JPH06101457B2 - ＧａＡｓウェーハの鏡面研磨液ならびに鏡面研磨方法 - Google Patents
ＧａＡｓウェーハの鏡面研磨液ならびに鏡面研磨方法Info
- Publication number
- JPH06101457B2 JPH06101457B2 JP61132620A JP13262086A JPH06101457B2 JP H06101457 B2 JPH06101457 B2 JP H06101457B2 JP 61132620 A JP61132620 A JP 61132620A JP 13262086 A JP13262086 A JP 13262086A JP H06101457 B2 JPH06101457 B2 JP H06101457B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polishing
- mirror
- sodium
- gaas
- liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Lubricants (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、GaAsウェーハの鏡面研磨液及び鏡面研磨方法
に関するものであり、特には半導体レーザ、発光ダイオ
ード、光変調素子、光検出素子、太陽電池等の様々の半
導体デバイスや素子において基板として使用されるGaAs
ウェーハの鏡面研磨工程において用いられる鏡面研磨液
及び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、表面欠陥、特にヘイズの少ない鏡面が得られ、
この基板を使用して作製された上記のようなデバイスの
高品質化を保証する。
に関するものであり、特には半導体レーザ、発光ダイオ
ード、光変調素子、光検出素子、太陽電池等の様々の半
導体デバイスや素子において基板として使用されるGaAs
ウェーハの鏡面研磨工程において用いられる鏡面研磨液
及び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、表面欠陥、特にヘイズの少ない鏡面が得られ、
この基板を使用して作製された上記のようなデバイスの
高品質化を保証する。
（発明の背景） 近時、上述したような用途において、GaAl As/GaAs、Ga
AsP/GaAs、GaInAs/GaAs、GaAlsSb/GaAs、GaAs/GaAs等の
材料が脚光をあびつつある。こうした材料においてはGa
As基盤上に例えばエピタキシャル成長によって次の層
（例えばGaAlAs）が結晶成長される。
AsP/GaAs、GaInAs/GaAs、GaAlsSb/GaAs、GaAs/GaAs等の
材料が脚光をあびつつある。こうした材料においてはGa
As基盤上に例えばエピタキシャル成長によって次の層
（例えばGaAlAs）が結晶成長される。
GaAs基板は、GaAs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GaAs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
したウエーハを入れ、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1000
Å/200μｍ）、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
の表面に研磨液を滴下しながら、接着板に接着したGaAs
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。
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GaAs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
したウエーハを入れ、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1000
Å/200μｍ）、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
の表面に研磨液を滴下しながら、接着板に接着したGaAs
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。
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） GaAsウェーハの鏡面研磨液としては、特開昭48−47766
号或いは特公昭55−28417号に示されるように、次亜塩
素酸アルカリ及び炭酸アルカリ溶液が代表的である。
号或いは特公昭55−28417号に示されるように、次亜塩
素酸アルカリ及び炭酸アルカリ溶液が代表的である。
しかしながら、上記研磨液を史用して鏡面研磨したGaAs
ウェーハを詳細に調べてみると、表面欠陥、特にヘイズ
の発生が多いことが認められた。半導体デバイスや素子
への高性能、高信頼性への要求は厳しくなる一方であ
り、こうした表面欠陥の多い基板ではエピタキシャル成
長等には適さない。従って、斯界では表面欠陥の少ない
GaAsウェーハを再現性よく生成する鏡面研磨技術が要望
されている。
ウェーハを詳細に調べてみると、表面欠陥、特にヘイズ
の発生が多いことが認められた。半導体デバイスや素子
への高性能、高信頼性への要求は厳しくなる一方であ
り、こうした表面欠陥の多い基板ではエピタキシャル成
長等には適さない。従って、斯界では表面欠陥の少ない
GaAsウェーハを再現性よく生成する鏡面研磨技術が要望
されている。
（発明の概面） 本発明者等は、鏡面研磨においては鏡面研磨液が重要な
役割を果たしている事実に鑑み、研磨液の種類について
検討を重ねた。その結果、GaAsウェーハ鏡面研磨におい
て、次亜塩素酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム及び塩
化ナトリウムを用いて調製された混合液がうねりの小さ
な且つ表面異常の無い鏡面の創出に効果的であることを
見出すに至った。
役割を果たしている事実に鑑み、研磨液の種類について
検討を重ねた。その結果、GaAsウェーハ鏡面研磨におい
て、次亜塩素酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム及び塩
化ナトリウムを用いて調製された混合液がうねりの小さ
な且つ表面異常の無い鏡面の創出に効果的であることを
見出すに至った。
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、混合液中の上記の溶質の割合を 次亜塩素酸ナトリウム:0.01〜1wt％（活性塩素濃度とし
て） 炭酸水素ナトリウム:0.01〜8wt％ 塩化ナトリウム:0.1〜20wt％ となるように混合したことを特徴とするGaAsウェーハの
鏡面研磨液並びにそれを用いて、研磨布付き回転研磨盤
において鏡面研磨を行うことを特徴とするGaAsウェーハ
の鏡面研磨方法をも提供する。本発明により、うねりの
小さな且つ表面異常の無い鏡面を高い再現性でもって創
出することが出来、ヘイズの発生は実質上皆無となる。
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、混合液中の上記の溶質の割合を 次亜塩素酸ナトリウム:0.01〜1wt％（活性塩素濃度とし
て） 炭酸水素ナトリウム:0.01〜8wt％ 塩化ナトリウム:0.1〜20wt％ となるように混合したことを特徴とするGaAsウェーハの
鏡面研磨液並びにそれを用いて、研磨布付き回転研磨盤
において鏡面研磨を行うことを特徴とするGaAsウェーハ
の鏡面研磨方法をも提供する。本発明により、うねりの
小さな且つ表面異常の無い鏡面を高い再現性でもって創
出することが出来、ヘイズの発生は実質上皆無となる。
（発明の具体的説明） GaAs単結晶から薄く切断されたGaAs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。
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。
鏡面研磨液は、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。
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、鏡面研磨液として、 次亜塩素酸ナトリウム:0.01〜1wt％（活性塩素濃度とし
て） 炭酸水素ナトリウム:0.01〜8wt％ 塩化ナトリウム:0.1〜20wt％ となるように混合した水溶液が使用される。
て） 炭酸水素ナトリウム:0.01〜8wt％ 塩化ナトリウム:0.1〜20wt％ となるように混合した水溶液が使用される。
上記混合液中活性塩素濃度の調製は、予め次亜塩素酸ナ
トリウムを所定の重量％で水に溶解した濃厚溶液を作製
し、その濃厚溶液中の活性塩素濃度を秤定し、活性塩素
濃度の秤定された前記濃厚溶液を用い、混合液中の活性
塩素濃度を所定の値に調製する。
トリウムを所定の重量％で水に溶解した濃厚溶液を作製
し、その濃厚溶液中の活性塩素濃度を秤定し、活性塩素
濃度の秤定された前記濃厚溶液を用い、混合液中の活性
塩素濃度を所定の値に調製する。
次亜塩素酸ナトリウム及び炭酸水素ナトリウムを用いて
調製された混合液はうねりの小さな且つ表面異常の無い
鏡面の創出に効果的であり、それに塩化ナトリウムを添
加することにより、研磨効果は安定し、特にヘイズ防止
には有効であり、ヘイズ発生は実質上皆無となる。こう
した作用を得るには上記の濃度範囲が必要である。
調製された混合液はうねりの小さな且つ表面異常の無い
鏡面の創出に効果的であり、それに塩化ナトリウムを添
加することにより、研磨効果は安定し、特にヘイズ防止
には有効であり、ヘイズ発生は実質上皆無となる。こう
した作用を得るには上記の濃度範囲が必要である。
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 上記の研磨布は発泡ポリウレタンの軟質クロスであるた
め、上記の化学的研磨効果を有する混合液をポリウレタ
ンの多孔性の空隙に含浸する役割を持つ。
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 上記の研磨布は発泡ポリウレタンの軟質クロスであるた
め、上記の化学的研磨効果を有する混合液をポリウレタ
ンの多孔性の空隙に含浸する役割を持つ。
鏡面研磨されたGaAsウェーハは、対象とするデバイス或
いは素子に応じて更に処理される。例えば、GaAs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。
いは素子に応じて更に処理される。例えば、GaAs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。
（実施例及び比較例） 液体封止チョクラルスキー法により引上げたGaAs単結晶
を0.5mm厚のウェーハに切り出し、ラッピング後研磨布
付き回転研磨盤において研磨液として、予め次亜塩素酸
ナトリウムを所定の重量％で水に溶解した濃厚溶液を作
製し、その濃厚溶液中の活性塩素濃度を秤定し、水を用
い希釈することで活性塩素濃度を5wt％に調製した次亜
塩素酸ナトリウム水溶液を用意した。活性塩素濃度5wt
％の次亜塩素酸ナトリウム水溶液50m1及び炭酸水素ナト
リウム10gそして水1000mlの混合液１と、前記混合液１
に更に塩化ナトリウム1gを添加した混合液２を調製し
た。この塩化ナトリウムを添加した混合液２を用い、Ga
Asウェーハの鏡面研磨を実施した。比較のため、前記混
合液１を用い、GaAsウェーハの鏡面研磨も実施した。
を0.5mm厚のウェーハに切り出し、ラッピング後研磨布
付き回転研磨盤において研磨液として、予め次亜塩素酸
ナトリウムを所定の重量％で水に溶解した濃厚溶液を作
製し、その濃厚溶液中の活性塩素濃度を秤定し、水を用
い希釈することで活性塩素濃度を5wt％に調製した次亜
塩素酸ナトリウム水溶液を用意した。活性塩素濃度5wt
％の次亜塩素酸ナトリウム水溶液50m1及び炭酸水素ナト
リウム10gそして水1000mlの混合液１と、前記混合液１
に更に塩化ナトリウム1gを添加した混合液２を調製し
た。この塩化ナトリウムを添加した混合液２を用い、Ga
Asウェーハの鏡面研磨を実施した。比較のため、前記混
合液１を用い、GaAsウェーハの鏡面研磨も実施した。
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:50rpm 加工圧:70g/cm2 研磨時間:30min 研磨液流量:2/hr 研磨布の種類：発泡ポリウレタン系軟質クロス その結果、混合液１で得られた良質な鏡面と比較して
も、更に塩化ナトリウムを添加した混合液２を用いた場
合、さらに表面欠陥の少ない、極めて良質な鏡面が得ら
れた。
も、更に塩化ナトリウムを添加した混合液２を用いた場
合、さらに表面欠陥の少ない、極めて良質な鏡面が得ら
れた。
（比較例） 先に従来技術として挙げた特公昭55−28417号の教示に
従い、次亜塩素酸ナトリウム0.2gモル／及び炭酸ナト
リウム0.2gモル／の混合水溶液を用いて実施例１と同
条件で研磨を行ったが、得られたGaAsウェーハ鏡面は、
表面欠陥、特にヘイズが多く、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。
従い、次亜塩素酸ナトリウム0.2gモル／及び炭酸ナト
リウム0.2gモル／の混合水溶液を用いて実施例１と同
条件で研磨を行ったが、得られたGaAsウェーハ鏡面は、
表面欠陥、特にヘイズが多く、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。
更に、上記より研磨剤濃度を高くして、次亜塩素酸ナト
リウム0.4gモル／及び炭酸ナトリウム0.4gモル／の
混合液を使用したが、結果は変らなかった。
リウム0.4gモル／及び炭酸ナトリウム0.4gモル／の
混合液を使用したが、結果は変らなかった。
（発明の効果） 本発明のGaAsウェーハの鏡面研磨液ならびにそれを用い
るGaAsウェーハの鏡面研磨方法により、ヘイズ、ピット
等の表面欠陥の少ないないGaAsウェーハを得ることがで
きる。更に、ヘイズ発生を皆無とすることがより容易と
なり、エピタキシャル成長に適した良質な鏡面のGaAsウ
ェーハの製造の歩留りを向上できる。
るGaAsウェーハの鏡面研磨方法により、ヘイズ、ピット
等の表面欠陥の少ないないGaAsウェーハを得ることがで
きる。更に、ヘイズ発生を皆無とすることがより容易と
なり、エピタキシャル成長に適した良質な鏡面のGaAsウ
ェーハの製造の歩留りを向上できる。
Claims (3)
- 【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、
混合液中の上記の溶質の割合を 次亜塩素酸ナトリウム:0.01〜1wt％（活性塩素濃度とし
て） 炭酸水素ナトリウム:0.01〜8wt％ 塩化ナトリウム:0.1〜20wt％ となるように混合したことを特徴とするGaAsウェーハの
鏡面研磨液。 - 【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、
混合液中の上記の溶質の割合を 次亜塩素酸ナトリウム:0.01〜1wt％（活性塩素濃度とし
て） 炭酸水素ナトリウム:0.01〜8wt％ 塩化ナトリウム:0.1〜20wt％ となるように混合した鏡面研磨液を用いて、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GaAs
ウェーハの鏡面研磨方法。 - 【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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61132620A JPH06101457B2 (ja) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | ＧａＡｓウェーハの鏡面研磨液ならびに鏡面研磨方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61132620A JPH06101457B2 (ja) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | ＧａＡｓウェーハの鏡面研磨液ならびに鏡面研磨方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62290136A JPS62290136A (ja) | 1987-12-17 |
| JPH06101457B2 true JPH06101457B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=15085584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61132620A Expired - Lifetime JPH06101457B2 (ja) | 1986-06-10 | 1986-06-10 | ＧａＡｓウェーハの鏡面研磨液ならびに鏡面研磨方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06101457B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2813381B2 (ja) * | 1989-09-07 | 1998-10-22 | ホーヤ株式会社 | フォトマスク製造時に用いるエッチング液 |
| AU5495198A (en) * | 1997-10-24 | 1999-05-17 | Sadao Futahashi | Metal working water and metal working composition |
| AU8036498A (en) * | 1998-06-18 | 2000-01-05 | Yasuo Fukutani | Water-soluble cutting fluid |
| KR20170066343A (ko) * | 2014-09-30 | 2017-06-14 | 가부시키가이샤 후지미인코퍼레이티드 | 연마용 조성물 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3738882A (en) * | 1971-10-14 | 1973-06-12 | Ibm | Method for polishing semiconductor gallium arsenide planar surfaces |
| DE3237235C2 (de) * | 1982-10-07 | 1986-07-10 | Wacker-Chemitronic Gesellschaft für Elektronik-Grundstoffe mbH, 8263 Burghausen | Verfahren zum Polieren von III-V-Halbleiteroberflächen |
-
1986
- 1986-06-10 JP JP61132620A patent/JPH06101457B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62290136A (ja) | 1987-12-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3342652A (en) | Chemical polishing of a semi-conductor substrate | |
| US4057939A (en) | Silicon wafer polishing | |
| US4600469A (en) | Method for polishing detector material | |
| EP0967260B1 (en) | Method of polishing a silicon wafer using a polishing composition and a surface treating composition | |
| US3979239A (en) | Process for chemical-mechanical polishing of III-V semiconductor materials | |
| US7323414B2 (en) | Method for polishing a substrate surface | |
| CN100437927C (zh) | GaAs基板的洗涤方法、GaAs晶片及外延基板的制造方法 | |
| CN100589236C (zh) | 化合物半导体衬底及其检测方法和表面处理方法和制造化合物半导体晶体的方法 | |
| JP2002222780A (ja) | シリコンウェハの表面ポリッシング法 | |
| US4100014A (en) | Etching agent for III/V semiconductors | |
| US3869324A (en) | Method of polishing cadmium telluride | |
| EP0972097B1 (en) | MECHANO-CHEMICAL POLISHING OF CRYSTALS AND EPITAXIAL LAYERS OF GaN AND Ga1-x-yAlxInyN | |
| US3262825A (en) | Method for etching crystals of group iii(a)-v(a) compounds and etchant used therefor | |
| CN105161397B (zh) | 一种异形半导体晶片、制备方法及晶片支承垫 | |
| US3738882A (en) | Method for polishing semiconductor gallium arsenide planar surfaces | |
| US3869323A (en) | Method of polishing zinc selenide | |
| JPH06101457B2 (ja) | ＧａＡｓウェーハの鏡面研磨液ならびに鏡面研磨方法 | |
| KR100567962B1 (ko) | 연마 조성물 및 표면 처리 조성물 | |
| JPH06101456B2 (ja) | ＣｄＴｅウェーハの鏡面研磨液ならびに鏡面研磨方法 | |
| JP2006120939A (ja) | シリコンエピタキシャルウェーハの製造方法 | |
| JPH0727881B2 (ja) | ＩｎＰウェーハの鏡面研磨液ならびに鏡面研磨方法 | |
| JP2006093453A (ja) | アルカリエッチング液及びアルカリエッチング方法 | |
| JP2002025954A (ja) | 半導体結晶ウエハの研磨方法 | |
| US4108716A (en) | Polishing of CdS crystals | |
| JPH059400B2 (ja) |