KR20070026310A - ＧａＡｓ 기판의 세정 방법, ＧａＡｓ 기판의 제조 방법,에피택셜 기판의 제조 방법 및 ＧａＡｓ 웨이퍼 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 세정후의 석출 이물의 수가 적은 GaAs 기판의 세정 방법을 제공하는 것을 과제로 한다.
이 세정 방법은 산(酸) 세정 공정(S11)과, 순수 린스 공정(S12)과, 스핀 건조 공정(S13)으로 구성되어 있다. 우선, 표면이 경면 연마된 GaAs 기판을 산성의 세정액에 침지함으로써 산 세정 공정을 행한다(S11). 산 세정 공정에 있어서, 세정 시간은 30초 미만이다. 이어서, 세정된 GaAs 기판에 붙은 세정액을 순수(純水)에 의해 씻어 버리는 순수 린스 공정을 행한다(S12). 이어서, 순수가 붙은 GaAs 기판을 건조시키는 스핀 건조 공정을 행한다(S13). 이에 따라 세정후의 석출 이물의 수가 적은 GaAs 기판이 제공된다.
Description
본 발명은 GaAs 기판의 세정 방법, GaAs 웨이퍼의 제조 방법, 에피택셜 기판의 제조 방법 및 GaAs 웨이퍼에 관한 것이다.
특허문헌 1에는 세정 방법이 기재되어 있다. 이 방법에서는, GaAs 기판을 불산 중에 10분간 침지하여, 기판 표면으로부터 자연 산화막마다 불순물을 제거하고, 이어서 순수 속에서 기판을 린스한다. GaAs 기판의 제조에 있어서의 세정 공정에서는 염산, 불산 등의 산 세정액에 의해서, GaAs 기판 표면의 유기물이나 금속 등을 제거하는 처리가 이루어지고 있다.
특허문헌 2에는 GaAs 반도체 결정 기판의 세정 방법이 기재되어 있다. 이 방법의 세정 공정에서는, 기판 표면의 유기물 및 금속을 제거하는 처리를 한 후에, 산성 용액을 이용하여 기판의 산화막을 에칭한다. 이 후, 알칼리 수용액을 이용하여 기판을 세정한 후에, 기판을 초순수로 세정한다. 이 후, 기판을 건조한다. 이 방법에 따르면, 석출물 등의 이물을 완전히 제거할 수 있다.
<특허문헌 1>
일본 특허 공개 평10-79363호 공보
<특허문헌 2>
일본 특허 공개 2000-340535호 공보
그러나, 이러한 산 세정을 실시하면, 세정후 시간이 경과함에 따라 GaAs 기판 표면에 석출 이물이 발생하게 된다. 이러한 석출 이물이 있는 GaAs 기판 상에 에피택셜막을 형성하면, 이 석출 이물에 의해 에피택셜막에 결함이 증가해 버린다는 문제가 있었다. 이러한 결함은 에피택셜막의 품질을 손상하는 것이다.
본 발명은 이러한 실정에 감안하여, 세정후의 석출 이물의 수가 적은 GaAs 기판의 세정 방법을 제공하고자 하는 것이다.
또한, 본 발명은, 세정후의 석출 이물의 수가 적은 GaAs 기판의 제조 방법, 이 GaAs 기판을 이용하여 에피택셜 기판을 제조하는 방법, 세정후의 석출 이물의 수가 적은 GaAs 기판을 세정하는 방법 및 GaAs 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상기한 목적과 다른 목적, 특징, 및 이점은 첨부 도면을 참조하여 진행되는 본 발명의 양호한 실시 형태의 이하의 상세한 설명으로부터 보다 용이하게 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 GaAs 기판의 세정 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 GaAs 기판의 세정 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 GaAs 기판의 세정 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 GaAs 기판의 세정 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 GaAs 기판의 세정 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 6의 (a)는 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 GaAs 웨이퍼의 제조 방법을 도시하는 흐름도이고, (b)는 본 실시 형태에 따른 GaAs 웨이퍼의 제조 방법에 의해서 제작된 GaAs 웨이퍼를 도시한 도면이다.
도 7의 (a)는 본 발명의 제7 실시 형태에 따른 에피택셜 기판의 제조 방법을 도시하는 흐름도이고, (b)는 본 실시 형태에 따른 GaAs 웨이퍼의 제조 방법에 의해서 제작된 에피택셜 기판을 도시한 도면이다.
도 8은 GaAs 기판에 발생한 석출 이물수와 에피택셜막의 결함수의 관계를 도시한 도면이다.
도 9는 X선 광전자 분광 측정에 있어서의 Ga3d 피크 및 As3d 피크의 면적 강도비와 석출 이물수의 관계를 도시한 도면이다.
도 10은 산 세정 시간과 석출 이물수의 관계를 도시한 도면이다.
도 11은 에피택셜층 표면의 헤이즈(Haze)와 GaAs 기판의 표면 거칠기의 관계를 도시한 도면이다.
도 12는 X선 광전자 분광(XPS) 측정 결과를 도시한 도면이다.
도 13은 각 용액에 의해 처리된 기판의 표면 거칠기와 용액의 수소 이온 농도(PH)의 관계를 도시한 도면이다.
도 14는 석출물의 밀도와 불화수소산의 농도의 관계를 도시한 도면이다.
본 발명은 GaAs 기판의 세정 방법으로서, 산성 용액에 의한 30초 미만의 세정을 GaAs 기판에 행하는 산 세정 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 구성이라면, 산 세정 공정의 세정 시간이 30초 미만이기 때문에, 세정후의 GaAs 기판 상의 석출 이물의 수가 적다.
본 발명의 다른 형태는, GaAs 기판의 세정 방법으로서, 각각의 공정마다 다른 산성 용액에 의한 세정을 GaAs 기판에 행하는 복수의 산 세정 공정을 포함하고, 복수의 산 세정 공정에 있어서의 세정 시간의 전체 합계 시간이 30초 미만인 것을 특징으로 한다.
이 구성이라면, 각각 다른 산성 용액에 의한 복수의 산 세정 공정을 행하기 때문에, 각각의 산성 용액의 특성에 따른 산 세정을 할 수 있다. 또한, 복수의 산 세정 공정에 있어서의 세정 시간의 전체 합계 시간을 30초 미만으로 하기 때문에, 세정후의 GaAs 기판 상의 석출 이물의 수가 적다.
본 발명의 다른 형태는, GaAs 기판의 세정 방법으로서, (a) 알칼리성 용액에 의한 세정을 GaAs 기판에 행하는 알칼리 세정 공정과, (b) 알칼리 세정 공정을 한 후에 산성 용액에 의한 세정을 GaAs 기판에 행하는 산 세정 공정을 포함하며, 알칼리 세정 공정은, GaAs 기판에 초음파를 인가하면서 세정을 실시하고, 산 세정 공정의 세정 시간은 30초 미만인 것을 특징으로 한다.
이 구성이라면, 초음파를 GaAs 기판에 인가하는 알칼리 세정을 실시하기 때문에, GaAs 기판에 부착된 파티클을 보다 효과적으로 제거할 수 있다. 또한, 세정 시간이 30초 미만인 산 세정 공정을 행하기 때문에, 알칼리 세정에 의해 생긴 기판 표면의 거칠기가 개선되고, 또한 세정후의 GaAs 기판 상의 석출 이물의 수가 적다.
본 발명의 다른 형태는, GaAs 기판의 세정 방법으로서, (a) 산성 용액에 의한 세정을 GaAs 기판에 행하는 제1 산 세정 공정과, (b) 제1 산 세정 공정을 한 후에 알칼리성 용액에 의한 세정을 GaAs 기판에 행하는 알칼리 세정 공정과, (c) 알칼리 세정 공정을 한 후에 산성 용액에 의한 세정을 GaAs 기판에 행하는 제2 산 세정 공정을 포함하고, 제2 산 세정 공정의 세정 시간은 30초 미만인 것을 특징으로 한다.
이 구성이라면, 제1 산 세정 공정을 행하기 때문에, GaAs 기판 상의 금속 불순물, 유기물이나 자연 산화막 등을 제거할 수 있다. 또한, 제1 산 세정 공정을 한 후에 알칼리 세정 공정을 행하기 때문에, 제1 산 세정에 의한 이물의 석출을 억제할 수 있다. 그리고, 알칼리 세정한 후에 30초 미만의 산 세정을 실시하기 때문에, 알칼리 세정으로 생긴 기판 표면의 거칠기가 개선되고, 또한 세정후의 GaAs 기판 상의 석출 이물의 수가 적다.
적합하게는, 알칼리 세정 공정은 GaAs 기판에 초음파를 인가하면서 세정을 실시한다. 이 구성이라면, 초음파를 인가하는 알칼리 세정에 의해, 기판에 부착된 파티클을 보다 효과적으로 제거할 수 있다.
산 세정 공정에서 세정액으로서 이용하는 산성 용액은 질산, 불산, 염산, 인산, 황산, 초산, 탄산, 젖산, 포름산, 시트르산, 말산 및 프탈산 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것으로 할 수 있다.
알칼리 세정 공정에서 세정액으로서 이용하는 알칼리성 용액은 암모니아, 에틸히드록실, 2-에톡시에틸아민, 트리에탄올아민, 디에탄올아민, 에틸아민, 트리메틸아민, 디에틸아민, 디메틸아민, 에탄올아민, 트리메틸암모늄히드록시드, 테트라에틸암모늄히드록시드 및 테트라메틸암모늄히드록시드 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 형태는, GaAs 웨이퍼를 제작하기 위해서 GaAs 기판을 세정하는 방법이다. 이 방법은 30초 미만의 시간으로 산성 용액을 이용하여 GaAs 기판을 처리하는 공정을 포함한다. 이 방법에 따르면, 산 처리 공정의 처리 시간이 30초 미만이기 때문에, 처리후의 GaAs 기판 상의 석출물의 수가 적다.
본 발명의 또 다른 형태는, GaAs 웨이퍼를 제작하기 위해서 GaAs 기판을 세정하는 방법이다. 이 방법은, 복수의 산성 용액을 이용하여 GaAs 기판을 처리하는 공정을 포함하며, 상기 복수의 산성 용액 중의 하나의 산성 용액은 상기 복수의 산성 용액 중의 다른 산성 용액과 달리, 상기 GaAs 기판이 상기 산성 용액을 이용하여 처리된 총시간이 30초 미만이다. 이 방법에 따르면, 각각의 산성 용액의 특성에 따른 산 처리를 할 수 있다. 복수의 산 처리에 있어서의 처리 시간의 전체 합계 시간이 30초 미만이기 때문에, 처리후의 GaAs 기판 상의 석출 이물의 수가 적다.
본 발명의 또 다른 형태는, GaAs 웨이퍼를 제작하기 위해서 GaAs 기판을 세정하는 방법이다. 이 방법은 알칼리성 용액을 이용하여 GaAs 기판을 처리하는 공정과, 알칼리성 용액을 이용하여 GaAs 기판을 처리한 후에, 30초 미만의 시간만 산성 용액을 이용하여 상기 GaAs 기판을 처리하는 공정을 포함하며, 알칼리성 용액을 이용하여 GaAs 기판을 처리하는 공정은 초음파를 인가하면서 알칼리성 용액에 GaAs 기판을 침지하는 공정을 포함한다. 이 방법에 따르면, 초음파가 인가된 알칼리성 용액을 이용하여 GaAs 기판을 처리하기 때문에, GaAs 기판에 부착된 파티클을 보다 효과적으로 제거할 수 있다. 또한, 30 초미만의 세정 시간으로 산 처리를 실시하기 때문에, 알칼리 세정에 의해 생긴 기판 표면의 거칠기가 개선되고, 또한 세정후의 GaAs 기판 상의 석출물의 수도 적다.
본 발명의 또 다른 형태는, GaAs 웨이퍼를 제작하기 위해서 GaAs 기판을 세정하는 방법이다. 이 방법은 제1 산성 용액을 이용하여 GaAs 기판을 처리하는 공정과, 산성 용액을 이용하여 GaAs 기판을 처리한 후에, 알칼리성 용액을 이용하여 상기 GaAs 기판을 처리하는 공정과, 알칼리성 용액을 이용하여 상기 GaAs 기판을 처리한 후에, 30초 미만의 기간으로 제2 산성 용액을 이용하여 상기 GaAs 기판을 처리하는 공정을 포함한다. 이 방법에 따르면, 제1 산성 용액에 의한 처리에 의해, GaAs 기판 상의 금속 불순물, 유기물이나 자연 산화막 등을 제거할 수 있다. 또한, 알칼리성 용액을 이용하는 처리에 의해, 앞의 산 처리에 의한 석출물의 발생수를 저감할 수 있다. 제2 산성 용액을 이용하는 처리에 의해, 알칼리 세정으로 생긴 기판 표면의 거칠기가 개선되고, 또한 세정후의 GaAs 기판 상의 석출 이물의 수가 적다. 적합하게는, 알칼리성 용액을 이용하는 처리에 있어서, 알칼리성 용액에 초음파를 인가하면서 GaAs 기판을 세정하는 것이 바람직하다. 초음파를 인가하는 알칼리 세정에 의해, 기판에 부착된 파티클을 보다 효과적으로 제거할 수 있다.
본 발명에 따른 또 다른 측면은 GaAs 웨이퍼를 제작하기 위해서 GaAs 기판을 세정하는 방법이다. 이 방법은 산성 용액을 이용하여 GaAs 기판을 처리하는 공정을 포함하며, 상기 산성 용액은 6.4 이하의 수소 이온 농도(PH)를 갖는다. 이 처리된 GaAs 기판을 이용하는 에피택셜 성장에 있어서, 흐림이 적은 에피택셜막을 안정적으로 제작할 수 있는 GaAs 기판을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 또 다른 측면은, GaAs 웨이퍼를 제작하기 위해서 GaAs 기판을 세정하는 방법이다. 이 방법은 산성 용액을 이용하여 GaAs 기판을 처리하는 공정을 포함하고, 상기 산성 용액은 불화수소산 및 과산화수소수를 포함하는 혼합 용액이며, 상기 혼합 용액의 상기 불화수소산의 농도가 5.0 wt% 이하이다. 흐림이 적은 에피택셜막을 안정적으로 성장할 수 있는 GaAs 기판을 제공할 수 있는 동시에, 표면의 석출 이물의 수가 적어진다.
본 발명에 따른 또 다른 측면에서는, 산성 용액을 이용하여 GaAs 기판을 처리하기에 앞서서, 알칼리성 용액을 이용하여 상기 GaAs 기판을 처리하는 공정을 더 포함할 수 있다. 이 때, 미립자 제거 작용이 큰 알칼리성 용액과 조합할 수 있어, GaAs 기판의 표면의 청정도가 더욱 향상된다.
알칼리 세정 공정에서 세정액으로서 이용하는 알칼리성 용액으로서, 이하의 것을 예시할 수 있다. 알칼리성 용액은 암모니아, 에틸히드록실, 2-에톡시에틸아민, 트리에탄올아민, 디에탄올아민, 에틸아민, 트리메틸아민, 디에틸아민, 디메틸아민, 에탄올아민, 트리메틸암모늄히드록시드, 테트라에틸암모늄히드록시드, 및 테트라메틸암모늄히드록시드 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
산 세정 공정에서 세정액으로서 이용하는 산성 용액으로서, 이하의 것을 예시할 수 있으며 이용할 수 있다. 산성 용액은 질산, 불산, 염산, 인산, 황산, 초산, 탄산, 젖산, 포름산, 시트르산, 말산 및 프탈산 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 형태는, GaAs 웨이퍼의 제조 방법으로서, GaAs 단결정 잉곳을 슬라이스하여 작성된 GaAs 슬라이스의 표면을 연마하여 GaAs 기판을 형성하는 공정과, 본 발명에 따른 세정 또는 처리를 연마된 GaAs 기판에 행하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 구성에 따르면, 석출 이물의 수가 적은 GaAs 기판을 제조할 수 있다.
본 발명의 다른 형태는, 에피택셜 기판의 제조 방법으로서, 본 발명에 따른 방법 또는 처리를 하는 공정과, GaAs 웨이퍼에 에피택셜막을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 구성에 따르면, 에피택셜막의 결함이 적은 에피택셜 기판을 제조할 수 있다.
본 발명의 다른 형태는 세정된 주요면을 갖는 GaAs 기판이다. 이 GaAs 기판의 상기 주요면은 XPS의 강도 평가에 의한 Ga(3d) 피크와 As(3d) 피크의 면적비가 0.59 이상인 특성을 갖는다. 본 발명에 따른 GaAs 기판에서는, 상기 주요면 상의 0.4 ㎛ 이상의 석출물이 15개/12.57 inch2 이하이다. GaAs 기판을 이용하면, 결함수가 적은 에피택셜막이 안정적으로 얻어진다.
본 발명의 다른 형태는, 세정된 주요면을 갖는 GaAs 웨이퍼로서, 상기 주요면은 0.21 nm 이하의 표면 거칠기를 갖는다. 또한, 본 발명의 다른 형태는 세정된 주요면을 갖는 GaAs 웨이퍼이다. 이 GaAs 웨이퍼의 상기 주요면은 XPS의 강도 평가에 의한 Ga(3d) 피크와 As(3d) 피크와의 면적비가 1.5 이하이다. 이 웨이퍼를 이용하는 에피택셜 성장에서는, 흐림이 적은 에피택셜막을 안정적으로 제작할 수 있는 GaAs 웨이퍼를 제공할 수 있다. 상기한 GaAs 웨이퍼에 있어서 상기 주요면 상의 석출물이 1.2개/cm2 이하일 수 있다. 이 GaAs 웨이퍼를 이용하면, 흐림이 적고 또한 결함수가 적은 에피택셜막을 안정적으로 형성할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 형태에 관해서 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
(제1 실시 형태)
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 GaAs 기판의 세정 방법을 도시하는 흐름도이다. 도 1에 도시하는 본 실시 형태에 따른 세정 방법은 대략적으로 산 세정 공정(S11)과, 순수 린스 공정(S12)과, 스핀 건조 공정(S13)을 갖는다. 본 실시 형태의 세정 방법에서는, 우선, 공정 S11에 있어서, 표면이 경면 연마된 GaAs 기판을 산성의 세정액에 침지함으로써 산 세정 공정을 행한다. 이 산 세정 공정에서는, 예컨대 다수의 GaAs 기판을 웨이퍼 캐리어에 유지한다. 그리고, 웨이퍼 캐리어에 유지된 GaAs 기판을 세정조 내의 세정액에 침지함으로써 세정을 실시한다. 산 세정 공정에서 이용하는 세정액은, 예컨대 질산, 불산, 염산, 인산, 황산, 초산, 탄산, 젖산, 포름산, 시트르산, 말산 및 프탈산 중 어느 것을 포함할 수 있다. 혹은 상기 산의 혼합액을 세정액으로서 이용할 수도 있다. 이 산 세정 공정에서, GaAs 기판을 세정하는 세정 시간은 30초 미만이다. 세정 시간이 30초 미만이기 때문에, 석출 이물의 발생은 최소한으로 억제된다. 석출 이물의 발생을 보다 효과적으로 억제하기 위해서는 산 세정 공정의 세정 시간이 20초 이하인 것이 보다 바람직하다. 또한, GaAs 기판에 부착된 금속 불순물이나 유기물을 보다 효과적으로 제거하기 위해서, 산 세정 공정의 세정 시간은 10초 이상이 보다 바람직하다.
이어서, 공정 S12에서는, 세정된 GaAs 기판에 붙은 세정액을 순수에 의해 씻어 버리는 순수 린스 공정을 행한다. 이 순수 린스 공정은 상기 산 세정 공정과 마찬가지로, 웨이퍼 캐리어에 유지된 GaAs 기판을 세정조 내의 순수에 침지함으로써, GaAs 기판에 붙은 세정액을 씻어 버린다. 한편, 이 순수 린스 공정에서는 세정조 중의 순수를 순환시킬 수도 있다.
공정 S13에서는 GaAs 기판을 건조시키는 건조 공정을 행한다. 건조 공정에서는, GaAs 기판을 회전시켜 원심력으로 물을 불어서 날려버림으로써, GaAs를 건조시킨다. 건조 공정에 의해, 건조된 GaAs 기판을 얻을 수 있다. 한편, 건조 방법으로서는, 스핀 건조 외에, 예컨대 진공 건조, 온풍 건조, IPA(이소프로필알콜) 증기 건조, 마란고니 건조, 로타고니 건조에 의해 행할 수 있다.
이상 설명한 것과 같이 본 실시 형태에 따른 세정 방법에서는, 산 세정 공정 에 있어서 산성 용액을 이용한 30초 미만동안 세정한다. 그렇기 때문에, 세정후의 GaAs 기판상의 석출 이물의 수가 적다.
(제2 실시 형태)
도 2는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 GaAs 기판의 세정 방법을 도시하는 흐름도이다. 본 실시 형태에 있어서는, 각각 다른 산성 용액에 의한 복수의 산 세정 공정을 포함하는 점이 전술한 제1 실시 형태와 다르다. 본 실시 형태의 세정 방법에서, 우선 염산 세정 공정(S21)에 있어서는, 염산을 세정액으로서 이용하여 GaAs 기판을 세정한다. 순수 린스 공정(S22)에 있어서, 염산 세정 공정후의 GaAs 기판으로부터 염산을 씻어 버린다. 불산 세정 공정(S23)에서는, 불산을 세정액으로서 이용하여 GaAs 기판을 세정한다. 순수 린스 공정(S24)에서는, 불산 세정 공정후의 GaAs 기판으로부터 불산을 씻어 버린다. 스핀 건조 공정(S25)에서는, GaAs 기판을 건조시킨다. 이 염산 세정 공정과 불산 세정 공정의 세정 시간의 전체 합계 시간은 30초 미만이 된다. 보다 적합하게는, 이들 복수의 산 세정 공정의 세정 시간의 전체 합계 시간은 10초∼20초가 된다. 세정 시간의 전체 합계 시간이 10초 이상이면, GaAs 기판에 부착된 금속 불순물이나 유기물을 보다 효과적으로 제거할 수 있다. 세정 시간의 전체 합계 시간이 20초 이하라면, 석출 이물의 발생을 보다 효과적으로 억제할 수 있다. 따라서, 복수의 산 세정 공정을 행한 경우에 있어서도, 세정후의 석출 이물의 수가 적은 GaAs 기판으로 할 수 있다.
GaAs 기판의 세정에 있어서는, 세정의 방법에 따라 세정후의 기판 표면의 상태가 다르다. 세정후의 기판 표면의 품질에 대한 요구는 후에 형성되는 에피택셜층 의 형태에 따라서 다르다. 세정후의 기판 표면의 품질은 세정액의 조성을 바꿈으로써 변경할 수 있지만, 1 종류의 세정액을 이용하는 산 세정을 1번만 하는 것만으로는 세정후에 원하는 상태의 기판 표면을 얻을 수 없는 경우가 있다. 그 경우라도, 본 실시 형태와 같이, 각각 다른 산성 용액을 조합시켜 복수의 산 세정을 하는 공정에 의해, 세정후에 원하는 상태의 기판 표면을 얻을 수 있다. 도 2의 예에서는, 염산 세정 공정과 불산 세정 공정의 2개의 산 세정 공정을 행하고 있지만, 본 실시 형태는 이것에 한정되지 않고 3가지 이상의 산 세정 공정을 행하는 것도 가능하다. 또한, 각각의 산 세정 공정에서 세정액으로서 이용되는 산성 용액도 제1 실시 형태에서 기재된 여러 가지 에칭제를 선택할 수 있다.
(제3 실시 형태)
본 실시 형태의 세정 방법에서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 우선, 공정 S31에서는, GaAs 기판에 초음파를 인가하면서 알칼리성 용액에 의한 세정을 실시하는 알칼리 세정 공정을 행한다(S31). 이 알칼리 세정 공정에서는, 전술한 산 세정 공정이나 순수 린스 공정과 마찬가지로, 웨이퍼 캐리어에 유지한 GaAs 기판을 세정조의 알칼리성 용액에 침지함으로써 행한다. 알칼리성 용액은 암모니아, 에틸히드록실, 2-에톡시에틸아민, 트리에탄올아민, 디에탄올아민, 에틸아민, 트리메틸아민, 디에틸아민, 디메틸아민, 에탄올아민, 트리메틸암모늄히드록시드, 테트라에틸암모늄히드록시드 및 테트라메틸암모늄히드록시드 중 적어도 어느 하나를 포함하는 알칼리성 용액으로 할 수 있다. 혹은, 알칼리성 용액을 이들의 혼합액으로 할 수 있다.
알칼리 세정 공정을 한 후, 순수 린스 공정(S32)을 행하여, GaAs 기판에 붙은 알칼리성 용액을 씻어 버린다. 이어서, 염산 세정 공정(S33)에서는 제1 실시 형태와 마찬가지로 세정 시간이 30초 미만인 염산 세정을 하고, 순수 린스 공정(S34)을 행하고, 건조 공정(S35)을 행한다. 본 실시 형태의 세정 방법에서는, 맨 처음에 초음파 인가 알칼리 세정 공정을 행함으로써, GaAs 기판에 부착된 파티클을 효과적으로 제거할 수 있다. 또한, 세정 시간이 30초 미만인 산 세정 공정을 행함으로써, 초음파 인가 알칼리 세정 공정에서 생긴 GaAs 기판 표면의 거칠기를 개선할 수 있고, 또한 세정후의 GaAs 기판 상의 석출 이물의 수가 적다. 초음파의 GaAs 기판에의 인가는, 예컨대 세정조에 설치된 초음파 진동자를 이용하여 20∼40 kHz의 초음파를 발생시킴으로써 행할 수 있다.
(제4 실시 형태)
도 4는 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 GaAs 기판의 세정 방법을 도시하는 흐름도이다. 본 실시 형태에 있어서는, 산성 용액에 의한 제1 산 세정 공정을 행하고, 제1 산 세정 공정을 한 후에 알칼리 세정 공정을 행하고, 알칼리 세정 공정을 한 후에 제2 산 세정 공정을 행하며, 이 제2 세정 공정의 세정 시간이 30초 미만이다. 본 실시 형태에서, 우선 황산 에칭 공정(S41)에 있어서, 제1 산 세정을 위해 황산을 에칭액으로서 이용한다. 이 황산 에칭 공정의 세정 시간은 특별히 한정되지 않으며, 30초 이상 시간 세정을 할 수 있다. 이에 따라, 예컨대 GaAs 기판 표면에 형성된 자연 산화막을 완전히 제거하고 싶은 경우나, 30초 이하로는 금속 불순물이나 유기물의 제거가 불충분한 경우, 장시간의 산 세정을 하여, 자연 산화막의 제거 나, 금속 불순물, 유기물을 제거할 수 있다. 이 황산 에칭 공정은 세정 시간이 30초 미만에 한정되지 않는 것 이외에는 제1 실시 형태의 산 세정 공정과 같은 식으로 행할 수 있다.
순수 린스 공정(S42)에 있어서 GaAs 기판으로부터 황산을 씻어 버린 후, 알칼리 세정 공정(S43)에서는 GaAs 기판을 알칼리 세정한다. 이 알칼리 세정 공정은 GaAs 기판에 초음파를 인가하지 않는 것 이외에는 제3 실시 형태의 초음파 인가 알칼리 세정 공정과 같은 식으로 행할 수 있다. 이 알칼리 세정 공정을 행함으로써, 알칼리 세정 공정을 하기 전에, 세정 시간이 30초 이상인 산 세정이 이루어졌다고 해도, 그 산 세정 공정에 의한 이물의 석출을 억제할 수 있다.
순수 린스 공정(S44)에 있어서 GaAs 기판으로부터 알칼리성 용액을 씻어 버린 후, 불산 세정 공정(S45)에 있어서, 제2 산 세정을 위해 GaAs 기판을 불산 세정한다. 이 불산 세정 공정은 제1 실시 형태의 산 세정 공정과 마찬가지로, 30초 미만동안 세정한다. 제2 산 세정에 의해, 알칼리 세정 공정에서 생긴 GaAs 기판 표면의 거칠기를 개선하면서, 세정후의 석출 이물의 수가 적은 GaAs 기판으로 할 수 있다.
그리고, 순수 린스 공정(S46)에 있어서 GaAs 기판으로부터 불산을 씻어 버린 후, 건조 공정(S47)에서 GaAs 기판을 건조시킨다.
본 실시 형태에 따른 세정 방법에서는, 제1 산 세정 공정과 제2 산 세정 공정 사이에 알칼리 세정 공정을 행하기 때문에, 제1 산 세정 공정에 의한 이물의 석출을 억제할 수 있다. 그 후에, 제2 산 세정 공정에 있어서, 세정 시간이 30초 미 만인 산 세정을 하기 때문에, 알칼리 세정 공정에서 생긴 GaAs 기판 표면의 거칠기를 개선하면서, 세정후의 석출 이물의 수를 적게 할 수 있다.
(제5 실시 형태)
도 5는 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 GaAs 기판의 세정 방법을 도시하는 흐름도이다. 본 실시 형태에서는, 알칼리 세정 공정에 있어서, GaAs 기판에 초음파를 인가하면서 알칼리 세정을 하는 점이 제4 실시 형태의 세정 방법과 다르다. 본 실시 형태에서는 황산 에칭 공정(S51)과 순수 린스 공정(S52)을 제4 실시 형태의 공정 S41 및 공정 S42와 같은 식으로 행한다. 이 후에, 알칼리 세정 공정(S53)에서 GaAs 기판에 초음파를 인가하면서, GaAs 기판을 알칼리 세정한다. 이 알칼리 세정 공정은 제3 실시 형태에 있어서의 알칼리 세정 공정과 같은 식으로 행할 수 있다. 그리고 제4 실시 형태의 공정 S44와 공정 S45와 마찬가지로, 각각, 순수 린스 공정(S54)과 세정 시간이 30초 미만인 불산 세정 공정(S55)을 행한다. 그 후에 제4 실시 형태의 공정 S46과 공정 S47과 마찬가지로, 공정 S56에서 순수 린스 공정 및 공정 S57에서 건조 공정을 행한다. 공정 S53에서는 기판에 초음파를 인가하면서, GaAs 기판을 알칼리 세정하기 때문에, 제4 실시 형태의 알칼리 세정 공정의 이물의 석출을 억제하는 작용에 더하여, GaAs 기판에 부착된 파티클을 효과적으로 제거할 수 있다. 또한, 산 세정 공정(S55)에서의 세정 시간이 30초 미만이기 때문에, 알칼리 세정 공정에서 생긴 GaAs 기판 표면의 거칠기를 개선하면서, 세정후의 석출 이물의 수를 적게 할 수 있다.
(제6 실시 형태)
도 6의 (a)는 본 발명의 제6 실시 형태에 따른 GaAs 웨이퍼의 제조 방법을 도시하는 흐름도이다. 본 실시 형태에 있어서는, GaAs 웨이퍼를 제조하기 위해서, 이상 설명한 본 발명의 세정 방법을 행한다. 본 실시 형태에서, 우선 슬라이스 공정(S61)에서는 GaAs 단결정 잉곳을 슬라이스하여 GaAs 슬라이스를 형성한다. 슬라이스 공정(S61)에서는, 내주 블레이드 슬라이서, 외주 블레이드 슬라이서, 와이어 톱 등에 의해, GaAs 단결정 잉곳을 웨이퍼 형상으로 가공하여 GaAs 슬라이스를 제작한다. 경면 연마 공정(S62)에서는, GaAs 슬라이스의 표면을 경면 연마한다. 이 경면 연마 공정은 예컨대 메카노케미컬폴리싱(CMP) 장치에 의해 행할 수 있다. 세정 공정(S63)에서는, 제1 실시 형태 내지 제5 실시 형태 중 어느 것에 따른 세정 방법을 실시하여, 도 6의 (b)에 나타내는 GaAs 웨이퍼(W)가 완성된다. 그 세정 방법에 의해, 금속 불순물, 유기물, 파티클이 제거되어 석출 이물이 적은 GaAs 웨이퍼를 제조할 수 있다.
(제7 실시 형태)
도 7의 (a)는 본 발명의 제7 실시 형태에 따른 에피택셜 기판의 제조 방법을 도시하는 흐름도이다. 본 실시 형태에 있어서는, 제6 실시 형태와 마찬가지로, 슬라이스 공정(S71), 경면 연마 공정(S72) 및 세정 공정(S73)을 행한다. 에피택셜막 공정(S74)에서는 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 세정된 GaAs 웨이퍼(W) 상에 에피택셜막(F)을 형성한다. 이 에피택셜막 형성 공정에서는, 분자선 에피택셜(MBE)법 또는 유기 금속 화합물 기상 성장(MOVPE)법에 의해 에피택셜막(F)을 형성하는 것이 바람직하다. 본 실시 형태에서는, 공정 S73에서 석출 이물이 적은 GaAs 웨이퍼(W) 를 얻을 수 있기 때문에, 그 GaAs 웨이퍼(W)의 표면에 에피택셜막(F)을 형성함으로써, 에피택셜막(F)의 결함을 적게 할 수 있다.
도 8은 GaAs 기판에 발생한 석출 이물수와 에피택셜막의 결함수의 관계를 도시한 도면이다. 도 8의 횡축은 에피택셜 성장하기 전에 있어서의 사이즈 0.4 ㎛ 이상인 석출 이물수를 나타내고, 도 8의 종축은 에피택셜막에 있어서의 사이즈 1 ㎛ 이상인 결함수를 나타낸다. 이들 데이터를 얻을 목적으로, 반절연성의 직경 4인치(약 10 cm)의 GaAs 기판을, 불산 0.5 중량%, 염산 1.0 중량% 및 과산화수소수 0.1 중량%의 혼합액에 의해서, 다양한 세정 시간으로 세정하고, 순수로 린스한 후에 스핀 건조했다. 그 후, 건조한 GaAs 기판을 하루 방치한 후, 사이즈 0.4 ㎛ 이상의 석출 이물을 경면 검사 장치로 측정했다. 또한 MBE법에 의해, 막 두께 1 ㎛의 언도프 GaAs막을 에피택셜 성장했다. 그리고, 경면 검사 장치로 에피택셜막 상의 사이즈 1.0 ㎛ 이상의 결함을 측정했다.
이어서, 반절연성의 4인치 GaAs에 있어서, X선 광전자 분광(XPS) 측정을 했다. 이 측정에서는 상기와 같은 산 세정과 석출 이물을 측정한 후, X선원에 AlKα를 이용하고, 광전자의 추출 각도를 기판 표면에 대하여 10°로 하는 조건으로 하여, Ga3d 피크 및 As3d 피크의 면적 강도비를 구했다. 도 9는 X선 광전자 분광 측정에 있어서의 Ga3d 피크 면적 강도/As3d 피크 면적 강도와, 석출 이물수의 관계를 도시한 도면이다. 도 9의 횡축은 Ga3d 피크 및 As3d 피크의 면적 강도비를 나타내고, 도 9의 종축은 석출 이물수를 나타낸다. 도 9로부터, Ga3d 피크 면적 강도/As3d 피크 면적 강도가 0.59 이상이면, 석출 이물수가 15개 이하임을 알 수 있다. 이 결과는 XPS 측정에서의 Ga3d 피크 면적 강도/As3d 피크 면적 강도로부터, 석출 이물수를 산출할 수 있음을 나타내고 있다.
또한, 반절연성의 4인치 GaAs 기판에 있어서, 세정 시간을 10∼120초 사이에서 변화시켜 상기한 산 세정을 실시했다. 또한, 경면 검사 장치에 의해 석출 이물을 측정했다. 도 10은 산 세정 시간과 석출 이물수의 관계를 도시한 도면이다. 도 10으로부터, 산 세정 시간이 30초 미만이면 석출 이물이 15개/4 인치 기판 이하로 적어지는 것을 알 수 있다. 또한, 산 세정 시간이 30초 미만인 GaAs 기판에 대하여, XPS 측정에 의해 Ga3d 피크 면적 강도/As3d 피크 면적 강도를 구했다. 그 결과, 면적 강도비는 0.59 이상이 되고, 석출 이물수가 15개/4 인치 기판 이하이다.
본 발명의 GaAs 기판의 세정 방법 및 GaAs 기판의 제조 방법은 상기한 실시 형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위 내에서 여러 가지 변경을 가하여 얻을 수 있음은 물론이다.
(제8 실시 형태)
상기한 실시 형태에 나타낸 세정법을 이용하여, 예컨대 4 인치의 반절연성 GaAs 기판을 처리한다. 산성 용액 및 알칼리성 용액과 같은 용액에 GaAs 기판 전체를 침지하여 GaAs 기판을 처리한다. 이 처리에 의해, GaAs 기판의 표면이 세정된다. 이 후에, 순수에 GaAs 기판의 전체를 침지하여 GaAs 기판을 린스 처리한다. 린스 처리후에 원심 건조기를 이용하여, GaAs 기판을 건조한다. 한 실시예에서는, 상기한 용액으로서 불산수, 수소수, 탄산수, 과산화수소수, 암모니아수 및 이들의 혼합 용액을 이용할 수 있다. 또한, 이 용액을 이용하는 처리에 있어서, 메가소닉 초 음파와 같은 초음파를 용액에 인가하면서 GaAs 기판을 처리할 수 있다. 이들 일련의 처리가 이루어진 GaAs 기판 상에 에피택셜 성장된 반도체막의 표면의 헤이즈를 측정한다. 에피택셜 성장에서는, 예컨대 분자선 에피택시법으로 1 ㎛ 이하의 GaAs막이 형성된다. 측정은 경면 검사 장치를 이용하여 이루어진다. 또한, 이들 일련의 처리가 이루어진 다른 GaAs 기판의 표면 거칠기(Ra)를 원자간 현미경(AFM)으로 측정하고 있다. 이 측정에 있어서, 프로우프로서 Si 단침을 이용하여, 1 ㎛각의 시야를 125 이상의 횟수로 주사하여 화상을 생성한 후에, 그 화상을 평탄화 처리한 데이터를 이용하여 표면 거칠기(Ra)를 구한다.
도 11은 에피택셜층 표면의 헤이즈와 GaAs 기판의 표면 거칠기 관계를 도시한 도면이다. 기판의 표면이 거칠수록 그 위에 성장한 에피택셜층 표면의 헤이즈가 커진다. 이 때문에, 세정 완료후의 기판의 표면 거칠기는 0.21 nm 이하인 것이 바람직하다.
(제9 실시 형태)
상기한 실시 형태에 나타낸 세정법을 이용하여 GaAs 기판을 처리한다. 산성 용액 및 알칼리성 용액과 같은 용액을 이용하여, 예컨대 4 인치의 반절연성 GaAs 기판을 처리한다. 이 세정후에, 순수를 이용하여 GaAs 기판을 린스 처리한다. 린스 처리한 후에 원심 건조기를 이용하여, GaAs 기판을 건조한다. 일 실시예에서는, 상기한 용액으로서 불산수, 수소수, 탄산수, 과산화수소수, 암모니아수 및 이들의 혼합 용액을 이용할 수 있다. 또한, 이 용액을 이용하는 처리에 있어서, 용액에 메가소닉 초음파를 인가하면서 GaAs 기판을 처리할 수 있다. 이들 일련의 처리가 이루 어진 하나의 GaAs 기판의 표면 거칠기(Ra)를 원자간 현미경(AFM)으로 측정한다. 이 측정은 제8 실시 형태에 기재된 방법과 같은 식으로 행할 수 있다. 이 표면 거칠기(Ra)를 측정한 후에, X산 광전자 분광(XPS) 측정을 하여, Ga3d 피크 및 As3d 피크의 면적 강도비를 구한다. 도 12는 X선 광전자 분광(XPS) 측정 결과를 도시한 도면이다. 이 측정에서는, 예컨대 기판 표면에 대하여 10도의 광전자의 추출 각도로 X선원으로서 AlKα를 이용하여 X선 광전자 분광 측정을 한다. 이 강도비는 (Ga3d 피크 면적 강도)/(As3d 피크 면적 강도)에 의해서 규정된다(이하, "Ga/As"로서 참조됨). Ga/As가 낮을수록 표면이 평탄이며, 표면 거칠기가 0.21 nm 이하일 때 Ga/As는 1.5 이하이다. 이 결과에 따르면, GaAs 기판의 세정 종료후의 기판 표면에 있어서, Ga/As는 1.5 이하인 것이 바람직하다.
(제10 실시 형태)
상기한 실시 형태에 나타낸 세정법을 이용하여, GaAs 기판을 처리한다. 몇 개의 4 인치의 절연성 GaAs 기판을 준비한다. 이들 기판을 여러 가지 수소 이온 농도(PH)의 용액을 이용하여 상기한 세정법에 따라서 처리한다. 도 13은 각 용액에 의해 처리된 기판의 표면 거칠기와 용액의 수소 이온 농도의 관계를 나타낸다. 수소 이온 농도가 낮을수록, 즉 산성이 높을수록 산 세정후의 기판 표면의 평탄성이 우수하다. 표면 거칠기가 0.21 nm 이하일 때, PH는 6.4 이하이다. 그러므로, 세정 공정에 있어서 최종의 산 세정에서는 세정액의 PH는 6.4 이하인 것이 바람직하다.
(제11 실시 형태)
상기한 실시 형태에 나타낸 세정법을 이용하여 GaAs 기판을 처리한다. 3 인 치의 절연성 GaAs 기판을 준비한다. 이 GaAs 기판의 전체를 불화수소산수와 과산화수소수의 혼합 용액에 10초간 침지한 후에, GaAs 기판의 전체를 순수에 침지한다. 순수 린스 후에, 원심 건조기를 이용하여 GaAs 기판을 건조한다. 불화수소산의 농도는, 예컨대 0.1∼10 wt%이다. 이 처리된 GaAs 기판의 표면을 경면 검사 장치를 이용하여 관찰하여, 0.4 ㎛ 이상의 석출 이물수를 카운트한다. 도 14는 석출 이물의 밀도(1 cm2당)와 불화수소산의 농도의 관계를 도시한 도면이다. 불화수소산의 농도가 5.0 wt% 이하일 때, 석출 이물 밀도가 적으며, 예컨대 1.2개/cm2 이하이다. 1.2개/cm2 이하의 석출 이물 밀도를 나타내는 GaAs 기판의 표면 거칠기 및 Ga/As를 측정한다. 표면 거칠기는 0.21 nm 이하이며, 또한 Ga/As 비는 1.5 이하이다. 즉, 세정 공정에서 최종의 산 세정에 있어서 불화수소산수와 과산화수소수의 혼합 용액을 이용하는 경우, 0.21 nm의 표면 거칠기 및 1.5 이하의 Ga/As비를 보이는 GaAs 기판을 얻기 위해서는 불화수소산 농도를 5.0 wt% 이하로 하는 것이 바람직하다.
일본 특허 공개 2000-340535호 공보에서는 산 세정후에 기판 표면에 발생하는 석출 이물을 제거하기 위해서, 산 세정후에 알칼리 세정을 추가하고 있다. 그러나, 알칼리 세정을 실시하면 GaAs 표면이 황폐해지는 경향이 있어, 에피택셜 성장후의 에피택셜층 표면의 흐려짐이 증가한다. 또한, 알칼리 세정을 하면, 세정 비용이 늘어난다. 이 방법에 따르면, 만일 알칼리 세정을 하지 않는 경우라도, 더욱 흐려짐이 적고 또한 결함수가 적은 에피택셜막을 안정적으로 제작할 수 있다. 또한, 일본 특허 공개 평11-219924호 공보에는 암소(暗所)에서 GaAs 기판을 산 세정하는 것이 기재되어 있지만, 암소에서의 산성 용액의 취급은 주의가 필요하다. 이 방법에서는 암소 등의 특별한 환경은 불필요하다.
미립자의 제거를 위해서는 알칼리성 용액이 효과적이기 때문에, 웨이퍼 제조 프로세스 중에 있어서, 이하의 실시예에서는, 상기한 산 세정을 사용하고 있다.
(실시예 1)
세라믹스제 연마판에 왁스를 이용하여 GaAs 슬라이스를 접착한 후에, 염소계 연마제로 연마 천을 이용하여 GaAs 슬라이스를 연마하여 GaAs 기판을 형성한다. 염소계 연마제는, 예컨대 염소화이소시아눌산, 인산소다, 탄산소다, 황산소다의 혼합물의 수용액으로 이루어진다. 또한 연마 천은 예컨대 우레탄의 쉐이드이다. 이 GaAs 기판의 전체를 순수에 침지한다. 연마판으로부터 GaAs 기판을 박리한 후, 배치식 세정 장치를 이용하여, 세정을 위해 GaAs 기판을 알콜 등의 유기 용액에 침지하고, 또한 세정을 위해 GaAs 기판의 전체를 알칼리성 용액에 침지한다. 이 후에, 수세를 위해 GaAs 기판의 전체를 순수에 침지한다. 수세된 GaAs 기판을 알콜을 이용한 증기 건조로 건조한다. 그 후, GaAs 기판의 평탄도를 측정한 후, 배치식 세정 장치를 이용하여, 본 실시 형태에 따른 산 세정과 순수 린스를 실시한다. 이 후에, 처리된 GaAs 기판을 알콜의 증기 건조법으로 건조하여, GaAs 웨이퍼를 제작했다.
(실시예 2)
연마기를 이용하여 GaAs 슬라이스를 연마한다. 이 연마기는 상축에 흡착 플레이트를 갖추고 있다. GaAs 기판을 흡착 플레이트에 흡착하고, 염소계 연마제로 우레탄의 쉐이드 연마 천을 이용하여 연마를 한다. 염소계 연마제는, 예컨대 염소 화이소시눌산, 인산소다, 탄산소다, 황산소다의 혼합물의 수용액으로 이루어지는 것이 바람직하다. 연마후, GaAs 기판을 순수에 침지하여 수세한 후에, 알칼리 세정을 위해 배치식 세정 장치를 이용하여 GaAs 기판의 전체를 알칼리성 용액에 침지한다. 이 후, 수세를 위해 GaAs 기판의 전체를 순수에 침지한다. 이 후에, 회전식 건조 장치를 이용하여 GaAs 기판을 건조한다. GaAs 기판의 표면을 검사한 후에, 1장씩 GaAs 기판을 회전식 세정 장치에 부착하여, 산 세정을 위해 GaAs 기판의 전체를 산성 용액에 침지한다. 린스를 위해 GaAs 기판의 전체를 순수에 침지한 후에, GaAs 기판을 원심식 건조기로 건조하여 GaAs 웨이퍼를 제작했다.
적합한 실시 형태에서 본 발명의 원리를 도시하여 설명하였지만, 본 발명은 그와 같은 원리로부터 일탈하지 않고서 배치 및 상세한 것에 있어서 변경될 수 있음은 당업자라면 인식할 것이다. 본 발명은, 본 실시 형태에 개시된 특정한 구성에 한정되는 것이 아니다. 따라서, 특허청구범위 및 그 정신의 범위 내에 있는 모든 수정 및 변경에 권리를 청구한다.
본 발명에 의한 GaAs 기판의 세정 방법, GaAs 웨이퍼의 제조 방법 및 에피택셜 기판의 제조 방법에 따르면, 세정후의 석출 이물의 수가 적다.
또한, 본 발명에 따르면, 세정후의 석출 이물의 수가 적은 GaAs 웨이퍼를 이용하여 에피택셜 기판을 제조하는 방법이 제공되고, 세정후의 석출 이물의 수가 적은 GaAs 기판을 세정하는 방법 및 GaAs 웨이퍼가 제공된다.
Claims (26)
- GaAs 기판의 세정 방법으로서,산성 용액에서 30초 미만으로 GaAs 기판을 세정하는 산 세정 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 GaAs 기판의 세정 방법.
- GaAs 기판의 세정 방법으로서,각각의 공정마다 다른 산성 용액에서 GaAs 기판을 세정하는 복수의 산 세정 공정을 포함하고,상기 복수의 산 세정 공정에 있어서의 세정 시간의 전체 합계 시간은 30초 미만인 것을 특징으로 하는 GaAs 기판의 세정 방법.
- GaAs 기판의 세정 방법으로서,알칼리성 용액에서 GaAs 기판을 세정하는 알칼리 세정 공정과;상기 알칼리 세정 공정 후에 산성 용액에서 상기 GaAs 기판을 세정하는 산 세정 공정을 포함하고,상기 알칼리 세정 공정에서는 상기 GaAs 기판에 초음파를 인가하면서 세정을 하고,상기 산 세정 공정의 세정 시간은 30초 미만인 것을 특징으로 하는 GaAs 기 판의 세정 방법.
- GaAs 기판의 세정 방법으로서,산성 용액에서 GaAs 기판을 세정하는 제1 산 세정 공정과;상기 제1 산 세정 공정 후에 알칼리성 용액에서 상기 GaAs 기판을 세정하는 알칼리 세정 공정과;상기 알칼리 세정 공정 후에 산성 용액에서 상기 GaAs 기판을 세정하는 제2 산 세정 공정을 포함하고,상기 제2 산 세정 공정의 세정 시간은 30초 미만인 것을 특징으로 하는 GaAs 기판의 세정 방법.
- 제4항에 있어서, 상기 알칼리 세정 공정에서는 GaAs 기판에 초음파를 인가하면서 세정하는 것을 특징으로 하는 GaAs 기판의 세정 방법.
- 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 알칼리성 용액은 암모니아, 에틸히드록실, 2-에톡시에틸아민, 트리에탄올아민, 디에탄올아민, 에틸아민, 트리메틸아민, 디에틸아민, 디메틸아민, 에탄올아민, 트리메틸암모늄히드록시드, 테트라에틸암모늄히드록시드 및 테트라메틸암모늄히드록시드 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 GaAs 기판의 세정 방법.
- 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산성 용액은 질산, 불산, 염산, 인산, 황산, 초산, 탄산, 젖산, 포름산, 시트르산, 말산 및 프탈산 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 GaAs 기판의 세정 방법.
- GaAs 웨이퍼의 제조 방법으로서,GaAs 단결정 잉곳을 슬라이스하여 작성된 GaAs 슬라이스의 표면을 연마하여 GaAs 기판을 형성하는 공정과;제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재한 세정 방법을 상기 연마된 GaAs 기판에 행하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 GaAs 웨이퍼의 제조 방법.
- 에피택셜 기판의 제조 방법으로서,제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재한 세정 방법을 행하는 공정과;세정한 GaAs 기판에 에피택셜막을 형성하는 에피택셜막 형성 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 에피택셜 기판의 제조 방법.
- GaAs 웨이퍼를 제작하기 위해서 GaAs 기판을 세정하는 방법으로서,30초 미만의 시간만 산성 용액을 이용하여 GaAs 기판의 표면을 처리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- GaAs 웨이퍼를 제작하기 위해서 GaAs 기판을 세정하는 방법으로서,복수의 산성 용액을 이용하여 GaAs 기판의 표면을 처리하는 공정을 포함하고,상기 복수의 산성 용액 중의 하나의 산성 용액은 상기 복수의 산성 용액 중의 다른 산성 용액과 다르며,상기 GaAs 기판을 상기 산성 용액에서 처리한 총시간은 30초 미만인 것을 특징으로 하는 방법.
- GaAs 웨이퍼를 제작하기 위해서 GaAs 기판을 세정하는 방법으로서,알칼리성 용액을 이용하여 GaAs 기판을 처리하는 공정과;알칼리성 용액을 이용하여 GaAs 기판을 처리한 후에, 30초 미만의 시간만 산성 용액을 이용하여 상기 GaAs 기판을 처리하는 공정을 포함하고,알칼리성 용액을 이용하여 상기 GaAs 기판을 처리하는 공정은 초음파를 인가하면서 알칼리성 용액에 GaAs 기판을 침지하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- GaAs 웨이퍼를 제작하기 위해서 GaAs 기판을 세정하는 방법으로서,산성 용액을 이용하여 GaAs 기판을 처리하는 공정과;산성 용액을 이용하여 GaAs 기판을 처리한 후에, 알칼리성 용액을 이용하여 상기 GaAs 기판을 처리하는 공정과;알칼리성 용액을 이용하여 상기 GaAs 기판을 처리한 후에, 30초 미만의 시간만 산성 용액을 이용하여 상기 GaAs 기판을 처리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제13항에 있어서, 알칼리성 용액을 이용하여 상기 GaAs 기판을 처리하는 공정은 상기 알칼리성 용액에 초음파를 인가하면서 알칼리성 용액에 상기 GaAs 기판을 침지하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- GaAs 웨이퍼를 제작하기 위해서 GaAs 기판을 세정하는 방법으로서,산성 용액을 이용하여 GaAs 기판을 처리하는 공정을 포함하고,상기 산성 용액은 6.4 이하의 수소 이온 농도(PH)를 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
- GaAs 웨이퍼를 제작하기 위해서 그 GaAs 기판을 세정하는 방법으로서,산성 용액을 이용하여 GaAs 기판을 처리하는 공정을 포함하고,상기 산성 용액은 불화수소산 및 과산화수소수를 포함하는 혼합 용액이며,상기 혼합 용액의 상기 불화수소산의 농도는 5.0 wt% 이하인 것을 특징으로 하는 방법.
- 제15항 또는 제16항에 있어서, 산성 용액을 이용하여 GaAs 기판을 처리하기에 앞서서, 알칼리성 용액을 이용하여 상기 GaAs 기판을 처리하는 공정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제12항, 제13항, 제14항, 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 알칼리성 용액은 암모니아, 에틸히드록실, 2-에톡시에틸아민, 트리에탄올아민, 디에탄올아민, 에틸아민, 트리메틸아민, 디에틸아민, 디메틸아민, 에탄올아민, 트리메틸암모늄히드록시드, 테트라에틸암모늄히드록시드 및 테트라메틸암모늄히드록시드 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 제10항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 산성 용액은 질산, 불산, 염산, 인산, 황산, 초산, 탄산, 젖산, 포름산, 시트르산, 말산 및 프탈산 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- GaAs 웨이퍼를 제조하는 방법으로서,GaAs 단결정체를 슬라이스하여 작성된 GaAs 슬라이스의 표면을 연마하여 GaAs 기판을 형성하는 공정과;제10항 내지 제19항 중 어느 한 항에 기재한 방법으로 GaAs 기판을 처리하여 GaAs 웨이퍼를 제작하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 에피택셜 기판을 제조하는 방법으로서,제10항 내지 제19항 중 어느 한 항에 기재한 방법으로 GaAs 기판을 처리하여 GaAs 웨이퍼를 제작하는 공정과;상기 GaAs 웨이퍼 상에 하나 또는 복수의 에피택셜막을 형성하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
- 세정된 주요면을 갖는 GaAs 웨이퍼로서,상기 주요면은 XPS의 강도 평가에 의한 Ga(3d) 피크와 As(3d) 피크의 면적비가 0.59 이상인 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 GaAs 웨이퍼.
- 제22항에 있어서, 상기 주요면 상의 0.4 ㎛ 이상의 석출 이물이 15개/12.57 inch2 이하인 것을 특징으로 하는 GaAs 웨이퍼.
- 세정된 주요면을 갖는 GaAs 웨이퍼로서,상기 주요면은 0.21 nm 이하의 표면 거칠기를 갖는 것을 특징으로 하는 GaAs 웨이퍼.
- 세정된 주요면을 갖는 GaAs 웨이퍼로서,상기 주요면은 XPS의 강도 평가에 의한 Ga(3d) 피크와 As(3d) 피크의 면적비가 1.5 이하인 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 GaAs 웨이퍼.
- 제24항 또는 제25항에 있어서, 상기 주요면 상의 석출 이물이 1.2개/cm2 이하인 것을 특징으로 하는 GaAs 웨이퍼.
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