JP6094541B2 - ゲルマニウムウェーハの研磨方法 - Google Patents
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Description
本発明は、ゲルマニウムウェーハの研磨方法に関する。
ゲルマニウム（Ｇｅ）単結晶は、シリコン（Ｓｉ）単結晶よりも電子・正孔の移動度が高く、ＧｅＯＩ（Ｇｅｒｍａｎｉｕｍ Ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）は次世代のＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）用基板として有用と考えられている。従来、ＧｅＯＩの作製方法として数々の方法が提案されてきた。
第１の公知のＧｅＯＩの作製方法は、イオン注入剥離法を利用する方法で、ゲルマニウム単結晶からなるドナーウェーハからの層転写を使用するものである（特許文献１参照）。シリコン単結晶からなるハンドルウェーハ（支持基板）の酸化された表面はドナーウェーハに接合される。ドナーウェーハおよびハンドルウェーハは次いで、Ｇｅの薄層が酸化シリコン上に残るように劈界面に沿って分離（剥離）される。但し、転写されたＧｅ層の表面粗さをＣＭＰ（化学機械研磨）により加工する必要があり、膜厚均一性の良好なＧｅ層を形成することは困難である。
また、第２の公知の方法は、シリコンドナーウェーハにＳｉＧｅグレーデッド層をエピタキシャル成長させ、かつＳｉＧｅグレーデッド層上にＧｅ層をエピタキシャル成長させるものである（特許文献２参照）。次いでイオン注入剥離法によりハンドルウェーハ上にＧｅ層又はＳｉＧｅ／Ｇｅ層が転写される。しかし、ＳｉＧｅグレーデッド層の上に成長されるＧｅ層の貫通転位密度は１０６〜１０８ｃｍ−２程度あり、デバイスの性能を低下させる要因となる。また、転写後のＳｉＧｅ／Ｇｅ層からＧｅ層を露出するため、高いＧｅ含有量を有するＳｉＧｅグレーデッドの転写層のみを選択エッチングすることは困難である。
これら２つの方法は、いずれもＧｅの表面を支持基板と貼り合わせる工程が必要であるため、Ｇｅ表面の表面粗さは、支持基板と貼り合せてＧｅ薄膜を剥離した際に、ボイドやブリスター等の界面欠陥が発生しない程度に平坦に研磨加工しておく必要がある。また、第１の方法の場合には、Ｇｅ薄膜を剥離した後にもＧｅ表面をＣＭＰ（化学機械研磨）により加工する必要がある。
ところで、Ｇｅ単結晶基板の研磨方法としては、例えば、非特許文献１に記載された方法が知られている。非特許文献１の結論（非特許文献１のｐ．１０６）として、Ｇｅ基板の研磨剤（スラリー）として、コロイダルシリカを含み、次亜塩素酸ナトリウムを酸化剤、あるいは、研磨促進剤として含むスラリーが良好な研磨表面を与えることが記載されている。
越山勇、外３名、「ゲルマニウム単結晶基板の化学的機械的研磨における酸化剤の効果」、砥粒加工学会誌、Ｖｏｌ．５０、Ｎｏ．２、２００６年２月、ｐ．１０２−１０６
しかしながら、次亜塩素酸ナトリウムを酸化剤として用いた酸性スラリーは、研磨機が耐酸性ではないため錆びてしまうことが懸念される。また、防錆対策のため、膨大な改造費が掛かってしまうため現実的ではない。
また、非特許文献１では、過酸化水素を酸化剤として用いて研磨することも記載されているが、過酸化水素の添加量としては、１、５、２０ｖｏｌ％が開示されているのみであり（非特許文献１の図７）、かつ、５ｖｏｌ％以上添加しても研磨能率はほとんど変化せず研磨促進の効果が小さいとの記載があり、過酸化水素を酸化剤として用いることには否定的な記載がなされている。これは、研磨対象がＧｅ単結晶基板であり、研磨代に実質的な制限がないため、研磨レートを高めることで効率よく平坦化することを意図しているためであると推測される。
しかし、実際に過酸化水素をこれらの濃度で添加してＧｅ表面を研磨すると、研磨面の表面粗さを充分に小さくできないため、貼り合わせ用ウェーハとして用いるとボイドやブリスター等の界面欠陥の発生が多発してしまう。
一方、特許文献３には、コロイダルシリカ、過酸化水素、有機ホスホン酸を含むアルカリ性のスラリーでゲルマニウムウェーハを研磨することが記載されているが、その実施例における研磨後の表面粗さ（Ｒａ）は最小でも０．３８５ｎｍであるため、非特許文献１と同様に、このような表面粗さのＧｅ表面を貼り合せて剥離してＧｅ薄膜を形成すると、ボイドやブリスター等の界面欠陥の発生を充分に抑制できない。
以上説明したように、Ｇｅ表面を従来の研磨方法で研磨を行うと、研磨後の表面粗さを充分に小さくできないため、貼り合わせ用ウェーハとして用いた場合に、ボイドやブリスター等の界面欠陥の発生を充分に抑制することができないという問題が有る。
本発明は、この様な問題点を解決するためになされたものであり、研磨後のＧｅ表面の表面粗さを充分に小さくでき、それによって、貼り合わせ用ウェーハとして用いた場合でもボイドやブリスター等の界面欠陥の発生を充分に抑制することのできるゲルマニウムウェーハの研磨方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明によれば、表面がゲルマニウムから成るゲルマニウムウェーハの研磨において、コロイダルシリカを含有するアルカリ性水溶液である第１の研磨スラリーに過酸化水素水を添加し、該過酸化水素水を添加した第２の研磨スラリーを用いて前記ゲルマニウムウェーハの表面を研磨するゲルマニウムウェーハの研磨方法であって、前記第１の研磨スラリーに前記過酸化水素水を、前記第１の研磨スラリーの容量に対し、３０ｗｔ％の過酸化水素水を０ｖｏｌ％より大きく０．１ｖｏｌ％以下の容量で添加した濃度に相当する濃度で添加し、該過酸化水素水を添加した第２の研磨スラリーを用いて前記ゲルマニウムウェーハの表面を研磨することを特徴とするゲルマニウムウェーハの研磨方法を提供する。
コロイダルシリカを含有するアルカリ性水溶液である研磨スラリー（本発明における第１の研磨スラリー）は、シリコン単結晶ウェーハの研磨に一般的に用いられており、量産技術も確立している。このスラリーを用い、過酸化水素を添加せずにＧｅ表面を研磨しようとしても研磨が全く進まないが、これに微量の過酸化水素、即ち、３０ｗｔ％の過酸化水素水を０ｖｏｌ％より大きく０．１ｖｏｌ％以下の容量で添加した濃度に相当する濃度で過酸化水素を添加した、第２の研磨スラリーを用いてＧｅ表面の研磨を行えば、研磨が進行し、表面粗さが小さいＧｅ表面が確実に得られる。また、シリコン単結晶ウェーハの研磨に一般的に用いられている研磨スラリーに、上記濃度の微量の過酸化水素を添加するだけでＧｅ表面を研磨することができるので、量産技術が確立しているシリコン単結晶ウェーハの研磨設備をそのまま使用することができるという利点があり、例えば、直径３００ｍｍの大直径ウェーハにおけるＧｅ表面の研磨にも対応することができる。尚、添加する過酸化水素水の容量の下限値は、０．００１ｖｏｌ％以上が好ましく、０．００３ｖｏｌ％以上がより好ましい。
このとき、前記過酸化水素水を、前記第１の研磨スラリーの容量に対し、３０ｗｔ％の過酸化水素水を０．００５ｖｏｌ％以上、０．０５ｖｏｌ％以下の容量で添加した濃度に相当する濃度で添加することが好ましい。
特に、３０ｗｔ％の過酸化水素水を０．００５ｖｏｌ％以上、０．０５ｖｏｌ％以下の容量で添加した濃度に相当する濃度で添加した研磨スラリーを用いることで、表面粗さをより効果的に低減ができる。
またこのとき、前記ゲルマニウムウェーハを、シリコン単結晶ウェーハ上の最表面にゲルマニウムから成るエピタキシャル層を形成したものとすることができる。
本発明の研磨方法は、特にこのようなゲルマニウムから成るエピタキシャル層を有するゲルマニウムウェーハの研磨に好適に用いることができる。
このとき、前記ゲルマニウムから成るエピタキシャル層の厚さを１μｍ以下とすることができる。
本発明の研磨方法は、ゲルマニウム層の厚さが１μｍ以下と薄く、研磨代が限定されている場合であっても、好適に実施することができる。
またこのとき、前記研磨しようとするゲルマニウムウェーハを、その表面の面粗さ（ＲＭＳ）が０．２０ｎｍ以下のものとすることができる。
このように、本発明では、ある程度、良好な表面粗さを有しているゲルマニウムウェーハの表面であっても、更に表面粗さを小さくする研磨を行うことができる。
本発明のゲルマニウムウェーハの研磨方法であれば、研磨後のＧｅ表面の表面粗さを充分に小さくでき、特に、ゲルマニウムウェーハを貼り合わせ用ウェーハとして用いる場合でもボイドやブリスター等の界面欠陥の発生を充分に抑制することのできるゲルマニウムウェーハを得ることができる。
以下、本発明について実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
上記のように、Ｇｅ表面を従来の研磨方法で研磨を行うと、表面粗さを充分に小さくできないため、特に、貼り合わせ用ウェーハとして用いた場合に、ボイドやブリスター等の界面欠陥の発生を充分に抑制することができないという問題があった。
上記のように、Ｇｅ表面を従来の研磨方法で研磨を行うと、表面粗さを充分に小さくできないため、特に、貼り合わせ用ウェーハとして用いた場合に、ボイドやブリスター等の界面欠陥の発生を充分に抑制することができないという問題があった。
そこで、本発明者等は、このような問題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、従来のシリコン単結晶基板の研磨用の研磨スラリーに、過酸化水素水を、研磨スラリーの容量に対し、３０ｗｔ％の過酸化水素水を０ｖｏｌ％より大きく０．１ｖｏｌ％以下の容量で添加した濃度に相当する濃度で添加して、研磨に使用することで良好な表面粗さを有するゲルマニウムウェーハを得ることができることに想到し、本発明を完成させた。
以下、本発明について詳細に説明するが、ここでは、図１に示すフロー図に沿って、本発明のゲルマニウムウェーハの研磨方法の一例を説明する。
図１の（ａ）に示すように、まず、研磨対象となるゲルマニウムウェーハを準備する。ここで、本発明で言うゲルマニウムウェーハとは、少なくとも研磨される表面がゲルマニウムから成るウェーハのことを言う。これは、例えば、全体がゲルマニウム単結晶から成るゲルマニウム単結晶基板を研磨対象としても良いし、シリコン単結晶ウェーハ上の最表面にゲルマニウムから成るエピタキシャル層を形成したもの、あるいは、シリコン単結晶ウェーハ等の支持基板上に絶縁膜を介してゲルマニウム層が形成されたＧｅＯＩウェーハとしてもよい。
最表面にゲルマニウムから成るエピタキシャル層を形成したウェーハは、例えば、シリコン単結晶ウェーハやＳＯＩウェーハ上に、ＳｉＧｅ層等の格子定数を緩和するバッファ層を形成した後に、ゲルマニウム層をエピタキシャル成長することで得ることができる。本発明は、特に、このようなゲルマニウムから成るエピタキシャル層の表面の研磨に好適である。
このとき、ゲルマニウムから成るエピタキシャル層の厚さを１μｍ以下とすることができる。このように、ゲルマニウム層の厚さが１μｍ以下と薄く、研磨代が限定されている場合であっても、本発明は好適に実施することができる。
また、研磨しようとするゲルマニウムウェーハを、その表面の面粗さ（ＲＭＳ）が０．２０ｎｍ以下のものとすることができる。
Ｇｅ層をエピタキシャル成長によって作製する場合には、鏡面研磨面を有する基板上にエピタキシャル成長を行うことが一般的であるので、Ｇｅのエピタキシャル層の表面は、もともと（研磨前の段階で）、ある程度、良好な表面粗さ（ＲＭＳ≦０．２０ｎｍ）を有している。このようにＧｅ層を成長させたゲルマニウムウェーハを、貼り合わせ用ウェーハとして用いた場合に、ボイドやブリスター等の界面欠陥の発生を極力低減するためには、一旦、Ｇｅ層の表面を微量に研磨することで、表面粗さをより小さくすることが好ましい。その場合であっても、本発明によれば、研磨により表面粗さを更に小さく低減することができる。
次に、図１の（ｂ）に示すように、ゲルマニウムウェーハを研磨する際に用いる第２の研磨スラリーを作製する。本発明の研磨方法では、コロイダルシリカを含有するアルカリ性水溶液である第１の研磨スラリーに、過酸化水素水を添加することで、第２の研磨スラリーを作製し、該第２の研磨スラリーを用いてゲルマニウムウェーハを研磨する。第１の研磨スラリーとしては、従来からシリコン単結晶基板の研磨に使用されているものを用いることができる。ここで、過酸化水素水は、第１の研磨スラリーの容量に対し、濃度が３０ｗｔ％の過酸化水素水を０ｖｏｌ％より大きく０．１ｖｏｌ％以下の容量で添加した濃度に相当する濃度で添加する。このような濃度で過酸化水素水を添加した第２の研磨スラリーを研磨に使用することで、ゲルマニウムウェーハ表面の面粗さを研磨により小さくできる。尚、過酸化水素水は濃度が３０ｗｔ％で提供される場合が多いので、ここでは３０ｗｔ％の濃度のものを用いたが、本発明はこれには限定されず、これより濃い濃度のもの、あるいは、薄い濃度のものを用いても良い。この場合は、添加する容量を調整すれば、本発明で規定する濃度に相当する濃度に簡単にすることができる。
また、過酸化水素水は、第１の研磨スラリーの容量に対し、濃度が３０ｗｔ％の過酸化水素水を０．００５ｖｏｌ％以上、０．０５ｖｏｌ％以下の容量で添加した濃度に相当する濃度で添加することが好ましい。このような濃度で過酸化水素水を添加すれば、より一層表面粗さを小さくできる研磨スラリーを作製できる。以上のようにして、ゲルマニウムウェーハの研磨に用いる第２の研磨スラリーを作製する。
続いて、図１の（ｃ）に示すように、図１の（ｂ）で作製した第２の研磨スラリーを用いて、ゲルマニウムウェーハを研磨する。
ここで、まず、ゲルマニウムウェーハの研磨に使用できる研磨装置について、図２を参照して説明する。
図２に示すように、研磨装置１は、主に、研磨パッド４が貼り付けられたテーブル３と、研磨スラリー供給機構５と、研磨ヘッド２等から構成された片面研磨装置とすることができる。また、図２に示すように、ゲルマニウムウェーハの研磨ヘッド２へのロード、研磨ヘッド２からのアンロード、及び研磨ヘッド２の洗浄を行うためのステージ９や、研磨パッド４をドレッシングするためのブラシ１０等を具備していても良い。研磨ヘッド２は、例えばセラミック製のものなどとできる。また、研磨パッド４の材質は、例えばスエード材などにできる。
このような研磨装置１では、研磨ヘッド２で研磨対象となるゲルマニウムウェーハを保持し、研磨スラリー供給機構５から研磨パッド４上に、第２の研磨スラリー７を供給するとともに、ゲルマニウムウェーハの表面を研磨パッド４に押し当て加圧しつつ、ゲルマニウムウェーハとテーブル３とを相対的に動かすことで、ゲルマニウムウェーハの表面を研磨する。
また、ゲルマニウムウェーハの研磨を実施している間は、常に研磨パッド４の表面が第２の研磨スラリーで覆われているように、第２の研磨スラリー７を貯蔵するためのタンク６、タンク６内の第２の研磨スラリー７を研磨パッド４上に送り出すポンプ８等を備えた研磨スラリー供給機構５で連続的に第２の研磨スラリー７を供給することが好ましい。
以上のように、本発明の研磨方法は、研磨時に、上記濃度で過酸化水素水を添加した第２の研磨スラリーを用いてゲルマニウムウェーハの表面を研磨することにより、研磨後のＧｅ表面の表面粗さを充分に小さくでき、それによって、特に、貼り合わせ用ウェーハとして用いた場合でもボイドやブリスター等の界面欠陥の発生を充分に抑制することのできるゲルマニウムウェーハを得ることができる。また、シリコン単結晶ウェーハの研磨として一般的に用いられている第１の研磨スラリーに、上記濃度の微量の過酸化水素を添加するだけでＧｅ表面を研磨することができるので、特別な防錆対策をすることなく、量産技術が確立しているシリコン単結晶ウェーハの研磨設備（例えば、図２に示すような研磨装置１）をそのまま使用することができるという利点があり、例えば、直径３００ｍｍの大直径ウェーハのＧｅ表面の研磨にも対応することができる。
以下、本発明の実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（実施例１）
図１に示すフロー図に従いゲルマニウムウェーハの研磨を実施した。まず、ゲルマニウムウェーハは以下のようなウェーハを準備した。
（ゲルマニウムウェーハ）
ゲルマニウムウェーハとしては、直径２００ｍｍのシリコン単結晶ウェーハ上の最表面にバッファ層を介し、厚さ５００ｎｍのＧｅ単結晶層をエピタキシャル成長したゲルマニウムウェーハを準備した。このゲルマニウムウェーハのＧｅ単結晶層の表面粗さＲＭＳは０．１４７ｎｍ、Ｒａは０．１１２ｎｍであった。
図１に示すフロー図に従いゲルマニウムウェーハの研磨を実施した。まず、ゲルマニウムウェーハは以下のようなウェーハを準備した。
（ゲルマニウムウェーハ）
ゲルマニウムウェーハとしては、直径２００ｍｍのシリコン単結晶ウェーハ上の最表面にバッファ層を介し、厚さ５００ｎｍのＧｅ単結晶層をエピタキシャル成長したゲルマニウムウェーハを準備した。このゲルマニウムウェーハのＧｅ単結晶層の表面粗さＲＭＳは０．１４７ｎｍ、Ｒａは０．１１２ｎｍであった。
上記ゲルマニウムウェーハの研磨に使用した第２の研磨スラリーは以下のように作製した。
（第１の研磨スラリー）
過酸化水素水を添加する第１の研磨スラリーとしてはＧ３９００ＲＳ（コロイダルシリカ含有、フジミインコーポレーテッド社製）を、純水で２０倍希釈したもの（２３℃、ｐＨ９）を使用した。
（過酸化水素水）
上記第１の研磨スラリーに添加する過酸化水素水としては濃度が３０ｗｔ％（質量％）のものを使用した。
（第２の研磨スラリー）
濃度が３０ｗｔ％の過酸化水素水を上記第１の研磨スラリーに、第１の研磨スラリーの容量に対して、０．００５ｖｏｌ％、０．０１５ｖｏｌ％、０．０５０ｖｏｌ％、０．１００ｖｏｌ％の濃度で添加した４種類のものをそれぞれ研磨に使用した。
（第１の研磨スラリー）
過酸化水素水を添加する第１の研磨スラリーとしてはＧ３９００ＲＳ（コロイダルシリカ含有、フジミインコーポレーテッド社製）を、純水で２０倍希釈したもの（２３℃、ｐＨ９）を使用した。
（過酸化水素水）
上記第１の研磨スラリーに添加する過酸化水素水としては濃度が３０ｗｔ％（質量％）のものを使用した。
（第２の研磨スラリー）
濃度が３０ｗｔ％の過酸化水素水を上記第１の研磨スラリーに、第１の研磨スラリーの容量に対して、０．００５ｖｏｌ％、０．０１５ｖｏｌ％、０．０５０ｖｏｌ％、０．１００ｖｏｌ％の濃度で添加した４種類のものをそれぞれ研磨に使用した。
また、ゲルマニウムウェーハの研磨は、作製した第２の研磨スラリーを図２に示す研磨装置１において使用して行った。この際の、研磨荷重は１００ｇｆ／ｃｍ２とした。また、研磨パッド上へのスラリー供給量は２００ｃｃ／ｍｉｎとした。
研磨終了後のゲルマニウムウェーハの表面粗さを、ＡＦＭ（原子間力顕微鏡）で、測定領域を３０μｍ×３０μｍとして測定した。
実施例１及び後述する比較例１において測定された表面粗さＲＭＳ（ｎｍ）及びＲａ（ｎｍ）を表１、図３に示す。
表１、図３から分かるように、ゲルマニウムウェーハの表面粗さは研磨前と同等か、それより小さく良好な値になっていることが確認できた。このように、３０ｗｔ％の過酸化水素水を０ｖｏｌ％より大きく０．１ｖｏｌ％以下の容量で添加した濃度に相当する濃度で過酸化水素水を添加した研磨スラリーを使用すれば、研磨前の表面粗さが小さいＧｅ表面（ＲＭＳ≦０．２０ｎｍ）を研磨する場合であっても、表面粗さの悪化を招くことなく研磨をすることができ、研磨前より表面粗さを低減し、より良好な値とすることもできることが確認された。
（比較例１）
第１の研磨スラリーに添加する３０ｗｔ％の過酸化水素水の添加量を、第１の研磨スラリーの容量に対して、０ｖｏｌ％（添加なし）、０．１２０ｖｏｌ％、０．１５０ｖｏｌ％、０．２４９ｖｏｌ％と変化させたこと以外、実施例１と同様な条件で第２の研磨スラリーを作製してゲルマニウムウェーハの研磨に使用し、実施例１と同様な方法で研磨後のゲルマニウムウェーハの表面粗さを測定した。
第１の研磨スラリーに添加する３０ｗｔ％の過酸化水素水の添加量を、第１の研磨スラリーの容量に対して、０ｖｏｌ％（添加なし）、０．１２０ｖｏｌ％、０．１５０ｖｏｌ％、０．２４９ｖｏｌ％と変化させたこと以外、実施例１と同様な条件で第２の研磨スラリーを作製してゲルマニウムウェーハの研磨に使用し、実施例１と同様な方法で研磨後のゲルマニウムウェーハの表面粗さを測定した。
表１、図３の結果から分かるように、添加する過酸化水素水の濃度が、第１の研磨スラリーの容量に対して、０．１００ｖｏｌ％より大きいと、ゲルマニウムウェーハの表面粗さは研磨前より大幅に悪化してしまうことが確認された。また、過酸化水素水を添加しなかった場合、ゲルマニウムウェーハ表面の研磨がほぼ進行しなかった。
（実施例２）
第１の研磨スラリーとして、Ｇ３９００ＲＳ（コロイダルシリカ含有、フジミインコーポレーテッド社製）を、純水で１０倍希釈したもの（２３℃、ｐＨ９）を使用したこと以外、実施例１と同様な条件で第２の研磨スラリーを作製してゲルマニウムウェーハの研磨に使用し、実施例１と同様な方法で研磨後のゲルマニウムウェーハの表面粗さＲＭＳを測定した。尚、研磨する前のゲルマニウムウェーハの表面粗さＲＭＳは０．１３１ｎｍであった。
第１の研磨スラリーとして、Ｇ３９００ＲＳ（コロイダルシリカ含有、フジミインコーポレーテッド社製）を、純水で１０倍希釈したもの（２３℃、ｐＨ９）を使用したこと以外、実施例１と同様な条件で第２の研磨スラリーを作製してゲルマニウムウェーハの研磨に使用し、実施例１と同様な方法で研磨後のゲルマニウムウェーハの表面粗さＲＭＳを測定した。尚、研磨する前のゲルマニウムウェーハの表面粗さＲＭＳは０．１３１ｎｍであった。
実施例２及び後述する比較例２において測定された表面粗さＲＭＳ（ｎｍ）を表２、図３に示す。
表２、図３に示すように、ゲルマニウムウェーハの表面粗さは研磨前と同等か、それより小さく良好な値になっていることが確認できた。このように、３０ｗｔ％の過酸化水素水を０ｖｏｌ％より大きく０．１ｖｏｌ％以下の容量で添加した濃度に相当する濃度で過酸化水素水を添加した研磨スラリーを使用すれば、研磨前の表面粗さが小さいＧｅ表面（ＲＭＳ≦０．２０ｎｍ）を研磨する場合であっても、表面粗さの悪化を招くことなく研磨をすることができ、研磨前より表面粗さを低減し、より良好な値とすることもできることが確認された。
（比較例２）
第１の研磨スラリーに添加する３０ｗｔ％の過酸化水素水の添加量を、第１の研磨スラリーの容量に対して、０ｖｏｌ％（添加なし）、０．１２０ｖｏｌ％、０．１５０ｖｏｌ％、０．２４９ｖｏｌ％と変化させたこと以外、実施例２と同様な条件で第２の研磨スラリーを作製してゲルマニウムウェーハの研磨に使用し、実施例２と同様な方法で研磨後のゲルマニウムウェーハの表面粗さを測定した。尚、研磨する前のゲルマニウムウェーハの表面粗さＲＭＳは０．１３１ｎｍであった。
第１の研磨スラリーに添加する３０ｗｔ％の過酸化水素水の添加量を、第１の研磨スラリーの容量に対して、０ｖｏｌ％（添加なし）、０．１２０ｖｏｌ％、０．１５０ｖｏｌ％、０．２４９ｖｏｌ％と変化させたこと以外、実施例２と同様な条件で第２の研磨スラリーを作製してゲルマニウムウェーハの研磨に使用し、実施例２と同様な方法で研磨後のゲルマニウムウェーハの表面粗さを測定した。尚、研磨する前のゲルマニウムウェーハの表面粗さＲＭＳは０．１３１ｎｍであった。
その結果、表１、図３から分かるように、添加する過酸化水素水の濃度が、第１の研磨スラリーの容量に対して、０．１００ｖｏｌ％より大きいと、ゲルマニウムウェーハの表面粗さは研磨前より大幅に悪化してしまうことが確認された。また、過酸化水素水を添加しなかった場合、ゲルマニウムウェーハ表面の研磨がほぼ進行しなかった上に、表面粗さを悪化させてしまった。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。例えば、実施例１、２では、簡単のため、添加する過酸化水素水の濃度を３０ｗｔ％として本発明の研磨方法を実施しているが、もちろん３０ｗｔ％以外の濃度の過酸化水素を使用してよい。その場合、過酸化水素水を、３０ｗｔ％の過酸化水素水を０ｖｏｌ％より大きく０．１ｖｏｌ％以下の容量で添加した濃度に相当する濃度で添加するようにすればよい。
１…研磨装置、 ２…研磨ヘッド、 ３…テーブル、
４…研磨パッド、 ５…研磨スラリー供給機構、 ６…タンク、
７…第２の研磨スラリー、 ８…ポンプ、 ９…ステージ、 １０…ブラシ。
４…研磨パッド、 ５…研磨スラリー供給機構、 ６…タンク、
７…第２の研磨スラリー、 ８…ポンプ、 ９…ステージ、 １０…ブラシ。
Claims (5)
- 表面がゲルマニウムから成るゲルマニウムウェーハの研磨において、コロイダルシリカを含有するアルカリ性水溶液である第１の研磨スラリーに過酸化水素水を添加し、該過酸化水素水を添加した第２の研磨スラリーを用いて前記ゲルマニウムウェーハの表面を研磨するゲルマニウムウェーハの研磨方法であって、
前記第１の研磨スラリーに前記過酸化水素水を、前記第１の研磨スラリーの容量に対し、３０ｗｔ％の過酸化水素水を０ｖｏｌ％より大きく０．１ｖｏｌ％以下の容量で添加した濃度に相当する濃度で添加し、該過酸化水素水を添加した第２の研磨スラリーを用いて前記ゲルマニウムウェーハの表面を研磨することを特徴とするゲルマニウムウェーハの研磨方法。 - 前記過酸化水素水を、前記第１の研磨スラリーの容量に対し、３０ｗｔ％の過酸化水素水を０．００５ｖｏｌ％以上、０．０５ｖｏｌ％以下の容量で添加した濃度に相当する濃度で添加することを特徴とする請求項１に記載のゲルマニウムウェーハの研磨方法。
- 前記ゲルマニウムウェーハを、シリコン単結晶ウェーハ上の最表面にゲルマニウムから成るエピタキシャル層を形成したものとすることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のゲルマニウムウェーハの研磨方法。
- 前記ゲルマニウムから成るエピタキシャル層の厚さを１μｍ以下とすることを特徴とする請求項３に記載のゲルマニウムウェーハの研磨方法。
- 前記研磨しようとするゲルマニウムウェーハを、その表面の面粗さ（ＲＭＳ）が０．２０ｎｍ以下のものとすることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のゲルマニウムウェーハの研磨方法。
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