[发明专利]化合物半导体衬底

说明书

本发明涉及化合物半导体衬底。本发明的目的在于提供化合物半导体衬底及其表面处理方法，其中，即使在将处理过的衬底长时间储存之后，也不会出现电阻值异常。即使将所述化合物半导体衬底长时间储存且然后在其上形成外延膜，也不会出现电特性异常。根据本发明的半导体衬底为如下化合物半导体衬底，其至少一个主表面被镜面抛光，所述镜面抛光的表面被含有氢(H)、碳(C)和氧(O)的有机物质覆盖；或者如下化合物半导体衬底，其至少一个主表面被镜面抛光，其中，在550℃的生长温度下生长的外延膜与所述化合物半导体衬底之间的界面处的硅(Si)峰值浓度为2×10¹⁷cm^‑3以下。

本申请是申请日为2012年5月9日、国际申请号为PCT/JP2012/061815、中国申请号为201280014248.2的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及清洁化合物半导体衬底的方法和化合物半导体衬底，特别地涉及清洁由例如GaAs、InP或GaP构成的III-V族化合物半导体衬底的方法。

背景技术

通常，对III-V族化合物半导体晶体、特别是例如GaAs、InP或GaP的化合物半导体单晶的衬底进行用氯类抛光剂镜面抛光该衬底的至少一个主表面的加工，随后用酸或碱清洁且最后用超纯水冲洗并干燥。

例如，专利文献1描述了如下清洁方法，其中在被抛光的GaAs衬底的表面形成天然氧化层且利用具有1ppm以下的溶解氧含量的超纯水将天然氧化层从GaAs衬底的表面溶解除去。

专利文献2陈述了使衬底的表面氧化且然后将该衬底浸渍在氨水、氢氧化钠的水溶液、磷酸、盐酸或氢氟酸中。

专利文献3描述了如下清洁方法，其中将衬底表面上的有机物质和金属除去且然后利用酸性溶液对衬底的氧化膜进行蚀刻；然后将衬底用碱性水溶液清洁，随后用超纯水清洁且然后干燥。根据该方法，可以完全除去外来物质如析出物。

现有技术文献

[专利文献]

[专利文献1]日本特开平10-079363号公报

[专利文献2]日本特开平07-211688号公报

[专利文献3]日本特开2000-340535号公报

发明内容

[技术问题]

虽然GaAs衬底具有高电子迁移率的优点，但在该衬底上的氧化膜不是像Si衬底上的SiO₂膜那样的电绝缘膜。因此，当利用GaAs衬底制造电子器件时，需要在除元件操作区之外的区域具有高电阻而使得电流不流过。例如，图1示出用作移动电话用电子器件的高电子迁移率晶体管(HEMT)的示意性截面图。在该HEMT中，在具有高电阻的GaAs衬底1上形成未掺杂的高纯度外延层2，且在未掺杂的高纯度外延层2上形成电子流过的电子供给层3。电流(电子)仅旨在流动(11)通过未掺杂层2与电子供给层3之间的界面。然而，电子供给层下面的未掺杂层2具有约1μm的非常小的厚度。因此，当未掺杂层2与衬底1之间的界面或衬底1具有使得电通过的趋势时，存在认为会流动的源-漏电流越过未掺杂层2流动(12)通过未掺杂层2与衬底1之间的界面或通过衬底的情况，且结果，造成器件的电特性异常。

当通过有机金属化学气相淀积(MOCVD)等在已经通过现有清洁方法清洁的化合物半导体衬底的表面上生长外延膜而形成HEMT时，存在附着到衬底表面的杂质如Si残留在衬底与未掺杂层之间的界面处的情况，且结果，造成电特性异常。