(57)【要約】【課題】本発明は半導体装置の製造方法および半導体製造装置に関し、ウエハに気相エピタキシャル法によりエピタキシャル層を形成する際にウエハ外周部に固着した有機系異物が気化することによって半導体素子の特性が劣化することを防止することを目的とする。【解決手段】本発明に係る半導体装置の製造方法は、ウエハに薄膜を形成する薄膜形成工程と、レジストを使用して前記ウエハ外周部の表面および側面に有機成分を含まない固着防止保護膜を形成する保護膜形成工程と、前記固着防止保護膜で囲まれた領域において前記薄膜にパターンを形成するパターン形成工程と、前記パターン形成工程後に、前記固着防止保護膜を除去する保護膜除去工程と、前記保護膜除去工程後に、前記ウエハに気相エピタキシャル法によりエピタキシャル層を形成するエピタキシャル層形成工程と、を備えることを特徴とするものである。【選択図】図１
2009267192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエハに薄膜を形成する薄膜形成工程と、
レジストを使用して前記ウエハ外周部の表面および側面に有機成分を含まない固着防止保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記固着防止保護膜で囲まれた領域において前記薄膜にパターンを形成するパターン形成工程と、
前記パターン形成工程後に、前記固着防止保護膜を除去する保護膜除去工程と、
前記保護膜除去工程後に、前記ウエハに気相エピタキシャル法によりエピタキシャル層を形成するエピタキシャル層形成工程と、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項２】
前記保護膜形成工程が、前記固着防止保護膜および前記パターンの形成に使用するパターン形成用エッチングマスクを、同一の有機成分を含まない薄膜から形成するものであり、
前記パターン形成工程が、前記パターン形成用エッチングマスクを使用したエッチングにより前記パターンを形成するものであり、
前記保護膜除去工程が、前記固着防止保護膜および前記パターン形成用マスクを除去するものであることを特徴とする請求項１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項３】
ウエハ外周部の表面および側面に、前記表面および側面と比較して有機物が固着しにくく有機成分を含まない固着防止保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記表面および側面を前記固着防止保護膜で覆った状態で、前記ウエハに気相エピタキシャル法によりエピタキシャル層を形成するエピタキシャル層形成工程と、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項４】
前記固着防止保護膜が、ポリシリコン、アモルファスシリコン、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧ、ＦＳＧ、ＳｉＮＸ、ＳｉＯＮ、Ｔａ２Ｏ５、ＢＳＴ、ＳＴＯ、ＰＺＴ、ＰＬＺＴ、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｉＯ２、ＳｎＯ３、Ｔａ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＶＯ２、ＷＯ３、ＺｎＯ、ＺｒＯ、ＡｌＮ、ＮｂＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＴａＮ、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＷＮのいずれかから構成されることを特徴とする請求項１乃至３記載の半導体装置の製造方法。
【請求項５】
前記固着防止保護膜が、プラズマＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ＳＯＧ法、ゾル・ゲル法のいずれかの方法で形成されることを特徴とする請求項１乃至３記載の半導体装置の製造方法。
【請求項６】
ウエハ外周部の表面および側面を研磨する研磨工程と、
前記研磨工程後に、前記ウエハに気相エピタキシャル法によりエピタキシャル層を形成するエピタキシャル層形成工程と、を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項７】
前記研磨工程が砥石で研磨するものであることを特徴とする請求項６記載の半導体装置の製造方法。
【請求項８】
前記研磨工程が研磨ベルトで研磨するものであることを特徴とする請求項６記載の半導体装置の製造方法。
【請求項９】
前記研磨工程がブラシで研磨するものであることを特徴とする請求項６記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１０】
前記研磨工程が弾性体で研磨するものであることを特徴とする請求項６記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１１】
前記弾性体がスポンジであることを特徴とする請求項１０記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１２】
前記スポンジに、有機物を除去する薬液を浸み込ませたことを特徴とする請求項１１記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１３】
前記研磨工程前に、
レジストを使用して前記ウエハ外周部の表面および側面に有機成分を含まない固着防止保護膜を形成する保護膜形成工程と、
前記固着防止保護膜で囲まれた領域において薄膜にパターンを形成するパターン形成工程と、
を備えることを特徴とする請求項６乃至１２記載の半導体装置の製造方法。
【請求項１４】
ウエハの素子形成領域に、エッチングを防止するエッチング防止膜を形成するエッチング防止膜形成工程と、
前記エッチング防止膜形成工程後に、前記ウエハを、有機物を除去する薬液に浸漬する有機物除去工程と、
前記エッチング防止膜を除去するエッチング防止膜除去工程と、
前記エッチング防止膜除去工程後に、前記ウエハに気相エピタキシャル法によりエピタキシャル層を形成するエピタキシャル層形成工程と、
を備えることを特徴とする半導体装置の製造方法。
【請求項１５】
ウエハ外周部の表面および側面を研磨する研磨手段と、
前記ウエハ表面に、前記ウエハの素子形成領域より大きく、前記ウエハより小さい、管口から液体を流す手段と、
を備えることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項１６】
ウエハ外周部に向けて有機溶剤を噴射する手段を備えることを特徴とする半導体製造装置。
【請求項１７】
前記ウエハ外周部に向けて超音波を印加する手段を備えることを特徴とする請求項１６記載の半導体製造装置。
【請求項１８】
ウエハ外周部に向けてレーザーを照射する手段を備えることを特徴とする半導体製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体装置の製造方法および半導体製造装置に係り、ウエハに気相エピタキシャル法で半導体素子を形成する、半導体装置の製造方法および半導体製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造方法として、気相エピタキシャル法による結晶成長によって、ウエハ上に半導体素子のエピタキシャル層を形成する方法がある。従来、特開２００６−２８７０５７号公報に開示されるように、気相エピタキシャル法により形成するエピタキシャル層の結晶構造の悪化を防止して、その半導体素子の特性劣化を防止する方法が知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２８７０５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、ウエハ外周部には有機系異物が固着することがある。そして、気相エピタキシャル法によりエピタキシャル層を形成する際には、その有機系異物が気化する場合がある。この場合、そのエピタキシャル層の結晶構造に悪影響が及ぶこととなる。この結果、その半導体素子の特性は劣化する。上述した従来の方法では、この課題に対処できない。
【０００５】
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、気相エピタキシャル法によりエピタキシャル層を形成する際に、ウエハ外周部に固着した有機系異物が気化することによって半導体素子の特性が劣化することを防止する、半導体装置の製造方法および半導体製造装置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】
【０００６】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、ウエハに薄膜を形成する薄膜形成工程と、レジストを使用して前記ウエハ外周部の表面および側面に有機成分を含まない固着防止保護膜を形成する保護膜形成工程と、前記固着防止保護膜で囲まれた領域において前記薄膜にパターンを形成するパターン形成工程と、前記パターン形成工程後に、前記固着防止保護膜を除去する保護膜除去工程と、前記保護膜除去工程後に、前記ウエハに気相エピタキシャル法によりエピタキシャル層を形成するエピタキシャル層形成工程と、を備えることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、ウエハ外周部の表面および側面に、前記表面および側面と比較して有機物が固着しにくく有機成分を含まない固着防止保護膜を形成する保護膜形成工程と、前記表面および側面を前記固着防止保護膜で覆った状態で、前記ウエハに気相エピタキシャル法によりエピタキシャル層を形成するエピタキシャル層形成工程と、を備えることを特徴とするものである。
【０００８】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、ウエハ外周部の表面および側面を研磨する研磨工程と、前記研磨工程後に、前記ウエハに気相エピタキシャル法によりエピタキシャル層を形成するエピタキシャル層形成工程と、を備えることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明に係る半導体装置の製造方法は、ウエハの素子形成領域に、エッチングを防止するエッチング防止膜を形成するエッチング防止膜形成工程と、前記エッチング防止膜形成工程後に、前記ウエハを、有機物を除去する薬液に浸漬する有機物除去工程と、前記エッチング防止膜を除去するエッチング防止膜除去工程と、前記エッチング防止膜除去工程後に、前記ウエハに気相エピタキシャル法によりエピタキシャル層を形成するエピタキシャル層形成工程と、を備えることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明に係る半導体製造装置は、ウエハ外周部の表面および側面を研磨する研磨手段と、前記ウエハ表面に、前記ウエハの素子形成領域より大きく、前記ウエハより小さい、管口から液体を流す手段と、を備えることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明に係る半導体製造装置は、ウエハ外周部に向けて有機溶剤を噴射する手段を備えることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明に係る半導体製造装置は、ウエハ外周部に向けてレーザーを照射する手段を備えることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、気相エピタキシャル法によりウエハ上にエピタキシャル層を形成する際に、ウエハ外周部に固着した有機系異物が気化することを防止できる。この結果、半導体素子の特性劣化を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
本発明の実施の形態１は半導体レーザ素子の製造方法に関する。この実施の形態１に係る半導体レーザ素子は、赤外色半導体レーザ素子部および赤色半導体レーザ素子部を備えるものである。図１は、この実施の形態１に係る半導体レーザ素子の製造方法を示す工程断面図である。図１に示す工程は、ウエハ上に気相エピタキシャル法によって赤外色半導体レーザ素子部および赤色半導体レーザ素子部のエピタキシャル層を形成するものである。
【００１５】
エッチングに使用するレジストマスクの残渣は有機系異物としてウエハ外周部の表面および側面に固着することがある。ウエハ上に気相エピタキシャル法でエピタキシャル層を形成する際に、この有機系異物が気化する。これによって生じるガスはエピタキシャル層の結晶構造に悪影響を及ぼす。図１に示す工程は、気相エピタキシャル法によってエピタキシャル層を形成する際に、この有機系異物が気化するのを防止するものである。
【００１６】
［半導体レーザ素子の製造方法］
図１に示す工程では、まず、図１（ａ）に示すように、ｎ−ＧａＡｓ基板１０上に赤外色半導体レーザ素子部のエピタキシャル層１２を形成する。赤外色半導体レーザ素子部のエピタキシャル層１２は、ｎ型クラッド層、活性層、ｐ型クラッド層、ＧａＡｓキャップ層を、気相エピタキシャル法での結晶成長により順に積層したものである。
【００１７】
次に、図１（ｂ）に示すように、ブラズマＣＶＤ法により赤外色半導体レーザ素子部のエピタキシャル層１２の上にＳｉＯ２膜１４を成膜する。
【００１８】
次に、図１（ｃ）に示すように、素子形成領域１６の部分のＳｉＯ２膜１４をフッ酸系のエッチャントでエッチングする。このエッチングではレジストマスクを使用する。ウエハ外周部の表面および側面のＳｉＯ２膜１４はエッチングされずに保護膜１８として残る。また、上述したように、この場合にもレジストマスクの残渣が有機系異物２０としてウエハ外周部に固着することがある。この場合、保護膜１８があるため、有機系異物２０は保護膜１８上に固着する。
【００１９】
次に、図１（ｄ）に示すように、赤外色半導体レーザ素子部のエピタキシャル層１２をエッチングすることで赤外色半導体レーザ素子部２２を形成する。このエッチングでもレジストマスクを使用する。このレジストマスクの残渣も有機系異物２０として保護膜１８に固着する。図２は、図１（ｄ）に断面図で示したウエハの平面図である。図１（ｄ）は、図２のＡ−Ａ断面図に該当する。
【００２０】
そして、次に、図１（ｅ）に示すように、保護膜１８をフッ酸系のエッチャントを用い除去する。この際、保護膜１８とともに保護膜１８に固着した有機系異物２０が除去される。
【００２１】
そして、保護膜１８を除去した後に、図１（ｆ）に示すように、気相エピタキシャル法により、赤色半導体レーザ素子部のエピタキシャル層２４を形成する。
【００２２】
以上のように、この工程では、レジストマスクを元とする有機系異物２０を保護膜１８とともに除去できる。従って、赤色半導体レーザ素子部のエピタキシャル層２４を形成する際に、有機系異物２０が気化することがなくなる。このため、赤色半導体レーザ素子部のエピタキシャル層２４の結晶構造に、有機系異物２０が気化したガスによる悪影響が及ばない。従って、レジストマスクを元とする有機系異物２０によって半導体レーザ素子の特性が劣化することを防止できる。また、この工程では、ウエハ搬送用カセット内の有機系異物がウエハ外周部に固着することがあっても、その有機系異物も保護膜１８とともに除去しうる。この工程は、ウエハ搬送用カセット内の有機系異物による半導体レーザ素子の特性劣化も防止しうるものである。
【００２３】
［実施の形態１の変形例］
この実施の形態１に係る半導体レーザ素子の製造方法では、ＳｉＯ２膜１４をエッチングしたものを保護膜１８として用いた。この実施の形態１の保護膜１８はこれに限定されない。保護膜１８として、ポリシリコン、アモルファスシリコン、ＰＳＧ、ＢＳＧ、ＢＰＳＧ、ＦＳＧ、ＳｉＮＸ、ＳｉＯＮ、Ｔａ２Ｏ５、ＢＳＴ、ＳＴＯ、ＰＺＴ、ＰＬＺＴ、Ａｌ２Ｏ３、Ｃｒ２Ｏ３、Ｉｎ２Ｏ３、ＳｎＯ３、Ｔａ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＶＯ２、ＷＯ３、ＺｎＯ、ＺｒＯ、ＡｌＮ、ＮｂＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＴａＮ、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＷＮの薄膜をエッチングしたもの使用してもよい。なお、この変形は以下の他の実施の形態においても適用できる。
【００２４】
この実施の形態１に係る半導体レーザ素子の製造方法では、プラズマＣＶＤ法により成膜した薄膜から保護膜１８を形成した。この実施の形態１の保護膜１８の形成方法はこれに限定されない。保護膜１８は、熱ＣＶＤ法、ＳＯＧ法、ゾル・ゲル法により成膜した薄膜から形成しても構わない。熱ＣＶＤ法を使用する場合、保護膜１８がウエハ外周部の表面から側面および裏面側までにわたり形成される。このため、有機系異物が固着するのを、より広い範囲で防止できる。なお、この変形は以下の他の実施の形態においても適用できる。
【００２５】
実施の形態２．
［実施の形態２の特徴］
本発明の実施の形態２は半導体レーザ素子の製造方法に関する。図３は、この実施の形態２に係る半導体レーザ素子の製造方法を示す工程断面図である。図３に示す工程では、実施の形態１と同様に、赤外色半導体レーザ素子部および赤色半導体レーザ素子部のエピタキシャル層を順に形成する。ただ、図３に示す工程では、赤外色半導体レーザ素子部を形成するのに使用するエッチングマスクをＳｉＯ２膜１４から保護膜１８と同時に形成する。この点において、図３に示す工程は、実施の形態１と異なる。
【００２６】
図３に示す工程では、まず、実施の形態１と同様に、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、赤外色半導体レーザ素子部のエピタキシャル層１２を形成し、ＳｉＯ２膜１４を成膜する。
【００２７】
次に、ＳｉＯ２膜１４上における、ウエハ外周部および赤外色半導体レーザ素子部の部分にレジストマスクを転写する。そして、そのレジストマスクを使用してＳｉＯ２膜１４をエッチングする。これにより、図３（ｃ）に示すように、保護膜１８および、赤外色半導体レーザ素子部２２を形成するためのエッチングマスクとなるＳｉＯ２マスク２６を形成する。また、上述したように、この場合にもレジストマスクの残渣が有機系異物２０としてウエハ外周部に固着することがある。この場合にも、保護膜１８があるため、有機系異物２０は保護膜１８上に固着する。
【００２８】
そして、次に、図３（ｄ）に示すように、赤外色半導体レーザ素子部のエピタキシャル層１２をＳｉＯ２マスク２６を使用してエッチングする。この際、赤外色半導体レーザ素子部のエピタキシャル層１２のうち、ＧａＡｓキャップ層は酒石酸系もしくは硫酸系のエッチャントでエッチングする。Ｐ系、Ａｓ系のエピタキシャル層はそれぞれ、塩酸系、硫酸系のエッチャントでエッチングする。このエッチングにより、赤外色半導体レーザ素子部２２を形成する。
【００２９】
その後、図３（ｅ）に示すように、保護膜１８およびＳｉＯ２マスク２６を除去する。この際、保護膜１８とともに保護膜１８に固着した有機系異物２０が除去される。    
【００３０】
そして、保護膜１８を除去した後に、図３（ｆ）に示すように、赤色半導体レーザ素子部のエピタキシャル層２４を形成する。
【００３１】
以上のように、この工程では、実施の形態１と同様に、保護膜１８とともに保護膜１８に固着した有機系異物２０が除去される。従って、レジストマスクを元とする有機系異物２０を原因とする半導体レーザ素子の特性劣化を防止できる。また、ＳｉＯ２膜１４から保護膜１８と同時にＳｉＯ２マスク２６を形成する。そして、ＳｉＯ２マスク２６をエッチングマスクとしたエッチングにより赤外色半導体レーザ素子部２２を形成する。このため、実施の形態１と比較して工程を短縮できる。
【００３２】
実施の形態３．
［実施の形態３の特徴］
本発明の実施の形態３は半導体レーザ素子の製造方法に関する。図４は、この実施の形態３に係る半導体レーザ素子の製造方法を示す工程断面図である。図４に示す工程では、実施の形態１と同様に、赤外色半導体レーザ素子部および赤色半導体レーザ素子部のエピタキシャル層を順に形成する。
【００３３】
図４に示す工程では、実施の形態１と同様に、図４（ａ）〜図４（ｄ）に示すように、赤外色半導体レーザ素子部のエピタキシャル層１２および保護膜１８を形成し、その後、レジストマスクを使用したエッチングにより赤外色半導体レーザ素子部２２を形成する。そして、図４（ｅ）に示すように、保護膜１８が形成されたままの状態で、気相エピタキシャル法により赤色半導体レーザ素子部のエピタキシャル層２４を形成する。
【００３４】
実施の形態１では、保護膜１８を除去した後に、赤色半導体レーザ素子部のエピタキシャル層２４を形成する。実施の形態１は、保護膜１８とともに有機系異物２０を除去することにより半導体レーザ素子の特性劣化を防止するものである。ところで、保護膜１８が形成された場合には、そもそも有機系異物２０が固着しにくくなるという効果がある。従って、上述のように、保護膜１８を除去せずに、赤色半導体レーザ素子部のエピタキシャル層２４を形成する場合にも、半導体レーザ素子の特性劣化を防止する効果は得られる。また、保護膜１８の除去を行わないため、図４に示す工程は実施の形態１と比較して短縮されたものとなる。
【００３５】
実施の形態４．
［実施の形態４の構成］
本発明の実施の形態４は半導体レーザ素子の製造方法に関する。この実施の形態４はウエハ外周部の有機系異物を研磨によって除去するものである。この実施の形態４に係る半導体レーザ素子は、赤外色半導体レーザ素子部および赤色半導体レーザ素子部を備えるものである。この実施の形態４に係る半導体レーザ素子を形成する工程では、ウエハ上に気相エピタキシャル法で赤外色半導体レーザ素子部および赤色半導体レーザ素子部を順に形成する。
【００３６】
図５は、この実施の形態４に係る半導体レーザ素子の製造方法を示す縦断面図である。図５に示すウエハ２８は、ｎ−ＧａＡｓ基板１０上に赤外色半導体レーザ素子部２２が形成された段階のものである。赤外色半導体レーザ素子部２２はレジストマスクを使用したエッチングにより形成されたものである。このレジストマスクの残渣は有機系異物３０としてウエハ２８外周部に固着することがある。
【００３７】
図５において、ウエハ２８はウエハ研磨装置３２のスピンステージ３４上に載せられている。ウエハ研磨装置３２は砥石３６およびノズル４２を備える。砥石３６はウエハ２８外周部の近傍に設けられている。砥石３６は矢印３８の方向に回転する。さらに、砥石３６は、矢印４０に示すように、ウエハ２８外周部の側面、表面および裏面に沿うように移動するものである。また、ウエハ２８の上面にはノズル４２から水４４が吹きつけられる。
【００３８】
［半導体レーザ素子の製造方法］
図５において、スピンステージ３４の回転にともない、ウエハ２８が中心線４６を軸として回転する。上述のように、砥石３６は回転しながらウエハ２８外周部に接触する。さらに、砥石３６はウエハ２８外周部の側面、表面および裏面に沿うように移動する。これにより、ウエハ２８外周部の側面、表面および裏面は研磨される。この結果、ウエハ２８外周部に固着した有機系異物３０は除去される。また、研磨で発生する塵は、水４４によってウエハ２８の外部に流し出される。
【００３９】
以上の研磨工程の後に、気相エピタキシャル法により赤色半導体レーザ素子部のエピタキシャル層２４を形成する。上述の研磨工程において有機系異物３０は除去されている。このため、赤色半導体レーザ素子部のエピタキシャル層２４を形成する際に、有機系異物３０が気化する問題は起こらない。
【００４０】
従って、この実施の形態４に係る製造方法を適用することで、レジストマスクを元とする有機系異物３０による半導体レーザ素子の特性劣化を防止できる。
【００４１】
また、ウエハ２８外周部の側面、表面、および裏面では、エッチングやウエハの搬送中の接触などにより発生した凹凸に有機系異物が残ることがある。さらに、ウエハ２８外周部の側面、表面、および裏面には、ウエハ搬送用カセット内の有機系異物が付着することもある。これらを原因としてウエハ２８外周部に固着した有機系異物３０も、この実施の形態４に係る製造方法を適用すれば、研磨により下地ごと削り取ることで除去されうる。従って、これらの有機系異物３０による半導体レーザ素子の特性劣化も防止しうる。
【００４２】
［実施の形態４の変形例］
この実施の形態４は砥石３６でウエハ２８外周部を研磨するものである。この実施の形態４の研磨方法はこれに限定されない。図６に示すように研磨ベルト４８で研磨する方法を適用してもよい。研磨ベルト４８は矢印５０の示す方向に走行している。また、研磨ベルト４８の外側の平坦部は応力により撓むものである。このため、研磨ベルト４８は、ウエハ外周部に押し付けられた場合に、ウエハ２８外周部の側面、表面および裏面に沿うように接触する。これにより、ウエハ２８外周部の側面、表面および裏面に固着した有機系異物３０は除去される。
【００４３】
この実施の形態４に係る研磨方法は上述した方法に限定されない。図７に示すように、ブラシ５２で研磨する方法を適用してもよい。ブラシ５２は矢印５４の示す方向に回転している。ブラシ５２は、矢印５６に示すように、ウエハ２８外周部の側面、表面および裏面に沿うように移動する。これにより、ウエハ２８外周部の側面、表面および裏面は研磨される。そして、ウエハ２８外周部に固着した有機系異物３０は除去される。さらに、この場合には、研磨で発生した塵がブラシ５２によって掻き取られる。このため、研磨で発生した塵がウエハ２８に再付着するのを防止する効果もある。
【００４４】
この実施の形態４に係る研磨方法は上述した方法に限定されない。図８に示すように、スポンジ５８で研磨する方法を適用してもよい。スポンジ５８はウエハ２８外周部の形状に対応する凹部６０を備える。スポンジ５８の凹部６０を、矢印６２に示すように、ウエハ２８外周部に押し当てる。ウエハ２８の回転にともない、ウエハ外周部の表面、側面および裏面は凹部６０によって研磨される。これにより、ウエハ２８外周部に固着した有機系異物３０は除去される。さらに、この場合には、研磨で発生した塵がスポンジ５８に吸着される。このため、研磨で発生した塵がウエハ２８に再付着するのを防止する効果もある。
【００４５】
さらに、スポンジ５８に、硫酸、水、過酸化水素水を調合した薬液を浸み込ませた上で研磨してもよい。この薬液は有機物を溶解する。従って、この場合には、ウエハ２８外周部の有機系異物３０を化学的に除去できる。
【００４６】
この実施の形態４はノズル４２から水４４を吹き付けることにより研磨で発生した塵を流し出すものである。この実施の形態４において塵を流し出す方法はこれに限定されない。図９に示すように流水６２中で研磨する方法でも構わない。流水６２は矢印６４方向すなわち砥石側に向かって流れるものである。このため研磨で発生した塵はウエハ２８に付着することなく流水６２で流し出される。
【００４７】
この実施の形態４に係るウエハ研磨装置３２はノズル４２により水を吹き付けるものである。この実施の形態４におけるノズルはこれに限定されない。図１０に示す、ウエハ２８より少し小さい直径の管口を備えるノズル６６でも構わない。このノズル６６から水４４を流しながら研磨する場合には、研磨で発生した塵をウエハ２８の外に押し流すことができる。このため、研磨で発生した塵がウエハ２８に再付着するのを防止できる。
【００４８】
この実施の形態４は、赤色半導体レーザ素子部のエピタキシャル層２４に直接固着した有機系異物３０を除去するものである。この実施の形態４において除去の対象となる有機系異物は、赤色半導体レーザ素子部のエピタキシャル層２４に直接固着したものに限定されない。図１（ｄ）に示した保護膜１８上に固着した有機系異物２０を除去の対象としても構わない。
【００４９】
実施の形態５．
［実施の形態５の構成］
本発明の実施の形態５は半導体レーザ素子の製造方法に関する。この実施の形態５はウエハをエッチャントに浸漬することでウエハ外周部に固着した有機系異物を除去するものである。この実施の形態５に係る半導体レーザ素子は、赤外色半導体レーザ素子部および赤色半導体レーザ素子部を備えるものである。この実施の形態５に係る半導体レーザ素子を形成する工程では、ウエハ上に気相エピタキシャル法で赤外色半導体レーザ素子部および赤色半導体レーザ素子部を順に形成する。
【００５０】
［実施の形態５の製造方法］
この半導体レーザ素子を形成する工程では、レジストマスクを使用したエッチングにより赤外色半導体レーザ素子部を形成する。この際に使用するレジストマスクの残渣は有機系異物としてウエハ外周部に固着することがある。
【００５１】
そこで、ウエハを硫酸、水、過酸化水素水を調合したエッチャントに浸漬する。このエッチャントは有機物を除去する効果を有する。このため、このエッチャントにウエハを浸漬することで、ウエハ外周部に固着した有機系異物を除去する。ただし、ウエハを、このエッチャントに浸漬する際、ウエハ上に既に形成された赤外色半導体レーザ素子部がエッチングされる恐れがある。そこで、ウエハをエッチャントに浸漬する前に、赤外色半導体レーザ素子部が形成された素子形成領域にＳｉＯ２から構成される保護膜を形成する。そして、保護膜が形成された状態のウエハをエッチャントに浸漬して有機系異物を除去する。さらに、有機系異物を除去した後には、赤外色半導体レーザ素子部に対するエッチング選択比が高いエッチングにより保護膜を除去する。
【００５２】
その後、赤色半導体レーザ素子部のエピタキシャル層を形成する。この際、有機系異物は除去されているため、有機系異物が気化する問題は起こらない。従って、ウエハ外周部に固着した有機系異物による半導体レーザ素子の特性劣化を防止できる。
【００５３】
実施の形態６．
［実施の形態６の構成］
本発明の実施の形態６は半導体製造装置に関する。この実施の形態６に係る半導体製造装置は、高圧の有機溶剤の噴射および超音波の印加によりウエハ外周部の有機系異物を除去するものである。
【００５４】
図１１に、この実施の形態６に係る半導体製造装置６８でウエハ２８外周部の有機系異物３０を除去する様子を示す。図１１に示すように、半導体製造装置６８はスピンステージ７０および、高圧の有機溶剤７２を噴射するノズル７４を備えている。ノズル７４は、矢印７６に示すように、有機溶剤７２を噴射する口がウエハ２８外周部の表面から側面までを向くよう移動可能である。また、ノズル７４から噴射する有機溶剤７２には超音波を印加できる。
【００５５】
［実施の形態６の動作］
図１１において、スピンステージ７０の回転にともない、ウエハ２８が中心線７８を軸として回転している。そして、ウエハ２８外周部の表面および側面には、それぞれ近傍のノズル７４から高圧の有機溶剤７２が噴射される。この有機溶剤７２には超音波が印加されている。このため、ウエハ２８外周部の全周にわたって超音波が印加された有機溶剤７２が噴射される。これにより、ウエハ２８外周部に固着した有機系異物３０は有機溶剤７２に溶解し除去される。また、有機系異物３０は噴射された有機溶剤７２の物理的作用および超音波の作用によっても除去されうる。
【００５６】
［実施の形態６の変形例］
この実施の形態６においては有機溶剤７２に印加された超音波により有機系異物３０を除去している。この実施の形態６において超音波を利用する方法は有機溶剤７２に印加する方法に限らない。スピンステージ７０経由でウエハ２８に超音波を印加する方法でも構わない。この方法でも、有機系異物３０は超音波の作用によって除去されうる。
【００５７】
この実施の形態６においては超音波により有機系異物３０を除去している。この実施の形態６は必ずしも超音波を利用する方法に限定されない。超音波を印加していない高圧の有機溶剤７２をウエハ２８外周部に噴射した場合でも、有機系異物３０は除去されうる。
【００５８】
実施の形態７．
［実施の形態７の構成］
本発明の実施の形態７は半導体製造装置に関する。この実施の形態７に係る半導体製造装置は、レーザの照射によりウエハ外周部の有機系異物を除去するものである。この半導体製造装置はスピンステージおよびレーザ光源を備えるものである。
【００５９】
［実施の形態７の動作］
この半導体製造装置を使用してウエハ外周部の有機系異物を除去する場合、まず、ウエハをスピンステージ上に固定する。そして、スピンステージの回転にともない、ウエハが回転する。また、レーザ光源からウエハ外周部にレーザが照射される。これにより、ウエハ外周部の全周にレーザが照射されることとなる。この結果、ウエハ外周部に固着した有機系異物がレーザにより燃焼して除去される。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施の形態１における半導体レーザ素子の製造方法を示す工程断面図である。
【図２】実施の形態１における半導体レーザ素子の製造方法で形成されるウエハの断面図である。
【図３】実施の形態２における半導体レーザ素子の製造方法を示す工程断面図である。
【図４】実施の形態３における半導体レーザ素子の製造方法を示す工程断面図である。
【図５】実施の形態４における半導体レーザ素子の製造方法を示す縦断面図である。
【図６】実施の形態４の変形例における半導体レーザ素子の製造方法を示す縦断面図である。
【図７】実施の形態４の変形例における半導体レーザ素子の製造方法を示す縦断面図である。
【図８】実施の形態４の変形例における半導体レーザ素子の製造方法を示す縦断面図である。
【図９】実施の形態４の変形例における半導体レーザ素子の製造方法を示す縦断面図である。
【図１０】実施の形態４の変形例におけるウエハ研磨装置を示す縦断面図である。
【図１１】実施の形態６における半導体製造装置でウエハ外周部の有機系異物を除去する様子を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１２  赤外色半導体レーザ素子部のエピタキシャル層
１８  保護膜
２０；３０  有機系異物
２２  赤外色半導体レーザ素子部
２４  赤色半導体レーザ素子部のエピタキシャル層
２６  ＳｉＯ２マスク
２８  ウエハ
３６  砥石
４２；６６；７４  ノズル
４４  水
４８  研磨ベルト  
５２  ブラシ
５８  スポンジ
６２  流水
７２  有機溶剤
【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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【図１１】
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