착을 효과적으로 억제할 수 있다.
상기 화합물 반도체의 세정 방법은 린스하는 공정(S70)을 더 구비한다. 린스하는 공정(S70)은, 세정 공정을 실시한 후, pH가 6.5 이상 7.5 이하가 되도록 조정된 린스액을 이용하여, 그 린스액에 진동을 가한 상태로 화합물 반도체의 표면을 린스한다. 린스액은, 순수, 전해 이온수, 기체나 액체를 첨가한 용액(첨가물을 함유하는 수용액)에서 선택되는 어느 하나이다.
본 발명에 따른 화합물 반도체의 세정 방법은, 화합물 반도체를 준비하는 공정(기판 준비 공정(S10))과, 세정 공정(S60)과, 린스하는 공정(S70)을 구비한다. 세정 공정에서는, 세정액에 의해 화합물 반도체를 세정한다. 린스하는 공정(S70)은, 세정 공정을 실시한 후, pH가 6.5 이상 7.5 이하가 되도록 조정된 린스액을 이용하여, 그 린스액에 진동을 가한 상태로 화합물 반도체의 표면을 린스한다. 린스액은, 순수, 전해 이온수, 기체나 액체를 첨가한 용액(첨가물을 함유하는 수용액)에서 선택되는 어느 하나이다. 이와 같이 하면, 세정후의 린스하는 공정(S70)에 있어서, 화합물 반도체의 표면에 미립자가 부착되는 것을 확실하게 억제할 수 있다.
본 발명에 따른 화합물 반도체의 제조 방법은, 상기 화합물 반도체의 세정 방법을 실시하는 공정(기판 준비 공정(S10), 세정 공정(S50, S60)을 포함하는 세정 방법을 실시하는 공정)과, 이 세정 방법을 실시하는 공정을 행한 후, 화합물 반도체 상에 성막 처리를 실시하는 공정(후처리 공정(S30))을 구비한다. 이와 같이 하면, 화합물 반도체의 표면을 미립자의 부착이 적은 청정한 상태로 한 뒤에 성막 처리를 실시할 수 있다. 이 때문에, 화합물 반도체의 표면 상에 막질이 안정된 막을 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 기판(9)은 상기 화합물 반도체의 세정 방법이 적용된 화합물 반도체로 이루어지는 기판으로서, 표면 거칠기가 Ra로 2 nm 이하이다. 이 경우, 평활한 표면을 갖는 기판(9)에 있어서 본 발명에 따른 세정 방법을 실시함으로써, 특히 미립자 부착의 억제 효과가 현저하다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 질화물계 화합물 반도체 등의 화합물 반도체의 제조 공정에 적용함으로써, 화합물 반도체의 표면에 있어서 미립자수의 저감을 도모할 수 있기 때문에, 결과적으로 화합물 반도체의 표면 상에 성막 처리 등을 실시할 때의 처리 조건을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 세정 방법은, 화합물 반도체의 표면을 청정하게(미립자가 적은 상태로) 할 필요가 있는 경우(예컨대 표면의 정밀한 측정이나 미립자의 존재가 문제가 되는 프로세스를 위해, 미립자를 그 반도체 표면으로부터 높은 정밀도로 제거해야 하는 경우 등)에 적용할 수 있다.

Claims (44)

  1. 질화물계 화합물 반도체(9)를 준비하는 공정(S10)과;
    pH가 7.1 이상인 세정액(11)에 의해 상기 질화물계 화합물 반도체(9)를 세정하는 세정 공정(S20)
    을 포함하는 질화물계 화합물 반도체의 세정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 세정 공정(S20)에서 이용되는 상기 세정액(11)은, 알칼리성 용액, 유기 알칼리 용매 및 전해 이온수로 이루어지는 그룹에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 질화물계 화합물 반도체의 세정 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 세정 공정(S20)에서 이용되는 상기 세정액에는 산화제가 첨가되어 있는 것인 질화물계 화합물 반도체의 세정 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 세정 공정(S20)에서, 상기 세정액(11)에 대한 초음파의 인가 및 상기 세정액의 요동 중 적어도 어느 한 쪽을 실시하는 것인 질화물계 화합물 반도체의 세정 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 세정 공정(S20)에 앞서, 상기 질화물계 화합물 반도체(9)를 세정하는 예비 세정 공정(S40)을 더 포함하는 질화물계 화합물 반도체의 세정 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 예비 세정 공정(S40)은, 세정액(11)으로서, 순수, 유기 용매, 산성 용액, 전해 이온수, 알칼리성 용액 중 적어도 하나 이상을 이용하는 것인 질화물계 화합물 반도체의 세정 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 순수를 세정액으로서 이용하는 상기 예비 세정 공정(S40)에서는, 상기 세정액(11)으로서 상기 순수에 수소, 오존 및 탄산가스로 이루어지는 그룹에서 선택되는 적어도 하나 이상이 첨가되어 있는 것인 질화물계 화합물 반도체의 세정 방법.
  8. 제6항에 있어서, 상기 산성 용액을 세정액으로서 이용하는 상기 예비 세정 공정(S40)에서는, 상기 세정액(11)으로서 상기 산성 용액에 산화제가 첨가되어 있는 것인 질화물계 화합물 반도체의 세정 방법.
  9. 제5항에 있어서, 상기 예비 세정 공정(S40)은, 자외선 오존 세정 공정을 포함하는 질화물계 화합물 반도체의 세정 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 질화물계 화합물 반도체(9)는 벌크 결정 및 박막 중 어느 하나인 것인 질화물계 화합물 반도체의 세정 방법.
  11. 제1항에 기재된 질화물계 화합물 반도체의 세정 방법을 실시하는 공정과;
    상기 세정 방법을 실시하는 공정을 행한 후, 상기 질화물계 화합물 반도체 상에 성막 처리를 실시하는 공정(S30)
    을 포함하는 질화물계 화합물 반도체의 제조 방법.
  12. 화합물 반도체(9)를 준비하는 공정(S10)과;
    세정액(11)에 의해 상기 화합물 반도체(9)를 세정하는 세정 공정(S50)
    을 포함하고,
    상기 화합물 반도체(9)와 동일한 재료로 이루어지는 미립자가 상기 세정액(11)에 함유된 상태에서 상기 미립자의 제타 전위가 제로보다 작아지도록 상기 세정액(11)은 조정되어 있는 것인 화합물 반도체의 세정 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 세정 공정(S50)에 앞서, 상기 화합물 반도체(9)를 세정하는 예비 세정 공정(S40)을 더 포함하는 화합물 반도체의 세정 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 예비 세정 공정(S40)은, 세정액으로서, 순수, 유기 용매, 산성 용액, 전해 이온수, 알칼리성 용액 중 적어도 하나 이상을 이용하는 것인 화합물 반도체의 세정 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 순수를 세정액으로서 이용하는 상기 예비 세정 공정(S40)에서는, 상기 세정액으로서의 상기 순수에 수소, 오존 및 탄산가스로 이루어지는 그룹에서 선택되는 적어도 하나 이상이 첨가되어 있는 것인 화합물 반도체의 세정 방법.
  16. 제14항에 있어서, 상기 산성 용액을 세정액으로서 이용하는 상기 예비 세정 공정(S40)에서는, 상기 세정액으로서의 상기 산성 용액에 산화제가 첨가되어 있는 것인 화합물 반도체의 세정 방법.
  17. 제13항에 있어서, 상기 예비 세정 공정(S40)은, 자외선 오존 세정 공정을 포함하는 화합물 반도체의 세정 방법.
  18. 제12항에 있어서, 상기 화합물 반도체는 벌크 결정 및 박막 중 어느 하나인 것인 화합물 반도체의 세정 방법.
  19. 제12항에 기재한 화합물 반도체의 세정 방법을 실시하는 공정과;
    상기 세정 방법을 실시하는 공정을 행한 후, 상기 화합물 반도체 상에 성막 처리를 실시하는 공정
    을 포함하는 화합물 반도체의 제조 방법.
  20. 제12항에 기재한 화합물 반도체의 세정 방법이 적용된 화합물 반도체로 이루어지는 기판으로서,
    표면 거칠기가 Ra로 2 nm 이하인 기판.
  21. InP로 이루어지는 화합물 반도체(9)를 준비하는 공정과;
    pH가 7.1 이상인 세정액(11)에 의해 상기 화합물 반도체를 세정하는 세정 공정(S50)
    을 포함하는 화합물 반도체의 세정 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기 세정 공정(S50)에 앞서, 상기 화합물 반도체(9)를 세정하는 예비 세정 공정(S40)을 더 포함하는 화합물 반도체의 세정 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 예비 세정 공정(S40)은, 세정액으로서, 순수, 유기 용매, 산성 용액, 전해 이온수, 알칼리성 용액 중 적어도 하나 이상을 이용하는 것인 화합물 반도체의 세정 방법.
  24. 제23항에 있어서, 상기 순수를 세정액으로서 이용하는 상기 예비 세정 공정(S40)에서는, 상기 세정액으로서 상기 순수에 수소, 오존 및 탄산가스로 이루어지는 그룹에서 선택되는 적어도 하나 이상이 첨가되어 있는 것인 화합물 반도체의 세정 방법.
  25. 제23항에 있어서, 상기 산성 용액을 세정액으로서 이용하는 상기 예비 세정 공정(S40)에서는, 상기 세정액으로서 상기 산성 용액에 산화제가 첨가되어 있는 것인 화합물 반도체의 세정 방법.
  26. 제22항에 있어서, 상기 예비 세정 공정(S40)은, 자외선 오존 세정 공정을 포함하는 화합물 반도체의 세정 방법.
  27. 제21항에 있어서, 상기 화합물 반도체는 벌크 결정 및 박막 중 어느 하나인 것인 화합물 반도체의 세정 방법.
  28. 제21항에 기재된 화합물 반도체의 세정 방법을 실시하는 공정과;
    상기 세정 방법을 실시하는 공정을 행한 후, 상기 화합물 반도체 상에 성막 처리를 실시하는 공정
    을 포함하는 화합물 반도체의 제조 방법.
  29. 제21항에 기재된 화합물 반도체의 세정 방법이 적용된 화합물 반도체로 이루어지는 기판으로서,
    표면 거칠기가 Ra로 2 nm 이하인 기판.
  30. GaAs로 이루어지는 화합물 반도체(9)를 준비하는 공정(S10)과;
    pH가 5.7 이상인 세정액(11)에 의해 상기 화합물 반도체를 세정하는 세정 공정(S50)
    을 포함하는 화합물 반도체의 세정 방법.
  31. 제30항에 있어서, 상기 세정 공정(S50)에 앞서, 상기 화합물 반도체(9)를 세정하는 예비 세정 공정(S40)을 더 포함하는 화합물 반도체의 세정 방법.
  32. 제31항에 있어서, 상기 예비 세정 공정(S40)은, 세정액으로서, 순수, 유기 용매, 산성 용액, 전해 이온수, 알칼리성 용액 중 적어도 하나 이상을 이용하는 것인 화합물 반도체의 세정 방법.
  33. 제32항에 있어서, 상기 순수를 세정액으로서 이용하는 상기 예비 세정 공정(S40)에서는, 상기 세정액으로서 상기 순수에 수소, 오존 및 탄산가스로 이루어지는 그룹에서 선택되는 적어도 하나 이상이 첨가되어 있는 것인 화합물 반도체의 세정 방법.
  34. 제32항에 있어서, 상기 산성 용액을 세정액으로서 이용하는 상기 예비 세정 공정(S40)에서는, 상기 세정액으로서 상기 산성 용액에 산화제가 첨가되어 있는 것인 화합물 반도체의 세정 방법.
  35. 제31항에 있어서, 상기 예비 세정 공정(S40)은, 자외선 오존 세정 공정을 포함하는 화합물 반도체의 세정 방법.
  36. 제30항에 있어서, 상기 화합물 반도체는 벌크 결정 및 박막 중 어느 하나인 것인 화합물 반도체의 세정 방법.
  37. 제30항에 기재된 화합물 반도체의 세정 방법을 실시하는 공정과;
    상기 세정 방법을 실시하는 공정을 행한 후, 상기 화합물 반도체 상에 성막 처리를 실시하는 공정
    을 포함하는 화합물 반도체의 제조 방법.
  38. 제30항에 기재된 화합물 반도체의 세정 방법이 적용된 화합물 반도체로 이루어지는 기판으로서,
    표면 거칠기가 Ra로 2 nm 이하인 기판.
  39. 화합물 반도체(9)를 준비하는 공정(S10)과;
    세정액에 의해 상기 화합물 반도체를 세정하는 세정 공정(S60)
    을 포함하고,
    상기 화합물 반도체와 동일한 재료로 이루어지는 미립자가 상기 세정액에 함 유된 상태에서 상기 미립자의 제타 전위가 -15 mV 이상 +15 mV 이하의 범위가 되도록 상기 세정액(11)은 조정되며,
    상기 세정 공정(S60)에서는, 상기 세정액에 진동을 가한 상태로 상기 화합물 반도체를 세정하는 화합물 반도체의 세정 방법.
  40. 제39항에 기재된 화합물 반도체의 세정 방법을 실시하는 공정과;
    상기 세정 방법을 실시하는 공정을 행한 후, 상기 화합물 반도체 상에 성막 처리를 실시하는 공정
    을 포함하는 화합물 반도체의 제조 방법.
  41. 제39항에 기재된 화합물 반도체의 세정 방법이 적용된 화합물 반도체로 이루어지는 기판으로서,
    표면 거칠기가 Ra로 2 nm 이하인 기판.
  42. 화합물 반도체를 준비하는 공정과;
    세정액에 의해 상기 화합물 반도체를 세정하는 세정 공정과;
    상기 세정 공정을 행한 후, pH가 6.5 이상 7.5 이하가 되도록 조정된 린스액을 이용하여, 상기 린스액에 진동을 가한 상태로 상기 화합물 반도체의 표면을 린스하는 공정
    을 포함하고,
    상기 린스액은, 순수, 전해 이온수, 기체나 액체를 첨가한 용액에서 선택되는 어느 하나인 화합물 반도체의 세정 방법.
  43. 제42항에 기재된 화합물 반도체의 세정 방법을 실시하는 공정과;
    상기 세정 방법을 실시하는 공정을 행한 후, 상기 화합물 반도체 상에 성막 처리를 실시하는 공정
    을 포함하는 화합물 반도체의 제조 방법.
  44. 제42항에 기재된 화합물 반도체의 세정 방법이 적용된 화합물 반도체로 이루어지는 기판으로서,
    표면 거칠기가 Ra로 2 nm 이하인 기판.
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