JPH0297500A - GaAs単結晶鏡面ウエハおよびその製造方法 - Google Patents
GaAs単結晶鏡面ウエハおよびその製造方法Info
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- JPH0297500A JPH0297500A JP25141788A JP25141788A JPH0297500A JP H0297500 A JPH0297500 A JP H0297500A JP 25141788 A JP25141788 A JP 25141788A JP 25141788 A JP25141788 A JP 25141788A JP H0297500 A JPH0297500 A JP H0297500A
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Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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。
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]
この出願にかかる発明は、G a 、A s単結晶鏡面
ウェハおよびその製造方法に関するものであり、特に研
磨剤または化学研磨液によりウェハ表面の加工ダメージ
層を01磨除去した後、その表面層に形成された酸化膜
やH機物汚染膜等の表面膜をエツチング除去したGaA
s単結晶鏡而ウエ面つおよびその製造方法に関するもの
である。
ウェハおよびその製造方法に関するものであり、特に研
磨剤または化学研磨液によりウェハ表面の加工ダメージ
層を01磨除去した後、その表面層に形成された酸化膜
やH機物汚染膜等の表面膜をエツチング除去したGaA
s単結晶鏡而ウエ面つおよびその製造方法に関するもの
である。
[従来の技術]
G a A s lli結晶は、インボッI・をカッテ
ィングしてウェハとした後、そのカッティングの際の加
エダメージ層を除去するため、研磨剤または化学研府液
により研磨されて、鏡面ウェハとされる。
ィングしてウェハとした後、そのカッティングの際の加
エダメージ層を除去するため、研磨剤または化学研府液
により研磨されて、鏡面ウェハとされる。
この加工ダメージ層の研磨に用いられる研磨剤および化
学研磨液としては、種々のものが知られており、たとえ
ば特公昭62−177000号公報に示されているよう
な塩素系研磨剤である「インセック」などがある。この
ようにして鏡面加工されたvi而面ェハの表面は、11
磨剤等の成分が残留していたり、あるいはa1磨後に酸
化したりもしくは有機物が付むしたりしており、バルク
とは異なる層を形成している(このような鏡面加工後に
鏡面ウェハ上に存在する層を、この明細書では「表面膜
」という)。このような表面膜の存在している鏡面ウェ
ハを、そのままデバイス作成のためのM OCV Dや
イオン注入等のプロセスに供与すると、成長不良や特性
不良等を生じる。このため、従来より表面膜をエツチン
グにより除去した後に、MOCVD等のプロセスに供与
している。
学研磨液としては、種々のものが知られており、たとえ
ば特公昭62−177000号公報に示されているよう
な塩素系研磨剤である「インセック」などがある。この
ようにして鏡面加工されたvi而面ェハの表面は、11
磨剤等の成分が残留していたり、あるいはa1磨後に酸
化したりもしくは有機物が付むしたりしており、バルク
とは異なる層を形成している(このような鏡面加工後に
鏡面ウェハ上に存在する層を、この明細書では「表面膜
」という)。このような表面膜の存在している鏡面ウェ
ハを、そのままデバイス作成のためのM OCV Dや
イオン注入等のプロセスに供与すると、成長不良や特性
不良等を生じる。このため、従来より表面膜をエツチン
グにより除去した後に、MOCVD等のプロセスに供与
している。
この出願にかかる発明は、この表面膜を除去した鏡面ウ
ェハおよびその製造方法に関するものである。この表面
膜のエツチング除去に関する従来の技術は、たとえばJ
、Appl、Phys、。
ェハおよびその製造方法に関するものである。この表面
膜のエツチング除去に関する従来の技術は、たとえばJ
、Appl、Phys、。
vol、62.No、9.I November19
87 p、3688〜3695、J ou rnal
of Materials 5cience
旦ス(1987)p、1299〜13o4、およびJ、
Electrochem、5ocSolid 5ta
te 5cience &Technology、
Vo1.128 No。
87 p、3688〜3695、J ou rnal
of Materials 5cience
旦ス(1987)p、1299〜13o4、およびJ、
Electrochem、5ocSolid 5ta
te 5cience &Technology、
Vo1.128 No。
6、June 1981 p、1342〜1349
などに開示されている。また、J、Electroch
em、 Soc、 5olid 5tate
5cience & Technology、
vol、1′31.No、6 (1984)1357に
おいて、K、P、Pandeらはプラズマ利用のMOC
V DJIIG a A sウェハのエツチングitk
として、H2SO,: H2O2: H2O−31:1
の組成のエツチングlfkを開示している。J。
などに開示されている。また、J、Electroch
em、 Soc、 5olid 5tate
5cience & Technology、
vol、1′31.No、6 (1984)1357に
おいて、K、P、Pandeらはプラズマ利用のMOC
V DJIIG a A sウェハのエツチングitk
として、H2SO,: H2O2: H2O−31:1
の組成のエツチングlfkを開示している。J。
Electrochen+、 Soc 5ol
id S L a t e S c i e n
c e & T e a lxnology、
vol、 130. No、 10 (198
B)2099において、T、Ni1naらはZn5e膜
M B E用GaAsウェハのエツチング液として、H
2SO4;H20□ :H2O−5:1:1の組成のエ
ツチング液を開示している。さらに、J、Electr
onchem、 Soc。
id S L a t e S c i e n
c e & T e a lxnology、
vol、 130. No、 10 (198
B)2099において、T、Ni1naらはZn5e膜
M B E用GaAsウェハのエツチング液として、H
2SO4;H20□ :H2O−5:1:1の組成のエ
ツチング液を開示している。さらに、J、Electr
onchem、 Soc。
5olid 5tate 5cience &T
echnology、vo1.130.No。
echnology、vo1.130.No。
3 (1983)675において、P、H,Reepら
は、MOCVDJtjG a A sウニ11として、
70%HNO,:85%H,PO,−11+49の組成
のエツチング液を開示している。
は、MOCVDJtjG a A sウニ11として、
70%HNO,:85%H,PO,−11+49の組成
のエツチング液を開示している。
これらの従来のエツチング液は、通常の条件下で、Ga
Asに対し数μm /分のエツチング速度を示すもので
ある。そして、従来はこのようなエツチング液を用いて
研磨により鏡面加工した後のウェハ表面を数μm〜数1
0μmの厚みでエツチング除去している。
Asに対し数μm /分のエツチング速度を示すもので
ある。そして、従来はこのようなエツチング液を用いて
研磨により鏡面加工した後のウェハ表面を数μm〜数1
0μmの厚みでエツチング除去している。
[発明が解決しようとする課題]
しかしながら、このような従来の技術ては、上述のよう
な速い速度を示すエツチングlfkで、数1tI11〜
数10μITIという大きな厚みてウェハ表面をエツチ
ングしているため、エツチング除去後のフラットネスか
エツチング前に比へてかなり悪くなるという問題点かあ
った。
な速い速度を示すエツチングlfkで、数1tI11〜
数10μITIという大きな厚みてウェハ表面をエツチ
ングしているため、エツチング除去後のフラットネスか
エツチング前に比へてかなり悪くなるという問題点かあ
った。
また、このような鏡面膜のエツチング除去の工程をでき
るたけ簡略化し、低コスト化を図りたいという要望が従
来からあった。
るたけ簡略化し、低コスト化を図りたいという要望が従
来からあった。
この出kl(iにかかる一連の発明のトI的は、かかる
従来の問題点を解消し、エツチング前とほぼ同程度のフ
ラットネスを(1″し、エツチング工程を簡易にして低
コスト化を図ることのできるG a A s 11結晶
鏡而ウエハを提供するとともに、その製造り法およびエ
ツチングlfkをQ(jEすることにある。
従来の問題点を解消し、エツチング前とほぼ同程度のフ
ラットネスを(1″し、エツチング工程を簡易にして低
コスト化を図ることのできるG a A s 11結晶
鏡而ウエハを提供するとともに、その製造り法およびエ
ツチングlfkをQ(jEすることにある。
[課題を解決するための手段および作用]本発明者は、
かかる従来の問題点を解消するため、鋭意研究を重ねた
結果、従来の技術では表面膜の厚みに対して過剰の厚み
でエツチングしていることを見出し、この出願にかかる
発明をなすに至ったものである。
かかる従来の問題点を解消するため、鋭意研究を重ねた
結果、従来の技術では表面膜の厚みに対して過剰の厚み
でエツチングしていることを見出し、この出願にかかる
発明をなすに至ったものである。
すなわち、請求項1の発明は、研磨剤または化学研磨液
による研出後のウェハ表面を、2〜200nmの厚みで
エツチング除去し、該エツチング除去後に新たに形成さ
れる表面層の厚みを2Dm以下としたことを特徴として
いる。
による研出後のウェハ表面を、2〜200nmの厚みで
エツチング除去し、該エツチング除去後に新たに形成さ
れる表面層の厚みを2Dm以下としたことを特徴として
いる。
エツチング除去するウェハ表面の厚みを2Dm以上とし
ているのは、エツチング除去する必要のある表面膜の厚
みが、通常2 n rn以上であるからである。また、
エツチング除去するウェハ表面の厚みを200nm以下
としているのは、厚みが2D On mを超えるように
なると、エツチング除去による表面のフラットネスの悪
化が著しくなるためである。
ているのは、エツチング除去する必要のある表面膜の厚
みが、通常2 n rn以上であるからである。また、
エツチング除去するウェハ表面の厚みを200nm以下
としているのは、厚みが2D On mを超えるように
なると、エツチング除去による表面のフラットネスの悪
化が著しくなるためである。
第1図〜第3図は、この発明を説明するための断面図で
ある。第3図は、エツチング前の鏡面ウェハ4を示して
おり、表面膜2の境界を想像線で示す。第4図は、エツ
チング前の鏡面ウエノ1の表面膜の膜厚の分布の一例を
示す図である。第4図に示されるように、表面膜の厚み
は、通常1〜5nm程度の厚みである。
ある。第3図は、エツチング前の鏡面ウェハ4を示して
おり、表面膜2の境界を想像線で示す。第4図は、エツ
チング前の鏡面ウエノ1の表面膜の膜厚の分布の一例を
示す図である。第4図に示されるように、表面膜の厚み
は、通常1〜5nm程度の厚みである。
第2図は、従来の鏡面ウェハを示すlli而図面あり、
鏡面ウェハ3は、表面膜2に比べてかなり大きなjLI
みてエツチング除去されて形成されている。
鏡面ウェハ3は、表面膜2に比べてかなり大きなjLI
みてエツチング除去されて形成されている。
第2図においても表面膜2の境界を想像線で示している
。従来の技術で用いられているエツチングi1には、エ
ツチング速度の速いものであり、一般に拡散律速タイプ
のエツチングitkであるため、端の部分がよりエンチ
ングされやすく、第2図に示すJ:うに端部分か大きく
エツチングされた形状となる。
。従来の技術で用いられているエツチングi1には、エ
ツチング速度の速いものであり、一般に拡散律速タイプ
のエツチングitkであるため、端の部分がよりエンチ
ングされやすく、第2図に示すJ:うに端部分か大きく
エツチングされた形状となる。
第1園は、この発明の鏡面ウニI\を示す断面図であり
、鏡面ウェハ1は、第2図に示す従来よりも少ない厚み
でエツチング除ノ2されて形成されている。この発明で
は、エツチング除去する厚みか少ないため、エツチング
除去により形成される表面の凹凸は、従来のしのより少
なくなる。したかって、第2図の従来の鏡面ウニl\の
ように、エツチング前よりも表面のフラットネスか悪く
なったり、端の部分かより多くエツチング除去された形
状となることはない。
、鏡面ウェハ1は、第2図に示す従来よりも少ない厚み
でエツチング除ノ2されて形成されている。この発明で
は、エツチング除去する厚みか少ないため、エツチング
除去により形成される表面の凹凸は、従来のしのより少
なくなる。したかって、第2図の従来の鏡面ウニl\の
ように、エツチング前よりも表面のフラットネスか悪く
なったり、端の部分かより多くエツチング除去された形
状となることはない。
この発明では、このようにエツチング除去する厚みを従
来よりも薄くしているので、従来のようなエツチング除
ノミによる表面のフラットネスの悪化が生じない。
来よりも薄くしているので、従来のようなエツチング除
ノミによる表面のフラットネスの悪化が生じない。
また、この発明ではエツチング除去後に新たに形成され
る表面層の厚みを2 n m以ドとしている。
る表面層の厚みを2 n m以ドとしている。
このような表面層は、エツチング除去後に、雰囲気の酸
素等により形成される自然酸化膜などが原因して生じる
ものと考えられる。この明細書では、このようなエツチ
ング除去後に新たに形成される膜を1表面層」と呼び、
エツチング除去前の「表面膜」と区別している。この表
面層の厚みは、工Jプソメー夕で測定される値である。
素等により形成される自然酸化膜などが原因して生じる
ものと考えられる。この明細書では、このようなエツチ
ング除去後に新たに形成される膜を1表面層」と呼び、
エツチング除去前の「表面膜」と区別している。この表
面層の厚みは、工Jプソメー夕で測定される値である。
従来の技術によるエツチング除去によっても、この表面
層は同様に形成される。本発明者は、このようにエツチ
ング除去後に形成される表面層の厚みが2 n m以下
であれば、後のデバイス作製上程に悪影響を与えないこ
とを見出し、表面層の厚みが2Dm以下になるようにエ
ツチングすれば、従来のような大きな厚みでエツチング
除去しなく−(5、後のデバイス作製のプロセス工程に
悪影l、1を与えないことを見出したものである。なお
、表面層の卸みはできるだけl・Vいことか望ましいの
であるが、O、’> n n+未l茜にすることは困難
と思、1〕れる。
層は同様に形成される。本発明者は、このようにエツチ
ング除去後に形成される表面層の厚みが2 n m以下
であれば、後のデバイス作製上程に悪影響を与えないこ
とを見出し、表面層の厚みが2Dm以下になるようにエ
ツチングすれば、従来のような大きな厚みでエツチング
除去しなく−(5、後のデバイス作製のプロセス工程に
悪影l、1を与えないことを見出したものである。なお
、表面層の卸みはできるだけl・Vいことか望ましいの
であるが、O、’> n n+未l茜にすることは困難
と思、1〕れる。
1;[li請求項の−)−〇明は、請求JJ′11の鏡
面ウェハを製造する方tノ、を提供するものであり、研
磨材または化学研磨lfkによりウニ/1表面の加工ダ
メージ層を研磨除去した後、200kHz以上の超音波
振動を印加ながら、0.2〜5 f−) n n+ /
分のエツチング速度で、tlr 暦後の9171表面を
2−200 n mの厚みでエツチング除去し、エツチ
ング除去後に新たに形成される表面層の厚みを2 n
m以下にすることを特徴としている。
面ウェハを製造する方tノ、を提供するものであり、研
磨材または化学研磨lfkによりウニ/1表面の加工ダ
メージ層を研磨除去した後、200kHz以上の超音波
振動を印加ながら、0.2〜5 f−) n n+ /
分のエツチング速度で、tlr 暦後の9171表面を
2−200 n mの厚みでエツチング除去し、エツチ
ング除去後に新たに形成される表面層の厚みを2 n
m以下にすることを特徴としている。
従来の技術では、エツチング速度の速いエツチング液を
用いていたため、第8図に示すように、ウェハ21をエ
ツチングilk 22中に水十に配置する必要があった
。これは、垂直方向に配置すると、ウェハ表面で発生し
た気泡がそのlt力により上方に移動して、ウェハ表面
に線条か形成されてしまうためである。この発明では、
200 k Hz以」二の超音波振動を印加しながら、
しかも0.2〜50nm/分という遅いエツチング速度
でエツチング除去しているため、従来のようにウェハ表
面で気泡が発生し、ウェハ表面か傷つくおそれがほとん
どない。このため、この発明の方法では、ウェハを垂直
方向にエツチング液中で配置することかできる。また、
超音波振動を印加しているため、ウェハ表面をより均一
にエツチングすることができる。
用いていたため、第8図に示すように、ウェハ21をエ
ツチングilk 22中に水十に配置する必要があった
。これは、垂直方向に配置すると、ウェハ表面で発生し
た気泡がそのlt力により上方に移動して、ウェハ表面
に線条か形成されてしまうためである。この発明では、
200 k Hz以」二の超音波振動を印加しながら、
しかも0.2〜50nm/分という遅いエツチング速度
でエツチング除去しているため、従来のようにウェハ表
面で気泡が発生し、ウェハ表面か傷つくおそれがほとん
どない。このため、この発明の方法では、ウェハを垂直
方向にエツチング液中で配置することかできる。また、
超音波振動を印加しているため、ウェハ表面をより均一
にエツチングすることができる。
請求項3の発明では、さらにGaAs単結晶鏡而ウ鏡面
を1勺数枚同時にエツチングすることを特徴としている
。ずなわち、1情求項゛3の発明では、ウェハをエツチ
ング液中に垂直方向に配置ロエ能なことを利用し、ウェ
ハを1!数枚同時にエツチングするものである。従来の
技術では、複数のウェハを支持台等で支r、′fしてエ
ツチング液中に浸漬すると、支IIf台等との接触部分
がエツチングされやすいなどの問題があり、1枚ごとに
エツチング処理を行なっていた。しかしなから、この発
明では、エツチング速度を遅くし、しかも超音波振動を
印加しながらエツチングするので、従来のこのようなエ
ツチングの不均一を著しく抑制することができる。この
ため、複数のウェハを支持台等で支持してエツチングl
Ik中に浸けても、エツチングむらを生じることなくエ
ツチング除去することができる。
を1勺数枚同時にエツチングすることを特徴としている
。ずなわち、1情求項゛3の発明では、ウェハをエツチ
ング液中に垂直方向に配置ロエ能なことを利用し、ウェ
ハを1!数枚同時にエツチングするものである。従来の
技術では、複数のウェハを支持台等で支r、′fしてエ
ツチング液中に浸漬すると、支IIf台等との接触部分
がエツチングされやすいなどの問題があり、1枚ごとに
エツチング処理を行なっていた。しかしなから、この発
明では、エツチング速度を遅くし、しかも超音波振動を
印加しながらエツチングするので、従来のこのようなエ
ツチングの不均一を著しく抑制することができる。この
ため、複数のウェハを支持台等で支持してエツチングl
Ik中に浸けても、エツチングむらを生じることなくエ
ツチング除去することができる。
このような複数枚の同時処理の結果、このエツチング除
去の工程にかかるコストを低減させることかできる。ま
た、従来の技術では、]攻ごとにエツチング処理を行な
っており、ウェハをエツチング液中に浸漬する1庭に、
ウニl\表面に併行しているごみかエツチング液中に導
入されて、後になればなるほど多量のごみを含むエツチ
ング液となった。このため、エツチング除去後のウェハ
表面に多量のごみかイ・するするという問題を生じた。
去の工程にかかるコストを低減させることかできる。ま
た、従来の技術では、]攻ごとにエツチング処理を行な
っており、ウェハをエツチング液中に浸漬する1庭に、
ウニl\表面に併行しているごみかエツチング液中に導
入されて、後になればなるほど多量のごみを含むエツチ
ング液となった。このため、エツチング除去後のウェハ
表面に多量のごみかイ・するするという問題を生じた。
この発明の方法によれば、多数のウェハを同時にエツチ
ングすることかでき、しかも超g波振動を印加しながら
エツチング除去しているので、エツチング除去後のウェ
ハに付着するごみを従来よりも少なくすることができる
。
ングすることかでき、しかも超g波振動を印加しながら
エツチング除去しているので、エツチング除去後のウェ
ハに付着するごみを従来よりも少なくすることができる
。
請求項4の発明では、G a A s flt結晶鏡面
ウェハの表面を、0.2〜50 r+ m 7分の速度
でエツチングするエツチング〆tkを提供する。このよ
うな遅いエンチング速度のエツチングifkを用いて、
GaAs単結晶鏡而ウ鏡面を、従来よりも少ない厚みで
エツチング除去すれば、エツチング除去の処理の時間と
してコントロール可能な時間を設定することかできる。
ウェハの表面を、0.2〜50 r+ m 7分の速度
でエツチングするエツチング〆tkを提供する。このよ
うな遅いエンチング速度のエツチングifkを用いて、
GaAs単結晶鏡而ウ鏡面を、従来よりも少ない厚みで
エツチング除去すれば、エツチング除去の処理の時間と
してコントロール可能な時間を設定することかできる。
すなわち、従来から知られているような速いエツチング
速度のエツチング液を用いて、エツチングしようとする
と、エツチングの厚みが非常に薄いので、エツチング処
理の時間が冷めて短い時間となり、時間的なコントロー
ルが困難となり、結果として、製品ごとのばらつき等を
生じるおそれがある。この発明のエツチング液を用いれ
ば、エツチング除去の時間をコントロール可能な時間と
することかできるので、製品ごとの品質のばらつきを抑
えることができるなど、歩留り向上を図ることができる
。
速度のエツチング液を用いて、エツチングしようとする
と、エツチングの厚みが非常に薄いので、エツチング処
理の時間が冷めて短い時間となり、時間的なコントロー
ルが困難となり、結果として、製品ごとのばらつき等を
生じるおそれがある。この発明のエツチング液を用いれ
ば、エツチング除去の時間をコントロール可能な時間と
することかできるので、製品ごとの品質のばらつきを抑
えることができるなど、歩留り向上を図ることができる
。
このようなエツチング速度の遅いエツチングlIkの1
つのタイプとして、従来から知られているような迷い速
度のエツチング液を水等で希釈したものがある。このよ
うなものとして、たとえばH2SO,−H2O2−H2
O系あるいはNH,0H−H2O。−H2O系のエラチ
ャン!・を水で希釈したものを挙げることができる。
つのタイプとして、従来から知られているような迷い速
度のエツチング液を水等で希釈したものがある。このよ
うなものとして、たとえばH2SO,−H2O2−H2
O系あるいはNH,0H−H2O。−H2O系のエラチ
ャン!・を水で希釈したものを挙げることができる。
また、この発明の遅い速度のエツチング液の池のタイプ
のものとしては、アミン水溶液を挙げることができる。
のものとしては、アミン水溶液を挙げることができる。
このようなアミン水溶液としては、以ドに示すようなア
ミンの水溶液か例として月くされる。
ミンの水溶液か例として月くされる。
エチルヒドロキシルアミン
C2H50NI(2
2−工l・キシエチルアミン
C2H,0CH2CH2NH。
トリエタノールアミン
(HOCH2CH2)3 N
ジェタノールアミン
(HOCH2CH2)2 NH
エチルアミン
C2H,NH2
トリメチルアミン
(CHa ) a N
ジエチルアミン
(C2Hs ) 2 NH
ジメチルアミン
(CH3)2 NH
エタノールアミン
HOCH2CH2NH2
トリメチル(2−ヒドロキシメチル)アンモニウムヒド
ロキシド: (コリン) (CH,)、N” CH2CH,、O,H−OH−テト
ラエチルアンモニウムヒドロキシド(C2H5)4N+
・OH− テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(CH3)4
N+ ・OH− [実施例] 第5図は、この発明の製造方法を説明するための装置を
示す概略(R成因である。エツチングに!113内には
、エツチング液として、1.0%のテトラメチルアンモ
ニウムヒドロキシドの水溶液が入れられている。エツチ
ング槽13には、超音波発振器14が取付けられている
。この超音波発振器14により、1000kH2の超音
波振動をエツチングi(lに与えながら、保持治具12
によって垂直に保持された1夏数枚のGaAsの鏡面ウ
ェハ11を浸漬さぜる。超音波振動を継続して印加しな
がら、lnm/分の速度で10分間エツチングを行ない
、ウェハ表面を10 n mの厚さでエツチング除去し
た。
ロキシド: (コリン) (CH,)、N” CH2CH,、O,H−OH−テト
ラエチルアンモニウムヒドロキシド(C2H5)4N+
・OH− テトラメチルアンモニウムヒドロキシド(CH3)4
N+ ・OH− [実施例] 第5図は、この発明の製造方法を説明するための装置を
示す概略(R成因である。エツチングに!113内には
、エツチング液として、1.0%のテトラメチルアンモ
ニウムヒドロキシドの水溶液が入れられている。エツチ
ング槽13には、超音波発振器14が取付けられている
。この超音波発振器14により、1000kH2の超音
波振動をエツチングi(lに与えながら、保持治具12
によって垂直に保持された1夏数枚のGaAsの鏡面ウ
ェハ11を浸漬さぜる。超音波振動を継続して印加しな
がら、lnm/分の速度で10分間エツチングを行ない
、ウェハ表面を10 n mの厚さでエツチング除去し
た。
比較として、従来の第8図に示すような方法で、エツチ
ング液中に鏡面ウェハを水平に配置してエツチング除去
したものを作製した。エツチング液としては、従来のH
2SO,: H2O2: H2O−3:1:1の組成の
ものを用い、ウェハ表面を4000nm (47zm)
の厚さエツチングした(比較例)。
ング液中に鏡面ウェハを水平に配置してエツチング除去
したものを作製した。エツチング液としては、従来のH
2SO,: H2O2: H2O−3:1:1の組成の
ものを用い、ウェハ表面を4000nm (47zm)
の厚さエツチングした(比較例)。
この発明に従う実施例による鏡面ウェハの表面層を、エ
リプソメータで測定した。エリプソメータでのA+す定
条件としては、入f1.1先の波長6328人、入η・
1角70゛を用いた。これにより求まったΔ(反射によ
って生じた偏光間の位相差)およびψ(反射光ベクトル
のP、S成分の振幅反射率の絶対値の比の逆正接)と、
!!仮定数(基板屈折率n5−3.857.基板消衰係
数Ks−0,217)および、膜の屈折率nu=1.8
(仮定)より、計算機による繰返し#1算を行ない膜
厚を求めた。
リプソメータで測定した。エリプソメータでのA+す定
条件としては、入f1.1先の波長6328人、入η・
1角70゛を用いた。これにより求まったΔ(反射によ
って生じた偏光間の位相差)およびψ(反射光ベクトル
のP、S成分の振幅反射率の絶対値の比の逆正接)と、
!!仮定数(基板屈折率n5−3.857.基板消衰係
数Ks−0,217)および、膜の屈折率nu=1.8
(仮定)より、計算機による繰返し#1算を行ない膜
厚を求めた。
なお、エリプソメータで、l Q n m以下の膜厚を
測定する場合、膜の屈折率として、仮定の値を代入する
が、これは計算上で解を収束させるための操作であり、
実際求められる膜厚はlQnm以下ではΔに比例する。
測定する場合、膜の屈折率として、仮定の値を代入する
が、これは計算上で解を収束させるための操作であり、
実際求められる膜厚はlQnm以下ではΔに比例する。
今回の表面層の厚さ2 n m以下に対応するΔの鎖は
、第9図に示すように、波長6328A、入射角70°
の条件下で、Δ−164.3°以上に対応する。
、第9図に示すように、波長6328A、入射角70°
の条件下で、Δ−164.3°以上に対応する。
第6図は、この表面層の厚さの分布を示す図である。第
6図に示されるように、表面層の厚さは2%m以下であ
った。従来の技術に従う比較例の鏡面ウェハについても
、エリプソメータで同様に表面層の厚みをdPj定した
ところ、はぼ実施例と同様の結果が得られた。
6図に示されるように、表面層の厚さは2%m以下であ
った。従来の技術に従う比較例の鏡面ウェハについても
、エリプソメータで同様に表面層の厚みをdPj定した
ところ、はぼ実施例と同様の結果が得られた。
エツチング前後のフラットネスの変化を、実施例および
比較例ついて測定した。測定結果を第7図に示ず。フラ
ットネスの変化は、エツチング後のちのからエツチング
前の数値を差し引いて、μ「11の111(立で示して
いる。第7図の(黄軸は、各測定項ト1を示している。
比較例ついて測定した。測定結果を第7図に示ず。フラ
ットネスの変化は、エツチング後のちのからエツチング
前の数値を差し引いて、μ「11の111(立で示して
いる。第7図の(黄軸は、各測定項ト1を示している。
TTV (Tota l Th1clcness
Variation)は、ウェハをチャックし、周縁3
〜5 m rnを除いた、仝而の厚さを測定し、測定値
の最大値と最小値の差を表わしたものである。NTV
(Non Linear Tb1ckness
Variation)は、ウェハをチャックし、山と山
、谷と谷を結んだMe而からの凹凸の最大値を示したし
のである。
Variation)は、ウェハをチャックし、周縁3
〜5 m rnを除いた、仝而の厚さを測定し、測定値
の最大値と最小値の差を表わしたものである。NTV
(Non Linear Tb1ckness
Variation)は、ウェハをチャックし、山と山
、谷と谷を結んだMe而からの凹凸の最大値を示したし
のである。
TIR(Total Indicated Rea
dings)は、ウェハをチャックし、仮想面(フォー
カスする而)を基準面とし、その面からの凹凸それぞれ
の最大値の合計で表イ〕シたものである。FPD (F
oca l Plane Devjatjon)は
、ウェハをチャックし、仮想而(フォーカスする而)を
基準面とし、その面からの凹凸の最大値を表わしたもの
である。WARPは、平面に置かれた状態でのウェハの
厚さを除いた最大変位を示している。S ITEは、任
意のサイズの正方形の内側で測定したことを示しており
、ここでは、15mm四方内での791定データを示し
ている。
dings)は、ウェハをチャックし、仮想面(フォー
カスする而)を基準面とし、その面からの凹凸それぞれ
の最大値の合計で表イ〕シたものである。FPD (F
oca l Plane Devjatjon)は
、ウェハをチャックし、仮想而(フォーカスする而)を
基準面とし、その面からの凹凸の最大値を表わしたもの
である。WARPは、平面に置かれた状態でのウェハの
厚さを除いた最大変位を示している。S ITEは、任
意のサイズの正方形の内側で測定したことを示しており
、ここでは、15mm四方内での791定データを示し
ている。
第7図のΔp1定結果から明らかなように、この発明に
従う実施例の鏡面ウェハは、エツチング前のフラットネ
スとほぼ同じであり、従来のようなエツチングによるフ
ラットネスの悪化はほとんど認められなかった。
従う実施例の鏡面ウェハは、エツチング前のフラットネ
スとほぼ同じであり、従来のようなエツチングによるフ
ラットネスの悪化はほとんど認められなかった。
また、エツチング後にウェハ表面に付着したごみについ
ても3・ト価した。比較例の鏡面ウェハでは、ウェハ表
面上でカウントされた0、2μm以上のごみは、70個
であったのに対し、実施例では、15個であった。この
ことからも明らかなように、この発明の製造方法に従え
ば、ウェハ表面上に付着するごみを従来よりも低減させ
ることができる。
ても3・ト価した。比較例の鏡面ウェハでは、ウェハ表
面上でカウントされた0、2μm以上のごみは、70個
であったのに対し、実施例では、15個であった。この
ことからも明らかなように、この発明の製造方法に従え
ば、ウェハ表面上に付着するごみを従来よりも低減させ
ることができる。
[発明の効果コ
λi′i求項請求発明では、従来よりもエツチング除去
する厚みを少なくし、2〜200nmの厚みでエツチン
グ除去しているため、エツチング除去によるウェハ表面
のフラットネスの低下を著しく少なくし、エツチング前
とほぼ同程度の良好なフラットネスをHする鏡面ウェハ
とすることができる。
する厚みを少なくし、2〜200nmの厚みでエツチン
グ除去しているため、エツチング除去によるウェハ表面
のフラットネスの低下を著しく少なくし、エツチング前
とほぼ同程度の良好なフラットネスをHする鏡面ウェハ
とすることができる。
請求項2の発明では、200kHz以上の超音波振動を
印加しながら、0.2〜50nm/分のエツチング速度
でエツチングしているため、従来よりもエツチングむら
を少なくして、良好なフラットネスをウェハ表面にりえ
るとともに、ウェハ表面に付着するごみを従来よりも少
なくすることができる。
印加しながら、0.2〜50nm/分のエツチング速度
でエツチングしているため、従来よりもエツチングむら
を少なくして、良好なフラットネスをウェハ表面にりえ
るとともに、ウェハ表面に付着するごみを従来よりも少
なくすることができる。
請求項3の発明では、同時にIM数枚のウェハをエツチ
ングしているため、1度に多量のウエノ1を処理するこ
とができ、低コスト化を図ることかできる。
ングしているため、1度に多量のウエノ1を処理するこ
とができ、低コスト化を図ることかできる。
+?j’;求項4の発明のエツチング液を用いれば、エ
ツチング時間として、十分にコントロール可能な時間を
確保できるので、製品ごとのばらつきを抑えることかき
、歩留りを向上させることかできる。
ツチング時間として、十分にコントロール可能な時間を
確保できるので、製品ごとのばらつきを抑えることかき
、歩留りを向上させることかできる。
第1図は、この発明のGaAs単結晶鏡面ウェハを示す
断面図である。第2図は、従来のGaAs単結晶鏡面ウ
ェハを示す断面図である。第3図は、エツチング除去工
程前のウェハ表面の表面膜を示す断面図である。第4図
は、エツチング前のウェハの表面膜の膜厚の分布を示す
図である。第5図は、この発明の製造方法を説明するた
めの装置を示す図である。第6図は、この発明の実施例
における表面層の厚みの分布を示す図である。第7図は
、この発明の実施例におけるフラットネスを示す図であ
る。第8図は、従来のエツチング方法を示す断面図であ
る。第9図は、エリプソメータで測定されるΔの値と膜
厚との関係を示す図である。 図において、1は鏡面ウェハ、2は表面膜、4はエツチ
ング前の鏡面ウェハ、11は鏡面ウェハ、12は保持治
具、13はエツチング槽、14は超音波発振器を示す。 第1図 第2図 第3図 に庄ヵ月艷のANN13 (nm)第5図 第6図 第8図 第7図 第9図
断面図である。第2図は、従来のGaAs単結晶鏡面ウ
ェハを示す断面図である。第3図は、エツチング除去工
程前のウェハ表面の表面膜を示す断面図である。第4図
は、エツチング前のウェハの表面膜の膜厚の分布を示す
図である。第5図は、この発明の製造方法を説明するた
めの装置を示す図である。第6図は、この発明の実施例
における表面層の厚みの分布を示す図である。第7図は
、この発明の実施例におけるフラットネスを示す図であ
る。第8図は、従来のエツチング方法を示す断面図であ
る。第9図は、エリプソメータで測定されるΔの値と膜
厚との関係を示す図である。 図において、1は鏡面ウェハ、2は表面膜、4はエツチ
ング前の鏡面ウェハ、11は鏡面ウェハ、12は保持治
具、13はエツチング槽、14は超音波発振器を示す。 第1図 第2図 第3図 に庄ヵ月艷のANN13 (nm)第5図 第6図 第8図 第7図 第9図
Claims (4)
- (1)研磨剤または化学研磨液によりウェハ表面の加工
ダメージ層を研磨除去したGaAs単結晶鏡面ウェハで
あって、 前記研磨剤または化学研磨液による研磨後のウェハ表面
を、2〜200nmの厚みでエッチング除去し、該エッ
チング除去後に新たに形成される表面層の厚みを2nm
以下としたことを特徴とする、GaAs単結晶鏡面ウェ
ハ。 - (2)研磨剤または化学研磨液によりウェハ表面の加工
ダメージ層を研磨除去した後、 200kHz以上の超音波振動を印加しながら、0.2
〜50nm/分のエッチング速度で、前記研磨後のウェ
ハ表面を2〜200nmの厚みでエッチング除去し、 前記エッチング除去後に新たに形成される表面層の厚み
を2nm以下にすることを特徴とする、GaAs単結晶
鏡面ウェハの製造方法。 - (3)GaAs単結晶鏡面ウェハを複数枚同時にエッチ
ングすることを特徴とする、請求項2記載のGaAs単
結晶鏡面ウェハの製造方法。 - (4)GaAs単結晶鏡面ウェハの表面を、0.2〜5
0nm/分の速度でエッチングすることを特徴とする、
GaAs単結晶鏡面ウェハのエッチング液。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63251417A JPH0753640B2 (ja) | 1988-10-05 | 1988-10-05 | GaAs単結晶鏡面ウエハおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63251417A JPH0753640B2 (ja) | 1988-10-05 | 1988-10-05 | GaAs単結晶鏡面ウエハおよびその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0297500A true JPH0297500A (ja) | 1990-04-10 |
JPH0753640B2 JPH0753640B2 (ja) | 1995-06-07 |
Family
ID=17222537
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63251417A Expired - Lifetime JPH0753640B2 (ja) | 1988-10-05 | 1988-10-05 | GaAs単結晶鏡面ウエハおよびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0753640B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0628992A2 (en) * | 1993-06-08 | 1994-12-14 | Shin-Etsu Handotai Company Limited | Method of making semiconductor wafers |
US20090303840A1 (en) * | 2008-06-06 | 2009-12-10 | Industrial Technology Research Institute | Method for removing micro-debris and device of the same |
WO2010133787A1 (fr) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Institut Polytechnique De Grenoble | Procede de gravure d'un materiau en presence de particules solides |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5162671A (ja) * | 1974-11-29 | 1976-05-31 | Hitachi Ltd | Handotaishoriho |
JPS55109300A (en) * | 1979-02-09 | 1980-08-22 | Toshiba Corp | Evaluation of insb single crystal |
-
1988
- 1988-10-05 JP JP63251417A patent/JPH0753640B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5162671A (ja) * | 1974-11-29 | 1976-05-31 | Hitachi Ltd | Handotaishoriho |
JPS55109300A (en) * | 1979-02-09 | 1980-08-22 | Toshiba Corp | Evaluation of insb single crystal |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0628992A2 (en) * | 1993-06-08 | 1994-12-14 | Shin-Etsu Handotai Company Limited | Method of making semiconductor wafers |
EP0628992A3 (en) * | 1993-06-08 | 1997-05-02 | Shinetsu Handotai Kk | Method of manufacturing semiconductor wafers. |
US20090303840A1 (en) * | 2008-06-06 | 2009-12-10 | Industrial Technology Research Institute | Method for removing micro-debris and device of the same |
US8685168B2 (en) | 2008-06-06 | 2014-04-01 | Industrial Technology Research Institute | Method for removing micro-debris and device of the same |
WO2010133787A1 (fr) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Institut Polytechnique De Grenoble | Procede de gravure d'un materiau en presence de particules solides |
US8828872B2 (en) | 2009-05-18 | 2014-09-09 | Institut Polytechnique De Grenoble | Method for etching a material in the presence of solid particles |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0753640B2 (ja) | 1995-06-07 |
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---|---|---|---|
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