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      化合物半導(dǎo)體襯底的制作方法

      文檔序號(hào):11587028閱讀:409來源:國知局
      化合物半導(dǎo)體襯底的制造方法與工藝
      本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2012年5月9日、國際申請(qǐng)?zhí)枮閜ct/jp2012/061815、中國申請(qǐng)?zhí)枮?01280014248.2的專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。本發(fā)明涉及清潔化合物半導(dǎo)體襯底的方法和化合物半導(dǎo)體襯底,特別地涉及清潔由例如gaas、inp或gap構(gòu)成的iii-v族化合物半導(dǎo)體襯底的方法。
      背景技術(shù)
      :通常,對(duì)iii-v族化合物半導(dǎo)體晶體、特別是例如gaas、inp或gap的化合物半導(dǎo)體單晶的襯底進(jìn)行用氯類拋光劑鏡面拋光該襯底的至少一個(gè)主表面的加工,隨后用酸或堿清潔且最后用超純水沖洗并干燥。例如,專利文獻(xiàn)1描述了如下清潔方法,其中在被拋光的gaas襯底的表面形成天然氧化層且利用具有1ppm以下的溶解氧含量的超純水將天然氧化層從gaas襯底的表面溶解除去。專利文獻(xiàn)2陳述了使襯底的表面氧化且然后將該襯底浸漬在氨水、氫氧化鈉的水溶液、磷酸、鹽酸或氫氟酸中。專利文獻(xiàn)3描述了如下清潔方法,其中將襯底表面上的有機(jī)物質(zhì)和金屬除去且然后利用酸性溶液對(duì)襯底的氧化膜進(jìn)行蝕刻;然后將襯底用堿性水溶液清潔,隨后用超純水清潔且然后干燥。根據(jù)該方法,可以完全除去外來物質(zhì)如析出物。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)[專利文獻(xiàn)][專利文獻(xiàn)1]日本特開平10-079363號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]日本特開平07-211688號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)3]日本特開2000-340535號(hào)公報(bào)技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:[技術(shù)問題]雖然gaas襯底具有高電子遷移率的優(yōu)點(diǎn),但在該襯底上的氧化膜不是像si襯底上的sio2膜那樣的電絕緣膜。因此,當(dāng)利用gaas襯底制造電子器件時(shí),需要在除元件操作區(qū)之外的區(qū)域具有高電阻而使得電流不流過。例如,圖1示出用作移動(dòng)電話用電子器件的高電子遷移率晶體管(hemt)的示意性截面圖。在該hemt中,在具有高電阻的gaas襯底1上形成未摻雜的高純度外延層2,且在未摻雜的高純度外延層2上形成電子流過的電子供給層3。電流(電子)僅旨在流動(dòng)(11)通過未摻雜層2與電子供給層3之間的界面。然而,電子供給層下面的未摻雜層2具有約1μm的非常小的厚度。因此,當(dāng)未摻雜層2與襯底1之間的界面或襯底1具有使得電通過的趨勢(shì)時(shí),存在認(rèn)為會(huì)流動(dòng)的源-漏電流越過未摻雜層2流動(dòng)(12)通過未摻雜層2與襯底1之間的界面或通過襯底的情況,且結(jié)果,造成器件的電特性異常。當(dāng)通過有機(jī)金屬化學(xué)氣相淀積(mocvd)等在已經(jīng)通過現(xiàn)有清潔方法清潔的化合物半導(dǎo)體襯底的表面上生長外延膜而形成hemt時(shí),存在附著到襯底表面的雜質(zhì)如si殘留在襯底與未摻雜層之間的界面處的情況,且結(jié)果,造成電特性異常。特別地,并入到iii-v族化合物半導(dǎo)體晶體如gaas晶體中的si充當(dāng)n-型雜質(zhì)以顯著減小晶體的電阻。為了防止該現(xiàn)象,通常,在外延反應(yīng)器中將外延生長之前的襯底在高溫下保持一定的時(shí)間,從而使附著到襯底表面的雜質(zhì)分解或蒸發(fā)(熱清潔)。然而,這種方法可能造成如下問題:外延生長時(shí)間增加而降低設(shè)備生產(chǎn)率;和當(dāng)襯底過度地暴露于高溫時(shí),襯底本身分解或蒸發(fā)而使得形成表面不規(guī)則且不能形成期望的外延層。還存在如下方法,其中,為了使界面處的si為惰性的,使碳(c)或氧(o)附著到表面。然而,該方法具有如下問題:其使用范圍(條件)有限,因?yàn)楫?dāng)不控制si的附著量時(shí),在外延生長之后界面的電特性變得不穩(wěn)定;且當(dāng)雜質(zhì)蒸發(fā)的平衡由于在外延生長反應(yīng)器中在熱清潔時(shí)的氣氛差異而變化時(shí),可能造成電特性異常。本發(fā)明人研究了外延層與襯底之間的界面處的電阻減小的原因,且結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)將已經(jīng)清潔的襯底長時(shí)間儲(chǔ)存時(shí),造成許多上述電特性異常。為了評(píng)價(jià),在將具有1×1015~2×1016/cm3的晶體中的碳濃度且具有1×107ωcm~6×108ωcm的電阻率的半絕緣的gaas鏡面襯底清潔之后即刻,本發(fā)明人形成1-μm未摻雜的gaas外延膜而在外延生長之前不進(jìn)行熱清潔,從而容易地認(rèn)定雜質(zhì)對(duì)襯底表面的影響。利用在表面上使用的渦流探頭對(duì)具有外延膜的該襯底測(cè)定外延膜的表面的方塊電阻。結(jié)果,當(dāng)使用清潔之后即刻的襯底時(shí),方塊電阻為4~80×104ω/□。相比之下,當(dāng)使用置于聚丙烯(pp)容器中、密封在氮?dú)庵?、然后密封在鋁涂布的塑料袋中且儲(chǔ)存20天以上的襯底時(shí),方塊電阻減小到3~10×103ω/□。然后,利用磁場(chǎng)二次離子質(zhì)譜儀(sims),通過自外延膜的表面?zhèn)冗M(jìn)行濺射對(duì)外延膜與襯底之間的界面進(jìn)行元素分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在清潔之后即刻的襯底與已經(jīng)儲(chǔ)存20天以上的襯底之間在si含量方面存在差異。也就是說,已經(jīng)儲(chǔ)存20天以上的襯底具有比清潔之后即刻的襯底高一個(gè)或多個(gè)數(shù)量級(jí)的si含量。具體地,在清潔之后即刻進(jìn)行外延生長的情況下界面處的si濃度為約1×1017原子/cm3,而發(fā)現(xiàn)在儲(chǔ)存20天之后進(jìn)行外延生長的情況下界面處的si濃度為約10×1017原子/cm3。這可能是電阻值異常的原因。應(yīng)注意,所述si濃度指示在sims分析中在外延膜與襯底之間的界面處測(cè)定的si濃度的最大值(峰值濃度),其中重復(fù)通過濺射在深度方向上進(jìn)行特定距離的蝕刻且對(duì)各種元素進(jìn)行濃度分析的處理,從而分析在從外延膜的表面至襯底的深度方向上的si濃度。si濃度的最大值(峰值濃度)可能變得低于實(shí)際值,因?yàn)榉逍螤钣捎谕庋幽け砻娴拇植诨蛴蔀R射引起的粗糙化而變寬。因此,表v描述了在界面處或在界面附近檢測(cè)的si的峰值濃度以及積分濃度(薄層濃度)。在界面處或在界面附近檢測(cè)的si的積分濃度指示外延晶片的單位面積(cm2)的在界面處或在界面附近存在的si原子的數(shù)目。因此,峰值濃度的誤差可以用積分濃度補(bǔ)償。基于上述發(fā)現(xiàn),本發(fā)明的目的在于提供化合物半導(dǎo)體襯底和所述化合物半導(dǎo)體襯底的表面處理方法(在下文中,可以稱為“清潔方法”),其中即使在將處理過的襯底長時(shí)間儲(chǔ)存之后也不會(huì)出現(xiàn)電阻值異常。即使在將根據(jù)本發(fā)明的化合物半導(dǎo)體襯底長時(shí)間儲(chǔ)存且然后在其上形成外延膜時(shí),也不會(huì)出現(xiàn)電特性異常。[解決問題的手段]本發(fā)明人對(duì)于如何實(shí)現(xiàn)該目的進(jìn)行了透徹的研究。結(jié)果,本發(fā)明人認(rèn)為,在清潔室內(nèi)的空氣中si以約0.5μg/cm3的量作為有機(jī)物質(zhì)存在,這作為分子污染不可忽略;考慮到在暴露于其中懸浮有含si有機(jī)物質(zhì)(硅氧烷)的氣氛的襯底和儲(chǔ)存容器上的含si有機(jī)物質(zhì)的分子數(shù)目以及在包裝以發(fā)貨時(shí)通過氮?dú)獯祾呶创祾咔覛埩粼谝r底上的含si有機(jī)物質(zhì)的分子數(shù)目,難以完全防止含si有機(jī)物質(zhì)附著到化合物半導(dǎo)體襯底的表面上。這實(shí)際上得到了調(diào)查且難以通過改善儲(chǔ)存氣氛和包裝方法而克服由si附著引起的方塊電阻的下降。如圖2b中所示,硅氧烷及其他有機(jī)污染物21附著到襯底1的表面上。通常,懸浮在清潔室內(nèi)的氣氛中的含si有機(jī)物質(zhì)主要是在三聚物(d3)~七聚物(d7)范圍且具有約200~約800的分子量的分子。用酸或堿處理之后即刻的化合物半導(dǎo)體襯底具有活化的表面且懸浮在氣氛中的物質(zhì)非常可能附著到該表面上。特別地,關(guān)于要?dú)埩粼诮缑嫣幍膕i,含si有機(jī)物質(zhì)可能具有適合附著到表面的結(jié)構(gòu)。因?yàn)楹瑂i有機(jī)物質(zhì)具有約200~約800的相對(duì)高的分子量,所以可能傾向于通過置換具有小質(zhì)量數(shù)且在清潔之后即刻附著到表面的分子如丙酮和乙醇而附著到表面。另外,因?yàn)楹瑂i有機(jī)物質(zhì)具有相對(duì)高的耐熱性,所以在外延生長前即刻在外延反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行的熱清潔時(shí),在外延生長之前在襯底表面上存在的含si有機(jī)物質(zhì)不太可能分解。由于這個(gè)原因,含si有機(jī)物質(zhì)可能傾向于殘留在外延層與襯底之間的界面處。因此,本發(fā)明人認(rèn)為,可以通過在懸浮在氣氛中的含si有機(jī)物質(zhì)到達(dá)表面之前形成由比含si有機(jī)物質(zhì)重、易于附著到化合物半導(dǎo)體襯底的表面上且可以在外延膜形成時(shí)通過加熱容易地蒸發(fā)的物質(zhì)構(gòu)成的表面層而在所制造的hemt中消除電特性異常的出現(xiàn)。本發(fā)明因此充分地制作了許多試樣,且結(jié)果發(fā)現(xiàn)了本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明的清潔化合物半導(dǎo)體襯底的方法包括:用例如酸或堿清潔所述襯底,然后用超純水沖洗所述襯底,干燥所述襯底和隨后將所述襯底浸漬在非離子表面活性劑中且然后干燥所述襯底的最終步驟。已經(jīng)發(fā)現(xiàn),在處理已經(jīng)用酸或堿清潔的化合物半導(dǎo)體襯底的表面的情況下,使用陰離子表面活性劑提供展示親水性的襯底表面,而使用非離子表面活性劑提供展示疏水性的襯底表面。與陰離子表面活性劑和陽離子表面活性劑不同,非離子表面活性劑的親水性基團(tuán)不是由各自帶正電或帶負(fù)電的表面活性劑分子構(gòu)成,而是所述親水性基團(tuán)通過與通常被稱為表面活性劑分子中的親水性基團(tuán)的部分形成水分子的氫鍵而形成,所述部分具有碳-氧-碳鍵(-c-o-c-)??傊?,這種非離子表面活性劑在長分子末端具有許多碳-氧鍵。因?yàn)楦街朔请x子表面活性劑的襯底展示疏水性,所以所述襯底表面和非離子表面活性劑的親水性部分可能經(jīng)由氫鍵結(jié)合,且由于存在許多用于氫鍵的連接鍵,所以預(yù)期比通常的附著更強(qiáng)的結(jié)合。非離子表面活性劑優(yōu)選具有700以上且2000以下的分子量。這種表面活性劑相對(duì)易于得到且因此在工業(yè)上有利。優(yōu)選在弱酸性條件:2以上且7以下的ph下進(jìn)行處理。最后,將襯底浸漬在所述表面活性劑中且然后干燥,使得如圖2a中所示,在化合物半導(dǎo)體襯底1的表面上形成一層表面活性劑層20。上述描述描述了采用非離子表面活性劑的實(shí)例。然而,所述處理不必限于非離子表面活性劑的使用,且使用具有700以上分子量的有機(jī)物質(zhì)可以提供類似的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明提供一種化合物半導(dǎo)體襯底,其至少一個(gè)主表面被鏡面拋光,所述鏡面拋光的表面被含有氫(h)、碳(c)和氧(o)的有機(jī)物質(zhì)覆蓋。在通過根據(jù)本發(fā)明的表面處理方法提供的襯底中,覆蓋表面且含有氫(h)、碳(c)和氧(o)的有機(jī)物質(zhì)(表面活性劑)的層優(yōu)選具有1.5nm以上且3.0nm以下的厚度。表面活性劑主要由單鍵構(gòu)成且因此非常可能分解。因此,表面活性劑易于通過加熱到100℃以上而分解并蒸發(fā)。在通過mocvd等形成外延膜時(shí),通常在初始階段進(jìn)行600℃~700℃下的加熱且因此表面活性劑在此階段蒸發(fā);然而,為了抑制加熱時(shí)的表面粗糙化,所述加熱優(yōu)選以使得溫度不超過生長溫度550℃的方式進(jìn)行,這是優(yōu)選的,因?yàn)樵诒景l(fā)明中覆蓋表面的有機(jī)物質(zhì)層在生長溫度550℃下容易蒸發(fā)。在通過根據(jù)本發(fā)明的處理方法提供的襯底的表面中,在采用69ga+作為一次離子的飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜(tof-sims)分析中具有31的質(zhì)量數(shù)的陽離子(ch3o+)的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度優(yōu)選為2.4×10-3以上。在采用69ga+作為一次離子的tof-sims分析中具有73的質(zhì)量數(shù)的陽離子(c3h5o2+)的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度優(yōu)選為3.2×10-4以上。在采用69ga+作為一次離子的tof-sims分析中具有31的質(zhì)量數(shù)的陽離子(ch3o+)的相對(duì)強(qiáng)度優(yōu)選為標(biāo)準(zhǔn)清潔的化合物半導(dǎo)體襯底的該相對(duì)強(qiáng)度的2.0倍以上。在采用69ga+作為一次離子的tof-sims分析中具有73的質(zhì)量數(shù)的陽離子(c3h5o2+)的相對(duì)強(qiáng)度優(yōu)選為標(biāo)準(zhǔn)清潔的化合物半導(dǎo)體襯底的該相對(duì)強(qiáng)度的4.1倍以上。在通過根據(jù)本發(fā)明的處理方法提供的襯底的表面中,在通過入射x射線能量為365ev且光電子飛離角為90°(檢測(cè)在垂直于晶片表面的方向上飛離的光電子)的同步輻射x射線光電子能譜(xps)分析中,在比c1s:285ev的峰高1.5±0.5ev的高能量側(cè)檢測(cè)到峰。所述高能量側(cè)的峰的積分強(qiáng)度優(yōu)選為所述285ev附近的峰的積分強(qiáng)度的0.25倍以上。通過根據(jù)本發(fā)明的處理方法提供的襯底為其至少一個(gè)主表面被鏡面拋光的化合物半導(dǎo)體襯底,其中,在550℃的生長溫度下生長而在所述生長之前未進(jìn)行熱清潔的外延膜與所述化合物半導(dǎo)體襯底之間的界面處的硅(si)含量,以通過sims深度方向分析測(cè)定的峰值濃度計(jì),為2×1017原子/cm3以下。[發(fā)明有利效果]根據(jù)本發(fā)明,即使將化合物半導(dǎo)體襯底長時(shí)間儲(chǔ)存且然后在其上形成外延膜,也不會(huì)出現(xiàn)電特性異常。[附圖說明][圖1]圖1為hemt的說明圖。[圖2a]圖2a示出在化合物半導(dǎo)體襯底的表面上形成表面活性劑層。[圖2b]圖2b示出表面污染模型。[圖3]圖3示出現(xiàn)有表面處理方法和根據(jù)本發(fā)明的方法。[圖4]圖4示出非離子表面活性劑的實(shí)例。[圖5]圖5示出非離子表面活性劑的其他實(shí)例。[圖6]圖6示出在具有31的質(zhì)量數(shù)的陽離子(ch3o+)的相對(duì)強(qiáng)度與界面si峰值濃度之間的關(guān)系。[圖7]圖7示出在具有73的質(zhì)量數(shù)的陽離子(c3h5o2+)的相對(duì)強(qiáng)度與界面si峰值濃度之間的關(guān)系。[圖8]圖8示出同步輻射xps光譜的實(shí)例。[圖9]圖9示出在由同步輻射xps測(cè)定計(jì)算的積分強(qiáng)度與界面si濃度之間的關(guān)系。[具體實(shí)施方式]根據(jù)本發(fā)明的清潔化合物半導(dǎo)體襯底的方法包括:在最終步驟中,將所述襯底浸漬在包含含有氫(h)、碳(c)和氧(o)的有機(jī)物質(zhì)(非離子表面活性劑)的溶液中且然后干燥所述襯底。在所述最終步驟之前的清潔方法可以以與現(xiàn)有方法相同的方式進(jìn)行。典型地,如圖3中所示,進(jìn)行如下步驟:晶片清潔溶液(有機(jī)堿性溶液)→超純水沖洗→晶片清潔溶液→超純水沖洗→酸清潔→超純水沖洗→超純水沖洗→干燥;和最后,表面活性劑→超純水沖洗,然后干燥?;蛘?,可以消除中間干燥且可以進(jìn)行如下步驟:晶片清潔溶液(有機(jī)堿性溶液)→超純水沖洗→晶片清潔溶液→超純水沖洗→酸清潔→超純水沖洗→超純水沖洗→表面活性劑→超純水沖洗,然后干燥。通過使用具有低濃度的表面活性劑水溶液,可以消除在表面活性劑處理之后的超純水沖洗。具體地,可以進(jìn)行如下步驟:晶片清潔溶液(有機(jī)堿性溶液)→超純水沖洗→晶片清潔溶液→超純水沖洗→酸清潔→超純水沖洗→超純水沖洗→表面活性劑,然后干燥。或者,可以進(jìn)行如下步驟:晶片清潔溶液(有機(jī)堿性溶液)→超純水沖洗→晶片清潔溶液→超純水沖洗→酸清潔→超純水沖洗→超純水沖洗→干燥;和最后,表面活性劑,然后干燥。所述清潔可以通過如下進(jìn)行:布置包含清潔溶液、超純水和表面活性劑的清潔槽,用所述槽依次處理化合物半導(dǎo)體襯底且最終通過例如使用高速旋轉(zhuǎn)時(shí)的離心力進(jìn)行旋轉(zhuǎn)干燥而干燥所述襯底。或者,可以采用單晶片加工,其中將各襯底在水平保持的同時(shí)進(jìn)行旋轉(zhuǎn),用表面活性劑和超純水處理,且最終通過高速旋轉(zhuǎn)干燥。或者,可采用分批加工,其中對(duì)襯底進(jìn)行超純水沖洗,然后從包含表面活性劑的純水中取出并干燥。通過各種方法對(duì)由此清潔的化合物半導(dǎo)體襯底的表面狀態(tài)進(jìn)行分析:一種方法是tof-sims分析。使用由美國的物理電子公司(physicalelectronics,inc.)制造的tof-sims設(shè)備(trifii)來輻射作為一次離子的69ga+并用飛行時(shí)間質(zhì)譜儀檢測(cè)帶正電的二次離子。質(zhì)量數(shù)檢測(cè)范圍為0.5~2000。在tof-sims分析中,ga+一次離子的輻射引起附著分子分解且檢測(cè)到分解后的分子物種。因此,具有1000以上的質(zhì)量數(shù)的分子物種的檢測(cè)量非常少。對(duì)相對(duì)強(qiáng)度進(jìn)行比較,所述相對(duì)強(qiáng)度各自通過限定在1~1000的質(zhì)量數(shù)范圍內(nèi)檢測(cè)到的帶正電的二次離子的總計(jì)數(shù)作為分母并通過限定目標(biāo)質(zhì)量數(shù)的計(jì)數(shù)作為分子來確定。結(jié)果,發(fā)現(xiàn)在附著到表面的si的含量低且方塊電阻高的襯底中,具有31的質(zhì)量數(shù)的陽離子(ch3o+)的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度為2.4×10-3以上;還發(fā)現(xiàn)具有73的質(zhì)量數(shù)的陽離子(c3h5o2+)的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度為3.2×10-4以上。對(duì)已經(jīng)通過現(xiàn)有清潔方法(標(biāo)準(zhǔn)清潔)清潔的化合物半導(dǎo)體襯底類似地進(jìn)行tof-sims分析。將這些結(jié)果與本發(fā)明進(jìn)行比較。在本發(fā)明中31的質(zhì)量數(shù)的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)清潔產(chǎn)品的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度的2.0倍以上。在本發(fā)明中73的質(zhì)量數(shù)的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)清潔產(chǎn)品的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度的4.1倍以上?!皹?biāo)準(zhǔn)清潔產(chǎn)品”可以例如為通過圖3中所示的現(xiàn)有方法處理的襯底?;蛘?,其可以為通過后述的實(shí)施例1中進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)清潔處理的襯底。進(jìn)行另一分析方法,其為采用同步輻射作為入射光的xps分析。當(dāng)在入射x射線能量為365ev且光電子飛離角為90°的條件下對(duì)橫軸進(jìn)行校準(zhǔn),使得c1s的低能量側(cè)的峰在285ev下時(shí),在標(biāo)準(zhǔn)清潔產(chǎn)品中僅檢測(cè)到在所述285ev下的峰,而在根據(jù)本發(fā)明的清潔產(chǎn)品中還檢測(cè)到在比其高1~2ev的高能量側(cè)的另一個(gè)峰。發(fā)現(xiàn),當(dāng)所述高能量側(cè)的峰的積分強(qiáng)度為在所述285ev下的峰的積分強(qiáng)度的0.25倍以上時(shí),si附著含量低且方塊電阻高。代表用于表面處理且包含含有氫(h)、碳(c)和氧(o)的有機(jī)物質(zhì)的溶液的非離子表面活性劑的實(shí)例包括高級(jí)醇類表面活性劑和具有700~2000的分子量的烷基酚類表面活性劑,諸如聚氧化烯烷基醚、聚氧化乙烯烷基醚和聚氧化乙烯烷基苯基醚。非離子表面活性劑可以為脂肪酸類表面活性劑。脂肪酸類表面活性劑的實(shí)例包括蔗糖脂肪酸鹽/酯、脫水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧化乙烯脫水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧化乙烯脂肪酸酯和烷醇酰胺。非離子表面活性劑優(yōu)選具有700~2000的分子量。當(dāng)該分子量低時(shí),懸浮在空氣中的硅氧烷具有較高分子量且因此用具有較高分子量的硅氧烷置換所述表面活性劑的可能性增加。當(dāng)分子量高時(shí),所述表面活性劑不太可能結(jié)合到化合物半導(dǎo)體襯底的表面且因此不太可能形成具有期望厚度的膜。因此,最佳分子量為800~2000。表面活性劑溶液的ph優(yōu)選在弱酸性范圍內(nèi)。當(dāng)所述溶液為強(qiáng)酸性時(shí),在處理期間粒子傾向于附著到表面上。因此,所述ph優(yōu)選為2~7。所述ph可以用無機(jī)酸如鹽酸或硝酸,或者有機(jī)酸如檸檬酸、蘋果酸或乙酸調(diào)節(jié)。在表面活性劑中進(jìn)行浸漬的時(shí)間不受特別限制,只要其為10秒以上即可。然而,長時(shí)間浸漬造成經(jīng)濟(jì)不利。當(dāng)時(shí)間小于10秒時(shí),所形成的表面活性劑層不具有足夠大的厚度。在550℃的生長溫度下在根據(jù)本發(fā)明處理的化合物半導(dǎo)體襯底上生長外延膜,而在該生長之前不進(jìn)行高溫?zé)崆鍧?。在外延膜與化合物半導(dǎo)體襯底之間的界面處通過sims分析測(cè)定的硅(si)峰值濃度為2×1017原子/cm3以下。[實(shí)施例1]準(zhǔn)備gaas襯底。各gaas襯底通過垂直布里奇曼(vb)法(垂直船法)制造;碳摻雜量為1×1015~2×1016/cm3;晶體的氧含量為5×1016~5×1017/cm3;晶體缺陷蝕坑密度(epd)為1000/cm2以下;所述襯底為具有1×107ωcm~6×108ωcm的電阻率的半絕緣襯底;且直徑為4英寸。至于襯底的面取向,使用通常用于電子器件應(yīng)用中的mocvd外延的(100)2°-偏離襯底(面取向公差:±0.5°)。根據(jù)mocvd條件和器件性能將偏離(100)取向的襯底如(100)±0.5°襯底和(100)0.05°~2°-偏離襯底用作用于mocvd的襯底;且根據(jù)本發(fā)明的利用非離子表面活性劑的處理可以對(duì)所述襯底中的任一種提供類似的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)晶體為多晶體時(shí),雜質(zhì)沿晶粒間界集中。當(dāng)在這種多晶體上形成器件時(shí),電流可能流過晶粒間界。因此,晶體需要是單晶體。當(dāng)襯底具有小于1×107ωcm的電阻率時(shí),在施加電壓時(shí),電流漏出具有約1μm厚度的高純度gaas層而到達(dá)襯底。因此,在用于hemt的外延襯底中,襯底的電阻率同樣重要且必須為1×107ωcm以上。另一方面,雖然異質(zhì)結(jié)雙極晶體管(hbt)為gaas高速器件的一個(gè)實(shí)例,但在半絕緣襯底上形成具有約1×1018原子/cm3的濃度的n-型集電器層。因此,即使在襯底界面處存在約1×1018原子/cm3的雜質(zhì),也不會(huì)造成問題。將gaas襯底的表面鏡面拋光且然后對(duì)所述襯底進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)清潔。參照?qǐng)D4,通過使用分批清潔設(shè)備,隨后將襯底在具有700~900分子量的非離子表面活性劑a、具有800~1200分子量的非離子表面活性劑b和具有800~1000分子量的非離子表面活性劑c(聚氧化烯烷基醚)的0.1~3體積%水溶液中浸漬5~120秒(處理時(shí)間),然后用超純水適當(dāng)沖洗預(yù)定的時(shí)間(沖洗時(shí)間(秒)),且隨后進(jìn)行旋轉(zhuǎn)干燥。將已經(jīng)浸漬在表面活性劑中的襯底和未浸漬在表面活性劑中的襯底置于標(biāo)準(zhǔn)晶片托盤中,進(jìn)行氮?dú)獯祾撸胰缓竺芊獠⑼ㄟ^相同的儲(chǔ)存方法在相同的儲(chǔ)存場(chǎng)所儲(chǔ)存在氧氣和水分不能透過的清潔袋中。所使用的晶片托盤和袋不含有機(jī)si化合物(硅氧烷)(硅氧烷釋氣量小于0.01μg/g)。以如下方式進(jìn)行晶片托盤和袋的釋氣分析:將晶片托盤和袋精細(xì)地切割且然后加熱到40℃,并用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(gc-ms)分析所產(chǎn)生的物質(zhì)。在此進(jìn)行的標(biāo)準(zhǔn)清潔為在鏡面拋光表面之后進(jìn)行的一般清潔方法。具體地,采用以下方法:(1)在室溫(25℃)下在氫氧化四甲銨的0.5體積%水溶液中浸漬5分鐘(2)超純水沖洗3分鐘(3)在室溫(25℃)下在氫氧化四甲銨的0.5體積%水溶液中浸漬5分鐘(4)超純水沖洗3分鐘(5)在室溫(25℃)下在具有ph5的硝酸酸性水溶液中浸漬3分鐘(6)超純水沖洗3分鐘(兩次)(7)旋轉(zhuǎn)干燥或者,可以使用通常已知的其他清潔方法。在干燥之后即刻測(cè)定表面活性劑層的厚度。表面活性劑層的厚度可以用橢圓偏光儀(rudolphautoeliv)測(cè)定。至于橢圓偏光儀的參數(shù),測(cè)定光波長為632.8nm;襯底折射率為3.857;襯底消光系數(shù)為0.217;為了方便計(jì)算,將表面活性劑層的折射率固定為1.8。在具有表面活性劑層的襯底表面內(nèi),襯底的天然氧化膜層在表面活性層下面。天然氧化膜層具有約0.7nm的厚度。從精度方面來說,橢圓偏光儀很難通過測(cè)定和分析而單獨(dú)確定天然氧化膜的小厚度和在天然氧化膜下面的表面活性劑層的小厚度。因此,在本發(fā)明中,將包括天然氧化膜和表面活性劑層兩者的膜(層)的厚度確定為“膜厚度”。在不使用表面活性劑的情況下,表面活性劑層的膜厚度指示天然氧化膜的厚度。在儲(chǔ)存20天之后,將各襯底從密封袋中取出且通過mocvd在襯底上形成外延膜。利用通用的mocvd反應(yīng)器進(jìn)行該外延生長而在生長之前不進(jìn)行高溫?zé)崆鍧嵰栽?50℃的生長溫度下形成未摻雜的1-μmgaas外延膜。然后測(cè)定各襯底的方塊電阻。另外,利用sims測(cè)定在未摻雜的外延膜(epi-膜)和襯底之間的界面處的si含量。將結(jié)果描述在表i中。[表i]如表i中所指示的,在浸漬在表面活性劑中的襯底之中,其中表面活性劑層的厚度超過1.50nm的襯底具有10.0×103ω/□以上的高方塊電阻。未浸漬在表面活性劑中的現(xiàn)有產(chǎn)品具有5.6×103ω/□以下的低方塊電阻。利用sims測(cè)定在外延膜與襯底之間的界面處的si含量。結(jié)果,在浸漬在表面活性劑中的襯底之中,其中作為膜厚度的表面活性劑層的厚度超過1.50nm的襯底具有2.0×1017原子/cm3以下的峰值濃度,其污染非常少;未浸漬在表面活性劑中的現(xiàn)有產(chǎn)品中的一些具有顯著超過5×1017原子/cm3的濃度。因此,存在明顯的差別。當(dāng)作為膜厚度的表面活性劑層的厚度小于1.5nm時(shí),在外延膜與襯底之間的界面處的si含量相對(duì)于現(xiàn)有產(chǎn)品沒有顯著減小且方塊電阻沒有變得非常高;因此沒有充分提供表面活性劑層的效果。另一方面,當(dāng)膜厚度為1.5nm以上時(shí),方塊電阻變得足夠高。然而,當(dāng)膜厚度超過3.0nm時(shí),外延生長之前的襯底的表面具有白色混濁性或所得外延膜具有表面不規(guī)則,因?yàn)樵诩訜岬酵庋由L溫度期間厚的表面活性劑層不太可能蒸發(fā)。因此,作為膜厚度的表面活性劑層的厚度優(yōu)選為1.5nm以上且3.0nm以下;特別優(yōu)選1.5nm~2.0nm,因?yàn)閟i污染低且歸因于由外延生長期間膜的不充分分解(蒸發(fā))引起的界面處的碳和氧的殘留的污染的可能性非常低。表面活性劑層的厚度可以用橢圓偏光儀容易地測(cè)定,且基于該厚度,可以推定在外延生長之后界面處的si含量。因此,可以更確實(shí)地進(jìn)行襯底的品質(zhì)控制。當(dāng)對(duì)化合物半導(dǎo)體襯底進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)清潔時(shí),在清潔之后即刻襯底表面上的天然氧化膜保持不穩(wěn)定;在過去約一周之后,氧化膜變得穩(wěn)定,且在此期間,襯底表面上的膜厚度增加約0.3nm。在其中如本發(fā)明中那樣形成表面活性劑層的襯底中,相對(duì)于涂布表面活性劑之后即刻的膜厚度,在過去一周之后,膜厚度也增加約0.3nm。對(duì)以與表i中的16、17、19、20、27和28號(hào)相同的方式清潔并儲(chǔ)存的其他襯底的表面進(jìn)行tof-sims分析。對(duì)于各種情況,對(duì)兩個(gè)襯底進(jìn)行分析。tof-sims分析對(duì)具有表ii中列出的質(zhì)量數(shù)的陽離子進(jìn)行檢測(cè)。將所檢測(cè)的離子的計(jì)數(shù)描述在表ii中。在本發(fā)明的產(chǎn)品中,將襯底的表面用圖5中例示的表面活性劑覆蓋。然而,在通過tof-sims分析得到的結(jié)果中,沒有檢測(cè)到圖5中所示的具有高分子量的原始離子,并且檢測(cè)到了由c、h和o構(gòu)成的多個(gè)有機(jī)離子。這可能是因?yàn)樵跍y(cè)定時(shí)作為一次離子輻射的69ga+部分地切斷表面上的表面活性劑的鍵。將相對(duì)強(qiáng)度描述在表iii中,所述相對(duì)強(qiáng)度通過限定在1~1000的質(zhì)量數(shù)范圍內(nèi)檢測(cè)到并也包含具有低計(jì)數(shù)且未描述在表ii中的離子物種的離子物種的總計(jì)數(shù)作為分母并通過限定目標(biāo)離子的計(jì)數(shù)作為分子來確定。[表ii]質(zhì)量式27號(hào)16號(hào)19號(hào)17號(hào)24mg+13925233640ca+189817128963cu+14289222915ch3+778817313141141562927c2h3+2240943735489225004241c3h5+2350240250793004266477c6h5+1277556506453191c7h7+10745172907568219c15h23o+717613534931ch3o+408615621201631236745c2h5o+519254394845455990659c3h7o+23451688648663313573c3h5o2+260353413107350087c4h7o2+882342113792338101c5h9o2+1275533719192115c6h11o2+1663572474724387387+6258010457457+720876545545+317816603603+010413607607+19412633633+11757418nh4+2443020511272212144c2h6n+42171198606118746c2h8n+82141977339110360c3h10n+1163424229112575as+1605815248635916879160gaaso+1527101586893177gaaso2h+1036848106675245ga2aso2+26719524156261ga2aso3+20622015137283gaas2o4+349223332907171ga+111570610759315219371158196總計(jì)總計(jì)+3314251339579224429243800407[表iii]基于tof-sims分析的結(jié)果,將在由c、h和o構(gòu)成的有機(jī)離子的質(zhì)量數(shù)下檢測(cè)的相對(duì)強(qiáng)度與表面si含量(在epi-膜/襯底界面處的si峰值濃度)之間的關(guān)系示出在圖6和圖7中。表iii指示在本發(fā)明的產(chǎn)品中含有h、c和o的有機(jī)物質(zhì)的檢測(cè)量大。例如,根據(jù)圖6,當(dāng)在31的質(zhì)量數(shù)下的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度為2.4×10-3以上時(shí),表面中的si峰值濃度變成2×1017以下;根據(jù)圖7,當(dāng)在73的質(zhì)量數(shù)下的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度為3.2×10-4以上時(shí),表面中的si峰值濃度變成2×1017以下。在本發(fā)明的產(chǎn)品與標(biāo)準(zhǔn)清潔產(chǎn)品之間的比較指示,當(dāng)在31的質(zhì)量數(shù)下的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)清潔產(chǎn)品(27號(hào))的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度的2.0倍以上時(shí),si峰值濃度變成2×1017以下,且對(duì)于在73的質(zhì)量數(shù)下的信號(hào),其為4.1倍以上。在標(biāo)準(zhǔn)清潔的情況下,表面未用長鏈c覆蓋,且因此不具有抗硅氧烷性;通過tof-sims測(cè)定的在諸如31和73的質(zhì)量數(shù)下的相對(duì)信號(hào)強(qiáng)度基本為類似的低值;且界面si含量響應(yīng)氣氛中硅氧烷的變化而迅速改變。另外,對(duì)以與16、17和27號(hào)(標(biāo)準(zhǔn)清潔產(chǎn)品)相同的方式清潔并儲(chǔ)存的其他襯底進(jìn)行同步輻射xps分析。以如下方式進(jìn)行分析:將九州同步光研究中心中的光束線(bl12)用作光源,入射x射線能量為365ev,通能為11.75ev且發(fā)射電子飛離角為90°。將xps光譜集體示出在圖8中。本發(fā)明的產(chǎn)品在比在285ev下的c1s的峰高1~2ev的能量下具有高能量側(cè)的峰。襯底的si含量越低,高能量側(cè)的峰變得越高。根據(jù)光譜,對(duì)在285ev下的峰的積分強(qiáng)度與高能量側(cè)的峰的積分強(qiáng)度進(jìn)行比較。因此,圖9指示,為了使si峰值濃度為2×1017以下,高能量側(cè)的峰的積分強(qiáng)度為在285ev下的峰的積分強(qiáng)度的0.25倍以上。[實(shí)施例2]準(zhǔn)備gaas襯底。各gaas襯底通過垂直梯度冷凝(vgf)法(垂直船法)制造;碳摻雜量為1×1015~2×1016/cm3;晶體的氧含量為5×1015~5×1016/cm3;晶體缺陷epd(蝕坑密度)為500/cm2以下;所述襯底為具有1×107~1×108ωcm的電阻率的半絕緣襯底;且直徑為6英寸。至于襯底的面取向,使用(100)2°-偏離襯底(面取向公差:±0.5°)。將gaas襯底的表面鏡面拋光。然后如實(shí)施例1中那樣使用標(biāo)準(zhǔn)清潔溶液對(duì)襯底進(jìn)行分批清潔并暫時(shí)干燥。然后,用單晶片加工設(shè)備對(duì)各襯底進(jìn)行加工:將襯底利用通過稀釋具有800~1000分子量的非離子表面活性劑(聚氧化烯烷基醚)的30體積%水溶液而制備的0.35~5體積%溶液,在200~1000rpm的轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)涂布10~60秒,且然后在2000rpm的高轉(zhuǎn)速下干燥35秒。在單晶片涂布的情況下,利用非離子表面活性劑的水溶液對(duì)前表面進(jìn)行涂布;當(dāng)水溶液到達(dá)后表面時(shí),可能造成后表面的混濁性。因此,將后表面用超純水沖洗。另外,在干燥時(shí),為了促進(jìn)后表面的干燥,將氮?dú)鈬婌F到后表面以促進(jìn)干燥。此后,如實(shí)施例1中那樣利用橢圓偏光儀測(cè)定表面活性劑層的厚度。將襯底置于干凈的pp(聚丙烯)晶片托盤中,進(jìn)行氮?dú)獯祾?,且然后密封,并通過與實(shí)施例1中相同的儲(chǔ)存方法在相同的儲(chǔ)存場(chǎng)所將其儲(chǔ)存在氧氣和水分不能透過的清潔袋中。在儲(chǔ)存20天之后,從密封袋中取出各襯底且如實(shí)施例1中那樣通過mocvd在襯底上形成未摻雜的1-μmgaas外延膜。在形成外延膜之后,測(cè)定各襯底的方塊電阻。另外,利用sims測(cè)定在外延膜與襯底之間的界面處的si含量。將結(jié)果描述在表iv中。[表iv]表iv指示,即使在用表面活性劑進(jìn)行單晶片涂布的情況下,方塊電阻也為10×103ω/□以上的高值且在界面處的si峰值濃度也為2×1017原子/cm3以下。在清潔之后即刻的表面活性劑層的膜厚度在一個(gè)有效數(shù)字下為1.5nm~3.0nm。[實(shí)施例3]準(zhǔn)備gaas襯底。各gaas襯底通過vgf法(垂直船法)制造;碳摻雜量為1×1015~2×1016/cm3;所述襯底為具有1×107~5×108ωcm的電阻率的半絕緣襯底;且直徑為6英寸。至于襯底的面取向,使用(100)2°-偏離襯底(面取向公差:±0.3°)。對(duì)gaas襯底的表面進(jìn)行加工而使其變成鏡面。然后,使用標(biāo)準(zhǔn)清潔溶液對(duì)襯底進(jìn)行分批清潔,且在干燥時(shí),進(jìn)行滴干。具體地,根據(jù)以下流程進(jìn)行處理:晶片清潔溶液(有機(jī)堿性溶液)→超純水沖洗→晶片清潔溶液→超純水沖洗→酸清潔→超純水沖洗→超純水沖洗→滴干(表面活性劑處理)。如實(shí)施例1中那樣進(jìn)行利用標(biāo)準(zhǔn)清潔溶液的清潔,不同之處在于,有機(jī)堿性溶液為氫氧化四甲基銨且用0.1%鹽酸進(jìn)行酸清潔。以如下方式進(jìn)行滴干。將具有800~1100分子量的非離子表面活性劑(聚氧化乙烯壬基苯基醚)的30體積%水溶液稀釋成0.5%溶液并使用。將干燥器的上部氣氛用高純度氮?dú)獯祾?。將化合物半?dǎo)體襯底在含有上述水溶液的干燥槽中浸漬2分鐘且然后以恒定速率緩慢取出并干燥。具體地,在取出干燥時(shí),在化合物半導(dǎo)體襯底的表面上形成非離子表面活性劑的膜且非離子表面活性劑的親水性基團(tuán)(形成氫鍵的部分)與襯底表面形成氫鍵;因此,將非離子表面活性劑的疏水性基團(tuán)布置在襯底表面上且因此襯底表面展示疏水性。因此,一將襯底從水溶液中取出而進(jìn)入氮?dú)夥罩校蛷囊r底表面滴下。因此,通過連續(xù)緩慢提起襯底,在襯底表面上形成表面活性劑層,同時(shí)干燥襯底表面。作為用橢圓偏光儀測(cè)定的膜厚度,在這樣處理的襯底表面上的表面活性劑層具有2.0nm的厚度。將襯底置于干凈的pp(聚丙烯)晶片托盤中,進(jìn)行氮?dú)獯祾?,且然后密封,并通過與實(shí)施例1中相同的儲(chǔ)存方法在相同的儲(chǔ)存場(chǎng)所將其儲(chǔ)存在氧氣和水分不能透過的清潔袋中。在儲(chǔ)存20天之后,將各襯底從密封袋中取出且如實(shí)施例1中那樣通過mocvd在襯底上形成外延膜。在形成外延膜之后,測(cè)定襯底的方塊電阻。結(jié)果,方塊電阻為9.9×104ω/□的高值。利用sims測(cè)定在外延膜與襯底之間的界面處的si峰值濃度且發(fā)現(xiàn)在該界面處的si峰值濃度為1.1×1017原子/cm3。[實(shí)施例4]準(zhǔn)備gaas襯底。各gaas襯底通過vb法(垂直船法)制造;如實(shí)施例2中那樣將襯底用碳摻雜;晶體的氧含量為1×1016~1×1017/cm3;晶體缺陷epd(蝕坑密度)為1000/cm2以下;所述襯底為具有0.5×108~2.0×108ωcm的電阻率的半絕緣襯底;且直徑為6英寸。至于襯底的面取向,使用(100)2°-偏離襯底(面取向公差:±0.5°)。從鑄塊切出gaas襯底。實(shí)施襯底的外周面倒角。然后,用硬質(zhì)拋光布對(duì)襯底進(jìn)行雙側(cè)拋光,使得襯底的前表面和后表面兩者都變成鏡面。用硬質(zhì)拋光布對(duì)在其上要形成器件的表面進(jìn)一步進(jìn)行鏡面精拋光,使得表面具有0.10nm的表面粗糙度rms和1.5μm的平坦度總厚度變化(ttv)。然后,如實(shí)施例1中那樣使用標(biāo)準(zhǔn)清潔溶液對(duì)襯底進(jìn)行分批清潔且暫時(shí)干燥。在標(biāo)準(zhǔn)清潔之后的48小時(shí)內(nèi),通過在1000rpm的轉(zhuǎn)速下旋轉(zhuǎn)涂布15秒而將表面活性劑c的0.087重量%水溶液涂布到各gaas襯底的表面,且然后在2000rpm的高轉(zhuǎn)速下干燥35秒。如實(shí)施例1中那樣用橢圓偏光儀測(cè)定表面活性劑層的厚度。此時(shí),所使用的表面活性劑的未稀釋溶液為以使得除c、h和o以外的雜質(zhì)的量為50ng/mm3以下的方式提純并控制的溶液。用水平保持晶片(襯底)的單晶片旋轉(zhuǎn)處理設(shè)備進(jìn)行利用表面活性劑的處理;且將其中進(jìn)行處理的氣氛的si濃度控制為小于0.5μg/m3。具體地,將用于除去氣氛中的含硅有機(jī)物質(zhì)(硅氧烷)的活性炭過濾器連接到空調(diào)系統(tǒng);將未被si污染且由氟烴樹脂形成的超高效空氣(ulpa)過濾器連接到其中進(jìn)行涂布的處理室中;因此,塵埃濃度小于1粒子/ft3。利用安置在外周的三個(gè)點(diǎn)處的聚酰亞胺樹脂插腳支撐晶片(襯底)而使得來自外周部分的污染最小化。在進(jìn)行表面活性劑處理的同時(shí),將超純水供給到后表面以防止表面活性劑到達(dá)后表面。在干燥期間,從后表面噴嘴噴出氮?dú)庖约铀俸蟊砻娴母稍?。結(jié)果,獲得具有膜的襯底,其中膜具有表v中的膜厚度;表面上的膜厚度變化小于±0.3nm;在表面上具有0.3μm以上的尺寸的外來粒子的數(shù)目為50個(gè)以下(除了距外周3mm內(nèi)的區(qū)域之外的晶片整個(gè)表面,該區(qū)域充當(dāng)測(cè)定裝置用邊緣部分);且用全反射x射線熒光(txrf)設(shè)備分析的表面上的重金屬的量小于10×1010原子·cm2。當(dāng)將表面通過標(biāo)準(zhǔn)清潔處理且然后長時(shí)間靜置時(shí),進(jìn)行表面的氧化且結(jié)果,發(fā)生從清潔之后即刻的親水性表面到疏水性表面的表面狀態(tài)轉(zhuǎn)變。因此,表面活性劑變得不太可能附著到表面且變得不太可能在表面上形成膜。另外,進(jìn)行氣氛中的si到表面的附著。因此,表面的si含量沒有充分減小。因此,理想地在48小時(shí)內(nèi)進(jìn)行處理,如果有可能,則在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)清潔之后的24小時(shí)內(nèi)進(jìn)行處理。利用由tencorcorporation制造的surfscan6220測(cè)定表面上的外來粒子的數(shù)目。因?yàn)楸砻嫔系耐鈦砹W釉谛纬赏庋幽ぶ笞兂扇毕?,所以期望使其?shù)目最小化。因?yàn)楸砻嫔系闹亟饘僭谛纬赏庋幽ぶ暗募訜釙r(shí)不太可能蒸發(fā),所以大量的重金屬造成界面處的滲漏。因此,重金屬的量期望為至少50×1010原子/cm2以下,如果有可能,則為10×1010原子/cm2以下。將襯底置于干凈的pp(聚丙烯)晶片托盤中,進(jìn)行氮?dú)獯祾?,且然后將其密封并?chǔ)存在氧氣和水分不能透過的清潔袋中。至于儲(chǔ)存容器,使用如實(shí)施例1中那樣滿足小于0.01μg/g的硅氧烷釋氣量且總釋氣量小于0.5μg/g的托盤。當(dāng)釋氣量大時(shí),造成表面污染,這可能造成膜厚度變化。如實(shí)施例1中那樣通過mocvd在改變了在表面活性劑處理之后的儲(chǔ)存時(shí)間的襯底上形成外延膜。對(duì)于各襯底,測(cè)定在外延膜與襯底之間的界面處的si含量和方塊電阻。將結(jié)果描述在表v中。僅進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)清潔的現(xiàn)有情況具有如下趨勢(shì):儲(chǔ)存時(shí)間越久,界面si含量越高且方塊電阻越低。相反,在進(jìn)一步進(jìn)行表面活性劑處理的情況下,即使儲(chǔ)存時(shí)間變成90天的長時(shí)間,也將界面si含量抑制為低值且將方塊電阻保持在高于測(cè)定裝置的測(cè)定極限的高電阻下。[表v]根據(jù)本發(fā)明,包含si的雜質(zhì)對(duì)襯底表面的附著量小,在雜質(zhì)蒸發(fā)時(shí)造成的表面粗糙化受到抑制且界面結(jié)晶性和平坦性的劣化受到抑制,這可能導(dǎo)致器件特性增強(qiáng)。因此,根據(jù)本發(fā)明,即使進(jìn)行低溫清潔并形成外延膜時(shí),也可以減小漏電流。因此,通過減少制造時(shí)間并減少充當(dāng)在清潔期間消耗的原料氣體的胂的消耗量,提供成本降低的重大優(yōu)勢(shì)。表v指示,在本發(fā)明中在外延/襯底界面處o和c的量也小。當(dāng)由n型襯底制造器件使得電流從外延表面流動(dòng)到襯底的后表面時(shí),可以抑制在界面處載流子的減少且可以抑制操作電壓的升高。另外,當(dāng)由半絕緣襯底制造電子器件時(shí),可以抑制背柵效應(yīng)和側(cè)柵效應(yīng)且可以改善高頻特性。因此,除了減小界面si含量的效果之外,還期待通過減少其他雜質(zhì)而提供的效果。[產(chǎn)業(yè)實(shí)用性]根據(jù)本發(fā)明,可以提供半絕緣的化合物半導(dǎo)體襯底,其中,即使在長時(shí)間儲(chǔ)存之后,也不太可能出現(xiàn)電特性異常且可以在低成本下實(shí)現(xiàn)hemt的外延生長。[附圖標(biāo)記]1:半絕緣gaas襯底2:i-gaas層(高純度外延層)3:n-algaas層(電子供給層)4:源電極5:柵電極6:漏電極11:正常電流流動(dòng)12:異常電流流動(dòng)20:表面活性劑21:有機(jī)污染當(dāng)前第1頁12
      當(dāng)前第1頁1 2 
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