JPS5833840A - 半導体表面を疎水性にするエツチング方法 - Google Patents
半導体表面を疎水性にするエツチング方法Info
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- JPS5833840A JPS5833840A JP56131578A JP13157881A JPS5833840A JP S5833840 A JPS5833840 A JP S5833840A JP 56131578 A JP56131578 A JP 56131578A JP 13157881 A JP13157881 A JP 13157881A JP S5833840 A JPS5833840 A JP S5833840A
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- Japan
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- etchant
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10P—GENERIC PROCESSES OR APPARATUS FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10P70/00—Cleaning of wafers, substrates or parts of devices
- H10P70/10—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process
- H10P70/15—Cleaning before device manufacture, i.e. Begin-Of-Line process by wet cleaning only
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は化合物半導体表面を疎水性にするエツチング方
法に関するものである。
法に関するものである。
従来１−Ｖ族化合物半導体、たとえばＧａＡｓ及びＧａ
ＡｓＰ系半導体に共通のエッチャントとしてはＨｇＳＯ
４： ＆Ｏｉ ： ＢｈＯ−４： ｌ ： ｌエッチャ
ント、又ＧａＡｓＰ系のみ゛にはＨＦ ：ＨＮＯ，＝ｌ
： ｌ エッチャント等が広く用いられてきた。しか
し、これらのエッチャントを用いてエツチングを行り九
場合、エツチング後の化合物半導体表面は親水性であシ
、疎水性の半導体表面を得ることは不可能であった。
ＡｓＰ系半導体に共通のエッチャントとしてはＨｇＳＯ
４： ＆Ｏｉ ： ＢｈＯ−４： ｌ ： ｌエッチャ
ント、又ＧａＡｓＰ系のみ゛にはＨＦ ：ＨＮＯ，＝ｌ
： ｌ エッチャント等が広く用いられてきた。しか
し、これらのエッチャントを用いてエツチングを行り九
場合、エツチング後の化合物半導体表面は親水性であシ
、疎水性の半導体表面を得ることは不可能であった。
かかる親水性の化合物半導体表面には、親水性をもたら
す水酸基−〇Ｈ基や、水分を吸着するかもしくは吸水し
易すい酸化物等が存在することが多く、これらは素子製
造プロセス中の絶縁膜形成や熱拡散工程の安定性、再現
性に多大な悪影響を及ばず欠点があった。このために、
かかる欠点を除去するためには上述の親水性をもたらす
要因を取シ除き半導体表面を疎水性にする必要があシ、
具体的には上記のエツチング後に例えば弗酸ＨＦ液中で
の該化合物半導体表面のスワ１１に行なう必要があった
。しかしこの弗酸液中でのスワブ工程は、人体に著しく
有害な弗酸を長時間にわたって取扱うことから作業者へ
の重大な危険性を招き、更に作業性を著しく低下させ作
業能率も劣っているのが現状であった。
す水酸基−〇Ｈ基や、水分を吸着するかもしくは吸水し
易すい酸化物等が存在することが多く、これらは素子製
造プロセス中の絶縁膜形成や熱拡散工程の安定性、再現
性に多大な悪影響を及ばず欠点があった。このために、
かかる欠点を除去するためには上述の親水性をもたらす
要因を取シ除き半導体表面を疎水性にする必要があシ、
具体的には上記のエツチング後に例えば弗酸ＨＦ液中で
の該化合物半導体表面のスワ１１に行なう必要があった
。しかしこの弗酸液中でのスワブ工程は、人体に著しく
有害な弗酸を長時間にわたって取扱うことから作業者へ
の重大な危険性を招き、更に作業性を著しく低下させ作
業能率も劣っているのが現状であった。
本発明は、これらの欠点を解決するために多数の研究を
重ねた結果半導体表面をＩ（Ｃｊｌ ： ＨａＳＱｔ
：ＨｍＯの三成分系エッチャントによりエツチングする
ことにより、前記のスワブエ楊を行うことなく安全性を
高め、しかもエツチング作業の所要時間を短縮し得るこ
とを見出しこの発明に至ったものである。
重ねた結果半導体表面をＩ（Ｃｊｌ ： ＨａＳＱｔ
：ＨｍＯの三成分系エッチャントによりエツチングする
ことにより、前記のスワブエ楊を行うことなく安全性を
高め、しかもエツチング作業の所要時間を短縮し得るこ
とを見出しこの発明に至ったものである。
即ちこの発明は、化合物半導体表面ｅＨ（Ｊ：＆８０＋
： ＨｓＯの三成分系エッチャントによりエツチング
することｔ−特徴とするものである。
： ＨｓＯの三成分系エッチャントによりエツチング
することｔ−特徴とするものである。
上記三成分系エッチャントとしては、特に３ＨＣｊｌ：
１Ｈｓ８０４ ： １Ｈｉｏ、Ｉ ＨＣｎ ： １Ｆ
ｂＳＯａ ： Ｉ ＬＯあるいは７ＨＣＡ ： ７Ｈａ
８０． ： ＩＨｓＯの使用が特に望ましい。
１Ｈｓ８０４ ： １Ｈｉｏ、Ｉ ＨＣｎ ： １Ｆ
ｂＳＯａ ： Ｉ ＬＯあるいは７ＨＣＡ ： ７Ｈａ
８０． ： ＩＨｓＯの使用が特に望ましい。
次に本発明を実施例を示しつつよ）詳細に説明する。
先ず本発明の実施例を以下に示す。この実施例における
疎水性表面を得るために用いたエッチャントの組成はＨ
ｓ８０４ ： ＨＣ＆ ： ）（１０＝ １ ： ３
： ｌである。
疎水性表面を得るために用いたエッチャントの組成はＨ
ｓ８０４ ： ＨＣ＆ ： ）（１０＝ １ ： ３
： ｌである。
そして液温は２５〜３０℃、エツチング時間は約１分で
あった。このエツチングによシ、従来の前記Ｈｓ Ｓ
０４二ＨｓＯｓ ： ＨｓＯ＝ ４ ： ｌ ： ｌエ
ッチャントを用い液温２５〜３０℃、エツチング時間約
５分のエツチングをした親水性の半導体表面を略完全に
疎水性にすることができた。この疎水性表面が得られる
効果は、上述のＨｓＳＯｉ ： ＆Ｏｘ ： Ｈ！Ｏ＝
４ ：ｌ：１によるエツチングを行なわない半導体表面
にも同様に有効である。この結果、疎水性を得るために
一般に行なっていた従来の弗酸によるスワプ工程が全く
不必要となシ、人体に対する安全性が確保され、作業能
率ｔｓしく向上させることが可能である。
あった。このエツチングによシ、従来の前記Ｈｓ Ｓ
０４二ＨｓＯｓ ： ＨｓＯ＝ ４ ： ｌ ： ｌエ
ッチャントを用い液温２５〜３０℃、エツチング時間約
５分のエツチングをした親水性の半導体表面を略完全に
疎水性にすることができた。この疎水性表面が得られる
効果は、上述のＨｓＳＯｉ ： ＆Ｏｘ ： Ｈ！Ｏ＝
４ ：ｌ：１によるエツチングを行なわない半導体表面
にも同様に有効である。この結果、疎水性を得るために
一般に行なっていた従来の弗酸によるスワプ工程が全く
不必要となシ、人体に対する安全性が確保され、作業能
率ｔｓしく向上させることが可能である。
次に、このＨ２ＳＯ４： ＨＣｆｆｉ ： ＨｓＯｍ
１ ： ３ ： １エツチヤントによって疎水性が得ら
れる現象を明らかにするため、光電子分光分析法（Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｎ ５ｐｅ−ｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ Ｃｈｅ
ｍｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ；以下ＥＳＣＡと云う）
によって、半導体表面の元素とその結合状態の分析を行
なった。この分析方法は、半導体表面にＸ線もしくは紫
外線を照射し、この時、励起、放出される元素面・有の
電子のエネルギーを分析し、元素の固定と化学的結合状
態を知るもので、分析試料の表面層数十人の情報を得る
ことができるのである。
１ ： ３ ： １エツチヤントによって疎水性が得ら
れる現象を明らかにするため、光電子分光分析法（Ｅｌ
ｅｃｔｒｏｎ ５ｐｅ−ｃｔｒｏｓｃｏｐｉｃ Ｃｈｅ
ｍｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ；以下ＥＳＣＡと云う）
によって、半導体表面の元素とその結合状態の分析を行
なった。この分析方法は、半導体表面にＸ線もしくは紫
外線を照射し、この時、励起、放出される元素面・有の
電子のエネルギーを分析し、元素の固定と化学的結合状
態を知るもので、分析試料の表面層数十人の情報を得る
ことができるのである。
第１ｒＩＡはＱａＡｓＰつ：’ ” ｔ ＨａＳＯａ
： ＨｓＯｍ ： Ｈａ Ｏ＝４：ｌ：１エツチヤント
を用い、液温２５℃、エツチング時間５分の条件でエツ
チングし九ＧａＡｓＰ表面のＥ８ＣＡによる燐Ｐｔ−中
心としたスペクトルを示すものである。図中１１は共有
結合をしている燐のピークであ）、また、１２は酸化し
た燐ｐｓｏ、のピークを示している。第２図は、同様に
第１図の分析試料と同じ条件で、ＨａＳＯａ ： Ｈｓ
Ｏｓ ：％Ｏ−４：ｌ：ｌエッチャントを用いてエツチ
ングし九〇ａＡｓＰウェハ’ｋＢＢＣＡ装置内でアルゴ
ンイオンＡｒ スパッタリングによって約１５ＯＡエ
ツチングした場合の燐を中心としたＥＳＣＡスペクトル
を示している。同図において２１は共有結合している燐
のピーク、２２は酸化されたｐ、ｏ、のピークが現われ
る位置を示している。第３図は、Ｉｉ１図の分析に用い
た同一の〇ａＡｎＰクエノへを、第１図ＯＧａＡｓＰク
エハエツチング廻理と同一条件でＨｓＢＯ＜：迅Ｑｌ：
ＨＩＯ＝ ４ ： ｌ ： ｌエッチャントを用いエ
ツチングした後、Ｈ１ＳＯ４： ＨＣＡ ： ＆０−１
： ３ ： １エツチヤン）を用い液温２５℃、ニー
ｙ’ｙ−ｙｙ時間１分でエツチング処理し九ＧａＡｓＰ
ウェハ表面の燐を中心としたＥＳＣＡスペクトルである
。同図において３１ｑ共有結合している燐のピーク、３
２は同酸化物ＰＩＯＩのピークを示している。
： ＨｓＯｍ ： Ｈａ Ｏ＝４：ｌ：１エツチヤント
を用い、液温２５℃、エツチング時間５分の条件でエツ
チングし九ＧａＡｓＰ表面のＥ８ＣＡによる燐Ｐｔ−中
心としたスペクトルを示すものである。図中１１は共有
結合をしている燐のピークであ）、また、１２は酸化し
た燐ｐｓｏ、のピークを示している。第２図は、同様に
第１図の分析試料と同じ条件で、ＨａＳＯａ ： Ｈｓ
Ｏｓ ：％Ｏ−４：ｌ：ｌエッチャントを用いてエツチ
ングし九〇ａＡｓＰウェハ’ｋＢＢＣＡ装置内でアルゴ
ンイオンＡｒ スパッタリングによって約１５ＯＡエ
ツチングした場合の燐を中心としたＥＳＣＡスペクトル
を示している。同図において２１は共有結合している燐
のピーク、２２は酸化されたｐ、ｏ、のピークが現われ
る位置を示している。第３図は、Ｉｉ１図の分析に用い
た同一の〇ａＡｎＰクエノへを、第１図ＯＧａＡｓＰク
エハエツチング廻理と同一条件でＨｓＢＯ＜：迅Ｑｌ：
ＨＩＯ＝ ４ ： ｌ ： ｌエッチャントを用いエ
ツチングした後、Ｈ１ＳＯ４： ＨＣＡ ： ＆０−１
： ３ ： １エツチヤン）を用い液温２５℃、ニー
ｙ’ｙ−ｙｙ時間１分でエツチング処理し九ＧａＡｓＰ
ウェハ表面の燐を中心としたＥＳＣＡスペクトルである
。同図において３１ｑ共有結合している燐のピーク、３
２は同酸化物ＰＩＯＩのピークを示している。
次に第４図は、第３図と同一条件のエツチング処理によ
るＧ＆ＡＩＰウェハを、ｊ１１！２図の分析と同様にア
ルゴンイオンのスパッタリングによって表面層を約１５
ＯＡエツチングした分析試料の燐を中心とし九ＥＳＣＡ
スペクトルである。図において、４１は共有結合による
燐のピーク、４２は同酸化物Ｐ、０．０ピークが現われ
る位置を示している。
るＧ＆ＡＩＰウェハを、ｊ１１！２図の分析と同様にア
ルゴンイオンのスパッタリングによって表面層を約１５
ＯＡエツチングした分析試料の燐を中心とし九ＥＳＣＡ
スペクトルである。図において、４１は共有結合による
燐のピーク、４２は同酸化物Ｐ、０．０ピークが現われ
る位置を示している。
第１図と第３図の２３０ｍのピークである１２と３２の
ピーク高さを比較すると、第１図のピーク１２が第３図
のピーク３２よシはるかに高＜ 、Ｈａｌｏ４： Ｈｓ
Ｏｓ ： ＨＩＯ＝ ４ ： ｌ ： ｌによるエツチ
ング処理したものは、ＧａＡｓＰ表面に燐酸化物を多量
に生成していることが理解さる。これとは対照的にＨａ
ｌｏ。
ピーク高さを比較すると、第１図のピーク１２が第３図
のピーク３２よシはるかに高＜ 、Ｈａｌｏ４： Ｈｓ
Ｏｓ ： ＨＩＯ＝ ４ ： ｌ ： ｌによるエツチ
ング処理したものは、ＧａＡｓＰ表面に燐酸化物を多量
に生成していることが理解さる。これとは対照的にＨａ
ｌｏ。
：ＨＣ患： ＨｓＯ−１： ３ ： ｌによるもの社、
図示の３２ピークが低（ＧａＡｓＰ表面に存在している
燐酸化物が極めて少ないことが明らかである。
図示の３２ピークが低（ＧａＡｓＰ表面に存在している
燐酸化物が極めて少ないことが明らかである。
またアルゴンイオンによるスノ臂ツタエツチングで表面
層を取除いた試料である第２図と第４図のピーク２２と
４２の位置にＰＩＯＩのピークが存在しないことから、
該Ｐ！０１はＧａＡｓＰ表面層にのみ存在することが理
解される。
層を取除いた試料である第２図と第４図のピーク２２と
４２の位置にＰＩＯＩのピークが存在しないことから、
該Ｐ！０１はＧａＡｓＰ表面層にのみ存在することが理
解される。
以上のように上記ＨＩＳＯ４： ＨｓＯｓ ： ＆Ｏ＝
４ ： １；ｌエッチャントを用いた。エツチング処
理では、ＱａＡ＠Ｐウニ八表面にへ酸化物が生じ、この
酸化物が親水性であるため、ウェハ表面が親水性となり
、これに対しＨａ８０４ ：Ｈ（Ｊ ：ＨａＯ＝１ ：
３ ： １エツチヤントを用いエツチングを行うと、
この表面に生成している燐酸化物を溶解、除去するため
、その表面を確実に疎水性にすることができるものと考
えて良い。
４ ： １；ｌエッチャントを用いた。エツチング処
理では、ＱａＡ＠Ｐウニ八表面にへ酸化物が生じ、この
酸化物が親水性であるため、ウェハ表面が親水性となり
、これに対しＨａ８０４ ：Ｈ（Ｊ ：ＨａＯ＝１ ：
３ ： １エツチヤントを用いエツチングを行うと、
この表面に生成している燐酸化物を溶解、除去するため
、その表面を確実に疎水性にすることができるものと考
えて良い。
前記の実施例では、用いるエッチャントとして３ＨＣｊ
ｌ ： Ｉ Ｈ２ＢＯ３： ｌＨｍＯについて説明した
が、上述した次の組成のエッチャントについても略同様
の効果を生じることが確認された。
ｌ ： Ｉ Ｈ２ＢＯ３： ｌＨｍＯについて説明した
が、上述した次の組成のエッチャントについても略同様
の効果を生じることが確認された。
ＨＣＡ ： ＬａＯ２： ＨｓＯ−１： ｌ ： ＩＨ
ＣｊＬ ： ＬａＯ４：Ｈｌｏ ＝ ７ ： ７ ：
１次に第５図は本発明の上記実施例に加えて行った上述
の三成分系エッチャントの各成分を他の二成分比で表わ
した場合の結果を示したものであシ、充分な効果を示し
た満足できる部分を夫々ポイントで表わし、又斜線部は
同様の良好な結果が期待できる部分を表わしたものであ
る。
ＣｊＬ ： ＬａＯ４：Ｈｌｏ ＝ ７ ： ７ ：
１次に第５図は本発明の上記実施例に加えて行った上述
の三成分系エッチャントの各成分を他の二成分比で表わ
した場合の結果を示したものであシ、充分な効果を示し
た満足できる部分を夫々ポイントで表わし、又斜線部は
同様の良好な結果が期待できる部分を表わしたものであ
る。
以上の如く本発明は、化合物半導体を特定のエッチャン
トを用いてのエツチングすることによシ、その表面を疎
水性にできる利点があり、素子製造工程における上記ス
ワプ工程を省略することができ、上記安全性向上及び処
理時間の短縮ができるなどその工業的価値は非常に大き
い。
トを用いてのエツチングすることによシ、その表面を疎
水性にできる利点があり、素子製造工程における上記ス
ワプ工程を省略することができ、上記安全性向上及び処
理時間の短縮ができるなどその工業的価値は非常に大き
い。
第１図乃至第４図は横軸で結合エネルギー、たて軸で光
電子強度を示したＥＳＣ人分析法によるＰの２Ｐ軌道に
対応するピークを示した図で、第１図は、従来のエッチ
ャントを用いたＧａＡａＰウェハのピーク、第２図は、
第１図のウェハをＡｒ＋プラズマでエツチングした場合
のピーク、第３図は、本発明の一実施例のエッチャント
を用いたウェハのピーク、第４図は、第３図のウェハを
第２図と同様にエツチングした場合のピークを夫々示し
、第５図はこの発明のエッチャントの各成分の他の二成
分に対する比を変えてその効果を示した組成図である。 １１．２１，３１．４１−・・共有結合しているＰのピ
ーク、１２，２２，３２，４２・・・リン酸化物のピー
ク。 特許出願人 沖電気工業株式会社 第１図 １１ ／ ＩＰ！令エネ＋＋ｚ：ｘ（−（ｅＶ） 第２図。。 ／ ｌ＠舎エネ２レヘ゛−（ｅＶ）
電子強度を示したＥＳＣ人分析法によるＰの２Ｐ軌道に
対応するピークを示した図で、第１図は、従来のエッチ
ャントを用いたＧａＡａＰウェハのピーク、第２図は、
第１図のウェハをＡｒ＋プラズマでエツチングした場合
のピーク、第３図は、本発明の一実施例のエッチャント
を用いたウェハのピーク、第４図は、第３図のウェハを
第２図と同様にエツチングした場合のピークを夫々示し
、第５図はこの発明のエッチャントの各成分の他の二成
分に対する比を変えてその効果を示した組成図である。 １１．２１，３１．４１−・・共有結合しているＰのピ
ーク、１２，２２，３２，４２・・・リン酸化物のピー
ク。 特許出願人 沖電気工業株式会社 第１図 １１ ／ ＩＰ！令エネ＋＋ｚ：ｘ（−（ｅＶ） 第２図。。 ／ ｌ＠舎エネ２レヘ゛−（ｅＶ）
Claims (2)
- （１）化合物半導体表面をＨＣＡ ： ＨｇＳＯ４：
ＨｓＯの３成分系エッチャントによシエッチングするこ
とを特徴とする半導体表面を疎水性にするエツチング方
法。 - （２）上記エッチャントとして、３ＨＣｊ！：ｌ馬Ｓ０
４：１Ｈｓｏ、ＩＨＣ凰： １ＨｓｓＯ４： ｌＨ＊ｏ
あるいは７ＨＣＡ ニア ＨｇＳＯ４： Ｉ ＨｓＯの
いづれかの三成分系エッチャントを用いる前第１項記載
のエツチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56131578A JPS5833840A (ja) | 1981-08-24 | 1981-08-24 | 半導体表面を疎水性にするエツチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56131578A JPS5833840A (ja) | 1981-08-24 | 1981-08-24 | 半導体表面を疎水性にするエツチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5833840A true JPS5833840A (ja) | 1983-02-28 |
| JPH0119260B2 JPH0119260B2 (ja) | 1989-04-11 |
Family
ID=15061321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56131578A Granted JPS5833840A (ja) | 1981-08-24 | 1981-08-24 | 半導体表面を疎水性にするエツチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5833840A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6016428A (ja) * | 1983-07-08 | 1985-01-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 化合物半導体のエツチング方法 |
-
1981
- 1981-08-24 JP JP56131578A patent/JPS5833840A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6016428A (ja) * | 1983-07-08 | 1985-01-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 化合物半導体のエツチング方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0119260B2 (ja) | 1989-04-11 |
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