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JP2002075965A - Iii族窒化物系化合物半導体素子 - Google Patents

Iii族窒化物系化合物半導体素子

Info

Publication number
JP2002075965A
JP2002075965A JP2000256379A JP2000256379A JP2002075965A JP 2002075965 A JP2002075965 A JP 2002075965A JP 2000256379 A JP2000256379 A JP 2000256379A JP 2000256379 A JP2000256379 A JP 2000256379A JP 2002075965 A JP2002075965 A JP 2002075965A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
compound semiconductor
group iii
iii nitride
semiconductor device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000256379A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiya Kamimura
俊也 上村
Naoki Nakajo
直樹 中條
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyoda Gosei Co Ltd
Original Assignee
Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyoda Gosei Co Ltd filed Critical Toyoda Gosei Co Ltd
Priority to JP2000256379A priority Critical patent/JP2002075965A/ja
Priority to US09/935,699 priority patent/US7096873B2/en
Publication of JP2002075965A publication Critical patent/JP2002075965A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H10P70/12
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/0035Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like
    • B08B7/0057Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by radiant energy, e.g. UV, laser, light beam or the like by ultraviolet radiation
    • H10P50/692
    • H10P50/695
    • H10P76/204
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10HINORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/01Manufacture or treatment
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S438/906Cleaning of wafer as interim step

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  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡易な方法で歩留まりよくIII族窒化物系化
合物半導体素子を製造するために新規な清浄化処理方法
を提供する。 【構成】 エキシマランプから放出される172nmに
中心波長を有する紫外線をウエハ表面に照射して、フォ
トレジスト残渣などの有機系汚染物を酸化除去して清浄
化処理を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はIII族窒化物系化合物半
導体素子の製造時に適用される清浄化処理方法の改良に
関する。
【0002】
【従来の技術】III族窒化物系化合物半導体素子の一例
として発光素子を製造する際には、透光性電極、p型台
座電極及びn型台座電極はフォトリソグラフィにより形
成されるものであるが、フォトレジストの残渣及びその
他の汚染物(コンタミネーション)がウエハの表面に付
着するため、清浄化処理を行う必要がある。特にIII族
窒化物系化合物半導体ではp型半導体において電気抵抗
が高くチャージアップしやすい。その結果そこに汚染物
が吸着され易い。これらの汚染物を放置すると発光素子
の外観が損なわれることはもとより、保護膜の密着性が
低下したり電極と半導体層との間に汚染物が介在したと
きには発光ムラの発生や駆動電圧が高くなって発光効率
が低下するなどの不具合を引き起こす。この発明が対象
とする清浄化処理はレジスト残渣などの有機系の汚染物
を灰化(アッシング)してウエハ表面化から除去しよう
とするものである。このような清浄化処理の方法として
従来より薬液処理法やOプラズマ処理法(プラズマア
ッシング)などが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、III族
窒化物系化合物半導体からなる発光素子に対してこのよ
うな処理法を適用しようとするときには以下の課題があ
った。 薬液処理法 通常、発光素子には薄膜の透光性電極が設けられてお
り、この透光性電極が薬液により浸食されてしまう。ま
た、n型台座電極(n型コンタクト電極)に用いられる
アルミニウムも同様に薬液に浸食される。 Oプラズマ処理法(プラズマアッシング) サファイア基板を用いる発光素子ではその最表層(コン
タクト層)がp型半導体層となるがこのp型半導体層は
高い電気抵抗を有するため、プラズマを発生させるとチ
ャージアップが生じる。このチャージアップによりp型
半導体層の結晶がダメージを受けてその電気的特性が悪
化する。また、透光性電極の金属元素が高次に酸化され
てしまいp型半導体層との間のコンタクト抵抗が高くな
る。いずれも発光素子の駆動電圧(Vf)を高くするあ
るいは短絡電流(リーク)を発生させる原因となり、発
光素子の発光効率の点から好ましくない。このように、
ウエハ表面の清浄化処理を強く推し進めようとすると発
光素子自体の特性に影響が生じるおそれがあるので、清
浄化処理の程度を制限する必要があった。また、薬液処
理法を実行するときには薬液の回収装置や洗浄装置が必
要であり、Oプラズマ処理法においてもプラズマ発生
装置が必要となり、製造設備も大掛かりとなって発光素
子の製造コストを引き上げる原因にもなっていた。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決すべくなされたものであり、紫外線により清浄化処理
を行うことを特徴とする。紫外線を照射する限りにおい
て発光素子のIII族窒化物系化合物半導体や電極材料は
何ら変性しないので、発光素子自体の特性は維持され
る。また、この発明の清浄化処理を実行するには紫外線
の放出源(陰極線管等)のみを準備すればよいので、製
造設備も簡素なものとなる。そのため、清浄化処理工程
の実行が容易となり、発光素子の製造コストを低減する
ことが可能となる。
【0005】レジスト残渣などの有機系の汚染物を素子
から酸化除去できるだけのエネルギーがあれば、紫外線
の波長は特に制限されるものではない。現在使用できる
紫外線源として低圧水銀ランプとエキシマランプがあ
る。低圧水銀ランプから放出される波長185nmと波
長254nmの紫外線により次のような反応が生じて清
浄化処理が実行されるものと考えられる。
【化1】 また、エキシマランプから放出されるピーク波長172
nmの紫外線により次のような反応が生じて清浄化処理
が実行されるものと考えられる。
【化2】 上記においてO(1D)は励起酸素原子であって強い酸
化力を有している。一方紫外線は有機系汚染物(CxH
yOz)の分子鎖を切断する。そして切断された有機系
汚染物に励起酸素原子が作用してこれをCO、CO
びHOまで酸化し、表面から飛散させる。なお、低圧
水銀ランプ及びエキシマランプとして例えばウシオ電機
(株)の提供するものを使用することができる。
【0006】紫外線の照射時間も特に制限されるもので
はない。フォトリソグラフィはバッチ処理されるので、
バッチ処理の間の時間(あいた時間)を用いて紫外線を
照射する。また反面、発光素子に特性が変化しないこと
から紫外線の照射時間を厳密に制御する必要がない。他
方、従来の薬液処理法やOプラズマ処理法では発光素
子の特性に影響がでるので、その処理時間は厳密に制御
する必要があった。
【0007】紫外線照射は任意のタイミングで行うこと
ができる。有機系汚染物はフォトリソグラフィを実行す
るときに生じる可能性が高いので、当該フォトリソグラ
フィを実行する度に紫外線を照射することが好ましい。
さらには、ウエハからチップを分離した後にも当該チッ
プに対して紫外線を照射することが好ましい。これによ
り、p型台座電極やn型台座電極に対するボールボンデ
ィングの信頼性が向上する。
【0008】以下、この発明を構成する要素について説
明を加えておく。この明細書において、III族窒化物系
化合物半導体は一般式としてAlGa In
1−X−YN(0≦X≦1、0≦Y≦1、0≦X+Y≦
1)で表され、AlN、GaN及びInNのいわゆる2
元系、AlGa1−xN、AlIn −xN及びG
In1−xN(以上において0<x<1)のいわゆ
る3元系を包含する。III族元素の一部をボロン
(B)、タリウム(Tl)等で置換しても良く、また、
窒素(N)の一部もリン(P)、ヒ素(As)、アンチ
モン(Sb)、ビスマス(Bi)等で置換できる。III
族窒化物系化合物半導体層は任意のドーパントを含むも
のであっても良い。n型不純物として、Si、Ge、S
e、Te、C等を用いることができる。p型不純物とし
て、Mg、Zn、Be、Ca、Sr、Ba等を用いるこ
とができる。なお、p型不純物をドープした後にIII族
窒化物系化合物半導体を電子線照射、プラズマ照射若し
くは炉による加熱にさらすことも可能である。III族窒
化物系化合物半導体層の形成方法は特に限定されない
が、有機金属気相成長法(MOCVD法)のほか、周知
の分子線結晶成長法(MBE法)、ハライド気相成長法
(HVPE法)、スパッタ法、イオンプレーティング
法、電子シャワー法等によっても形成することができ
る。ここにIII族窒化物系化合物半導体素子には、発光
ダイオード、受光ダイオード、レーザダイオード、太陽
電池等の光素子の他、整流器、サイリスタ及びトランジ
スタ等のバイポーラ素子、FET等のユニポーラ素子並
びにマイクロウェーブ素子などの電子デバイスを挙げら
れる。なお、発光素子の構成としては、MIS接合、P
IN接合やpn接合を有したものや、ホモ構造、ヘテロ
構造若しくはダブルへテロ構造のものを用いることがで
きる(これらの場合、発光に寄与する層を発光層とい
う)。発光層として量子井戸構造(単一量子井戸構造若
しくは多重量子井戸構造)を採用することもできる。
【0009】p型半導体上に形成される透光性の金属電
極はp型半導体の全域に形成されるのが望ましい。III
族窒化物系化合物半導体では一般的にp型半導体層の電
気抵抗が高いため、発光層へ均一に電流を注入し、充分
な発光を得るためである。透光性電極がp型コンタクト
層のエッジ部分まで形成されることにより有効発光部分
が半導体積層部の側面まで達する。その結果、側面から
の強い発光が得られる。透光性電極としては、例えばコ
バルトと金を含んでなる合金を用いることができる。コ
バルトの一部をニッケル(Ni)、鉄(Fe)、銅(Cu)、クロム
(Cr)、タンタル(Ta)、バナジウム(V)、マンガン(Mn)、
アルミニウム(Al)、銀(Ag)のうち少なくとも一種の元素
で置換し、金の一部をパラジウム(Pd)、イリジウム(I
r)、白金(Pt)のうち少なくとも1種の元素で置換するこ
とも可能である。透光性電極は、第1電極層としてコバ
ルトを0.5〜15nmの膜厚でp型コンタクト層の上
に積層し、当該コバルト層の上に第2電極層として金を
3.5〜25nmの膜厚で積層する。その後、熱処理に
より両者を合金化させる。熱処理後において、p型コン
タクト層の表面から深さ方向の元素分布は、CoよりもAu
が深く浸透した分布となる。ここに、熱処理は酸素を含
むガス中において行うことが好ましい。このとき、酸素
を含むガスとしては、O2、O3、CO、CO2、NO、N2O、N
O2、又は、H2Oの少なくとも1種又はこれらの混合ガス
を用いることができる。又は、O2、O3、CO、CO2、NO、N
2O、NO2、又は、H2Oの少なくとも1種と不活性ガスとの
混合ガス、又は、O2、O3、CO、CO2、NO、N2O、NO2、又
は、H2Oの混合ガスと不活性ガスとの混合ガスを用いる
ことができる。要するに酸素を含むガスは、酸素原子、
酸素原子を有する分子のガスの意味である。熱処理時の
雰囲気の圧力は、熱処理温度において、窒化ガリウム系
化合物半導体が熱分解しない圧力以上であれば良い。酸
素を含むガスは、O2ガスだけを用いた場合には、窒化ガ
リウム系化合物半導体の分解圧以上の圧力で導入すれば
良く、他の不活性ガスと混合した状態で用いた場合に
は、全ガスを窒化ガリウム系化合物半導体の分解圧以上
の圧力とし、O2ガスは全ガスに対して10-6程度以上の
割合を有しておれば十分である。要するに、酸素を含む
ガスは極微量存在すれば十分である。尚、酸素を含むガ
スの導入量の上限値は、p型低抵抗化及び電極合金化の
特性からは、特に、制限されるものではない。要は、製
造が可能である範囲まで使用できる。熱処理に関して
は、最も望ましくは、500〜600℃である。500
℃以上の温度で、抵抗率が完全に飽和した低抵抗のp型
窒化ガリウム系化合物半導体を得ることができる。又、
600℃以下の温度において、電極の合金化処理を良好
に行うことができる。又、望ましい温度範囲は、450
〜650℃である。詳しくは特願2000−92611
号(出願人整理番号:990472、代理人整理番号:P019
7)を参照されたい。
【0010】p型台座電極の形成材料も特に限定される
ものではないが、下側から第1金属層としてV層、第2
金属層としてAu層及び第3金属層としてAl層を順次
積層して台座電極材料層を構成し、これを加熱してp型
台座電極を形成することが好ましい第1金属層はその下
の層と強固に結合できるように、第2の金属層よりもイ
オン化ポテンシャルが低い元素とする。第2金属層はA
l又はAuとのボンディング性が良好で、かつ透光性電
極と反応しない元素とし、第3金属層は保護膜と強固に
結合できる元素とすることが好ましい。望ましくは、第
1金属層の構成元素は、ニッケル(Ni)、鉄(Fe)、銅(C
u)、クロム(Cr)、タンタル(Ta)、バナジウム(V)、マン
ガン(Mn)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)コバルト(Co)のう
ち少なくとも一種の元素であり、その膜厚は5〜300
nmである。望ましくは、第3金属層の構成元素は、ア
ルミニウム(Al)、ニッケル(Ni)、チタン(Ti)のうち少な
くとも一種の元素であり、その膜厚は1〜30nmであ
る。望ましくは、第2金属層の構成元素は金(Au)であ
り、その膜厚は300〜5000nmである。n型台座
電極はバナジウム(V)とアルミニウム(Al)とから
形成される。n型台座電極を形成するために、n型コン
タクト層が露出するまで半導体層は予めエッチングされ
ている。
【0011】
【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。
実施例は発光ダイオード10であり、そのIII族窒化物
系化合物半導体層の構成を図1に示す。
【0012】 層 : 組成:ドーパント (膜厚) p型クラッド層 15: p−GaN:Mg (0.3μm) 発光層 14 : 超格子構造 量子井戸層 : In0.15Ga0.85N (3.5nm) バリア層 : GaN (3.5nm) 量子井戸層とバリア層の繰り返し数:1〜10 n型クラッド層 13 : n−GaN:Si (4μm) AlNバッファ層 12 : AlN (60nm) 基板 11 : サファイア(a面) (300μm)
【0013】n型クラッド層13は発光層14側の低電
子濃度n-層とバッファ層12側の高電子濃度n+層と
からなる2層構造とすることができる。後者はn型コン
タクト層と呼ばれる。発光層14は超格子構造のものに
限定されない。発光素子の構成としてはシングルへテロ
型、ダブルへテロ型及びホモ接合型のものなどを用いる
ことができる。発光層14とp型クラッド層15との間
にマグネシウム等のアクセプタをドープしたバンドギャ
ップの広いIII族窒化物系化合物半導体層を介在させる
こともできる。これは発光層14中に注入された電子が
p型クラッド層15に拡散するのを防止するためであ
る。p型クラッド層15を発光層14側の低ホール濃度
p−層と電極側の高ホール濃度p+層とからなる2層構
造とすることができる。後者はp型コンタクト層と呼ば
れる。上記構成の発光ダイオードにおいて、各III族窒
化物系化合物半導体層は一般的な条件でMOCVDを実
行して形成する。
【0014】次に、図2に示すように紫外線による清浄
化処理を含む一連の工程により電極を形成し、更にウエ
ハからチップを分離する。なお、清浄化処理は少なくと
も一度実行されればよい。まずステップ1でメタルマス
ク(Ni/Ti/SiOの積層膜)をウエハの全面に形
成し、その上にフォトレジストを積層しパターニングす
る(ステップ3)。パターニングによりn台座電極形成
面に対応する部分のレジスト層に窓が形成される。その
後、ウエハを取り出して、これへ図3に示すように紫外
線ランプユニット(ウシオ電機(株)製のエキシマラン
プ、型番:UER20−172)により紫外線を照射
し、もって紫外線アッシング(清浄化処理)を行う(ス
テップ5)。紫外線照射条件は次の通りであった(な
お、以降のステップにおける紫外線照射条件も同じであ
る。各紫外線アッシング工程において紫外線照射条件を
変化させることもできる。) 紫外線中心波長 : 172nm 半値幅 : 14nm 放射照度 : 10mW/cm 照射距離 : 2mm 照射時間 : 2分
【0015】かかる紫外線照射を行うと、式2に示すよ
うに
【化3】 紫外線によりレジスト残渣などの有機系汚染物の分子鎖
が切断される。そして、切断された有機系汚染物は励起
酸素原子によりCO、CO、HOまで酸化分解され
てウエハ表面から飛散する。このとき、図4に示すよう
に、紫外線によりレジストそのものの表面も浸食される
こととなるが、このレジストはいずれ除去されるもので
あり発光素子の特性に何ら影響することはない。
【0016】ステップ7ではパターニングされたフォト
レジストを用いてメタルマスクをエッチングしn型台座
電極形成面に対応する部分のメタルマスクに窓を開け
る。その後フォトレジストを除去する。次に、ステップ
9において反応性イオンエッチングを実行してpクラッ
ド層15、発光層14及びnクラッド層13の一部を除
去してn型台座電極形成面25(図5参照)を形成す
る。その後、メタルマスクをエッチング(ウエット)に
より除去する(ステップ11)。
【0017】ステップ13において再度紫外線アッシン
グを行い、ウエハ表面の汚染物等を除去する。ステップ
15ではウエハの全面に透光性電極材料を蒸着する。こ
の実施例では透光性電極材料としてCo(コバルト)層
(1.5nm)とAu(金)層(6nm)を順次積層し
た。ステップ17では蒸着された透光性電極材料の上に
フォトレジストを積層してフォトリソグラフィを実行す
る。そしてステップ19において透光性電極材料をパタ
ーニングする。その後、有機溶剤処理によりレジストを
除去(ステップ191)し、表面に僅かに残ったレジス
ト残渣を紫外線アッシングにより除去する。
【0018】ステップ21ではp型台座電極を形成する
部分に窓があくようにフォトレレジスト積層及びフォト
リソグラフィを実行する。そして、ステップ25におい
てp型台座電極形成材料としてV(バナジウム)層(1
7.5nm)、Au層(1.5μm)及びAl(アルミ
ニウム)層(10nm)を順次蒸着積層する。ステップ
27においてレジストを除去し、p型台座電極17(こ
の状態では上の材料の積層体)をリフトオフ法により形
成する。その後、ステップ271において再度紫外線に
よりアッシングを実行する。
【0019】ステップ29ではn型台座電極を形成する
部分に窓があくようにフォトレレジスト積層及びフォト
リソグラフィを実行する。そして、ステップ33におい
てn型台座電極形成材料としてV(バナジウム)層(1
8nm)及びAl(アルミニウム)層(2μm)を順次
蒸着積層する。ステップ35においてレジストを除去
し、n型台座電極18(この状態では上の材料の積層
体)をリフトオフ法により形成する。その後、ステップ
37において再度紫外線によりアッシングを実行する。
【0020】ステップ39では上記のようにして得られ
たウエハを加熱炉に入れ、炉内を1Pa以下にまで排気
し、その後10数PaまでOを供給する。そして、そ
の状態で炉の温度を550℃に設定して、4分間程度、
熱処理する。これにより、透光性電極16とp型台座電
極17の合金化、n型台座電極18の合金化及びそれら
とp型半導体、n型半導体とのオーミック接合が形成さ
れる。その後、ステップ41において、CDV法により
SiO保護膜がウエハの全体に形成される。ステップ
43では保護膜の上にフォトレジスト層が形成され、さ
らにフォトリソグラフィが実行される。ステップ45で
はステップ43でレジスト層にあけられた窓を介して保
護膜をドライエッチングし、更にレジスト層を除去す
る。
【0021】ステップ47ではウエハを常法により図5
に示すチップ毎に切り分け、以降の特性測定(ステップ
49)、配列(ステップ51)及び外観検査(ステップ
53)に進む。なお、チップ分離ステップ47以降にお
いてもチップに紫外線を照射して清浄化処理を実行する
ことが好ましい。p型GaN層は比較的抵抗が高くその
ためチャージアップしやすい。その結果、p型台座電極
17やn型台座電極18の表面に極性をもった有機系汚
染物が付着する惧れがある。当該清浄化処理を実行する
ことによりかかる汚染物が酸化除去され、その結果ボー
ルボンディングの信頼性が向上することとなる。
【0022】この実施例を実行するときの発光素子製造
の歩留まりは95%である。これに対し、実施例におけ
る紫外線清浄化処理を従来の薬液処理としたときの発光
素子製造の歩留まりは85%であった。
【0023】以上、III族窒化物系化合物半導体からな
る素子を例に採り説明をしてきたが、III族窒化物系化
合物半導体以外の半導体からなる素子についても本発明
の清浄化処理方法が適用できる。
【0024】この発明は、上記発明の実施の形態及び実
施例の説明に何ら限定されるものではない。特許請求の
範囲の記載を逸脱せず、当業者が容易に想到できる範囲
で種々の変形態様もこの発明に含まれる。
【0025】以下、次の事項を開示する。 11 p型のIII族窒化物系化合物半導体層上へ電極を
形成する際に紫外線による清浄化処理工程が施されてい
る、ことを特徴とするIII族窒化物系化合物半導体素
子。 12 ウエハから分離された後に紫外線による清浄化処
理工程が施されている、ことを特徴とするIII族窒化物
系化合物半導体素子。 13 前記紫外線の中心波長は172nmである、こと
を特徴とする11又は12に記載のIII族窒化物系化合
物半導体素子。 14 前記紫外線はエキシマランプから放出されたもの
である、ことを特徴とする11又は12に記載のIII族
窒化物系化合物半導体素子。 15 発光素子若しくは受光素子である、ことを特徴と
する11〜14のいずれかに記載のIII族窒化物系化合
物半導体素子。 21 ウエハ表面に紫外線を照射して該ウエハ表面を清
浄化処理する工程を含む、ことを特徴とする半導体素子
の製造方法。 22 前記紫外線は172nmの中心波長を有する、こ
とを特徴とする21に記載の半導体素子の製造方法。 23 前記紫外線はエキシマランプから放出されたもの
である、ことを特徴とする21に記載のIII族窒化物系
化合物半導体素子の製造方法。 24 前記清浄化処理工程はp型半導体層上において行
われる、ことを特徴とする21〜23のいずれかに記載
の半導体素子の製造方法。 25 p型の半導体層上に電極を有する半導体素子に対
して前記電極の形成前及び/又は形成後に紫外線を照射
する、ことを特徴する清浄化処理方法。 26 前記紫外線は172nmの中心波長を有する、こ
とを特徴とする25に記載の清浄化処理方法。 27 前記紫外線はエキシマランプから放出されたもの
である、ことを特徴とする25に記載の清浄化処理方
法。 28 ウエハから分離した半導体素子に対して紫外線を
照射して清浄化処理する、ことを特徴とする半導体素子
の洗浄方法。 29 前記紫外線は172nmの中心波長を有する、こ
とを特徴とする28に記載の洗浄方法。 30 前記紫外線はエキシマランプから放出されたもの
である、ことを特徴とする28に記載の洗浄方法。 31 p型の半導体層上へ電極を形成する際に紫外線に
よる清浄化処理工程が施されている、ことを特徴とする
半導体素子。 32 ウエハから分離された後に紫外線による清浄化処
理工程が施されている、ことを特徴とする半導体素子。 33 前記紫外線の中心波長は172nmである、こと
を特徴とする31又は32に記載の半導体素子。 34 前記紫外線はエキシマランプから放出されたもの
である、ことを特徴とする31又は32に記載の半導体
素子。 35 発光素子若しくは受光素子である、ことを特徴と
する31〜34のいずれかに記載の半導体素子。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はこの発明の実施例の発光素子のIII族窒
化物系化合物半導体層の構成を示す断面図である。
【図2】図2は実施例の発光素子の製造工程を示す。
【図3】図3は実施例の紫外線ランプユニットを示す。
【図4】図4はレジスト残渣に対する清浄化処理作用を
示す模式図である。
【図5】図5は実施例の発光素子を示す。
【符号の説明】
10 発光素子 13 n型クラッド層 14 発光層 15 p型クラッド層 16 透光性電極 17 p型台座電極 18 n型台座電極 25 n型台座電極形成面
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成13年9月3日(2001.9.3)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0005
【補正方法】変更
【補正内容】
【0005】レジスト残渣などの有機系の汚染物を素子
から酸化除去できるだけのエネルギーがあれば、紫外線
の波長は特に制限されるものではない。現在使用できる
紫外線源として低圧水銀ランプとエキシマランプがあ
る。低圧水銀ランプから放出される波長185nmと波
長254nmの紫外線により次のような反応が生じて清
浄化処理が実行されるものと考えられる。
【化1】 また、エキシマランプから放出されるピーク波長172
nmの紫外線により次のような反応が生じて清浄化処理
が実行されるものと考えられる。
【化2】 上記においてO(1D)は励起酸素原子であって強い酸
化力を有している。一方紫外線は有機系汚染物(CxH
yOz)の分子鎖を切断する。そして切断された有機系
汚染物に励起酸素原子が作用してこれをCO、CO
びHOまで酸化し、表面から飛散させる。なお、低圧
水銀ランプ及びエキシマランプとして例えばウシオ電機
(株)の提供するものを使用することができる。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0015
【補正方法】変更
【補正内容】
【0015】かかる紫外線照射を行うと、式2に示すよ
うに
【化3】 紫外線によりレジスト残渣などの有機系汚染物の分子鎖
が切断される。そして、切断された有機系汚染物は励起
酸素原子によりCO、CO、HOまで酸化分解され
てウエハ表面から飛散する。このとき、図4に示すよう
に、紫外線によりレジストそのものの表面も浸食される
こととなるが、このレジストはいずれ除去されるもので
あり発光素子の特性に何ら影響することはない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5F004 AA09 AA14 BA19 BB04 BB05 BD01 DB19 DB26 5F041 AA05 AA31 AA44 CA04 CA05 CA34 CA40 CA46 CA77 CA88 5F046 MA13 5F049 MA02 MB07 NA08 PA20 5F073 AA74 CA07 CB05 CB07 DA35

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ウエハ表面に紫外線を照射して該ウエハ
    表面を清浄化処理する工程を含む、ことを特徴とするII
    I族窒化物系化合物半導体素子の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記紫外線は172nmの中心波長を有
    する、ことを特徴とする請求項1に記載のIII族窒化物
    系化合物半導体素子の製造方法。
  3. 【請求項3】 前記紫外線はエキシマランプから放出さ
    れたものである、ことを特徴とする請求項1に記載のII
    I族窒化物系化合物半導体素子の製造方法。
  4. 【請求項4】 前記清浄化処理工程はp型半導体層上に
    おいて行われる、ことを特徴とする請求項1〜3のいず
    れかに記載のIII族窒化物系化合物半導体素子の製造方
    法。
  5. 【請求項5】 p型のIII族窒化物系化合物半導体層上に
    電極を有するIII族窒化物系化合物半導体素子に対して
    前記電極の形成前及び/又は形成後に紫外線を照射す
    る、ことを特徴する清浄化処理方法。
  6. 【請求項6】 前記紫外線は172nmの中心波長を有
    する、ことを特徴とする請求項5に記載の清浄化処理方
    法。
  7. 【請求項7】 前記紫外線はエキシマランプから放出さ
    れたものである、ことを特徴とする請求項5に記載の清
    浄化処理方法。
  8. 【請求項8】 ウエハから分離したIII族窒化物系化合
    物半導体素子に対して紫外線を照射して清浄化処理す
    る、ことを特徴とするIII族窒化物系化合物半導体素子
    の洗浄方法。
  9. 【請求項9】 前記紫外線は172nmの中心波長を有
    する、ことを特徴とする請求項8に記載の洗浄方法。
  10. 【請求項10】 前記紫外線はエキシマランプから放出
    されたものである、ことを特徴とする請求項8に記載の
    洗浄方法。
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