JPH06101456B2 - CdTeウェーハの鏡面研磨液ならびに鏡面研磨方法 - Google Patents

CdTeウェーハの鏡面研磨液ならびに鏡面研磨方法

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JPH06101456B2
JPH06101456B2 JP61132619A JP13261986A JPH06101456B2 JP H06101456 B2 JPH06101456 B2 JP H06101456B2 JP 61132619 A JP61132619 A JP 61132619A JP 13261986 A JP13261986 A JP 13261986A JP H06101456 B2 JPH06101456 B2 JP H06101456B2
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polishing
mirror
sodium
cdte
cloth
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滋男 桂
行紀 喜平田
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、CdTeウェーハの鏡面研磨液並びに鏡面研磨方
法に関するものであり、特には光検出デバイス等におい
て基板として使用されるCdTeウェーハの鏡面研磨液工程
において用いられる鏡面研磨液並びに鏡面研磨方法に関
する。
本発明の鏡面研磨液の使用により、表面うねりが小さく
またヘイズ等の発生も少ない優れた鏡面を有するCdTeウ
ェーハ基板が得られ、これを基礎として作製された各種
デバイス等の高品質化を保証する。
(発明の背景) CdTeはHgCdTe/CdTe等の形態で光検出デバイス等に使用
されている。上記材料は例えばエピタキシャル成長技術
によりCdTe基板上に結晶成長せめられる。
CdTe基板は、垂直ブリッジマン法その他の方法によって
得たCdTe単結晶を薄く切断し、それをラッピングした
後、エッチング、ポリシング等の段階を経由して最終的
に最終ポリシングを行って仕上げられる。最終ポリシン
グはウェーハの表面を鏡面に仕上げる工程であり、鏡面
エッチング法と鏡面研磨法とがある。鏡面エッチング法
は、エッチング液の中にメカニカルポリシュしたウェー
ハを入れ、エッチング液の化学作用のみで鏡面を得る方
法であるが、一般にうねりが大きく(約1000Å/200μ
m)、平坦な鏡面は得られ難い。これに対し、鏡面研磨
法は、回転する円形定盤に研磨布を貼付け、この表面に
化学的作用を有する研磨液を滴下しながら、接着板に接
着したCdTeウェーハを研磨布に押圧しつつ研磨布に対し
て回転を行わせて、化学的及び機械的作用によって研磨
を行うものである。鏡面研磨法の方が鏡面エッチング法
に較べて平坦な表面を創出しやすい。鏡面研磨法におい
て滴下される研磨液を鏡面研磨液と呼ぶ。
鏡面の仕上り度は、後工程でそこにエピタキシャル成長
等により層が成長されるからきわめて重要である。平坦
度に優れた即ちうねりの小さなまたヘイズ、ピット等の
表面異常の少ない鏡面の形成が所望される。
(従来技術とその問題点) 従来、CdTeウェーハの鏡面研磨液としては、臭素とメタ
ノールとの混合液或いは臭素とメタノールとエチレング
リコールとの混合液が用いられてきた。
しかしながら、上記方法により鏡面研磨したCdTeウェー
ハを詳細に調べてみると、表面うねりが80〜200Å/200
μmとまだ大きく(オレンジピール状)、しかもピッ
ト、ヘイズ等の表面異常の発生が多いことが認められ
た。これでは、エピタキシャル成長等に適したCdTe基板
鏡面としては水準不足であり、もっと表面うねりの小さ
な且つ表面異常の少ない鏡面が要望される。
特開昭58−182867号は、透明電極付きガラス基板上にCd
S膜及びCdTe膜を積層した後、硝酸及び重クロム酸カリ
ウムを水で希釈したエッチング液を用いてこれらCdS膜
及びCdTe膜を所定の形状に順次エッチングし、この上に
電極を形成する光電変換装置の製造方法を開示する。こ
こでは、硝酸及び重クロム酸カリウムの水溶液は鏡面研
磨液ではなく、エッチング(食刻液)として用いられて
いる。この水溶液が鏡面研磨液として使用の可能性を有
していることは事実であるが、6価クロムを含み、利用
に際してはその散逸・汚染の防止に甚大な労力と費用を
有する現状に鑑み、重クロム酸カリウム系は本発明の対
象とするところではない。
特開昭50−99466号は、アルカリ金属若しくはアルカリ
土類金属ハイポハライトと等モル量のアルカリ金属炭酸
塩を含む鏡面研磨液を記載し、実施例では0.4モル量の
次亜臭素酸ナトリウムと等モルの炭酸ナトリウムの水溶
液を開示する。この研磨液が良質の鏡面研磨面を創出す
るのは事実であるが、その研磨効果は安定せず、ヘイズ
の防止効果も充分ではない。
(発明の概要) 本発明者等は、研磨効果が安定しそしてヘイズの防止効
果も充分である鏡面研磨液を開発するべく検討を重ね
た。その結果、次亜塩素酸ナトリウムと炭酸水素ナトリ
ウムと塩化ナトリウムとの水溶液から成る鏡面研磨液が
うねりの小さな且つ表面異常の少ない鏡面の創出に効果
的であるとの結論に至った。
この知見に基づいて、本発明は、次亜塩素酸ナトリウ
ム、炭酸水素ナトリウム及び塩化ナトリウムを水に溶解
した混合液において、前記の各溶質をそれぞれの割合を 次亜塩素酸ナトリウム:0.1〜5wt%(活性塩素濃度とし
て) 炭酸水素ナトリウム:0.1〜8wt% 塩化ナトリウム:0.1〜20wt% の範囲で混合したことを特徴とするCdTeウェーハの鏡面
研磨液を提供するものであり、またこの鏡面研磨液を使
用して研磨布付き回転研磨盤により鏡面研磨を行うこと
を特徴とするCdTeウェーハの鏡面研磨方法をも提供する
ものである。これにより、表面うねりがはるかに小さく
しかもヘイズ、ピット等の表面欠陥の低減した鏡面が得
られる。
(発明の具体的説明) CdTe単結晶は、垂直ブリッジマン法等により得られるCd
Te単結晶から薄く切断されたCdTeウェーハは、例えばラ
ッピング、エッチング及び少くとも一回のポリシングを
経由した後、最終ポリシングとしての鏡面研磨を施され
る。
鏡面研磨は、前述したように、接着板にワックス等の接
着剤によりウェーハを貼着し、これを研磨布を貼付けた
回転自在の円形定盤に所定の負荷の下で押圧しつつ、円
形定盤を回転しながら研磨を行う。ウェーハを貼着した
接着板は、自在継手によって懸吊支持されており、自在
に自転を行う。研磨液が研磨布に滴下され、研磨液はウ
ェーハと研磨布との間に保持され、研磨液層を形成す
る。こうして、研磨液による化学的作用と研磨布による
機械的作用とによって鏡面研磨がもたらされる。こうし
た装置は、特公昭48−25817号に例示されている。
本発明に従えば、CdTeウェーハの鏡面研磨液として、次
亜塩素酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム及び塩化ナト
リウムを水に溶解した混合液において、前記の各溶質の
それぞれの割合を 次亜塩素酸ナトリウム:0.1〜5wt%(活性塩素濃度とし
て) 炭酸水素ナトリウム:0.1〜8wt% 塩化ナトリウム:0.1〜20wt% の範囲で混合した水溶液が使用される。
上記混合液の調製においては、混合液中の次亜塩素酸ナ
トリウムの含有量は、予め次亜塩素酸ナトリウムを水に
溶解した濃厚溶液を準備し、その濃厚溶液中の活性塩素
濃度を秤定したのち、混合液中の活性塩素濃度が所定の
値となるように、その他の溶質と共に水にて希釈され
る。
次亜塩素酸ナトリウム並びに炭酸水素ナトリウムを含有
する混合液に塩化ナトリウムを添加することにより、よ
り安定した研磨効果を発揮する。特に、その安定した研
磨効果は、ヘイズの防止に対して有効であり、実質ヘイ
ズの無い鏡面の創出をより容易にする。そのためには、
上記の通りの組成範囲が必要である。
回転研磨盤を使用しての研磨条件は一般に次の通りであ
る: 研磨機の定盤径:300〜600mmφ 定盤回転数:20〜60rpm 加工圧:20〜150g/cm2 研磨時間:30〜120min 研磨液流量:0.5/hr以上 研磨布の種類:発泡ポリウレタン系軟質クロス なお、研磨布は発泡ポリウレタンの軟質クロスであるた
め、上記の化学的作用を有する混合液をその多孔性の空
隙に含浸する機能を持つ。
鏡面研磨されたCdTeウェーハは、対象とするデバィス或
いは素子に応じて更に処理される。例えば、CdTe上にエ
ピタキシャル成長を行わせる為には、研磨時に付着した
接着用のワックスを除去する為に有機洗浄される。有機
洗浄は、例えばトリクレン、アセトン及びメタノールを
用いてこれらに1〜数分間順次浸漬することにより行う
のが好ましい。
本明細書において表面うねりは、表面断面輸郭曲線にお
いて200μmの基準長さをその曲線における幾つかの部
分に設定し、その各々における最大粗さ(Rmax)を測定
し、そしてそれらの平均値として表したものである。
(実施例) 次の割合で各成分を混合して得られる鏡面研磨液を用意
した: 次亜塩素酸ナトリウム水溶液(活性塩素濃度5w%)1 炭酸水素ナトリウム 200g 水 4 塩化ナトリウム 80g 上記の溶液の調製に用いる活性塩素濃度5wt%の次亜塩
素酸ナトリウム水溶液は、予め次亜塩素酸ナトリウムを
水に溶解した濃厚溶液を準備し、その濃厚溶液中の活性
塩素濃度を秤定した後、活性塩素濃度が上記の値となる
ように、前記の秤定済の次亜塩素酸ナトリウム濃厚溶液
を水にて希釈して得た。
厚さ0.5mmのCdTe単結晶ウェーハを、ラッピング等の予
備処理後、研磨布付き回転研磨盤において、上記研磨液
を用いて鏡面研磨を行った。
研磨条件は次の通りとした: 研磨機の定盤径:300mmφ 定盤回転数:40rpm 加工圧:80g/cm2 研磨時間:60min 研磨流量:2/hr 研磨布の種類:発泡ポリウレタン系軟質クロス 得られた鏡面は、表面うねりが20Å/200μmと小さく、
しかもヘイズ、ピット等の少ない良質のものであった。
上記の実施例の次亜塩素酸ナトリウム水溶液、炭酸水素
ナトリウム、塩化ナトリウムと水を混合て得られる混合
液に対し、塩化ナトリウムのみを除き、同じ量の次亜塩
素酸ナトリウム水溶液、炭酸水素ナトリウムと水を混合
して得られる混合液も、ほぼ匹敵し得る鏡面研磨効果を
奏し得るが、前者の塩化ナトリウムを添加した混合液
は、研磨効果は安定し、特にヘイズの防止に有効な点で
優っている。
(比較例) 先に従来技術として示したものの代表的研磨液として
(i)0.05〜1vol%臭素−残メタノール及び(ii)0.5
〜1vol%臭素−50vol%エチレングリコール−残メタノ
ールを使用して実施例1と同一条件で鏡面研磨を行っ
た。(1)ではうねりが200Å/200μmと非常に大きく
また(ii)でも80Å/200μmの大きなうねりが見出され
た。ピット、ヘイズ等の表面欠陥も多く、エピタキシャ
ル成長を行わせる基板としては水準不足であった。
(発明の効果) 表面うねりが従来の100〜200Å/200μmから20Å/200μ
mへと減少し、且つヘイズ、ピット等の表面欠陥の少な
い、エピタキシャル成長に適したCdTeウェーハを得るこ
とができる。本発明研磨液は特に、安定した研磨効果並
びにヘイズの防止に対してする有効性において優れてい
る。更に、本発明の提供する鏡面研磨液を用い、研磨布
付き回転研磨盤により鏡面研磨を行うことを特徴とする
CdTeウェーハの鏡面研磨方法により、エピタキシャル成
長に適する水準の鏡面仕上り度を達成でき、それによ
り、鏡面研磨CdTeウェーハの製造の歩留りの向上が図れ
る。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】次亜塩素酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウ
    ム及び塩化ナトリウムを水に溶解した混合液において、
    前記の各溶質をそれぞれの割合を 次亜塩素酸ナトリウム:0.1〜5wt%(活性塩素濃度とし
    て) 炭酸水素ナトリウム:0.1〜8wt% 塩化ナトリウム:0.1〜20wt% の範囲で混合したことを特徴とするCdTeウェーハの鏡面
    研磨液。
  2. 【請求項2】次亜塩素酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウ
    ム及び塩化ナトリウムを水に溶解した混合液において、
    前記の各溶質をそれぞれの割合を 次亜塩素酸ナトリウム:0.1〜5wt%(活性塩素濃度とし
    て) 炭酸水素ナトリウム:0.1〜8wt% 塩化ナトリウム:0.1〜20wt% の範囲で混合した鏡面研磨液を用い、研磨布付き回転研
    磨盤により鏡面研磨を行うことを特徴とするCdTeウェー
    ハの鏡面研磨方法。
  3. 【請求項3】研磨条件が 研磨機の定盤径:300〜600mmφ 定盤回転数:20〜60rpm 加工圧:20〜150g/cm2 研磨時間:30〜120min 研磨液流量:0.5/hr以上 研磨布の種類:発泡ポリウレタン系軟質クロス である特許請求の範囲第2項記載の方法。
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