JPH05291267A - ３−５族化合物半導体ウェハの処理方法 - Google Patents
３−５族化合物半導体ウェハの処理方法Info
- Publication number
- JPH05291267A JPH05291267A JP12273192A JP12273192A JPH05291267A JP H05291267 A JPH05291267 A JP H05291267A JP 12273192 A JP12273192 A JP 12273192A JP 12273192 A JP12273192 A JP 12273192A JP H05291267 A JPH05291267 A JP H05291267A
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- Japan
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- oxide film
- compound semiconductor
- group
- semiconductor wafer
- crystal substrate
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- Physical Deposition Of Substances That Are Components Of Semiconductor Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ドーパントの拡散を防ぎ、かつ、リンおよび
ヒ素などの使用量を減らすことのできる、比較的低温度
で酸化膜を除去する３−５族化合物半導体ウェハの処理
方法を提供する。 【構成】 ３−５族化合物半導体ウェハ２の酸化膜１を
除去する３−５族化合物半導体ウェハの処理方法におい
て、酸化膜１に３族原料５を供給した後、または供給し
ながらウェハ２を加熱する。
ヒ素などの使用量を減らすことのできる、比較的低温度
で酸化膜を除去する３−５族化合物半導体ウェハの処理
方法を提供する。 【構成】 ３−５族化合物半導体ウェハ２の酸化膜１を
除去する３−５族化合物半導体ウェハの処理方法におい
て、酸化膜１に３族原料５を供給した後、または供給し
ながらウェハ２を加熱する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、３−５族化合物半導体
ウェハの処理方法に関する。
ウェハの処理方法に関する。
【０００２】
【従来技術】ＧａＡｓ、ＩｎＰなどの３−５族化合物半
導体は、半導体レーザ素子や高速電子デバイス材料とし
てひろく用いられている。これらの素子作成において
は、基板結晶上へのエピタキシャル成長が重要な工程と
なる。一般に、エピタキシャル成長を行うためには、結
晶成長装置に搬入された結晶基板の表面は酸化物で被わ
れているので、なんらかの方法でこの酸化物を除去する
ことが必要となる。ここでは、分子線エピタキシー（Ｍ
ＢＥ）法によるＧａＡｓのエピタキシャル成長を例にと
って酸化物の除去法について説明する。ＭＢＥ法におい
ては、ＧａＡｓ結晶基板は、一般にモリブデンのブロッ
クにインジウムのはんだで貼付けられた状態で装置にセ
ットされる。これは、結晶基板の温度分布を良くした
り、塵の付着を避けるために、結晶基板を横、或いは縦
にする必要による。モリブデンのブロックに貼付ける
際、ＧａＡｓ結晶基板は大気中で加熱されるので、結晶
基板表面にＧａＡｓの酸化膜が形成される。結晶成長時
に結晶表面に酸化膜があると、エピタキシャル成長を正
常に行うことができない。そのため、従来は、結晶基板
を６００℃程度に加熱することによりＧａＡｓの酸化膜
を結晶基板から離脱させた後、結晶成長を行っていた。
また、この温度では結晶基板がらヒ素が抜けるため、ヒ
素のフラックスを当てながら加熱する必要があった。な
お、基板結晶としてＧａＡｓを例にとって説明したが、
ＩｎＰの場合にはリンのフラックスを当てながら加熱す
ることは同様である。
導体は、半導体レーザ素子や高速電子デバイス材料とし
てひろく用いられている。これらの素子作成において
は、基板結晶上へのエピタキシャル成長が重要な工程と
なる。一般に、エピタキシャル成長を行うためには、結
晶成長装置に搬入された結晶基板の表面は酸化物で被わ
れているので、なんらかの方法でこの酸化物を除去する
ことが必要となる。ここでは、分子線エピタキシー（Ｍ
ＢＥ）法によるＧａＡｓのエピタキシャル成長を例にと
って酸化物の除去法について説明する。ＭＢＥ法におい
ては、ＧａＡｓ結晶基板は、一般にモリブデンのブロッ
クにインジウムのはんだで貼付けられた状態で装置にセ
ットされる。これは、結晶基板の温度分布を良くした
り、塵の付着を避けるために、結晶基板を横、或いは縦
にする必要による。モリブデンのブロックに貼付ける
際、ＧａＡｓ結晶基板は大気中で加熱されるので、結晶
基板表面にＧａＡｓの酸化膜が形成される。結晶成長時
に結晶表面に酸化膜があると、エピタキシャル成長を正
常に行うことができない。そのため、従来は、結晶基板
を６００℃程度に加熱することによりＧａＡｓの酸化膜
を結晶基板から離脱させた後、結晶成長を行っていた。
また、この温度では結晶基板がらヒ素が抜けるため、ヒ
素のフラックスを当てながら加熱する必要があった。な
お、基板結晶としてＧａＡｓを例にとって説明したが、
ＩｎＰの場合にはリンのフラックスを当てながら加熱す
ることは同様である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】結晶基板表面の酸化膜
（ＧａＡｓ酸化膜、ＩｎＰ酸化膜など）を離脱させるた
めに結晶基板を６００℃以上に加熱する必要があった。
そのため、次のような問題があった。即ち、 １）一度結晶成長をおこなって急峻なドーパントの分布
を形成した後、基板上に再成長を行う場合、前に成長し
た結晶中のドーパントが熱により拡散し、急峻なドーパ
ントの分布を得ることが困難であった。 ２）結晶基板からヒ素あるいはリンが抜けないように加
熱中にヒ素あるいはリンのフラックスを照射しなけれな
らなかった。そのため、結晶成長装置内にヒ素あるいは
リンが多く付着し、安定した結晶成長を行うことが困難
であった。
（ＧａＡｓ酸化膜、ＩｎＰ酸化膜など）を離脱させるた
めに結晶基板を６００℃以上に加熱する必要があった。
そのため、次のような問題があった。即ち、 １）一度結晶成長をおこなって急峻なドーパントの分布
を形成した後、基板上に再成長を行う場合、前に成長し
た結晶中のドーパントが熱により拡散し、急峻なドーパ
ントの分布を得ることが困難であった。 ２）結晶基板からヒ素あるいはリンが抜けないように加
熱中にヒ素あるいはリンのフラックスを照射しなけれな
らなかった。そのため、結晶成長装置内にヒ素あるいは
リンが多く付着し、安定した結晶成長を行うことが困難
であった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決した３−５族化合物半導体ウェハの処理方法を提供す
るもので、３−５族化合物半導体ウェハの酸化膜を除去
する３−５族化合物半導体ウェハの処理方法において、
酸化膜に３族原料を供給した後、または供給しながらウ
ェハを加熱することにより酸化膜を除去することを特徴
とするものである。
決した３−５族化合物半導体ウェハの処理方法を提供す
るもので、３−５族化合物半導体ウェハの酸化膜を除去
する３−５族化合物半導体ウェハの処理方法において、
酸化膜に３族原料を供給した後、または供給しながらウ
ェハを加熱することにより酸化膜を除去することを特徴
とするものである。
【０００５】
【作用】３−５族化合物半導体を熱酸化すると、Ｍ2 Ｏ
3 を主成分とした酸化膜が表面に形成される（ここで、
Ｍは３族原子を表す）。この状態でウェハに３族原料を
供給した後、あるいは供給しながらウェハをある温度に
加熱すると、 Ｍ2 Ｏ3 ＋４Ｍ → ３Ｍ2 Ｏ などの反応が起こる。ここで生成された酸化物であるＭ
2 ＯはＭ2 Ｏ3 に比べて低い温度で分解し、ウェハより
離脱する性質を有する。本発明は３−５族化合物半導体
の上記性質を利用したもので、３−５族化合物半導体ウ
ェハ表面の酸化膜（Ｍ2 Ｏ3 ）に、３族原料を供給した
後、または供給しながらウェハを加熱すると、ウェハ表
面にＭ2 Ｏが形成される。この状態で比較的低い温度で
加熱すると、Ｍ2 Ｏが離脱して、ウェハ表面の酸化膜が
除去され。本発明によれば、比較的低い温度で酸化膜を
除去できるので、結晶中のドーパントの熱による拡散を
防ぐことができ、また、基板結晶からヒ素あるいはリン
が抜けるのを防ぐこともできる。
3 を主成分とした酸化膜が表面に形成される（ここで、
Ｍは３族原子を表す）。この状態でウェハに３族原料を
供給した後、あるいは供給しながらウェハをある温度に
加熱すると、 Ｍ2 Ｏ3 ＋４Ｍ → ３Ｍ2 Ｏ などの反応が起こる。ここで生成された酸化物であるＭ
2 ＯはＭ2 Ｏ3 に比べて低い温度で分解し、ウェハより
離脱する性質を有する。本発明は３−５族化合物半導体
の上記性質を利用したもので、３−５族化合物半導体ウ
ェハ表面の酸化膜（Ｍ2 Ｏ3 ）に、３族原料を供給した
後、または供給しながらウェハを加熱すると、ウェハ表
面にＭ2 Ｏが形成される。この状態で比較的低い温度で
加熱すると、Ｍ2 Ｏが離脱して、ウェハ表面の酸化膜が
除去され。本発明によれば、比較的低い温度で酸化膜を
除去できるので、結晶中のドーパントの熱による拡散を
防ぐことができ、また、基板結晶からヒ素あるいはリン
が抜けるのを防ぐこともできる。
【０００６】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明
する。図１は、ＧａＡｓ結晶基板表面にできた酸化膜を
除去する方法の一実施例の説明図である。その工程は次
の通りである。即ち、 １）ＧａＡｓ結晶基板２をモリブデンからなる結晶基板
ホルダ３にＩｎハンダで貼りつける。このとき、結晶基
板２は２００〜２５０℃に加熱されるので、ＧａＡｓ結
晶基板２表面にＧａＡｓの酸化膜１（Ｇａ2 Ｏ3 ）が形
成される。 ２）次いで、酸化膜１が形成されたＧａＡｓ結晶基板２
をＭＢＥ装置に導入し、結晶基板２を４００℃程度に加
熱する。次いで、結晶基板２の温度を徐々に上げながら
Ｇａメタルのセルのシャッタを開けて、結晶基板２上に
Ｇａ原子５を供給する。供給するＧａ原子５の量は、酸
化膜の厚さにもよるが、〜５×１０15ｃｍ-2程度（数原
子層分）で十分であった。Ｇａ原子５を供給しながら結
晶基板２温度を上げていったところ、４５０℃付近でＧ
ａＡｓ酸化物４（Ｇａ2 Ｏ）の離脱が観測された。な
お、ＧａＡｓ酸化物４の離脱は、電子線回折、離脱分子
の質量分析により確認された。上記実施例におけるＧａ
Ａｓ酸化物４の離脱温度は、ヒ素雰囲気中で離脱させた
従来の離脱温度に比較して１２０℃程低かった。また、
上記実施例で得られた、酸化膜１を除去した結晶基板２
上にＧａＡｓの結晶成長を行ったところ、良好なエピタ
キシャル結晶成長を行うことができた。なお、上記実施
例では、Ｇａを結晶基板に供給するために、メタルＧａ
を用いたが、トリエチルガリウムなどの有機金属を用い
ても、ＧａＡｓ酸化膜の離脱温度をヒ素雰囲気中で離脱
させる場合に比較して〜１００℃下げることができた。
また、ＧａＡｓ結晶基板に限らず、ＩｎＰ結晶基板に形
成された酸化膜に対してもメタルＩｎなどを供給して加
熱することにより、酸化膜を除去できることが確かめら
れた。
する。図１は、ＧａＡｓ結晶基板表面にできた酸化膜を
除去する方法の一実施例の説明図である。その工程は次
の通りである。即ち、 １）ＧａＡｓ結晶基板２をモリブデンからなる結晶基板
ホルダ３にＩｎハンダで貼りつける。このとき、結晶基
板２は２００〜２５０℃に加熱されるので、ＧａＡｓ結
晶基板２表面にＧａＡｓの酸化膜１（Ｇａ2 Ｏ3 ）が形
成される。 ２）次いで、酸化膜１が形成されたＧａＡｓ結晶基板２
をＭＢＥ装置に導入し、結晶基板２を４００℃程度に加
熱する。次いで、結晶基板２の温度を徐々に上げながら
Ｇａメタルのセルのシャッタを開けて、結晶基板２上に
Ｇａ原子５を供給する。供給するＧａ原子５の量は、酸
化膜の厚さにもよるが、〜５×１０15ｃｍ-2程度（数原
子層分）で十分であった。Ｇａ原子５を供給しながら結
晶基板２温度を上げていったところ、４５０℃付近でＧ
ａＡｓ酸化物４（Ｇａ2 Ｏ）の離脱が観測された。な
お、ＧａＡｓ酸化物４の離脱は、電子線回折、離脱分子
の質量分析により確認された。上記実施例におけるＧａ
Ａｓ酸化物４の離脱温度は、ヒ素雰囲気中で離脱させた
従来の離脱温度に比較して１２０℃程低かった。また、
上記実施例で得られた、酸化膜１を除去した結晶基板２
上にＧａＡｓの結晶成長を行ったところ、良好なエピタ
キシャル結晶成長を行うことができた。なお、上記実施
例では、Ｇａを結晶基板に供給するために、メタルＧａ
を用いたが、トリエチルガリウムなどの有機金属を用い
ても、ＧａＡｓ酸化膜の離脱温度をヒ素雰囲気中で離脱
させる場合に比較して〜１００℃下げることができた。
また、ＧａＡｓ結晶基板に限らず、ＩｎＰ結晶基板に形
成された酸化膜に対してもメタルＩｎなどを供給して加
熱することにより、酸化膜を除去できることが確かめら
れた。
【０００７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、３
−５族化合物半導体ウェハの酸化膜を除去する３−５族
化合物半導体ウェハの処理方法において、酸化膜に３族
原料を供給した後、または供給しながらウェハを加熱す
ることにより酸化膜を除去するため、従来法に比べて１
００〜１５０℃程低い加熱温度で酸化膜を除去できるの
で、 １）一度結晶成長を行った基板上に再成長を行う場合、
前に成長した結晶中のドーパントが熱により拡散するこ
とはなく、急峻なドーパントの分布を得ることができ
る、 ２）ヒ素またはリンのフラックスを照射しなくてもいい
温度で酸化膜を除去でき、従って、ヒ素またはリンの使
用量を大幅に減らすことができ、安全かつ安定してエピ
タキシャル成長を行うことが出来る、 という優れた効果がある。
−５族化合物半導体ウェハの酸化膜を除去する３−５族
化合物半導体ウェハの処理方法において、酸化膜に３族
原料を供給した後、または供給しながらウェハを加熱す
ることにより酸化膜を除去するため、従来法に比べて１
００〜１５０℃程低い加熱温度で酸化膜を除去できるの
で、 １）一度結晶成長を行った基板上に再成長を行う場合、
前に成長した結晶中のドーパントが熱により拡散するこ
とはなく、急峻なドーパントの分布を得ることができ
る、 ２）ヒ素またはリンのフラックスを照射しなくてもいい
温度で酸化膜を除去でき、従って、ヒ素またはリンの使
用量を大幅に減らすことができ、安全かつ安定してエピ
タキシャル成長を行うことが出来る、 という優れた効果がある。
【図１】本発明に係る３−５族化合物半導体ウェハの処
理方法の一実施例の説明図である。
理方法の一実施例の説明図である。
１ 酸化膜 ２ 結晶基板 ３ 結晶基板ホルダ ４ 酸化物 ５ Ｇａ原子
Claims (1)
- 【請求項１】 ３−５族化合物半導体ウェハの酸化膜を
除去する３−５族化合物半導体ウェハの処理方法におい
て、酸化膜に３族原料を供給した後、または供給しなが
らウェハを加熱することにより酸化膜を除去することを
特徴とする３−５族化合物半導体ウェハの処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12273192A JPH05291267A (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | ３−５族化合物半導体ウェハの処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12273192A JPH05291267A (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | ３−５族化合物半導体ウェハの処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05291267A true JPH05291267A (ja) | 1993-11-05 |
Family
ID=14843194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12273192A Pending JPH05291267A (ja) | 1992-04-15 | 1992-04-15 | ３−５族化合物半導体ウェハの処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05291267A (ja) |
-
1992
- 1992-04-15 JP JP12273192A patent/JPH05291267A/ja active Pending
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