JP3147168B2 - 第３―５族化合物半導体の研磨剤 - Google Patents
第３―５族化合物半導体の研磨剤Info
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- JP3147168B2 JP3147168B2 JP27004690A JP27004690A JP3147168B2 JP 3147168 B2 JP3147168 B2 JP 3147168B2 JP 27004690 A JP27004690 A JP 27004690A JP 27004690 A JP27004690 A JP 27004690A JP 3147168 B2 JP3147168 B2 JP 3147168B2
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- polishing
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- compound semiconductor
- abrasive
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、発光ダイオード、半導体レーザー、電子デ
バイス、光電子集積回路等に用いられる周期率表の第II
I−Ｖ族物質から成る化合物半導体の化学的及び機械的
研磨に用いる研磨剤に関する。更に詳しく述べると、塩
素化イソシアヌル酸、アルカリ金属の硫酸塩、アルカリ
金属の燐酸塩よりなる第III−Ｖ族化合物半導体の研磨
剤において、アルカリ金属の炭酸塩を配合し、該研磨剤
を使用する時の水溶液中の活性塩素の残存率を高くした
ことを特徴とする第III−Ｖ族化合物半導体の研磨剤に
関する。
バイス、光電子集積回路等に用いられる周期率表の第II
I−Ｖ族物質から成る化合物半導体の化学的及び機械的
研磨に用いる研磨剤に関する。更に詳しく述べると、塩
素化イソシアヌル酸、アルカリ金属の硫酸塩、アルカリ
金属の燐酸塩よりなる第III−Ｖ族化合物半導体の研磨
剤において、アルカリ金属の炭酸塩を配合し、該研磨剤
を使用する時の水溶液中の活性塩素の残存率を高くした
ことを特徴とする第III−Ｖ族化合物半導体の研磨剤に
関する。
（従来の技術） エレクトロニクス技術は、シリコン半導体によるIC回
路によるコンピューター技術が、社会的ニーズへの対応
に限界がある事からシリコンデバイス性能を越えた第II
I−Ｖ族化合物半導体による光電子集積回路、高速電子
デバイス、オプトエレクトロニクスデバイス等が注目さ
れている。
路によるコンピューター技術が、社会的ニーズへの対応
に限界がある事からシリコンデバイス性能を越えた第II
I−Ｖ族化合物半導体による光電子集積回路、高速電子
デバイス、オプトエレクトロニクスデバイス等が注目さ
れている。
第III−Ｖ族化合物半導体としては、Ga−As、Ga−
Ｐ、Ga−Sb、Al−Ｐ、Al−As、In−Ｐ、In−As、In−S
b、Ga−Al−As、Ga−As−Ｐ等が挙げられる。またそれ
らの用途は、発光ダイオード、半導体レーザー、太陽電
池、マイクロ波ダイオード、光電子集積回路、及び磁気
半導体素子等極めて広範囲である。
Ｐ、Ga−Sb、Al−Ｐ、Al−As、In−Ｐ、In−As、In−S
b、Ga−Al−As、Ga−As−Ｐ等が挙げられる。またそれ
らの用途は、発光ダイオード、半導体レーザー、太陽電
池、マイクロ波ダイオード、光電子集積回路、及び磁気
半導体素子等極めて広範囲である。
上述の第III−Ｖ族の化合物の中でもGa−Asは、IC基
板とデバイスの両分野で開発が積極的に行われている。
板とデバイスの両分野で開発が積極的に行われている。
これらの用途の為のGa−AsはIC基板の工業的製法は、
ボート法、或いは引き上げ法等で、Ga−Asのバルク結晶
を成長させその様にして得られた塊からスライス、ウエ
ハーを得て機械的研磨と化学的エッチングを組合せた研
磨法で鏡面仕上げが行われている。この化合物半導体の
研磨法としては、従来から下記の方法で用いられる。自
由回転するスピンドルで支持されている集積用ブロツク
に研磨すべく半導体のウエハーまたは、スライスを固定
する。これを、回転するターンテーブルに支持されてい
るポリウレタン製の研磨布に押しつけることで行われて
いるが、この際に高速、平滑化を目的として化学的エッ
チングを組み合わせる。
ボート法、或いは引き上げ法等で、Ga−Asのバルク結晶
を成長させその様にして得られた塊からスライス、ウエ
ハーを得て機械的研磨と化学的エッチングを組合せた研
磨法で鏡面仕上げが行われている。この化合物半導体の
研磨法としては、従来から下記の方法で用いられる。自
由回転するスピンドルで支持されている集積用ブロツク
に研磨すべく半導体のウエハーまたは、スライスを固定
する。これを、回転するターンテーブルに支持されてい
るポリウレタン製の研磨布に押しつけることで行われて
いるが、この際に高速、平滑化を目的として化学的エッ
チングを組み合わせる。
この化学的エッチングの方法としては、半導体表面と
反応して機械研磨により表面から除去ならしめる化学的
研磨剤が選ばれる。
反応して機械研磨により表面から除去ならしめる化学的
研磨剤が選ばれる。
従来から知られている化学的研磨剤としては、次のよ
うなものがある。
うなものがある。
有効塩素 2.4〜4.6g/のNaOCl、KOCl水溶液と炭
酸ソーダ（米国特許3342652号） 0.001〜0.05％のBr2を溶解するメタノール液（英国
特許945933号） 塩化シアヌルをアルカリ水溶液に溶解した溶液（特
開昭57−196723号） 酸性条件下で塩素を遊離する化合物の水溶液使用
（特公昭57−35574号） 塩素化イソシアヌル酸とアルカリ金属の燐酸塩と硫
酸塩を組み合わせる事による研磨剤（特開昭63−848872
号） （発明が解決すべき課題） 上述の従来のGa−Asの化学的研磨剤のうち では、NaOClの濃度が高い場合には加工速度が高いが
表面が酸化される欠点があった。
酸ソーダ（米国特許3342652号） 0.001〜0.05％のBr2を溶解するメタノール液（英国
特許945933号） 塩化シアヌルをアルカリ水溶液に溶解した溶液（特
開昭57−196723号） 酸性条件下で塩素を遊離する化合物の水溶液使用
（特公昭57−35574号） 塩素化イソシアヌル酸とアルカリ金属の燐酸塩と硫
酸塩を組み合わせる事による研磨剤（特開昭63−848872
号） （発明が解決すべき課題） 上述の従来のGa−Asの化学的研磨剤のうち では、NaOClの濃度が高い場合には加工速度が高いが
表面が酸化される欠点があった。
では、危険度の高いBr2を用いるし、また加工速度が
遅い欠点がある。
遅い欠点がある。
では、水溶液の安定性が低く、研磨速度が極端に遅い
欠点がある。
欠点がある。
では、研磨時に酸性水溶液を使用するため、活性塩素
の安定性が低くなる。また特に酸性条件下ではウエハー
の表面にスクラッチを生ずる欠点がある。
の安定性が低くなる。また特に酸性条件下ではウエハー
の表面にスクラッチを生ずる欠点がある。
では、〜の欠点を改良し、加工速度を早くしスク
ラッチの発生も少なくしたものであるが、現実的には塩
素化シアヌル酸の添加量の増加等更なる性能向上に対す
る要求があった。しかし、塩素化シアヌル酸の増量は水
溶液での活性（残留）塩素の安定性の不足など多くの問
題点を含んでいた。本発明者等は上記のの配合におい
て、アルカリ金属の炭酸塩を用いることで、活性（残
留）塩素の安定性の不足などの問題を解決できることを
見出し本発明を解決した。
ラッチの発生も少なくしたものであるが、現実的には塩
素化シアヌル酸の添加量の増加等更なる性能向上に対す
る要求があった。しかし、塩素化シアヌル酸の増量は水
溶液での活性（残留）塩素の安定性の不足など多くの問
題点を含んでいた。本発明者等は上記のの配合におい
て、アルカリ金属の炭酸塩を用いることで、活性（残
留）塩素の安定性の不足などの問題を解決できることを
見出し本発明を解決した。
本発明は従来の上記問題点を解決し今まで以上の性能
を有する新しい研磨剤を提供する事を目的とするもので
ある。
を有する新しい研磨剤を提供する事を目的とするもので
ある。
（問題点を解決するための手段） 本発明は、塩素化イソシアヌル酸、アルカリ金属の硫
酸塩、アルカリ金属の燐酸塩よりなる第III−Ｖ族化合
物半導体の研磨剤において、アルカリ金属の炭酸塩を含
有することを特徴とする第III−Ｖ族化合物半導体の研
磨剤に関する。
酸塩、アルカリ金属の燐酸塩よりなる第III−Ｖ族化合
物半導体の研磨剤において、アルカリ金属の炭酸塩を含
有することを特徴とする第III−Ｖ族化合物半導体の研
磨剤に関する。
以下更に本発明を詳細に説明する。上記の各成分の研
磨剤における含有量は、塩素化イソシアヌル酸が10〜60
重量％、好ましくは20〜60重量％である。10重量％未満
では、研磨速度が遅くなり実用的でなく、60重量％を越
えるとスクラッチの発生が多くなる傾向があり好ましく
ない。アルカリ金属の硫酸塩は５〜50重量％、好ましく
は10〜50重量％、アルカリ金属の燐酸塩は、５〜50重量
％、好ましくは10〜50重量％である。
磨剤における含有量は、塩素化イソシアヌル酸が10〜60
重量％、好ましくは20〜60重量％である。10重量％未満
では、研磨速度が遅くなり実用的でなく、60重量％を越
えるとスクラッチの発生が多くなる傾向があり好ましく
ない。アルカリ金属の硫酸塩は５〜50重量％、好ましく
は10〜50重量％、アルカリ金属の燐酸塩は、５〜50重量
％、好ましくは10〜50重量％である。
本発明で使用する主成分である塩素化イソシアヌル酸
としては、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウムの無水物
及び水和物、或いはジクロロイソシアヌル酸カリウムが
好ましい。他の成分として、アルカリ金属の硫酸塩とし
ては無水硫酸ナトリウム、水和硫酸ナトリウムが好まし
い。アルカリ金属の燐酸塩としては燐酸ナトリウム、燐
酸カリウム、トリポリ燐酸ナトリウム、ヘキサメタ燐酸
ナトリウム、ピロ燐酸ナトリウム、メタ燐酸ナトリウム
等が挙げられる。
としては、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウムの無水物
及び水和物、或いはジクロロイソシアヌル酸カリウムが
好ましい。他の成分として、アルカリ金属の硫酸塩とし
ては無水硫酸ナトリウム、水和硫酸ナトリウムが好まし
い。アルカリ金属の燐酸塩としては燐酸ナトリウム、燐
酸カリウム、トリポリ燐酸ナトリウム、ヘキサメタ燐酸
ナトリウム、ピロ燐酸ナトリウム、メタ燐酸ナトリウム
等が挙げられる。
また、アルカリ金属の炭酸塩としては無水炭酸ナトリ
ウム、水和炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムが好ま
しい。
ウム、水和炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウムが好ま
しい。
上記の研磨剤成分としての前記の硫酸塩、燐酸塩及び
炭酸塩は塩素化イソシアヌル酸が水に溶解して生成する
活性塩素が分解し、研磨速度が不安定になるのを防ぎ、
更に炭酸塩は上記作用を持つと共に前記硫酸塩と燐酸塩
との組み合わせで、高い濃度での活性塩素の持続性を長
くする相乗効果がある。
炭酸塩は塩素化イソシアヌル酸が水に溶解して生成する
活性塩素が分解し、研磨速度が不安定になるのを防ぎ、
更に炭酸塩は上記作用を持つと共に前記硫酸塩と燐酸塩
との組み合わせで、高い濃度での活性塩素の持続性を長
くする相乗効果がある。
本発明の研磨剤は、使用時に水に溶解させ使用するも
のだが、その際の活性塩素の濃度は0.2〜1.5％（重量／
容積）になるようにする。このように水溶液を調整した
時に研磨剤水溶液のpHは8.5〜10.0のアルカリ性にな
る。
のだが、その際の活性塩素の濃度は0.2〜1.5％（重量／
容積）になるようにする。このように水溶液を調整した
時に研磨剤水溶液のpHは8.5〜10.0のアルカリ性にな
る。
本発明の研磨剤は、これらの主成分の他にシリカ粉
末、シリカゾル、或いは有機酸の塩又は無機塩等を添加
しても良い。
末、シリカゾル、或いは有機酸の塩又は無機塩等を添加
しても良い。
以下に本発明を実施例で更に詳しく説明するが、本発
明の技術的範囲はこれに限定されるものではない。
明の技術的範囲はこれに限定されるものではない。
実施例１〜８及び比較例１〜４ 表−１に示すように研磨剤を調合し、その２％及び４
％水溶液でGa−Asの研磨効果を調べた。
％水溶液でGa−Asの研磨効果を調べた。
その結果を併せて表−１に示す。研磨方法は、半導体
基板の研磨テストに使用されるテスト装置を用い次のよ
うな条件で行い、研磨効果の評価方法も以下に記す。
基板の研磨テストに使用されるテスト装置を用い次のよ
うな条件で行い、研磨効果の評価方法も以下に記す。
比較例として同じく表１に示す研磨剤を用い実施例と
同様に行った。
同様に行った。
表−１に示すように、本発明の研磨剤は、比較例と比
較して、活性塩素の残存率が高い事を示している。
較して、活性塩素の残存率が高い事を示している。
（研磨条件） 研磨用パッド：ポリウレタンフォーム 回転速度:450rpm ウエハー：〈100〉Ga−As4.6〜5.1cm ウエハー保持パッド：レーヨン布 研磨液供給速度:30〜50ml/m2・min （ウエハーの単位面積当たり） ウエハ−保持圧：約2kg/cm2 （研磨効果の評価方法） 研磨速度：研磨前と研磨後のGa−Asのウエハーの厚みを
測定し、ウエハーストイック除去速度即ち１分間当たり
の研磨速度の３回の平均値より算出した。結果を表−１
に示す。
測定し、ウエハーストイック除去速度即ち１分間当たり
の研磨速度の３回の平均値より算出した。結果を表−１
に示す。
スクラッチの発生程度の評価：微分緩衝型顕微鏡を用い
てウエハー表面を観察した。また、暗室において、黒い
紙の上に研磨後のウエハーを置き斜めから集光灯により
光を照射し、鏡面で反射せしめ、表面の乱反射の有無の
程度によりスクラッチの発生の程度を調べた。結果を表
−１に示す。
てウエハー表面を観察した。また、暗室において、黒い
紙の上に研磨後のウエハーを置き斜めから集光灯により
光を照射し、鏡面で反射せしめ、表面の乱反射の有無の
程度によりスクラッチの発生の程度を調べた。結果を表
−１に示す。
評価結果の記号は以下の意味である。
○ スクラッチ全くない。
□ スクラッチ極めて少ない。
△ スクラッチかなり少ない。
× スクラッチ幾分多い。
×× スクラッチかなり多い。
（水溶液中の活性塩素濃度の安定性評価法） 表−１に示す研磨剤を調合し、その２％、４％の水溶
液を作り、活性塩素濃度の変化を測定した。
液を作り、活性塩素濃度の変化を測定した。
フロントページの続き 合議体 審判長 桐本 勲 審判官 鈴木 孝幸 審判官 小林 武 (56)参考文献 特開 昭63−84872（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−196723（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−47766（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−290136（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】塩素化イソシアヌル酸、アルカリ金属の硫
酸塩、アルカリ金属の燐酸塩よりなる第III−Ｖ族化合
物半導体の研磨剤において、アルカリ金属の炭酸塩を含
有することを特徴とする第III−Ｖ族化合物半導体の研
磨剤。 - 【請求項２】塩素化イソシアヌル酸を10〜60重量％、ア
ルカリ金属の硫酸塩を５〜50重量％、アルカリ金属の燐
酸塩を５〜50重量％及びアルカリ金属の炭酸塩を0.5〜5
0重量％含有する請求項１記載の第III−Ｖ族化合物半導
体の研磨剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27004690A JP3147168B2 (ja) | 1990-10-08 | 1990-10-08 | 第３―５族化合物半導体の研磨剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27004690A JP3147168B2 (ja) | 1990-10-08 | 1990-10-08 | 第３―５族化合物半導体の研磨剤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04146075A JPH04146075A (ja) | 1992-05-20 |
| JP3147168B2 true JP3147168B2 (ja) | 2001-03-19 |
Family
ID=17480774
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27004690A Expired - Lifetime JP3147168B2 (ja) | 1990-10-08 | 1990-10-08 | 第３―５族化合物半導体の研磨剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3147168B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013062216A1 (ko) * | 2011-10-27 | 2013-05-02 | Lee Jae Woong | 자동차 보조경적 장치 |
| US8841215B2 (en) | 2010-05-10 | 2014-09-23 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Polishing agent, compound semiconductor manufacturing method, and semiconductor device manufacturing method |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4555752B2 (ja) * | 2005-08-31 | 2010-10-06 | 山口精研工業株式会社 | 半導体ウェーハ研磨液組成物及び半導体ウェーハ研磨方法 |
| US7897061B2 (en) * | 2006-02-01 | 2011-03-01 | Cabot Microelectronics Corporation | Compositions and methods for CMP of phase change alloys |
-
1990
- 1990-10-08 JP JP27004690A patent/JP3147168B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8841215B2 (en) | 2010-05-10 | 2014-09-23 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Polishing agent, compound semiconductor manufacturing method, and semiconductor device manufacturing method |
| WO2013062216A1 (ko) * | 2011-10-27 | 2013-05-02 | Lee Jae Woong | 자동차 보조경적 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04146075A (ja) | 1992-05-20 |
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