JP5624086B2 - AlxGayInzNを含むウェーハの製造方法 - Google Patents
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Description
およびx+y+z=1)半導体ウェーハに関し、また、そのようなウェーハの製造方法に関する。
x+y+z=1)で表されるGaN様のIII−V窒化物結晶膜は、例えば高温エレクトロニクス、パワーエレクトロニクスおよび光エレクトロニクス(例えば発光ダイオード(LED)および青色光レーザダイオード(LD))などの様々な用途において有用な材料である。青色発光ダイオード(LED)およびレーザは光磁気メモリおよびCDROMにおける極めて高い記録密度ならびにフルカラー発光ディスプレイの構築を可能にし、実現する技術である。青色発光ダイオードは道路および鉄道の信号などにおける今日の白熱電球に取って代わることができ、これによりコストおよびエネルギーの実質的節約を約束するものである。
L GROWTH、第182巻、第17〜22頁、1997年を参照のこと、また、Porowskiら、「GaNおよびGa1-x-yAlxInyNの結晶およびエピタキシャル層の機械−化学的研磨(Mechano-Chemical Polishing of Crystals and Epitaxial Layers of GaN and Ga1-x-yAlxInyN)」を発明の名称とする国際特許出願公開公報WO98/45511も参照のこと。
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。
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。
るためにAlxGayInzNウェーハのそのGa側における結晶欠陥を強調する方法であって、
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。
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。
また、マイルドエッチングはN側表面のダメージも除去でき、よって、表面ダメージにより生じるウェーハにおけるストレスを低下させることができる。また、このマイルドエッチングはN側表面をマット仕上げすることもできる。例えば、ウェーハは塩基(例えばKOHまたはNaOH)の水溶液または酸(例えばHF、H2SO4またはH3PO4)の水溶液中で、水溶液の沸点(典型的には約100℃)未満の温度にてわずかにエッチングすることができる。
くなる研磨材を用いる)のいずれによっても行い得る。
このことはCMPプロセスが完了しないと表面および準表面ダメージが完全に除去されないことを示している。
このコロイダルアルミナ系スラリーにより表面/準表面ダメージを完全に除去するには、はるかに長い研磨時間が必要である。
従って、研磨前に塩基性シリカスラリーを濾過して、大きい粒子を除去し、およびそのようなスラリー中の研磨粒子が200nm未満の粒子寸法を有することを確保するのが望ましい。
0×10μm2面積内で0.28nmであった。3枚のウェーハについてのピット密度は約106〜107ピット/cm2であり、ピット寸法は直径約0.4μm未満であった。
Claims (14)
- AlxGayInzN(式中、0<y≦1およびx+y+z=1)を含むウェーハの製造方法であって、Al x Ga y In z Nウェーハブランクが、前記ウェーハブランクのAl x Ga y In z 側において、研磨スクラッチを生じるように研磨され、次いで、化学的機械研磨(CMP)に付されて、根二乗平均(RMS)表面粗さが10×10μm2面積内で1nm未満であるAl x Ga y In z 側ウェーハ表面を得ることを特徴とする、製造方法。
- AlxGayInzN(式中、0<y≦1およびx+y+z=1)を含むウェーハの製造方法であって、Al x Ga y In z Nウェーハブランクが、前記ウェーハブランクのAl x Ga y In z 側において、研磨スクラッチを生じるように研磨され、次いで、化学的機械研磨(CMP)に付されて、原子間力顕微鏡(AFM)または走査型電子顕微鏡(SEM)によって結晶欠陥が1μm未満の直径のピットとして見られる、Al x Ga y In z 側ウェーハ表面を得ることを特徴とする、製造方法。
- Al x Ga y In z N(式中、0<y≦1およびx+y+z=1)を含むウェーハの製造方法であって、Al x Ga y In z Nウェーハブランクが、前記ウェーハブランクのAl x Ga y In z 側において、研磨スクラッチを生じるように研磨され、次いで、化学的機械研磨(CMP)に付されて、原子間力顕微鏡(AFM)にり、事前に観察できなかったステップ構造が観察できる、Al x Ga y In z 側ウェーハ表面を得ることを特徴とする、製造方法。
- Al x Ga y In z N(式中、0<y≦1およびx+y+z=1)を含むウェーハの製造方法であって、Al x Ga y In z Nウェーハブランクが、前記ウェーハブランクのAl x Ga y In z 側において、研磨スクラッチを生じるように研磨され、次いで、前記ウェーハブランクのAl x Ga y In z 側面において準表面ダメージが除去されるように化学的機械研磨(CMP)に付されることを特徴とする、製造方法。
- Al x Ga y In z N(式中、0<y≦1およびx+y+z=1)を含むウェーハの製造方法であって、Al x Ga y In z Nウェーハブランクが、前記ウェーハブランクのAl x Ga y In z 側において、研磨スクラッチを生じるように研磨され、次いで、前記ウェーハブランクのAl x Ga y In z 側面から全ての研磨スクラッチが除去されるように化学的機械研磨(CMP)に付されることを特徴とする、製造方法。
- 前記化学的機械研磨(CMP)によって、前記Al x Ga y In z NウェーハブランクのAl x Ga y In z 側から全ての研磨スクラッチが除去される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記ウェーハブランクが化学的機械研磨(CMP)に付されて、10×10μm 2 面積内で1nm未満の、前記Al x Ga y In z NウェーハブランクのAl x Ga y In z 側面のRMS表面粗さを得る、請求項2〜5のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記ウェーハブランクが化学的機械研磨(CMP)に付されて、10×10μm 2 面積内で0.7nm未満の、前記Al x Ga y In z NウェーハブランクのAl x Ga y In z 側面のRMS表面粗さを得る、請求項1〜7のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記ウェーハブランクが化学的機械研磨(CMP)に付されて、10×10μm2面積内で0.5nm未満の、前記Al x Ga y In z NウェーハブランクのAl x Ga y In z 側面のRMS表面粗さを得る、請求項1〜7のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記ウェーハブランクが化学的機械研磨(CMP)に付されて、10×10μm2面積内で0.4nm未満の、前記Al x Ga y In z NウェーハブランクのAl x Ga y In z 側面のRMS表面粗さを得る、請求項1〜7のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記ウェーハブランクが化学的機械研磨(CMP)に付されて、10×10μm2面積内で0.2nm未満の、前記Al x Ga y In z NウェーハブランクのAl x Ga y In z 側面のRMS表面粗さを得る、請求項1〜7のいずれかに記載の製造方法。
- 前記ウェーハブランクが化学的機械研磨(CMP)に付されて、10×10μm 2 面積内で0.15nm未満の、前記Al x Ga y In z NウェーハブランクのAl x Ga y In z 側面のRMS表面粗さを得る、請求項1〜7のいずれか1項に記載の製造方法。
- Al x Ga y In z Nウェーハを含む前記ウェーハは、GaNウェーハである、請求項1〜12のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記Al x Ga y In z 側は、Ga側を含む、請求項1〜13のいずれか1項に記載の製造方法。
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JP7319002B2 (ja) | 2020-11-25 | 2023-08-01 | オーサム ラボ カンパニー,リミテッド | 電極発熱体及びこれを含む電極発熱デバイスと、これに適用される漏電防止制御方法 |
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