JPH02240505A - 化合物半導体ウエハのメサ方向識別方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野］ この発明は、たとえば、ＧａＡｓ、ＩｎＰＳＧａＰ、Ｉ
ｎ５ｂＳＩｎＡｓ、およびＧａＳｂなどの■−ｖ族化合
物半導体のように、メサ方向および逆メサ方向が存在す
る化合物半導体ウェハのメサ方向および逆メサ方向を識
別するための方法に関するものである。

［従来の技術］ ＧａＡｓなどの化合物半導体ウェハのメサ方向を識別す
る従来の方法としては、ＫＯＨによりエッチした場合に
生じる転位ビットの形状を観察して識別する方法や、実
開昭６０−１２５７２６号公報に開示されているように
、化合物半導体ウェハの面をアンモニア、過酸化水素お
よび水系のエツチング液でエツチングし、形成されたパ
ターンを顕微鏡で観察することにより識別する方法など
が採用されている。

［発明が解決しようとする課關］ しかしながら、このような従来の方法では、以下のよう
な問題点があった。

転位ビットの形状により識別する方法では、破壊検査で
あるため、すべてのウェハについて検査することができ
ず、抜取りにより検査しなければならない。このため、
コストが高くなり、検査方法としても信頼性が低いとい
う問題点があった。

また、エツチングにより形成されたパターンを顕微鏡で
観察して識別する方法では、すべてのウェハについて検
査が可能ではあるが、顕微鏡により検査する方法である
ため、たとえば１５秒／枚など、検査時間が長くなり、
効率的でないという問題点があった。

この発明の目的は、かかる従来の問題点を解消し、非破
壊で、しかも短時間にＢ易に信頼性良く検査することの
できる、化合物半導体ウェハのメサ方向識別方法を提供
することにある。

［課題を解決するための手段および作用］この発明の化
合物半導体ウェハのメサ方向識別方法は、化合物半導体
ウェハの面をエツチングしてパターンを形成することに
よりメサ方向を識別する方法であり、パターンが形成さ
れた面にレーザ光を照射し、その反射像を観察すること
によりメサ方向を識別することを特徴としている。

化合物半導体ウェハの面をエツチングしてパターンを形
成することによりメサ方向を識別する方法は、上記の実
開昭６０−１２５７２６号公報に開示されている。この
公報では、たとえばＧａＡＳなどの■−Ｖ族化合物半導
体結晶を、ウェハ面が（１００）±１０°の面となるよ
うにスライスし、このウェハ面をアンモニア、過酸化水
素水および水からなるエツチング液でエツチングし、多
数の配向した小さな楕円形状のパターンを形成させてい
る。このエツチングによるパターンにおいて、楕円形状
の長手方向が逆メサ方向となる。したがって、このよう
なパターン形状を顕微鏡で観察してメサ方向および逆メ
サ方向を職別している。

上述にように、■−ｖ族化合物半導体単結晶は、（１０
０）面から±１０°傾けた範囲内でスライスされウェハ
が作製されるが、このウェハに上述のようなエツチング
を施すと、（０１１）−（０１１）方向に長く、（０１
１）−（０１１）方向に短い楕円形状のパターンが形成
される。このパターンの１つの大きさは、およそ１０μ
ｍ前後であるが、全面にわたって多数形成される。この
楕円形状のパターンの断面は、略Ｖ字形状を有しており
、このパターンにレーザ光を照射すると、略Ｖ字形状の
傾斜面でレーザ光が反射されて、楕円形状のパターンの
長手方向と垂直な方向に長く延びた反射像が得られる。

第１図は、この発明の識別方法を説明するための斜視図
である。第１図を参照して、ウェハ１にはオリエンテー
ションフラット３の方向に長く延びるパターン２が多数
形成されている。このパターン２は、エツチングにより
形成されたものである。このウェハ１の表面にレーザ光
５を照射すると、パターン２が形成されたウェハ１の表
面で反射する。この反射光の通路に、たとえばガラス板
に方眼紙を貼り付けて作製したスクリーン４を配置させ
ておくと、このスクリーン４上にレーザ光の反射像６が
映し出される。この反射像６はパターン２の長手方向と
は垂直方向に長く延びた形状を有している。これは、パ
ターン２において■字形溝を形成する互いに向き合った
傾斜面の部分でレーザ光が強く反射し合うためと思われ
る。

スクリーン４上に映し出される反射像６の大きさは、パ
ターン２の形状や大きさ、あるいはウェハ１とスクリー
ン４との間の距離などにより変化する。

この発明で識別される化合物半導体ウェハ表面のパター
ンは、インゴットをスライスしウェハを形成した後にエ
ツチングして形成させたものでもよいし、あるいはラッ
ピング後にエツチングして形成したものでもよい。また
、形成されたパターンの表面粗さは、特に限定されるも
のではないが、たとえばＲｍａｘが０．１μｍ〜１０μ
ｍの範囲内であれば比較的観察しやすい。また、パター
ン形成のためのエツチング量は、３〜５０μｍの範囲内
であれば、比較的観察しやすいパターンが得られる。

［実施例］ 第２図は、この発明の実施例におけるウェハ作製工程を
示す工程図である。ＳｉドープのＧａＡＳインゴットか
ら、ミラー加工後の厚みがほぼ３５０μｍの厚みとなる
ように、（１００）±０゜５′″の面方位となるように
８５枚のウェハを、内周刃ダイヤモンドブレードでスラ
イスして作製した。得られたウェハを直径５０ｍｍ、オ
リエンテーションフラット１６ｍｍとなるように円形形
状に加工した。次に、片面のエツチング量が２μｍとな
るように、ウェハの両面をアンモニア系のエツチング液
でエツチングした。

ＷＡ　＃　３０００を用いて、片面の研摩量が４０μｍ
となるように両面をラッピングした。次に、メサ方向識
別のためのパターンを形成させるため、アンモニア、過
酸化水素および水系のエツチング液で、片面のエツチン
グ量が７〜８μｍとなるようにエツチングした。

次に、このパターンが形成されたウェハに対し、この発
明のメサ方向識別方法を用いて、メサ方向を識別した。

レーザ光源としては、Ｈｅ−Ｎｅ５ｍＷを用いた。また
、反射像を映し出すスクリーンとしては、ガラス板上に
方眼紙を貼り付けたものを用いた、ウェハとスクリーン
との間の距離を３０ｍｍとし、ウェハ表面にレーザ光を
照射し、その反射像をスクリーン上に映し出した。得ら
たれ反射像は細長い楕円形状であり、幅方向が５〜８ｍ
ｍ、長手方向が１３〜１７ｍｍであった。

ウェハの表面と裏面とでは、メサ方向および逆メサ方向
が９０°ずれるので、ウェハの表面にレーザ光を照射し
た場合と、裏面にレーザ光を照射した場合とでは、得ら
れる反射像の長手方向が９０°異なる。反射像の長手方
向がウェハのオリエンテーションフラットと平行になる
ように各ウェハを揃え、その場合のレーザ光の照射され
る面を表面として、この表面をポリッシングして鏡面加
工した。次に、通常の方法に従いウェハ面を洗浄した。

レーザ光を使用して行なったメサ方向識別方法が正かっ
たか否かを調べるため、得られたウェハのミラー面の裏
面を顕微鏡（ノーマルスキー、対物×１０．対眼Ｘ２０
）を用いて観察した。この結果、８５枚のすべてが、裏
面においてオリエンテーションフラットと水平なパター
ンであることが確認され、したがって表面であるミラー
面ではパターンがオリエンテーションフラットに垂直で
あることが確認された。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明の識別方法によれば、顕
微鏡で観察することなく、極めて容易にかつ短時間でメ
サ方向を識別することができる。

従来顕微鏡を用いていた場合は１枚につき２００秒程か
かっていたが、この発明によれば１枚につき５秒程度で
識別することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の識別方法を説明するための斜視図
である。第２図は、この発明の実施例におけるウェハ作
製工程を示す工程図である。 図において、１はウェハ、２はパターン、３はオリエン
テーションフラット、４はスクリーン、５はレーザ光、
６は反射像を示す。 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）化合物半導体ウェハの面をエッチングしてパター
   ンを形成することによりメサ方向を識別する方法であっ
   て、 前記パターンが形成された面にレーザ光を照射し、その
   反射像を観察することによりメサ方向を識別することを
   特徴とする、化合物半導体ウェハのメサ方向識別方法。