JP2009164634A - 高表面品質GaNウェーハおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ウェーハのGa側における10×10μm2面積内で1nm未満の根二乗平均表面粗さを特徴とする、AlxGayInzN(式中、0<y≦1およびx+y+z=1)を含む高品質ウェーハ。このようなウェーハは、例えばシリカまたはアルミナなどの研磨粒子と酸または塩基とを含む化学的機械研磨(CMP)スラリーを用いて、そのGa側にてCMPに付される。このような高品質AlxGayInzNウェーハの製造方法はラッピング工程、機械研磨工程、およびその表面品質を更に高めるための熱アニールまたは化学エッチングによるウェーハの内部応力を低下させる工程を含んでよい。このCMP方法はAlxGayInzNウェーハのGa側における結晶欠陥を強調するために有用に適用される。
【選択図】図1
Description
200nm未満の粒子寸法を有する研磨アモルファスシリカ粒子と、
少なくとも1種の酸と、
場合により、少なくとも1種の酸化剤と
を含むCMPスラリーを用い、CMPスラリーのpH値は約0.5〜約4の範囲にある方法を意図する。
200nm未満の粒子寸法を有する研磨コロイダルアルミナ粒子と、
少なくとも1種の酸と、
場合により、少なくとも1種の酸化剤と
を含むCMPスラリーを用い、CMPスラリーのpH値は約3〜約5の範囲にある方法に関する。
200nm未満の粒子寸法を有するアモルファスシリカ粒子と、
少なくとも1種の塩基と、
場合により、少なくとも1種の酸化剤と
を含むCMPスラリーを用い、CMPスラリーのpH値は約8〜約13.5の範囲にある方法に関する。
AlxGayInzNウェーハを供給する工程、
上述の本発明のCMP方法の1つに従って、ウェーハをそのGa側にて化学的機械研磨する工程、
研磨したAlxGayInzNウェーハを洗浄および乾燥する工程、および
ウェーハ中の欠陥密度を測定するために原子間力顕微鏡または走査型電子顕微鏡でウェーハをスキャンする工程
を含む方法に関する。
約100μm〜約1000μmの範囲にある厚さを有するAlxGayInzNウェーハブランクを供給する工程、
場合により、AlxGayInzNウェーハの内部応力を低下させる工程、
場合により、約5μm〜約15μmの範囲にある平均粒子寸法を有する研磨材を含むラッピングスラリーを用いてAlxGayInzNウェーハブランクをそのN側にてラッピングする工程、
場合により、約0.1μm〜約6μmの範囲にある平均粒子寸法を有する研磨材を含む機械研磨スラリーを用いてAlxGayInzNウェーハブランクをそのN側にて機械研磨する工程、
場合により、約5μm〜約15μmの範囲にある平均粒子寸法を有する研磨材を含むラッピングスラリーを用いてAlxGayInzNウェーハブランクをそのGa側にてラッピングする工程、
約0.1μm〜約6μmの範囲にある平均粒子寸法を有する研磨材を含む機械研磨スラリーを用いてAlxGayInzNウェーハブランクをそのGa側にて機械研磨する工程、
少なくとも1種の化学反応物質と200nm未満の平均粒子寸法を有する研磨コロイダル粒子とを含むCMPスラリーを用いてAlxGayInzNウェーハをそのGa側にて化学的機械研磨する工程、および
場合により、AlxGayInzNウェーハの内部応力を更に低下させ、および表面品質を向上させるようにマイルド(または穏やかに)エッチングする工程
を含み、得られるAlxGayInzNウェーハは、ウェーハのGa側における10×10μm2面積内で1nm未満の根二乗平均(RMS)表面粗さを有する方法に関する。
本発明は以下の態様を含む。
(態様1)
AlxGayInzN(式中、0<y≦1およびx+y+z=1)を含むウェーハであって、ウェーハのGa側における10×10μm2面積内で1nm未満の根二乗平均(RMS)表面粗さを特徴とする、ウェーハ。
(態様2)
前記ウェーハのRMS表面粗さは、ウェーハのGa側における10×10μm2面積内で0.7nm未満である、態様1に記載のウェーハ。
(態様3)
前記ウェーハのRMS表面粗さは、ウェーハのGa側における10×10μm2面積内で0.5nm未満である、態様1に記載のウェーハ。
(態様4)
前記ウェーハのRMS表面粗さは、ウェーハのGa側における2×2μm2面積内で0.4nm未満である、態様1に記載のウェーハ。
(態様5)
前記ウェーハのRMS表面粗さは、ウェーハのGa側における2×2μm2面積内で0.2nm未満である、態様1に記載のウェーハ。
(態様6)
前記ウェーハのRMS表面粗さは、ウェーハのGa側における2×2μm2面積内で0.15nm未満である、態様1に記載のウェーハ。
(態様7)
原子間力顕微鏡で観察した場合にGa側におけるステップ構造を特徴とする、態様1に記載のウェーハ。
(態様8)
Ga側における結晶欠陥が1μm未満の直径を有する小さいピットとして見られる、態様1に記載のウェーハ。
(態様9)
シリカまたはアルミナを含有する化学的機械研磨(CMP)スラリーを用いてAlxGayInzNウェーハブランクをそのGa側にて化学的機械研磨(CMP)することによって形成される、態様1に記載のウェーハ。
(態様10)
AlxGayInzNを含むウェーハ上に成長したエピタキシャルAlx’Gay’Inz’N薄膜(式中、0<y’≦1、x’+y’+z’=1、0<y≦1およびx+y+z=1)を含むエピタキシャルAlxGayInzN結晶構造体であって、該ウェーハは、ウェーハのGa側における10×10μm2面積内で1nm未満の根二乗平均(RMS)表面粗さを特徴とする、エピタキシャルAlxGayInzN結晶構造体。
(態様11)
ウルツ鉱型結晶性薄膜を含む、態様10に記載のエピタキシャルAlxGayInzN結晶構造体。
(態様12)
エピタキシャルAlx’Gay’Inz’N薄膜はAlxGayInzNを含むウェーハと同じ組成を有する、態様10に記載のエピタキシャルAlxGayInzN結晶構造体。
(態様13)
エピタキシャルAlx’Gay’Inz’N薄膜はAlxGayInzNを含むウェーハと異なる組成を有する、態様10に記載のエピタキシャルAlxGayInzN結晶構造体。
(態様14)
エピタキシャルAlx’Gay’Inz’N薄膜はグレーディッド組成を有する、態様10に記載のエピタキシャルAlxGayInzN結晶構造体。
(態様15)
AlxGayInzN(式中、0<y≦1およびx+y+z=1)を含むウェーハ上に成長した少なくとも1つのエピタキシャルAlx’Gay’Inz’N結晶構造体を含む光電子デバイスであって、該ウェーハは、ウェーハのGa側における10×10μm2面積内で1nm未満の根二乗平均(RMS)表面粗さを特徴とする、光電子デバイス。
(態様16)
光電子デバイスは発光ダイオードである、態様15に記載の光電子デバイス。
(態様17)
光電子デバイスは青色光レーザダイオードである、態様15に記載の光電子デバイス。
(態様18)
光電子デバイスは発光ダイオードに組み込まれている、態様15に記載の光電子デバイス。
(態様19)
光電子デバイスは光磁気メモリデバイスに組み込まれている、態様15に記載の光電子デバイス。
(態様20)
光電子デバイスはフルカラー発光ディスプレイに組み込まれている、態様15に記載の光電子デバイス。
(態様21)
光電子デバイスはDVDデバイスに組み込まれている、態様15に記載の光電子デバイス。
(態様22)
AlxGayInzN(式中、0<y≦1およびx+y+z=1)を含むウェーハ上に成長した少なくとも1つのエピタキシャルAlx’Gay’Inz’N結晶構造体を含むマイクロ電子デバイスであって、該ウェーハは、ウェーハのGa側における10×10μm2面積内で1nm未満の根二乗平均(RMS)表面粗さを特徴とする、マイクロ電子デバイス。
(態様23)
AlxGayInzN(式中、0<y≦1およびx+y+z=1)を含むウェーハ上に成長したエピタキシャルAlx’Gay’Inz’N結晶ブールであって、該ウェーハは、ウェーハのGa側における10×10μm2面積内で1nm未満の根二乗平均(RMS)表面粗さを特徴とする、エピタキシャルAlx’Gay’Inz’N結晶ブール。
(態様24)
ブールは気相中で成長する、態様23に記載のエピタキシャルAlx’Gay’Inz’N結晶ブール。
(態様25)
ブールは液相中で成長する、態様23に記載のエピタキシャルAlx’Gay’Inz’N結晶ブール。
(態様26)
AlxGayInzNウェーハ(式中、0<y≦1およびx+y+z=1)をそのGa側にて化学的機械研磨(CMP)する方法であって、
200nm未満の粒子寸法を有する研磨アモルファスシリカ粒子と、
少なくとも1種の酸と、
場合により、少なくとも1種の酸化剤と
を含むCMPスラリーを用い、CMPスラリーのpH値は約0.5〜約4の範囲にある方法。
(態様27)
CMPスラリーは約10nm〜約100nmの範囲にある粒子寸法を有するヒュームドシリカを含む、態様26に記載の方法。
(態様28)
CMPスラリーは約10nm〜約100nmの範囲にある粒子寸法を有するコロイダルシリカを含む、態様26に記載の方法。
(態様29)
CMPスラリーは酸化剤を含む、態様26に記載の方法。
(態様30)
酸化剤は過酸化水素を含む、態様29に記載の方法。
(態様31)
酸化剤はジクロロイソシアヌル酸を含む、態様29に記載の方法。
(態様32)
CMPスラリーは約0.6〜約3の範囲にあるpH値を有する、態様26に記載の方法。
(態様33)
CMPスラリーは約0.8〜約2.5の範囲にあるpH値を有する、態様26に記載の方法。
(態様34)
AlxGayInzNウェーハ(式中、0<y≦1およびx+y+z=1)をそのGa側にて化学的機械研磨(CMP)する方法であって、
200nm未満の粒子寸法を有する研磨コロイダルアルミナ粒子と、
少なくとも1種の酸と、
場合により、少なくとも1種の酸化剤と
を含むCMPスラリーを用い、CMPスラリーのpH値は約3〜約5の範囲にある方法。
(態様35)
CMPスラリーは約10nm〜約100nmの範囲にある粒子寸法を有するコロイダルアルミナを含む、態様34に記載の方法。
(態様36)
CMPスラリーは酸化剤を含む、態様34に記載の方法。
(態様37)
酸化剤は過酸化水素を含む、態様36に記載の方法。
(態様38)
酸化剤はジクロロイソシアヌル酸を含む、態様36に記載の方法。
(態様39)
CMPスラリーは約3〜約4の範囲にあるpH値を有する、態様34に記載の方法。
(態様40)
AlxGayInzNウェーハ(式中、0<y≦1およびx+y+z=1)をそのGa側にて化学的機械研磨(CMP)する方法であって、
200nm未満の粒子寸法を有するアモルファスシリカ粒子と、
少なくとも1種の塩基と、
場合により、少なくとも1種の酸化剤と
を含むCMPスラリーを用い、CMPスラリーのpH値は約8〜約13.5の範囲にある方法。
(態様41)
CMPスラリーは約10nm〜約100nmの範囲にある粒子寸法を有するヒュームドシリカを含む、態様40に記載の方法。
(態様42)
CMPスラリーは約10nm〜約100nmの範囲にある粒子寸法を有するコロイダルシリカを含む、態様40に記載の方法。
(態様43)
CMPスラリーはアンモニア、アルカノールアミンおよび水酸化物からなる群から選択される塩基を含む、態様40に記載の方法。
(態様44)
CMPスラリーはアンモニアを含む、態様40に記載の方法。
(態様45)
CMPスラリーはアルカノールアミンを含む、態様40に記載の方法。
(態様46)
CMPスラリーはKOHおよびNaOHからなる群から選択される水酸化物を含む、態様40に記載の方法。
(態様47)
CMPスラリーは酸化剤を含む、態様40に記載の方法。
(態様48)
酸化剤は過酸化水素を含む、態様47に記載の方法。
(態様49)
酸化剤はジクロロイソシアヌル酸を含む、態様47に記載の方法。
(態様50)
CMPスラリーは約9〜約13の範囲にあるpH値を有する、態様40に記載の方法。
(態様51)
CMPスラリーは約10〜約11の範囲にあるpH値を有する、態様40に記載の方法。
(態様52)
CMPスラリーは、研磨パッドへ送る前に直径100nmより大きい粒子を除去するために濾過される、態様26に記載の方法。
(態様53)
CMPスラリーは、研磨パッドへ送る前に直径100nmより大きい粒子を除去するために濾過される、態様34に記載の方法。
(態様54)
CMPスラリーは、研磨パッドへ送る前に直径100nmより大きい粒子を除去するために濾過される、態様40に記載の方法。
(態様55)
AlxGayInzNウェーハ(式中、0<y≦1およびx+y+z=1)内のそのGa側における結晶欠陥密度を測定する方法であって、
AlxGayInzNウェーハを供給する工程、
該ウェーハをそのGa側にて、200nm未満の粒子寸法を有する研磨アモルファスシリカ粒子と、少なくとも1種の酸と、場合により、少なくとも1種の酸化剤とを含むCMPスラリーを用いて化学的機械研磨し、CMPスラリーのpH値は約0.5〜約4の範囲にある工程、
研磨したAlxGayInzNウェーハを洗浄および乾燥する工程、および
該ウェーハ内の欠陥密度を測定するために原子間力顕微鏡または走査型電子顕微鏡でウェーハをスキャンする工程
を含む方法。
(態様56)
AlxGayInzN(式中、0<y≦1およびx+y+z=1)を含むウェーハを製造する方法であって、
約100μm〜約1000μmの範囲にある厚さを有するAlxGayInzNウェーハブランクを供給する工程、
場合により、AlxGayInzNウェーハブランクの内部応力を低下させる工程、
場合により、約5μm〜約15μmの範囲にある平均粒子寸法を有する研磨材を含むラッピングスラリーを用いてAlxGayInzNウェーハブランクをそのN側にてラッピングする工程、
場合により、約0.1μm〜約6μmの範囲にある平均粒子寸法を有する研磨材を含む機械研磨スラリーを用いてAlxGayInzNウェーハブランクをそのN側にて機械研磨する工程、
場合により、約5μm〜約15μmの範囲にある平均粒子寸法を有する研磨材を含むラッピングスラリーを用いてAlxGayInzNウェーハブランクをそのGa側にてラッピングする工程、
約0.1μm〜約6μmの範囲にある平均粒子寸法を有する研磨材を含む機械研磨スラリーを用いてAlxGayInzNウェーハブランクをそのGa側にて機械研磨する工程、
少なくとも1種の化学反応物質と200nm未満の平均粒子寸法を有する研磨材粒子とを含むCMPスラリーを用いてAlxGayInzNウェーハをそのGa側にて化学的機械研磨する工程、および
場合により、AlxGayInzNウェーハの内部応力を更に低下させるため、表面品質を向上させるため、およびN側をマット仕上げするために、AlxGayInzNウェーハをマイルドエッチング条件でエッチングする工程
を含み、これにより製造されるAlxGayInzNウェーハは、ウェーハのGa側における10×10μm2面積内で1nm未満の根二乗平均(RMS)表面粗さを特徴とする表面粗さを有する方法。
(態様57)
AlxGayInzNウェーハブランクは、
厚いAlxGayInzN膜を異種基板上に成長させる工程、および
異種基板を厚いAlxGayInzN膜から分離する工程
により作製される、態様56に記載の方法。
(態様58)
AlxGayInzNウェーハブランクは、
AlxGayInzNブールを成長させる工程、および
AlxGayInzNブールをスライスする工程
により作製される、態様56に記載の方法。
(態様59)
AlxGayInzNブールを、ウェーハブランク表面がc軸に対して垂直になるようにスライスする、態様58に記載の方法。
(態様60)
AlxGayInzNブールを、ウェーハブランク表面がc軸に対して意図的に垂直にならないようにスライスする、態様58に記載の方法。
(態様61)
窒素またはアンモニア雰囲気中、約700℃〜約1000℃の高温にて約1分間〜約1時間、ウェーハを熱アニールすることにより、AlxGayInzNウェーハの内部応力を低下させる、態様56に記載の方法。
(態様62)
厚さ100μm未満の表面材料の除去をもたらす化学エッチングにより、AlxGayInzNウェーハの内部応力を低下させる、態様56に記載の方法。
(態様63)
厚さ10μm未満の表面材料をAlxGayInzNウェーハから除去する、態様62に記載の方法。
(態様64)
AlxGayInzNウェーハを150℃より高い温度にて強酸によって化学エッチングする、態様62に記載の方法。
(態様65)
強酸は硫酸、リン酸およびそれらの組合せからなる群から選択される、態様64に記載の方法。
(態様66)
AlxGayInzNウェーハを150℃より高い温度にて溶融強塩基によって化学エッチングする、態様62に記載の方法。
(態様67)
強塩基は溶融LiOH、溶融NaOH、溶融KOH、溶融RbOH、溶融CsOHおよびそれらの組合せからなる群から選択される、態様66に記載の方法。
(態様68)
AlxGayInzNウェーハブランクはダイアモンド粉末、シリコンカーバイド粉末、ボロンカーバイド粉末およびアルミナ粉末からなる群から選択される研磨材を含むラッピングスラリーによってラッピングされる、態様56に記載の方法。
(態様69)
ラッピングスラリーは約6μm〜約15μmの範囲にある平均粒子寸法を有するダイアモンド粉末を含む、態様56または68に記載の方法。
(態様70)
AlxGayInzNウェーハブランクはそのGa側にて、2種またはそれ以上のラッピングスラリーによってラッピングされ、各々のより後のラッピングスラリーは順により小さくなる平均寸法を有する研磨材を含む、態様56に記載の方法。
(態様71)
AlxGayInzNウェーハブランクは、約8μm〜約10μmの平均寸法を有する研磨材を含む第1ラッピングスラリーによって、そして、約5μm〜約7μmの平均寸法を有する研磨材を含む第2ラッピングスラリーによってラッピングされる、態様70に記載の方法。
(態様72)
機械研磨スラリーはダイアモンド粉末、シリコンカーバイド粉末、ボロンカーバイド粉末およびアルミナ粉末からなる群から選択される研磨材を含む、態様56に記載の方法。
(態様73)
機械研磨スラリーは約0.1μm〜約6μmの範囲にある平均粒子寸法を有するダイアモンド粉末を含む、態様56に記載の方法。
(態様74)
AlxGayInzNウェーハブランクは、2種またはそれ以上の機械研磨スラリーによって機械研磨され、各々のより後の機械研磨スラリーは次第により小さくなる平均寸法を有する研磨材を含む、態様56に記載の方法。
(態様75)
AlxGayInzNウェーハブランクは、約2.5μm〜約3.5μmの平均寸法を有する研磨材を含む第1機械研磨スラリーによって、約0.75μm〜約1.25μmの平均寸法を有する研磨材を含む第2機械研磨スラリーによって、約0.35μm〜約0.65μmの平均寸法を有する研磨材を含む第3機械研磨スラリーによって、約0.2μm〜約0.3μmの平均寸法を有する研磨材を含む第4機械研磨スラリーによって、そして、約0.1μm〜約0.2μmの平均寸法を有する研磨材を含む第5機械研磨スラリーによって機械研磨される、態様74に記載の方法。
(態様76)
CMPスラリーは酸性であり、および該CMPスラリーのpH値は約0.5〜約4の範囲にある、態様56に記載の方法。
(態様77)
CMPスラリーは塩基性であり、および該CMPスラリーのpH値は約8〜約13.5の範囲にある、態様56に記載の方法。
(態様78)
マイルドエッチング条件は、100℃未満の温度における酸水溶液中でのエッチングおよび塩基水溶液中でのエッチングからなる群から選択される、態様56に記載の方法。
(態様79)
酸はフッ酸、硝酸、硫酸、リン酸水溶液およびそれらの組合せからなる群から選択される、態様78に記載の方法。
(態様80)
塩基はLiOH、NaOH、KOH、RbOH、CsOH水溶液およびそれらの組合せからなる群から選択される、態様78に記載の方法。
Claims (65)
- AlxGayInzN(式中、0<y≦1およびx+y+z=1)を含むウェーハを製造する方法であって、
AlxGayInzNウェーハブランクを供給する工程、および
前記AlxGayInzNウェーハブランクをそのGa側にて化学的機械研磨(CMP)する工程
を含み、前記化学的機械研磨(CMP)工程は、200nm未満の粒子寸法を有するシリカ粒子および酸を含む酸性CMPスラリーを用いることを特徴とする、ウェーハの製造方法。 - CMPスラリーは10nm〜100nmの範囲にある粒子寸法を有するヒュームドシリカを含む、請求項1に記載のウェーハの製造方法。
- CMPスラリーは10nm〜100nmの範囲にある粒子寸法を有するコロイダルシリカを含む、請求項1に記載のウェーハの製造方法。
- CMPスラリーは酸化剤を更に含む、請求項1に記載のウェーハの製造方法。
- 酸化剤は過酸化水素を含む、請求項4に記載のウェーハの製造方法。
- 酸化剤はジクロロイソシアヌル酸を含む、請求項4に記載のウェーハの製造方法。
- CMPスラリーは0.5〜4の範囲にあるpH値を有する、請求項1に記載のウェーハの製造方法。
- CMPスラリーは、研磨パッドへ送る前に直径100nmより大きい粒子を除去するために濾過される、請求項1に記載のウェーハの製造方法。
- AlxGayInzN(式中、0<y≦1およびx+y+z=1)を含むウェーハを製造する方法であって、
AlxGayInzNウェーハブランクを供給する工程、
0.1μm〜6μmの範囲にある平均粒子寸法を有する研磨材を含む機械研磨スラリーを用いてAlxGayInzNウェーハブランクをそのGa側にて機械研磨する工程、および
前記AlxGayInzNウェーハブランクをそのGa側にて化学的機械研磨(CMP)する工程
を含み、前記化学的機械研磨(CMP)工程は、200nm未満の粒子寸法を有するシリカ粒子および酸を含む酸性CMPスラリーを用いることを特徴とする、ウェーハの製造方法。 - AlxGayInzNウェーハブランクを、
厚いAlxGayInzN膜を異種基板上に成長させること、および
異種基板を厚いAlxGayInzN膜から分離すること
を含んで成る工程により作製することを更に含む、請求項9に記載のウェーハの製造方法。 - AlxGayInzNウェーハブランクを、
AlxGayInzNブールを成長させること、および
AlxGayInzNブールをスライスすること
を含んで成る工程により作製することを更に含む、請求項9に記載のウェーハの製造方法。 - AlxGayInzNブールを、ウェーハブランク表面がc軸に対して垂直になるようにスライスする、請求項11に記載のウェーハの製造方法。
- AlxGayInzNブールを、ウェーハブランク表面がc軸に対して垂直にならないようにスライスする、請求項11に記載のウェーハの製造方法。
- 窒素またはアンモニア雰囲気中、700℃〜1000℃の高温にて1分間〜1時間、AlxGayInzNウェーハを熱アニールすることにより、該AlxGayInzNウェーハの内部応力を低下させることを更に含む、請求項9に記載のウェーハの製造方法。
- 100μm〜1000μmの範囲にある厚さを有するAlxGayInzNウェーハブランクを用いる、請求項9に記載のウェーハの製造方法。
- 厚さ100μm未満の表面材料の除去をもたらす化学エッチングにより、AlxGayInzNウェーハの内部応力を低下させることを更に含む、請求項15に記載のウェーハの製造方法。
- 厚さ10μm未満の表面材料をAlxGayInzNウェーハから除去する、請求項16に記載のウェーハの製造方法。
- AlxGayInzNウェーハを150℃より高い温度にて強酸によって化学エッチングする、請求項16に記載のウェーハの製造方法。
- 強酸は硫酸、リン酸およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項18に記載のウェーハの製造方法。
- AlxGayInzNウェーハを150℃より高い温度にて溶融強塩基によって化学エッチングする、請求項16に記載のウェーハの製造方法。
- 強塩基は溶融LiOH、溶融NaOH、溶融KOH、溶融RbOH、溶融CsOHおよびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項20に記載のウェーハの製造方法。
- AlxGayInzNウェーハブランクをそのGa側にて、ダイアモンド粉末、シリコンカーバイド粉末、ボロンカーバイド粉末およびアルミナ粉末からなる群から選択される研磨材を含むラッピングスラリーによってラッピングすることを更に含む、請求項9に記載のウェーハの製造方法。
- ラッピングスラリーは6μm〜15μmの範囲にある平均粒子寸法を有するダイアモンド粉末を含む、請求項22に記載のウェーハの製造方法。
- AlxGayInzNウェーハブランクをそのGa側にて、2種またはそれ以上のラッピングスラリーによってラッピングすることを更に含み、各々のより後のラッピングスラリーは順により小さくなる平均寸法を有する研磨材を含む、請求項9に記載のウェーハの製造方法。
- 前記ラッピングは、8μm〜10μmの平均寸法を有する研磨材を含む第1ラッピングスラリーによって、そして、5μm〜7μmの平均寸法を有する研磨材を含む第2ラッピングスラリーによってラッピングすることを含む、請求項24に記載のウェーハの製造方法。
- 機械研磨スラリーはダイアモンド粉末、シリコンカーバイド粉末、ボロンカーバイド粉末およびアルミナ粉末からなる群から選択される研磨材を含む、請求項9に記載のウェーハの製造方法。
- 機械研磨スラリーは0.1μm〜6μmの範囲にある平均粒子寸法を有するダイアモンド粉末を含む、請求項9に記載のウェーハの製造方法。
- 前記機械研磨は、2種またはそれ以上の機械研磨スラリーによって実施され、各々のより後の機械研磨スラリーは次第により小さくなる平均寸法を有する研磨材を含む、請求項9に記載のウェーハの製造方法。
- 前記機械研磨は、2.5μm〜3.5μmの平均寸法を有する研磨材を含む第1機械研磨スラリーによって、0.75μm〜1.25μmの平均寸法を有する研磨材を含む第2機械研磨スラリーによって、0.35μm〜0.65μmの平均寸法を有する研磨材を含む第3機械研磨スラリーによって、0.2μm〜0.3μmの平均寸法を有する研磨材を含む第4機械研磨スラリーによって、そして、0.1μm〜0.2μmの平均寸法を有する研磨材を含む第5機械研磨スラリーによって研磨することを含む、請求項28に記載のウェーハの製造方法。
- AlxGayInzNウェーハをマイルドエッチング条件でエッチングすることを更に含み、マイルドエッチング条件は、100℃未満の温度における酸水溶液中でのエッチングおよび塩基水溶液中でのエッチングからなる群から選択される、請求項9に記載のウェーハの製造方法。
- 酸はフッ酸、硝酸、硫酸、リン酸水溶液およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項30に記載のウェーハの製造方法。
- 塩基はLiOH、NaOH、KOH、RbOH、CsOH水溶液およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項30に記載のウェーハの製造方法。
- AlxGayInzN(式中、0<y≦1およびx+y+z=1)を含むウェーハを製造する方法であって、
AlxGayInzNウェーハブランクを供給する工程、および
前記AlxGayInzNウェーハブランクをそのGa側にて化学的機械研磨(CMP)する工程
を含み、前記化学的機械研磨(CMP)工程は、少なくとも1種の酸と200nm未満の粒子寸法を有するアルミナ粒子とを含む、3〜5の範囲にあるpHを有するCMPスラリーを用いる、ウェーハの製造方法。 - AlxGayInzN(式中、0<y≦1およびx+y+z=1)を含むウェーハを製造する方法であって、
AlxGayInzNウェーハブランクを供給する工程、
0.1μm〜6μmの範囲にある平均粒子寸法を有する研磨材を含む機械研磨スラリーを用いてAlxGayInzNウェーハブランクをそのGa側にて機械研磨する工程、および
前記AlxGayInzNウェーハブランクをそのGa側にて化学的機械研磨(CMP)する工程
を含み、前記化学的機械研磨(CMP)工程は、200nm未満の粒子寸法を有するアルミナ粒子および酸を含む、3〜5の範囲にあるpHを有するCMPスラリーを用いる、ウェーハの製造方法。 - CMPスラリーは10nm〜100nmの範囲にある粒子寸法を有するコロイダルアルミナ粒子を含む、請求項33または34に記載のウェーハの製造方法。
- CMPスラリーは酸化剤を更に含む、請求項33〜35のいずれか1項に記載のウェーハの製造方法。
- 酸化剤は過酸化水素を含む、請求項36に記載のウェーハの製造方法。
- 酸化剤はジクロロイソシアヌル酸を含む、請求項36に記載のウェーハの製造方法。
- CMPスラリーは、研磨パッドへ送る前に直径100nmより大きい粒子を除去するために濾過される、請求項33〜38のいずれか1項に記載のウェーハの製造方法。
- AlxGayInzNウェーハブランクを、
厚いAlxGayInzN膜を異種基板上に成長させること、および
異種基板を厚いAlxGayInzN膜から分離すること
を含んで成る工程により作製することを更に含む、請求項34に記載のウェーハの製造方法。 - AlxGayInzNウェーハブランクを、
AlxGayInzNブールを成長させること、および
AlxGayInzNブールをスライスすること
を含んで成る工程により作製することを更に含む、請求項34に記載のウェーハの製造方法。 - AlxGayInzNブールを、ウェーハブランク表面がc軸に対して垂直になるようにスライスする、請求項41に記載のウェーハの製造方法。
- AlxGayInzNブールを、ウェーハブランク表面がc軸に対して垂直にならないようにスライスする、請求項41に記載のウェーハの製造方法。
- 窒素またはアンモニア雰囲気中、700℃〜1000℃の高温にて1分間〜1時間、AlxGayInzNウェーハを熱アニールすることにより、該AlxGayInzNウェーハの内部応力を低下させることを更に含む、請求項33または34に記載のウェーハの製造方法。
- 100μm〜1000μmの範囲にある厚さを有するAlxGayInzNウェーハブランクを用いる、請求項34に記載のウェーハの製造方法。
- 厚さ100μm未満の表面材料の除去をもたらす化学エッチングにより、AlxGayInzNウェーハの内部応力を低下させることを更に含む、請求項45に記載のウェーハの製造方法。
- 厚さ10μm未満の表面材料をAlxGayInzNウェーハから除去する、請求項46に記載のウェーハの製造方法。
- AlxGayInzNウェーハを150℃より高い温度にて強酸によって化学エッチングする、請求項46に記載のウェーハの製造方法。
- 強酸は硫酸、リン酸およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項48に記載のウェーハの製造方法。
- AlxGayInzNウェーハを150℃より高い温度にて溶融強塩基によって化学エッチングする、請求項46に記載のウェーハの製造方法。
- 強塩基は溶融LiOH、溶融NaOH、溶融KOH、溶融RbOH、溶融CsOHおよびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項50に記載のウェーハの製造方法。
- AlxGayInzNウェーハブランクをそのGa側にて、ダイアモンド粉末、シリコンカーバイド粉末、ボロンカーバイド粉末およびアルミナ粉末からなる群から選択される研磨材を含むラッピングスラリーによってラッピングすることを更に含む、請求項34に記載のウェーハの製造方法。
- ラッピングスラリーは6μm〜15μmの範囲にある平均粒子寸法を有するダイアモンド粉末を含む、請求項52に記載のウェーハの製造方法。
- AlxGayInzNウェーハブランクをそのGa側にて、2種またはそれ以上のラッピングスラリーによってラッピングすることを更に含み、各々のより後のラッピングスラリーは順により小さくなる平均寸法を有する研磨材を含む、請求項34に記載のウェーハの製造方法。
- 前記ラッピングは、8μm〜10μmの平均寸法を有する研磨材を含む第1ラッピングスラリーによって、そして、5μm〜7μmの平均寸法を有する研磨材を含む第2ラッピングスラリーによってラッピングすることを含む、請求項54に記載のウェーハの製造方法。
- 機械研磨スラリーはダイアモンド粉末、シリコンカーバイド粉末、ボロンカーバイド粉末およびアルミナ粉末からなる群から選択される研磨材を含む、請求項34に記載のウェーハの製造方法。
- 機械研磨スラリーは0.1μm〜6μmの範囲にある平均粒子寸法を有するダイアモンド粉末を含む、請求項34に記載のウェーハの製造方法。
- 前記機械研磨は、2種またはそれ以上の機械研磨スラリーによって実施され、各々のより後の機械研磨スラリーは次第により小さくなる平均寸法を有する研磨材を含む、請求項34に記載のウェーハの製造方法。
- 前記機械研磨は、2.5μm〜3.5μmの平均寸法を有する研磨材を含む第1機械研磨スラリーによって、0.75μm〜1.25μmの平均寸法を有する研磨材を含む第2機械研磨スラリーによって、0.35μm〜0.65μmの平均寸法を有する研磨材を含む第3機械研磨スラリーによって、0.2μm〜0.3μmの平均寸法を有する研磨材を含む第4機械研磨スラリーによって、そして、0.1μm〜0.2μmの平均寸法を有する研磨材を含む第5機械研磨スラリーによって研磨することを含む、請求項58に記載のウェーハの製造方法。
- AlxGayInzNウェーハをマイルドエッチング条件でエッチングすることを更に含み、マイルドエッチング条件は、100℃未満の温度における酸水溶液中でのエッチングおよび塩基水溶液中でのエッチングからなる群から選択される、請求項34に記載のウェーハの製造方法。
- 酸はフッ酸、硝酸、硫酸、リン酸水溶液およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項60に記載のウェーハの製造方法。
- 塩基はLiOH、NaOH、KOH、RbOH、CsOH水溶液およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項60に記載のウェーハの製造方法。
- AlxGayInzNウェーハ(式中、0<y≦1およびx+y+z=1)をそのGa側にて化学的機械研磨(CMP)する方法であって、
200nm未満の粒子寸法を有するアルミナ粒子と、
少なくとも1種の酸と、
を含むCMPスラリーを用い、CMPスラリーのpH値は3〜5の範囲にある方法。 - 100μm〜1000μmの範囲にある厚さを有するAlxGayInzN(式中、0<y≦1およびx+y+z=1)を含むウェーハブランクを処理する方法であって、
0.1μm〜6μmの範囲にある平均粒子寸法を有する研磨材を含む機械研磨スラリーを用いてAlxGayInzNウェーハブランクをそのGa側にて機械研磨する工程、および
3〜5の範囲にあるpHを有するCMPスラリーであって、少なくとも1種の酸と200nm未満の粒子寸法を有するアルミナ粒子とを含むCMPスラリーを用いてAlxGayInzNウェーハをそのGa側にて化学的機械研磨する工程
を含み、これにより処理されるAlxGayInzNウェーハは、ウェーハのGa側における10×10μm2面積内で1nm未満の根二乗平均(RMS)表面粗さを有する方法。 - 少なくとも1種の酸と、200nm未満の粒子寸法を有する研磨粒子とを含むCMPスラリーを用いて、AlxGayInzN層(式中、0<y≦1およびx+y+z=1)をそのGa側にて化学的機械研磨(CMP)し、および
下層基板であって、その上に該AlxGayInzN層を成長させた下層基板から、該AlxGayInzN層を分離する
ことを含む方法。
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