WO2008023639A1 - Semiconductor substrate for epitaxial growth and process for producing the same - Google Patents

Semiconductor substrate for epitaxial growth and process for producing the same Download PDF

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epitaxial growth
film
hgcdte
cdte
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Kenji Suzuki
Ryuichi Hirano
Hideki Kurita
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    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
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    • C30B33/00—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure

Definitions

  • the present invention relates to an epitaxial growth semiconductor substrate suitable for epitaxial growth of an HgCdTe film and a method for manufacturing the same, and more particularly to a CdTe substrate or a CdZnTe substrate.
  • an infrared sensor for detecting infrared rays for example, a pn junction diode obtained by epitaxially growing a HgCdTe film on a CdTe compound semiconductor substrate such as a CdTe substrate or a CdZnTe substrate is known as a photodiode. It has been.
  • the growth substrate for epitaxially growing the HgCdTe film is mirror-finished by the method described in Patent Document 1, for example.
  • the CdTe substrate for epitaxial growth is obtained by slicing a thin CdTe single crystal obtained by the vertical Bridgman method and other methods, lapping it, and then passing through steps such as etching and polishing.
  • the final polishing is performed to finish the wafer surface to a mirror finish. Examples of the final polishing include a mirror etching method and a mirror polishing method.
  • Patent Document 1 proposes a mirror-polishing liquid suitable for the mirror-polishing method, whereby a mirror surface with less undulation and less surface abnormality can be obtained.
  • an epitaxial growth substrate that has been mirror-finished by the above-described method is not used immediately for epitaxial growth, but may be used for epitaxial growth after being stored for a predetermined period. Many. At this time, the epitaxial growth substrate needs to be kept in a state of being accommodated in a wafer storage container one by one because it is necessary to keep the surface clean.
  • Patent Document 2 discloses a wafer storage container suitable for storing an epitaxial growth substrate.
  • the wafer storage container storing the wafer is laminated. Wrap it in a bag, and then evacuate the inside of the laminate bag and fill it with an inert gas such as nitrogen gas. Prevent particles from entering the wafer storage container from the unit!
  • an oxide film that prevents normal epitaxy growth is formed in many ways.
  • an epitaxial film is used in order to remove the oxide film. Etching with Br methanol is performed as a pretreatment for growth.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Publication No. 6-92278
  • Patent Document 2 WO2005 / 112106Al
  • the etching process as a pretreatment for the epitaxial growth is time-consuming and the etching process itself deteriorates the quality of the substrate surface, so that the epitaxially grown film formed on the substrate is deteriorated. There is a problem of increasing defects.
  • the present invention provides an epitaxial growth semiconductor substrate that does not require an etching process as a pretreatment when performing an epitaxial growth of an HgCdTe film, thereby preventing defects in the HgCdTe growth film.
  • the purpose is to reduce.
  • the present invention has been made to solve the above-described problem, and is a CdTe-based compound semiconductor substrate for performing HgCdTe epitaxial growth, and within a predetermined time after being subjected to a mirror finish. It is characterized in that the ratio of Te oxide to the total amount of Te contained in the inert gas atmosphere and obtained by XPS measurement is 30% or less. In particular, it is an epitaxial growth substrate made of CdTe or CdZnTe.
  • the “total Te amount” means the total amount of Te alone and the Te compound.
  • the “mirror finishing process” is a finishing process that is finally performed after the substrate is subjected to a polishing / cleaning process, and is performed by, for example, a mirror polishing method or a mirror etching method.
  • an epitaxial growth substrate is accommodated in a predetermined wafer storage container, the wafer storage container is packaged in a laminate bag, and further laminated. and evacuating the bag was filled with nitrogen gas, there s equipotent method for sealing the laminated bag.
  • the substrate is accommodated in an inert gas atmosphere within 10 hours. I tried to do it. Thereby, the ratio of Te oxide to the total amount of Te on the substrate surface by XPS measurement can be within the above-mentioned range.
  • the inventors of the present invention have formed the surface of the substrate during storage under the view that it is not preferable to perform an etching process as a pretreatment when the HgCdTe film is epitaxially grown on the CdTe substrate. We thought that a good quality epitaxial growth film could be formed without performing an etching process by reducing the oxide film.
  • Te oxide accounted for the total amount of Te on the substrate surface measured by XPS. If the ratio of fluoride (Te oxide / total Te) is within 30%, defects generated in the HgCdTe growth film can be effectively reduced.
  • the relationship between the time during which the CdTe substrate is exposed to the atmosphere and the amount of the surface oxide film is investigated, and the amount of oxide film formed on the substrate surface is controlled by controlling the time during which the CdTe substrate is exposed to the atmosphere. It was found that it can be controlled. Furthermore, by storing and storing the mirror-finished CdTe substrate in a nitrogen gas atmosphere, the oxide film (Te oxide) on the substrate surface is stored during storage. Since it is possible to avoid the progress of the formation, pay attention to the time until the mirror-finished substrate is accommodated in the nitrogen gas atmosphere, and the Te oxide formed on the CdTe substrate surface by controlling this time Established a method to control the amount of.
  • Table 1 shows the time until the mirror-finished CdTe substrate is accommodated in a nitrogen gas atmosphere, and the ratio (%) of Te oxide to the total amount of Te when the CdTe substrate surface is measured by XPS. Show. The XPS measurement of the CdTe substrate surface was performed after storing the mirror-finished CdTe substrate in a nitrogen gas atmosphere for 30 days.
  • Te oxide amount / total Te amount increases as the time from mirror finishing to storage in the nitrogen gas atmosphere increases. It can be seen that the formation of Te oxide is in progress. Specifically, the amount of Te oxide / total Te increases gradually when the time from mirror finish to storage in a nitrogen gas atmosphere is 5 minutes, 15 minutes, 60 minutes, 180 minutes, and 600 minutes. The amount of Te oxide / total Te is 45% per day, and the amount of Te oxide / total Te is 80% or more after 30 days or more and is almost saturated.
  • the ratio of Te oxide to the total amount of Te on the surface of the CdTe substrate (Te oxide amount / total Te amount) is within 30%, defects generated in the HgCdTe growth film can be effectively reduced.
  • After mirror-finishing the substrate, storing it in a nitrogen gas atmosphere within 600 minutes (10 hours) can greatly reduce the effect of the surface oxide film of the CdTe substrate stored in that state on HgCdTe epitaxial growth.
  • the present invention has been completed on the basis of the above findings, and is a CdTe system in which the ratio of Te oxide (Te oxide amount / total Te amount) to the total Te amount on the substrate surface is within 30%. It is a compound semiconductor substrate.
  • the substrate should be mirror-finished and stored in a nitrogen gas atmosphere within 10 hours! /. The invention's effect
  • a CdTe-based semiconductor substrate for example, a CdTe substrate or a CdZnTe substrate
  • an oxide film formed on the substrate surface after mirror finishing that is, Te Since the amount of oxide is controlled within 30% of the total amount of Te, defects generated in the epitaxially grown film can be effectively reduced.
  • the conventional etching process can be omitted, and the surface of the substrate accompanying the etching process can be omitted. It is possible to prevent the deterioration of quality and the occurrence of defects after epitaxial growth.
  • CdTe single crystals were grown by the vertical Bridgman method, which was conventionally used as a CdTe single crystal growth method. Then, the Cd Te substrate thinly cut from the obtained CdTe single crystal was subjected to a polishing / cleaning process such as lapping, etching and polishing, and then subjected to a mirror finishing process by a final polishing process.
  • This mirror finishing process is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-290135.
  • the mirror-finished CdTe substrate thus obtained was stored in a predetermined wafer storage container and stored for a predetermined period. Thereafter, the CdTe substrate was taken out from the wafer storage container, and an HgCdTe film was epitaxially grown on the substrate.
  • the mirror-finished CdTe substrate described above was stored in a wafer storage container and stored in the atmosphere for 180 minutes or 600 minutes, and then stored in a nitrogen gas atmosphere.
  • a wafer storage container containing a CdTe substrate was packed in a laminate bag, and the laminate bag was evacuated and then filled with nitrogen gas, and the laminate bag was sealed and placed in a nitrogen gas atmosphere. Tsuma The time from mirror finish to sealing the laminated bag is 180 minutes or 600 minutes.
  • the CdTe substrate was taken out from the wafer storage container, and an HgCdTe film was epitaxially grown on the substrate (without etching treatment as a pretreatment).
  • Table 2 shows the amount of Te oxide / total Te on the surface of the CdTe substrate and the number of defects generated in the HgCdTe growth film.
  • the Te oxide amount / total Te amount on the CdTe substrate surface is calculated from the total Te amount and Te oxide amount when the CdTe substrate surface is measured by XPS.
  • the number of defects in the HgCdTe growth film is indicated by the density calculated from the number of defects that can be seen in the field of view by observing the surface of the growth film with an optical microscope (X200).
  • the amount of Te oxide / total Te on the surface of the CdTe substrate before epitaxial growth was 30% or less, so an extremely good HgCdTe film with a small number of defects generated in the HgCdTe growth film was formed. I was able to grow it.
  • Comparative Example 1 the above-described mirror-finished CdTe substrate was stored in a wafer storage container and stored in the atmosphere for 1, 30, or 120 days, and then stored in a nitrogen gas atmosphere.
  • the accommodation method in a nitrogen gas atmosphere is the same as in the example.
  • Table 3 shows the amount of Te oxide / total amount of Te on the surface of the CdTe substrate and the number of defects generated in the HgCdTe growth film.
  • the amount of Te oxide / total Te was 45% and the number of defects generated in the HgCdTe growth film was 1700 / cm 2 when housed in a nitrogen gas atmosphere within one day after mirror finishing. .
  • the amount of Te oxide / total Te was 82%, and the number of defects generated in the HgCdTe growth film was 3350 / cm 2 .
  • the Te oxide amount / total Te amount was 80%, and the number of defects generated in the HgCdTe growth film was 3100 / cm 2 .
  • Comparative Example 2 the mirror-finished CdTe substrate described above was stored in a wafer storage container and stored in the atmosphere for 30 days. Thereafter, the CdTe substrate was taken out from the wafer storage container, and the substrate was etched with Br methanol, and then the HgCdTe film was epitaxially grown.
  • Table 4 shows the number of defects generated in the HgCdTe growth film. From Table 4, when the mirror-finished CdTe substrate was stored in the air, the number of defects generated in the HgCdTe growth film was 2300 / cm.
  • the Te oxide film formed on the substrate surface was removed, but the surface quality deteriorated. Therefore, the number of defects generated in the HgCdTe growth film has increased. Compared with the results of the examples, the number of defects in the HgCdTe growth film is about five times. Compared with the results of Comparative Example 1, the number of defects in the HgCdTe growth film can be reduced by etching with Br methanol when stored in the atmosphere for 30 days or more. It can be seen that if the period is about one day, the number of defects in the HgCdTe growth film is reduced without the Br methanol etching process.
  • the HgCdTe film is more than the case of performing the pretreatment etching process.
  • the number of defects generated in the growth film can be significantly reduced.
  • it is desirable that the time from when the CdTe substrate is mirror-finished to being accommodated in the nitrogen gas atmosphere is 10 hours or less.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be modified without departing from the gist thereof.
  • the force described in the case of using a CdTe single crystal as a substrate is also effective when other CdTe-based compound semiconductor single crystals (for example, CdZnTe single crystals) are used as substrates for epitaxial growth.

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Description

明 細 書
ェピタキシャル成長用半導体基板及びその製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、 HgCdTe膜のェピタキシャル成長に適したェピタキシャル成長用半導 体基板及びその製造方法に関し、特に、 CdTe基板又は CdZnTe基板に関する。 背景技術
[0002] 従来、赤外線を検知する赤外線センサとしては、例えば、 CdTe基板や CdZnTe基 板等の CdTe系化合物半導体基板上に HgCdTe膜をェピタキシャル成長させた pn 接合ダイオードをフォトダイオードとしたものが知られている。
[0003] この HgCdTe膜をェピタキシャル成長させるための成長用基板は、例えば、特許文 献 1に記載の方法により鏡面仕上げされる。具体的には、ェピタキシャル成長用 CdT e基板は、垂直ブリッジマン法その他の方法によって得た CdTe単結晶を薄く切断し、 それをラッピングした後、エッチング、ポリツシング等の段階を経由して、最終的にゥェ ハ表面を鏡面に仕上げる最終ポリッシングを行って仕上げられる。この最終ポリッシ ングには、例えば、鏡面エッチング法と鏡面研磨法とがある。
[0004] さらに、特許文献 1では、鏡面研磨法に適した鏡面研磨液が提案されており、これ により、うねりが小さぐかつ、表面異常の少ない鏡面が得られるようにしている。
[0005] ところで、上述した方法により鏡面仕上げされたェピタキシャル成長用基板は、その まますぐにェピタキシャル成長に用いられず、所定の期間保管された後、ェピタキシ ャル成長に使用されることが多い。このとき、ェピタキシャル成長用基板は、その表面 を清潔に維持する必要があるために、一枚ごとにウェハ保管容器に収容された状態 で保管される。例えば、特許文献 2には、ェピタキシャル成長基板の保管に適したゥ ェハ保管容器が開示されている。
[0006] 上記ウェハ保管容器にェピタキシャル成長用基板を収容して保管する場合、半導 体ウェハの表裏面にパーティクルが付着する虞があるため、一般には、ウェハを収容 したウェハ保管容器をラミネート袋で包装し、さらにラミネート袋内を排気して窒素ガ ス等の不活性ガスで充填し、ラミネート袋を密閉することで外気との接触を遮断し、外 部からウェハ保管容器内にパーティクルが侵入するのを防止して!/、る。
[0007] このようにして、所定の期間保管された CdTe基板表面には、正常なェピタキシャル 成長を妨げる酸化膜が少なからず形成されているので、従来は、酸化膜を除去する ためにェピタキシャル成長の前処理として Brメタノールによるエッチング処理を行う ようにしている。
特許文献 1 :特公平 6— 92278号公報
特許文献 2 :WO2005/112106Al
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0008] しかしながら、ェピタキシャル成長の前処理としてのエッチング処理は、手間がかか る上にエッチング処理自体が基板表面の品質を劣化させるため、該基板上に形成さ れたェピタキシャル成長膜の欠陥を増大させてしまうという問題がある。
[0009] 本発明は、 HgCdTe膜のェピタキシャル成長を行う際に、前処理としてのエツチン グ処理が不要なェピタキシャル成長用半導体基板を提供することにより、 HgCdTe 成長膜に欠陥が発生するのを低減することを目的とする。
課題を解決するための手段
[0010] 本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、 HgCdTeェピタキシャ ル成長を行うための CdTe系化合物半導体基板であって、鏡面仕上げ処理を施され た後、所定時間以内に不活性ガス雰囲気内に収容され、 XPS測定により得られる基 板表面の総 Te量に占める Te酸化物の比率が 30%以下であることを特徴とする。特 に、 CdTe又は CdZnTeでなるェピタキシャル成長用基板である。
[0011] ここで、「総 Te量」とは、 Te単体及び Te化合物を合わせた量を意味する。また、「鏡 面仕上げ処理」とは、基板に研磨 ·洗浄処理等を施した後に最終的に行われる仕上 げ処理であり、例えば、鏡面研磨法又は鏡面エッチング法により行われる。
[0012] また、「不活性ガス雰囲気内に収容」する方法には、例えば、ェピタキシャル成長用 基板を所定のウェハ保管容器内に収容し、該ウェハ保管容器をラミネート袋で包装し 、さらにラミネート袋内を排気して窒素ガスで充填し、ラミネート袋を密閉する方法等 力 sある。 [0013] また、 HgCdTeェピタキシャル成長を行うためのェピタキシャル成長用半導体基板 の製造方法において、前記基板に鏡面仕上げ処理を施した後、該基板を 10時間以 内に不活性ガス雰囲気内に収容するようにした。これにより、 XPS測定による基板表 面における総 Te量に占める Te酸化物の比率を上述した範囲とすることができる。
[0014] 以下に、本発明を完成するに至った経緯について説明する。
従来、鏡面仕上げした CdTe基板を所定のウェハ保管容器に収容して所定の期間 保管した後に、 HgCdTe膜のェピタキシャル成長に使用する場合には、 CdTe基板 表面に形成された酸化膜（主に Te酸化物）を除去するために、ェピタキシャル成長 の前処理として Brメタノールによるエッチング処理を行っていた。これは、基板表面 に酸化膜が形成されて!/、る場合には、ェピタキシャル成長膜に欠陥が発生してしま い良質なェピタキシャル成長膜を得られなレ、ためである。
[0015] しかしながら、 Brメタノールによるエッチング処理を行っても、 CdTe基板上に形成 されたェピタキシャル成長膜には欠陥が生じ、さらなる改善の余地があると考えられ た。また、エッチング処理は、 CdTe基板表面に形成された酸化膜 (例えば、 Te酸化 物）を除去するには有効である力 このエッチング処理により基板表面の品質が劣化 するために、ェピタキシャル成長膜に欠陥が生じると推測された。
[0016] そこで、本発明者等は、 CdTe基板上に HgCdTe膜をェピタキシャル成長させる際 の前処理としてエッチング処理を行うのは好ましくないとの見解のもと、保管中に基板 表面に形成される酸化膜を低減することで、エッチング処理を施さなくても良質なェ ピタキシャル成長膜を形成できるのではないかと考えた。
[0017] そして、 CdTe基板表面に形成されている Te酸化物の量と、 HgCdTe成長膜に生 じる欠陥との関係を調べたところ、 XPSで測定した基板表面の総 Te量に占める Te酸 化物の比率 (Te酸化物量/総 Te量）が 30%以内であれば、 HgCdTe成長膜に生じ る欠陥を有効に低減できることが分力、つた。
[0018] また、 CdTe基板が大気に晒さられている時間と表面酸化膜の量の関係を調査し、 大気に晒される時間を制御することで基板表面に形成される酸化膜の量を上記範囲 に制御できることを見出した。さらに、鏡面仕上げされた CdTe基板を窒素ガス雰囲 気中に収容して保管することで、保管中に基板表面における酸化膜 (Te酸化物）の 形成が進行するのを回避することはできるので、鏡面仕上げされた基板を窒素ガス 雰囲気中に収容するまでの時間に着目し、この時間を制御して CdTe基板表面に形 成される Te酸化物の量を制御する方法を確立した。
[0019] 表 1に、鏡面仕上げされた CdTe基板を窒素ガス雰囲気中に収容するまでの時間と 、 CdTe基板表面を XPSにより測定したときの総 Te量に占める Te酸化物の比率（％) を示す。なお、 CdTe基板表面の XPS測定は、鏡面仕上げされた CdTe基板を窒素 ガス雰囲気中に収容した状態で 30日保管した後に測定している。
[0020] [表 1]
Figure imgf000005_0001
[0021] 表 1より、鏡面仕上げされてから窒素ガス雰囲気中に収容するまでの時間が長くな るほど、総 Te量に占める Te酸化物の比率 (Te酸化物量/総 Te量）が高くなつており 、 Te酸化物の形成が進行していることが分かる。具体的には、鏡面仕上げから窒素 ガス雰囲気中に収容するまでの時間が 5分、 15分、 60分、 180分、 600分の場合は Te酸化物量/総 Te量は徐々に増大し、 1日で Te酸化物量/総 Te量は 45%となり 、 30日以上で Te酸化物量/総 Te量は 80%以上となりほぼ飽和している。
[0022] また、 CdTe基板表面の総 Te量に占める Te酸化物の比率（Te酸化物量/総 Te量 )が 30%以内であれば、 HgCdTe成長膜に生じる欠陥を有効に低減できることから、 CdTe基板を鏡面仕上げした後、 600分（10時間）以内に窒素ガス雰囲気中に収容 することで、その状態で保管された CdTe基板の表面酸化膜が HgCdTeェピタキシャ ル成長に及ぼす影響を極めて小さくできることとなる。 [0023] 本発明は、上記知見に基づいて完成されたもので、基板表面における総 Te量に占 める Te酸化物の比率（Te酸化物量/総 Te量）を 30%以内とした CdTe系化合物半 導体基板である。また、前記 CdTe系化合物半導体基板を得るためには、基板を鏡 面仕上げした後、 10時間以内に窒素ガス雰囲気中に保管するようにすればよ!/、。 発明の効果
[0024] 本発明によれば、 HgCdTe膜をェピタキシャル成長させるための CdTe系半導体 基板 (例えば、 CdTe基板や CdZnTe基板）において、鏡面仕上げされた後に基板 表面に形成されている酸化膜、すなわち Te酸化物の量は、総 Te量の 30%以内に 制御されるので、ェピタキシャル成長膜に発生する欠陥を有効に低減できる。
[0025] さらに、ェピタキシャル成長の前処理としての（酸化膜除去を目的とする）エッチング 処理を行う必要はないので、従来行っていたエッチング処理を省略できるとともに、ェ ツチング処理に伴う基板表面の品質の劣化、 、てはェピタキシャル成長後の欠陥 の発生を防止することができる。
発明を実施するための最良の形態
[0026] 以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。
まず、 CdTe単結晶の成長法として従来用いられている垂直ブリッジマン法により、 CdTe単結晶を成長させた。そして、得られた CdTe単結晶から薄く切り出された Cd Te基板に、例えば、ラッピング、エッチング及びポリシング等の研磨 ·洗浄処理を施し た後、最終ポリシング処理による鏡面仕上げ処理を施した。この鏡面仕上げ処理に ついては、例えば、特開昭 62— 290135号公報に開示されている。
[0027] このようにして得られた鏡面仕上げ CdTe基板を、所定のウェハ保管容器に収容し 、所定の期間保管した。その後、ウェハ保管容器力も CdTe基板を取り出し、該基板 上に HgCdTe膜をェピタキシャル成長させた。
[0028] (実施例）
実施例では、上述した鏡面仕上げ CdTe基板をウェハ保管容器に収容して大気中 で 180分又は 600分保管した後、窒素ガス雰囲気中に収容した。具体的には、 CdT e基板を収容したウェハ保管容器をラミネート袋で包装し、さらにラミネート袋内を排 気してから窒素ガスで充填し、ラミネート袋を密閉して窒素ガス雰囲気中とした。つま り、鏡面仕上げからラミネート袋を密閉するまでの時間が 180分又は 600分である。
[0029] そして、この窒素ガス雰囲気中で 30日保管した後、ウェハ保管容器から CdTe基板 を取り出し、該基板上に HgCdTe膜をェピタキシャル成長させた（前処理としてのェ ツチング処理なし）。
[0030] 表 2に、 CdTe基板表面における Te酸化物量/総 Te量と、 HgCdTe成長膜に生じ た欠陥数を示す。なお、 CdTe基板表面における Te酸化物量/総 Te量は、 CdTe 基板表面を XPSにより測定したときの総 Te量と Te酸化物量から算出している。また、 HgCdTe成長膜の欠陥数は、光学顕微鏡（X 200)で成長膜の表面を観察し、視野 内に見える欠陥の計数 から算出した密度で示している。
[0031] 表 2より、鏡面仕上げ処理から 180分で窒素ガス雰囲気中に収容した場合は、 Te 酸化物量/総 Te量は 17%で、 HgCdTe成長膜に生じた欠陥数は 450個/ cm2で あった。また、鏡面仕上げ処理から 600分で窒素ガス雰囲気中に収容した場合は、 T e酸化物量/総 Te量は 26%で、 HgCdTe成長膜に生じた欠陥数は 489個/ cm2で あった。
[0032] 何れも、ェピタキシャル成長させる前の CdTe基板表面における Te酸化物量/総 T e量が 30%以下であったので、 HgCdTe成長膜に生じる欠陥数は少なぐ極めて良 質な HgCdTe膜を成長させることができた。
[0033] [表 2]
Figure imgf000007_0001
[0034] (比較例 1)
比較例 1では、上述した鏡面仕上げ CdTe基板をウェハ保管容器に収容して大気 中で 1日、 30日、又は 120日保管した後、窒素ガス雰囲気中に収容した。窒素ガス 雰囲気での収容方法は実施例と同様である。
[0035] そして、窒素ガス雰囲気中で 30日保管した後、ウェハ保管容器から CdTe基板を取 り出し、該基板上に HgCdTe膜をェピタキシャル成長させた（前処理としてのエッチ ング処理なし）。
[0036] 表 3に、 CdTe基板表面における Te酸化物量/総 Te量と、 HgCdTe成長膜に生じ た欠陥数を示す。
表 3より、鏡面仕上げ処理から 1日で窒素ガス雰囲気中に収容した場合は、 Te酸化 物量/総 Te量は 45%で、 HgCdTe成長膜に生じた欠陥数は 1700個/ cm2であつ た。また、鏡面仕上げ処理から 30日で窒素ガス雰囲気中に収容した場合は、 Te酸 化物量/総 Te量は 82%で、 HgCdTe成長膜に生じた欠陥数は 3350個/ cm2であ つた。また、鏡面仕上げ処理から 120日で窒素ガス雰囲気中に収容した場合は、 Te 酸化物量/総 Te量は 80%で、 HgCdTe成長膜に生じた欠陥数は 3100個/ cm2で あった。
[0037] 何れも、実施例に比較して、ェピタキシャル成長させる前の CdTe基板表面におけ る Te酸化物の量が多いために、 HgCdTe成長膜に生じる欠陥数が多くなつたといえ
[0038] [表 3]
Figure imgf000008_0001
[0039] (比較例 2)
比較例 2では、上述した鏡面仕上げ CdTe基板をウェハ保管容器に収容し、大気中 で 30日保管した。その後、ウェハ保管容器から CdTe基板を取り出し、該基板に対し て Brメタノールによるエッチング処理を施してから HgCdTe膜をェピタキシャル成長 させた。
[0040] 表 4に、 HgCdTe成長膜に生じた欠陥数を示す。表 4より、鏡面仕上げされた CdT e基板を大気中で保管した場合は、 HgCdTe成長膜に生じた欠陥数は 2300個 /c mであった。
[0041] Brメタノールによるエッチング処理を施した CdTe基板に HgCdTe膜を成長させた 場合は、基板表面に形成された Te酸化膜は除去されるが、表面品質が劣化するた めに、 HgCdTe成長膜に生じた欠陥数は多くなつた。実施例の結果と比較すると、 H gCdTe成長膜の欠陥数は約 5倍となっている。また、比較例 1の結果と比較すると、 大気中で 30日以上保管した場合は Brメタノールによるエッチング処理を行った方が HgCdTe成長膜の欠陥数を低減することができるが、大気中での保管期間が 1日程 度ならば、 Brメタノールによるエッチング処理を行わない方が HgCdTe成長膜の欠 陥数は少なくなることがわかる。
[表 4]
Figure imgf000009_0001
[0043] このように、 HgCdTe膜をェピタキシャル成長させる前の CdTe基板表面における T e酸化物量/総 Te量が 30%以下とすることで、前処理としてのエッチング処理を行 つた場合よりも HgCdTe成長膜に生じる欠陥数を格段に低減させることができる。こ の場合、 CdTe基板に鏡面仕上げ処理を施してから窒素ガス雰囲気中に収容するま での時間を 10時間以下とすることが望ましい。
[0044] また、エッチング処理を行う必要はな!/、ので、従来行って!/、たエッチング処理を省 略できるとともに、エッチング処理に伴う基板表面の品質の劣化、ひいては表面品質 の劣化に伴う表面欠陥の発生を防止することができ、極めて良質な HgCdTe膜を成 長させること力 Sでさる。
[0045] 以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが 、本発明は上記実施形態に限定されるものではなぐその要旨を逸脱しない範囲で 変更可能である。例えば、 CdTe単結晶を基板とした場合について説明した力 その 他の CdTe系化合物半導体単結晶（例えば CdZnTe単結晶）をェピタキシャル成長 用基板として用いる場合にも有効である。

Claims

請求の範囲
[1] HgCdTeェピタキシャル成長を行うための CdTe系化合物半導体基板であって、 鏡面仕上げ処理を施された後、所定時間以内に不活性ガス雰囲気内に収容され、 XPS測定により得られる基板表面の総 Te量に占める Te酸化物の比率が 30%以 下であることを特徴とするェピタキシャル成長用半導体基板。
[2] HgCdTeェピタキシャル成長を行うためのェピタキシャル成長用半導体基板の製 造方法において、
基板に鏡面仕上げ処理を施した後、該基板を 10時間以内に不活性ガス雰囲気内 に収容することを特徴とするェピタキシャル成長用半導体基板の製造方法。
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