(57)【要約】【課題】半導体製造ラインで一般的に用いられている原料を使用して室温で作業することができ、特別な設備や複雑な工程を必要とすることなく、III族窒化物半導体材料の表面処理を行うことが可能な表面処理溶液、表面処理溶液の製造方法及び表面処理方法を提供する。【解決手段】III族窒化物半導体材料の表面処理に用いられる表面処理溶液は、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液と、アルコール類からなり、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液に、室温下でアルコール類を混合して水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液を希釈することにより製造される。この表面処理溶液にIII族窒化物半導体材料を浸漬してIII族窒化物半導体材料の表面処理を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
III族窒化物半導体材料の表面処理に用いられる表面処理溶液であって、
水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液と、アルコール類からなることを特徴とする表面処理溶液。
【請求項２】
請求項１記載の表面処理溶液において、水酸化テトラメチルアンモニウム２５容量部、純水７５容量部に対して、前記アルコール類を４００容量部以下の割合で含み、水酸化テトラメチルアンモニウムの濃度は５ｖｏｌ％以上２５ｖｏｌ％未満であることを特徴とする表面処理溶液。
【請求項３】
請求項１又は２記載の表面処理溶液において、前記アルコール類は、エタノール又はイソプロピルアルコールであることを特徴とする表面処理溶液。
【請求項４】
III族窒化物半導体材料の表面処理に用いられる表面処理溶液の製造方法であって、
水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液に、室温下でアルコール類を混合して前記水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液を希釈したことを特徴とする表面処理溶液の製造方法。
【請求項５】
請求項４記載の表面処理溶液の製造方法において、希釈前の前記水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液の濃度は２５ｖｏｌ％で、前記アルコール類で希釈後の該表面処理溶液における水酸化テトラメチルアンモニウムの濃度は５ｖｏｌ％以上２５ｖｏｌ％未満であることを特徴とする表面処理溶液の製造方法。
【請求項６】
請求項４又は５記載の表面処理溶液の製造方法において、前記アルコール類は、エタノール又はイソプロピルアルコールであることを特徴とする表面処理溶液の製造方法。
【請求項７】
III族窒化物半導体材料の表面処理方法であって、
前記III族窒化物半導体材料を、室温下で請求項１〜３のいずれか１記載の表面処理溶液に浸漬することを特徴とする表面処理方法。
【請求項８】
請求項７記載の表面処理方法において、前記III族窒化物半導体材料は、エッチングされたものであることを特徴とする表面処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＧａＮやＡｌＧａＮ等のIII族窒化物半導体材料の表面処理に用いられる表面処理溶液、表面処理溶液の製造方法及び表面処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体製品の材料はＳｉ（シリコン）が主流であり、様々な技術向上と研究開発により、Ｓｉを材料とした半導体製品は成長を続け、電子機器が小型化及び高性能化されてきた。しかし、近年、Ｓｉ半導体製品と同等以上に優れた物性値を有するＧａＮ（窒化ガリウム）を使った半導体製品に大きな注目が集まっている。ＧａＮは、バンドギャップが大きいという特徴により、Ｓｉよりも絶縁破壊電界を大きくすることができる。また、ＧａＮデバイスとＳｉデバイスでは、ＧａＮデバイスの方が絶縁耐圧が高いため、同じ耐圧を実現するデバイスのサイズとしては、ＧａＮデバイスはＳｉデバイスより小型化が可能である。加えて、パワーデバイスのオン抵抗は絶縁破壊電界の３乗に反比例するので、ＧａＮデバイスではＳｉデバイスより大幅にオン抵抗を小さくすることができる。そのため、ＧａＮデバイスでの電力損失は低減し、効率向上につながる。さらに、ＧａＮは熱伝導率が高く、Ｓｉパワー素子で限界とされる２００℃以上という高温で動作させることが可能となる。この高温動作により冷却機構の小型化や省略が実現できる。そして、動作速度の面でも、ＧａＮは電子移動度が高く、Ｓｉ製素子の数倍の高速動作が期待できる。これらの特徴から、ＧａＮは近年の要求を満たすデバイス材料として期待されている。
【０００３】
例えば、ＧａＮを用いたデバイスにＨＥＭＴ（高電子移動度トランジスタ：Ｈｉｇｈ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）というものがある。ＨＥＭＴとは、半導体ヘテロ接合に誘起された高移動度の二次元電子ガス（２ＤＥＧ：２Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｇａｓ）をチャネルとした電界効果トランジスタのことである。そして、ＡｌＧａＮ（窒化アルミニウムガリウム）／ＧａＮ  ＨＥＭＴは、パワー素子として用いる際にノーマリーオン動作となる。ノーマリーオンとは、ゲートにマイナス電圧が印加されているときはデバイスオフであり、プラスの電圧が印加されているときにデバイスオンとなることである。よって、ノーマリーオン動作では、パワー素子が何らかのトラブルで停止し、ゲートに電圧が印加されなくなったとき、パワー素子がオンの状態では電流が流れたままになり、回路が短絡してしまって危険である。また、ノーマリーオン型の素子を回路に組込んだ場合、回路構成が複雑になる懸念もある。つまり、デバイスがパワー素子やスイッチング素子として用いられる場合、ノーマリーオン動作は大きな問題になる。よって、市販されているＳｉ  ＭＯＳＦＥＴ（金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ：Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）やＳｉ  ＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ：Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等のデバイスは、ほぼすべてノーマリーオフ動作である。
【０００４】
ＡｌＧａＮ／ＧａＮ  ＨＥＭＴにおいてノーマリーオフ動作を実現する方法のひとつに、ゲート直下のＡｌＧａＮ層を薄くしたリセス（凹み）構造を設ける方法がある。ＡｌＧａＮとＧａＮの界面に形成される２ＤＥＧの濃度は、ＡｌＧａＮの分極によって誘起されるため、ＡｌＧａＮ層が薄いほど濃度が低くなる。そのため、ＡｌＧａＮ層を薄層化する必要がある。しかし、ＡｌＧａＮ層全体を薄くすると２ＤＥＧの濃度が低下するためアクセス抵抗が増加する。従って、ゲート電極直下のみＡｌＧａＮ層を薄くするリセス構造とすることが重要となる。ゲート電極直下のみＡｌＧａＮ層を薄くすることで、ゲート直下の２ＤＥＧの濃度のみが低くなり、ゲート電極のショットキー接合で生じる空乏化で、ノーマリーオフ化できる。ゲートに電圧を印加すると、空乏層が縮小してオン状態になる。現在、このリセス構造に関する数多くの研究がなされている。リセス構造の作製ではＧａＮやＡｌＧａＮのエッチング技術が重要であるが、ＧａＮは化学的に非常に安定した物質であり、酸や塩基に溶けづらく、加工にウェットエッチングを用いることは困難である。そこで、エッチングにはＲＩＥ（反応性イオンエッチング：Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）によるドライエッチングを用いることが必要不可欠である。しかし、ドライエッチングによるプラズマ衝突によって空孔が生じ、これによる素子特性の劣化が指摘されている。また、前述したように、ＨＥＭＴのリセス構造においてＡｌＧａＮ層は非常に薄いため、平滑なエッチング面が求められ、エッチングの深さのばらつきに伴うしきい値のばらつきが懸念される。したがって、リセス構造を作製するためには、エッチングの段階で低エッチングレートかつ低ダメージのエッチングを行うか、エッチング後にエッチング面の平滑化及びエッチングによるダメージ除去を行う必要がある。
【０００５】
そこで、例えば、特許文献１には、ＡｌｘＧａ（１−ｘ）Ｎ（０＜ｘ≦１）層に対して、ドライエッチングを行って素子及び変質層を形成した後、変質層をウェットエッチングによって除去するエッチング方法が記載されている。また、特許文献２には、Ｇａを必須とするIII族窒化物半導体のウェットエッチング方法において、エッチング剤としてＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）溶液を用いてIII族窒化物半導体のＣ面以外の面をエッチングすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１８−６０８５４号公報
【特許文献２】特開２００８−１０６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、変質層の除去速度（エッチング速度）を向上させるために、エッチング液の温度を３０〜１００℃としており、エッチング液を加熱しなければならず、エッチング中の温度管理も必要となり、作業性に欠けるという問題がある。また、特許文献１には、エッチング液としてアルカリ性水溶液を用いる場合に、ｐＨ調整剤として、水酸化テトラメチルアンモニウム（塩）を含有させることが記載されている。しかし、イオン交換水に水酸化テトラメチルアンモニウム（塩）のみを含有させたエッチング液が比較例として記載されているだけで、その他の成分は含まれておらず、エッチング面の平滑性（表面粗さ）についても検討がなく、その効果は不明である。
また、特許文献２でも、ＴＭＡＨ溶液の温度は５０〜１００℃であり、特許文献１と同様にエッチング液の加熱及び温度管理が必要で、作業性に欠けるという問題がある。なお、特許文献２では、ＴＭＡＨ溶液の濃度が５〜５０％の範囲でエッチング可能である（ダメージ層を除去できる）ことが記載されているが、ＴＭＡＨ溶液にはＴＭＡＨ水溶液が用いられており、ＴＭＡＨ以外の成分は含まれておらず、ＴＭＡＨ溶液の濃度と、エッチング面の平滑性（表面粗さ）との関係についても検討がなく、その効果は不明である。
【０００８】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、半導体製造ラインで一般的に用いられている原料を使用して室温で作業することができ、特別な設備や複雑な工程を必要とすることなく、III族窒化物半導体材料の表面の平滑化及び洗浄が可能な表面処理溶液、表面処理溶液の製造方法及び表面処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的に沿う第１の発明に係る表面処理溶液は、III族窒化物半導体材料の表面処理に用いられる表面処理溶液であって、
水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液と、アルコール類からなる。
【００１０】
第１の発明に係る表面処理溶液において、水酸化テトラメチルアンモニウム２５容量部、純水７５容量部に対して、前記アルコール類を４００容量部以下の割合で含み、水酸化テトラメチルアンモニウムの濃度は５ｖｏｌ％以上２５ｖｏｌ％未満であることが好ましい。
【００１１】
第１の発明に係る表面処理溶液において、前記アルコール類は、エタノール、より好ましくはイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）であることが好ましい。
【００１２】
前記目的に沿う第２の発明に係る表面処理溶液の製造方法は、III族窒化物半導体材料の表面処理に用いられる表面処理溶液の製造方法であって、
水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液に、室温（１〜３５℃、より好ましくは１０〜３５℃、さらに好ましくは１５〜２８℃）下でアルコール類を混合して前記水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液を希釈する。
【００１３】
第２の発明に係る表面処理溶液の製造方法において、希釈前の前記水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液の濃度は２５ｖｏｌ％で、前記アルコール類で希釈後の該表面処理溶液における水酸化テトラメチルアンモニウムの濃度は５ｖｏｌ％以上２５ｖｏｌ％未満であることが好ましい。
【００１４】
第２の発明に係る表面処理溶液の製造方法において、前記アルコール類は、エタノール、より好ましくはイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）であることが好ましい。
【００１５】
前記目的に沿う第３の発明に係る表面処理方法は、III族窒化物半導体材料の表面処理方法であって、
前記III族窒化物半導体材料を、室温下で第１の発明に係る表面処理溶液に浸漬する。
【００１６】
第３の発明に係る表面処理方法において、前記III族窒化物半導体材料は、エッチングされたものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
第１の発明に係る表面処理溶液は、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液と、アルコール類からなることにより、エッチング速度が調節され、処理面（エッチング面）における反応生成物を効率的に離脱させて、残留物のない滑らかな処理面を得ることができるので、III族窒化物半導体材料の表面処理（ウェットエッチング、洗浄等）に好適に用いることができ、III族窒化物半導体材料を用いて製造される各種デバイスの性能向上を図ることができる。
【００１８】
第１の発明に係る表面処理溶液において、アルコール類で希釈後の水酸化テトラメチルアンモニウムの濃度が５ｖｏｌ％以上２５ｖｏｌ％未満である場合、水酸化テトラメチルアンモニウムの濃度と、表面処理対象物を表面処理溶液に浸漬する時間を選択する（組合せる）ことにより、表面処理対象物の表面粗さの低減率を容易に調整することができる。
【００１９】
第１の発明に係る表面処理溶液において、アルコール類が、エタノール又はイソプロピルアルコールである場合、表面処理対象物の表面粗さの低減効果を高めることができると共に、取り扱い性に優れる。特にイソプロピルアルコールの場合、処理面の表面粗さを著しく改善することができる。
【００２０】
第２の発明に係る表面処理溶液の製造方法は、水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液に、室温（１〜３５℃、より好ましくは１０〜３５℃、さらに好ましくは１５〜２８℃）下でアルコール類を混合して水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液を希釈するので、製造時に加熱や冷却を行う必要がなく、特別な工程や温度管理も不要で、操作性に優れる。
【００２１】
第２の発明に係る表面処理溶液の製造方法において、希釈前の水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液の濃度が２５ｖｏｌ％で、アルコール類で希釈後の表面処理溶液における水酸化テトラメチルアンモニウムの濃度が５ｖｏｌ％以上２５ｖｏｌ％未満である場合、予め製造された水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液をアルコール類で希釈するだけでIII族窒化物半導体材料の表面処理（ウェットエッチング、洗浄等）に好適な表面処理溶液を簡単に製造することができる。
【００２２】
第２の発明に係る表面処理溶液の製造方法において、アルコール類が、エタノール又はイソプロピルアルコールである場合、半導体製造ラインで一般的に用いられている原料を使用して製造することができ、特別な設備や複雑な工程を必要とすることもなく、量産性に優れる。
【００２３】
第３の発明に係る表面処理方法は、III族窒化物半導体材料を、室温下で第１の発明に係る表面処理溶液に浸漬することにより、特別な設備や複雑な工程を必要とすることなく、III族窒化物半導体材料の表面処理（平滑化、洗浄等）を確実に行うことができる。
【００２４】
第３の発明に係る表面処理方法において、III族窒化物半導体材料が、エッチングされたものである場合、室温下で第１の発明に係る表面処理溶液に浸漬することにより、特別な設備や複雑な工程を必要とすることなく、III族窒化物半導体材料の先のエッチングによるエッチング面のダメージを除去し、表面処理（平滑化、洗浄等）を確実に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施例１〜４、９〜１２、比較例１〜６の表面処理溶液のＴＭＡＨの濃度とエッチング面の表面粗さの低減率との関係を示すグラフである。
【図２】実施例５〜８、１３〜１６、比較例７〜１２の表面処理溶液のＴＭＡＨの濃度とエッチング面の表面粗さの低減率との関係を示すグラフである。
【図３】実施例９の表面処理結果を示す顕微鏡画像である。
【図４】実施例１２の表面処理結果を示す顕微鏡画像である。
【図５】実施例１３の表面処理結果を示す顕微鏡画像である。
【図６】実施例１６の表面処理結果を示す顕微鏡画像である。
【図７】比較例１の表面処理結果を示す顕微鏡画像である。
【図８】比較例５の表面処理結果を示す顕微鏡画像である。
【図９】比較例７の表面処理結果を示す顕微鏡画像である。
【図１０】比較例１１の表面処理結果を示す顕微鏡画像である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
続いて、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。
まず、本発明の一実施の形態に係る表面処理溶液について説明する。
本実施の形態に係る表面処理溶液は、エッチングされたIII族窒化物半導体材料の表面処理に用いて、エッチング面のダメージを除去し、エッチング面を平滑化して、表面粗さを改善するものである。この表面処理溶液は、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）水溶液とアルコール類からなり、その製造方法は、室温（１〜３５℃、より好ましくは１０〜３５℃、さらに好ましくは１５〜２８℃）下でＴＭＡＨ水溶液にアルコール類を混合して、ＴＭＡＨ水溶液を希釈するものである。なお、アルコール類としては、イソプロピルアルコール又はエタノールが好適に用いられる。また、表面処理溶液は、水酸化テトラメチルアンモニウム２５容量部、純水７５容量部に対して、アルコール類を４００容量部以下の割合で含んだものであり、希釈前の水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液の濃度は２５ｖｏｌ％で、希釈後の表面処理溶液における水酸化テトラメチルアンモニウムの濃度は５ｖｏｌ％以上２５ｖｏｌ％未満が好ましい。
次に、本発明の一実施の形態に係る表面処理溶液を用いた表面処理方法について説明する。
この表面処理溶液を用いた表面処理（ウェットエッチング）方法は、従来のドライエッチング（ＲＩＥエッチング）によってIII族窒化物半導体材料の表面及び側面に生じたエッチング面の表面粗さを低減させるために用いられる。なお、この表面処理方法の対象となるIII族窒化物半導体材料としては、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ等が挙げられる。
表面処理方法としては、ドライエッチング後のIII族窒化物半導体材料を、室温（１〜３５℃、より好ましくは１０〜３５℃、さらに好ましくは１５〜２８℃）下で、先に説明した表面処理溶液に浸漬する。このときの浸漬時間は、水酸化テトラメチルアンモニウムの濃度等に応じて適宜、選択することができ、浸漬時間（例えば１０〜３０分）によって表面粗さの低減率を調節することができる。
【００２７】
従来のIII族窒化物半導体材料のドライエッチングでは、エッチング損傷を低減させるため、低バイアスでエッチングすることが推奨されている。しかし、バイアス電力を小さくし過ぎると、十分なエッチングレートが得られず、かつ、等方性エッチングに近づくため、設計寸法と出来上がり寸法との間にずれが生じる。そして、ドライエッチングのみでエッチング損傷を低減させるためには、ドライエッチング条件を非常に狭い範囲で設定しなければならない。しかし、上記のようにドライエッチングと本実施の形態に係る表面処理（ウェットエッチング）方法を組合せることで、ドライエッチング後のエッチング面を平滑化してエッチング損傷を低減すれば、量産で有利となる幅広いドライエッチング条件を設定することが可能となる。加えて、表面処理溶液に用いるＴＭＡＨ水溶液は、フォトレジストの現像液（ＮＭＤ−Ｗ）の原液であり、かつ、希釈溶媒は半導体製造ラインで日常的に用いられているエタノールやＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等である。よって、III族窒化物半導体材料を使用するＨＥＭＴ等の各種デバイスの製造ラインにこの表面処理方法を適用しても、設備の追加、変更、及び使用条件の変更等も発生せず、容易に導入可能である。
【実施例】
【００２８】
次に、本発明の作用効果を確認するために行った実施例について説明する。
（実施例１）
シリコン基板上に、厚さ０．３μｍのバッファ層を介して厚さ１μｍのＧａＮ層を形成したテスト基板を作製した。テスト基板に対し、それぞれ５分間のＨＰＭ（ＨＣｌ：Ｈ２Ｏ２：Ｈ２Ｏ＝１：１：５）洗浄と純水洗浄を行い、ドライエッチング（ＲＩＥエッチング）を行った。エッチング条件は、エッチングガスとしてＣｌ２を使用し、ガス流量を１．６９×１０−２Ｐａ・ｍ３／ｓ、プロセス圧力を１Ｐａ、ＩＣＰ電力を１００Ｗ、バイアス電力を５Ｗ、プロセス時間を１０分とした。室温（２０〜２５℃）下で濃度２５％のＴＭＡＨ水溶液に希釈溶媒としてエタノールを混合して希釈し、ＴＭＡＨ濃度が５％の表面処理溶液を作製した。ドライエッチングされたテスト基板を、室温（２０〜２５℃）下で表面処理溶液に１０分間浸漬して表面処理（ウェットエッチング）を行った。
（実施例２）
表面処理溶液のＴＭＡＨ濃度を１０％とした以外は実施例１と同様に行った。
（実施例３）
表面処理溶液のＴＭＡＨ濃度を１５％とした以外は実施例１と同様に行った。
（実施例４）
表面処理溶液のＴＭＡＨ濃度を２０％とした以外は実施例１と同様に行った。
【００２９】
（実施例５）
テスト基板を表面処理溶液に浸漬する浸漬時間を３０分とした以外は実施例１と同様に行った。
（実施例６）
テスト基板を表面処理溶液に浸漬する浸漬時間を３０分とした以外は実施例２と同様に行った。
（実施例７）
テスト基板を表面処理溶液に浸漬する浸漬時間を３０分とした以外は実施例３と同様に行った。
（実施例８）
テスト基板を表面処理溶液に浸漬する浸漬時間を３０分とした以外は実施例４と同様に行った。
【００３０】
（実施例９）
希釈溶媒をＩＰＡとした以外は実施例１と同様に行った。
（実施例１０）
希釈溶媒をＩＰＡとした以外は実施例２と同様に行った。
（実施例１１）
希釈溶媒をＩＰＡとした以外は実施例３と同様に行った。
（実施例１２）
希釈溶媒をＩＰＡとした以外は実施例４と同様に行った。
（実施例１３）
希釈溶媒をＩＰＡとした以外は実施例５と同様に行った。
（実施例１４）
希釈溶媒をＩＰＡとした以外は実施例６と同様に行った。
（実施例１５）
希釈溶媒をＩＰＡとした以外は実施例７と同様に行った。
（実施例１６）
希釈溶媒をＩＰＡとした以外は実施例８と同様に行った。
【００３１】
（比較例１）
希釈溶媒を純水とし、表面処理溶液のＴＭＡＨ濃度を２．３８％とした以外は実施例１と同様に行った。
（比較例２）
希釈溶媒を純水とした以外は実施例１と同様に行った。
（比較例３）
希釈溶媒を純水とした以外は実施例２と同様に行った。
（比較例４）
希釈溶媒を純水とした以外は実施例３と同様に行った。
（比較例５）
希釈溶媒を純水とした以外は実施例４と同様に行った。
（比較例６）
ＴＭＡＨ水溶液の希釈を行わなかった以外は実施例１と同様に行った。
【００３２】
（比較例７）
テスト基板を表面処理溶液に浸漬する浸漬時間を３０分とした以外は比較例１と同様に行った。
（比較例８）
テスト基板を表面処理溶液に浸漬する浸漬時間を３０分とした以外は比較例２と同様に行った。
（比較例９）
テスト基板を表面処理溶液に浸漬する浸漬時間を３０分とした以外は比較例３と同様に行った。
（比較例１０）
テスト基板を表面処理溶液に浸漬する浸漬時間を３０分とした以外は比較例４と同様に行った。
（比較例１１）
テスト基板を表面処理溶液に浸漬する浸漬時間を３０分とした以外は比較例５と同様に行った。
（比較例１２）
テスト基板を表面処理溶液に浸漬する浸漬時間を３０分とした以外は比較例６と同様に行った。
【００３３】
実施例１〜１６及び比較例１〜１２の表面処理後のエッチング面における表面粗さの低減率を図１、図２に示す。なお、図１、図２において、横軸は表面処理溶液のＴＭＡＨ濃度であり、縦軸は表面粗さの低減率である。図１、図２から明らかなように、ＴＭＡＨ水溶液をエタノールで希釈した実施例１〜８及びＩＰＡで希釈した実施例９〜１６は、純水で希釈した比較例１〜５、７〜１１及び希釈を行わなかった比較例６、１２よりも表面粗さの低減率が高く、エタノール又はＩＰＡを添加した効果が確認された。特に、ＩＰＡはエタノールよりもその効果が高かった。これらの結果は、純水で希釈した場合は、エッチング面での反応生成物の生成速度よりも反応生成物の脱離速度が遅く、エッチング面に反応生成物が残留し、ＴＭＡＨ水溶液のＯＨ−イオンの吸着が妨げられてエッチング面が粗面化されるのに対し、エタノールやＩＰＡで希釈した場合は、このようなアルコール類のＯＨ−イオンとの相互作用により先のＴＭＡＨ水溶液のＯＨ−イオンが少なくなってエッチングが進み難くなる傾向があるためと考えられる。特に、ＩＰＡで希釈した場合は、反応生成物の生成速度と反応生成物の脱離速度がほぼ同等となることにより、反応生成物が残留せず、滑らかなエッチング面が得られるものと考えられる。このことは、図３〜図１０の比較からも明らかであり、本発明に係る表面処理溶液を用いた表面処理方法によるエッチング面の表面粗さの改善効果が確認された。
【００３４】
上記実施例では、表面処理溶液の製造及び表面処理溶液を用いたテスト基板（ＧａＮ層）の表面処理を２０〜２５℃で行ったが、いずれもこの温度に限定されるものではない。本発明で示される室温とは、例えば一般的なクリーンルーム、クリーンブースや恒温室等、製品の種類や要求される作業環境に応じて一定の温度範囲で管理された環境下の温度であり、本発明の表面処理溶液は、加熱又は冷却することなく、当該室温下で生成及び使用され、当該表面処理溶液により表面処理方法を実施することができる。また、上記実施例では、ＧａＮを表面処理の対象としたが、ＡｌＧａＮ等のその他のIII族窒化物半導体材料に対しても、上記表面処理溶液を用いた表面処理方法は適用可能である。さらに、上記実施例では、ドライエッチング（ＲＩＥエッチング）を行ったテスト基板（ＧａＮ層）の表面を表面処理溶液で表面処理して、エッチングのダメージ除去（エッチング面の表面粗さの改善）を行ったが、当然のことながら表面処理の対象となるIII族窒化物半導体材料は、予めドライエッチング（ＲＩＥエッチング）等による加工を施されたものに限定されるものではなく、この表面処理溶液を用いた表面処理方法は、III族窒化物半導体材料の表面処理（表面粗さの改善、平滑化）に広く用いることができ、基板の洗浄等にも適用可能である。また、上記実施例では、テスト基板を表面処理溶液に浸漬する浸漬時間を１０分又は３０分としたが、この浸漬時間は、表面処理溶液の濃度、表面処理対象物の用途と種類、表面処理の目的、表面処理前の表面状態（表面粗さ）等に応じて、適宜選択することができる。なお、実用性の面からは、浸漬時間を１０〜３０分程度とすることが好ましいが、目的や用途によっては、１０分よりも短くてもよいし、３０分よりも長くてもよい。
【００３５】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載した構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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