TW201139632A - Polishing agent, manufacturing method of compound semiconductor, and manufacturing method of semiconductor device - Google Patents

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201139632 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種研磨劑、化合物半導體之製造方法及 半導體裝置之製造方法’更明確而言，係關於一種用於 GaaIn(1-a)As|3P( !.())(0 Sag 1 ’ 〇$β$ΐ)化合物半導體之研磨 劑、使用其之化合物半導體之製造方法及半導體裝置之製 造方法。 【先前技術】

GaaIn(1.a)AspP(1.p)(〇SaSl，〇$β$ι)(以下，亦稱為 GalnAsP(碎磷化鎵銦））化合物半導體係廣泛用作用以使構 成半導體雷射、LED(Light Emitting Diode :發光二極 體）、高速裝置等半導體裝置之磊晶層成長之基板。該基 板係於形成磊晶層之前進行研磨。該研磨中所使用之研磨 劑係揭示於例如日本專利第3 147 1 68號公報（專利文獻丨）、 曰本專利特開20〇4_327614號公報（專利文獻2)、曰本專利 特公平7-67666號（專利文獻3)、日本專利特開2〇08_3〇〇422 5虎公報（專利文獻4)等中。 於上述專利文獻1中，揭示有含有氯化異三聚氰酸、鹼 孟屬之石’|(_ 1鹽、驗金屬之ί粦酸鹽及驗金屬之碳酸鹽之研磨 Μ。於上述專利文獻2中，揭示有包含二氧化石夕、二氣異 二聚氰酸鈉、硫酸鈉、三聚磷酸鈉、碳酸鈉及檸檬酸之研 磨劑。於上述專利文獻3中，揭示有如下研磨劑··以氣化 異三聚氰酸、鹼金屬之磷酸鹽及硫酸鹽為主成分，其調配 比為氯化異三聚氰酸為1 〇〜4 〇重量％，鹼金屬之磷酸鹽及 152595.doc 201139632 硫酸鹽為60〜90重量°/〇 ’且鹼金屬之磷酸鹽相對於硫酸鹽i 重量份為0.3~2重量份。於上述專利文獻4中’揭示有在第 1研磨步驟中使用氯系氧化劑，其後在第2研磨步驟中使用 包含碳酸鈉、三聚磷酸鈉等之無機輔助劑。 [先前技術文獻] [專利文獻] [專利文獻1 ]日本專利第3 147168號公報 [專利文獻2]曰本專利特開2004-327614號公報 [專利文獻3]曰本專利特公平7-67666號公報 [專利文獻4]日本專利特開2008-300422號公報 【發明内容】 [發明所欲解決之問題] 使用上述專利文獻1〜4之研磨劑之研磨方法係採用一面 將基板之表面氧化、一面同時去除氧化層之化學拋光。於 該方法中，難以充分控制研磨劑之作用。若研磨劑之氧化 力變得過強，則基板表面之HAZE(霧度）（表面之微小粗糙） 會增加，若鹼性變得過強，則基板表面之LPD(Light p〇int

Defect，光點缺陷）會增加。又，若化學性作用過弱，則相 對地機械作用會增強，因此於基板表面刮痕、微小粗链度 等會粍加又，若化學作用過弱，則研磨率（研磨速度）會 降低。 先前，防止研磨後之化合物半導體之表面之品質的劣 化並且提同研磨率成為課題，其原因在於，尚未弄清構 成研磨劑之化學成分之相互作用。本發明者等人進行潛心 152595.doc 201139632 研究之結果，查明了研磨劑之組成對解決上述課題較為重 要，進而發現能夠解決上述課題之最佳之組成，從而完成 了本發明。 即，本發明之目的在於，提供—種可良好地維持研磨後 之化合物半導體基板之表面之品質，並且能夠以較高之研 磨率進行研磨的研磨劑、使用其之化合物半導體之製造方 法及半導體裝置之製造方法。 [解決問題之技術手段] 本發明之研磨劑係用於GaaIn(i a)AMVp)(()s u j， 1)化合物半導體者；且其包含：鹼金屬之碳酸鹽、 鹼金屬之有機酸鹽、氯系氧化劑、以及鹼金屬之磷酸鹽； 鹼金屬之碳酸鹽與鹼金屬之有機酸鹽之濃度之和為〇·⑴ mol/L以上、〇·〇2 mol/L以下。 若使用本發明之研磨劑對GaInAsP化合物半導體之表面 進行研磨，則可減少表面之HAZE(表面之微小粗 LPD(光點缺陷）等。又，本發明之研磨劑之化學性作用不 會變得過弱，因此可減少刮痕、微小粗糙。亦即，若使用 本發明之研磨劑對GaInAsP化合物半導體之表面進行研 磨’則可良好地維持表面之品質H若使用本發^之 研磨劑對GaInAsP化合物半導體之表面進行研磨，則可抑 制研磨率之降低。因此，根據本發明之研磨劑，可維持^ :物半導體之表面之良好的品質’並且可維持較高之研磨 於上述研磨财，驗金屬之碳酸鹽較好的是碳酸納。於 152595.doc 201139632 此情形時，研磨劑中之碳酸鈉之濃度較好的是〇 〇〇8 m〇i/L 以上、0.018 mol/L以下。 於上述碳酸鈉之濃度為0.008 mol/L以上之情形時，可進 -步抑制HAZE之增加，於上述碳酸鈉之壤度為〇 〇18 mol/L以下之情形時，可進一步抑制LpD之増加。 於上述研磨劑中，鹼金屬之有機酸鹽較好的是二羧酸 鈉。藉此，在研磨特性、穩定性及成本方面較為有利。 於上述研磨劑中’較好的是上述二幾酸鈉為選自由酒石 酸鈉、蘋果酸鈉及琥珀酸鈉所組成群中之至少旧。藉 此’在研磨特性、穩定性及成本方面更為有利。 0 於上述研磨劑中，氯系氧化劑較好的是二氯異三聚氰酸 納。於此情形時，研磨劑中之二氯異三聚氰酸納之濃度較 好的是0.035 m〇1/L以上、〇 〇6〇m〇i/L以下。 於上述二氯異三聚氰酸 展度為0.035 mol/L以上之情 形時，可進一步抑制研磨率 ^ ^ 羊之降低。於二氣異三聚氰酸鈉 之/農度為0.060 mol/L以下之_报〇主

卜之ff形時，可進一步抑制HAZE 之增加。 於上述研磨劑中，鹼金 兔屬之碗酸鹽較好的是三聚磷酸 鈉。於此情形時，研磨劑中 中之二聚磷酸鈉之濃度較好的是 0.015 mol/L以上、O.〇25m〇i/L以下。 於三聚罐酸納之濃度為 _ ^ ^ ^ 5 m〇〗/L以上之情形時，可進 一步抑制研磨率之降掖 1/τ、，丁 比 _ ° ;二聚磷酸鈉之濃度為0.025 mol/L以下之情形時， 辦加。 形成於表面之氧化膜之厚度 152595.doc 201139632 於上述研磨劑中，較好的是PH值為8.5以上、9.5以下， 且將PH值設為x時之氧化還原電位^ν)滿足物+ 1400$ -60χ+1 700。 藉由將pH值設於上诂益pq + 之乾圍内，且將氧化還原電位設為 -60X + I400以上’而可加強化合物半導體之表面之氧化作 用因此可進-步抑制研磨率之降低。藉由將pH值設於上 述範圍内，且將氧化還原電位設為輪+17〇〇以下，而可 抑制化合物半導體之表面之氧化過度進行。藉m 步抑制hAZE之增加，並且亦可使lpd進一步減少。進 而’可降低對研磨塾或設備之腐钱作用，故而能夠以穩定 之狀態進行研磨。 本發明之化合物半導體之製造方法包括如下步驟：準備 GMn(丨·，仏⑷）化合物半導體；以及 使用上述任一項之研磨劑’對化合物半導體之表面進行研 磨。 根據本發明之化合物半導體之製造方法，由於使用上$ 研磨劑進行研磨，因此可維持化合物半導體之表面之良= 的品質，並且可維持較高之研磨率。 於域化合物半導體之製造方法中之進行研磨之步驟 ’較好的是以由將研磨劑之黏度設為咖〜）、氏 為V(m/s)、施加之壓力設為p(kpa)時之以π·表： 載係數為〇.〇8><1〇-9以上、〇3〇><1〇-9 、 _ . ^ 卜之方式進行研磨。 府負載係數L為_10-9以上之情形時，可抑制於進行 研磨之步驟時對化合物半導體負 、 歌曰強。糟此，可抑制 152595.doc 201139632 半導體表面之到痕、微小粗链度增加，並且可抑制LPD之 增加。於負載係數L為0.30X10-9以下之情形時，可抑制研 磨率之降低，並且可抑制HAZE之增加。 於上述化合物半導體之製造方法中，較好的是進而包括 於上述進行研磨之步驟後清洗化合物半導體之表面之步 驟。藉此，可更好地維持化合物半導體之表面之品質。 於上述化合物半導體之製造方法申，較好的是於進行準 備之步驟中，準備GaAS(砷化鎵）作為化合物半導體，且藉 由進行研磨之步驟及進行清洗之步驟，使表面之 1(0)^ 度為4 atomic❶/。以上、12 atomic%以下，且使表面之氯（〇) 濃度為12〇xl〇i〇個/em2以上、15〇〇χ1〇ι。個a〆以 藉由以使氧濃度為—’且氯濃度：ΐ2〇χΐ。丨。 個/cm2以上之方式對〜八8進行研磨，而可抑制於上 形成有磊晶層時之界面上形成高電阻層。藉由以使氧濃产 為12 at〇mic%以下，且氣濃度為15〇〇χ1〇1〇個W以下二 式對GaAs進行研磨’而可抑制磊晶層处 s 、。日日性、粗糙度等 品質之降低。 於上述化合物半導體之製造方法中’較好的是藉由進 研磨之步驟及進行清洗之步驟，使表面之硫濃度^ 12〇xl010個/cm2以上、150〇xi〇丨〇個/cm2以下。 ’辰又馮 藉此，於在化合物半導體上形成磊晶層時，可形成 良好之品質之遙晶層。 π ' 下步驟：準備藉 而製造之化合物 本發明之半導體裝置之製造方法包括如 由上述任一項之化合物半導體之製造方法 152595.doc 201139632 半導體；以及於所準備之/人 ^ η +侑之化合物+導體上形成〗層以上之 遙晶層。 於本發明之半導體裝置槊 袈方法中所包括的準備化合 物丰導體之步驟中走 了良好地.准持化合物半導體之表 面之品質，並且可维持較 于权回之研磨率的研磨劑。因此，可 抑制形成於在上述進行準偌 科夕主 仃旱備之步驟中所獲得之化合物半導 體之表面上的磊晶層之品質 ^ , 晔低進而可抑制在磊晶層 與化合物半導體之界面上 y成冋電阻層。因此，可製造且 有良好品質之半導體裝置。 ” [發明之效果] 根據本發明之研磨劑，可良好地維持化合物半導體之表 面之品質，並且可维持較高之研磨率。進而， 之化合物半導體之|y造方 ' 發明 <表k方法’由於使用本 因此可嬸媒忘；个〜明之研磨劑， 口此了獲付表面之品質良好之化合物 之半導體裝置之製造方法 μ。根據本發明 體之界面上形成高電㈣ 在-晶層與化合物半導 乂成呵電阻層，因此可製 導體裝置。 /、有良好。口質之半 【實施方式】 以下，根據圖式對本發明之實施形 者> 、 明。再者，於以下圖 〜、貝靶例進行說 之夂昭溶啼而π壬 戈相當之部分附上相同

>付唬而不重複其說明。 J (實施形態1) 對作為本發明之實施形態丨之 ^ ^ 名Μ進仃說明。本每妓 形心、1之研磨劑係使用於 只施 an(1-)AspP(】.p)(o“各 1， 152595.doc -9· 201139632 〇$β$ι)化合物半導體者， A 其包含鹼金屬之碳酸鹽、鹼 金屬之有機酸鹽、氯系氧化劑、 G 以及鹼金屬之填酸鹽。 驗金屬之碳酸鹽與鹼金眉 隹屬之有機酸鹽之濃度之和為0.01 mol/L以上、〇.02 m〇i/L以 孕乂好的疋0.014 mol/L以上、 0·016 mol/L以下。 可以鹼金屬之碳酸鹽之添加吾枣. 尕加里來調整研磨劑之pH值。 又’藉由將兩者之濃度之和 个。又π上迆靶園内，而可控制 研磨劑之蝕刻作用。進而，藉 稽田將/辰度之和設於上述範圍 内，而可控制研磨劑之有效氯濃度。 亦即’藉由包含鹼金屬之碳酸鹽及鹼金屬之有機酸趟之 兩者’且將濃度之和設於上述範圍内，而可兼具良好之表 面品質(表面特性)與較高之研磨率。於鹼金屬之碳酸踏盥 鹼金屬之有機酸鹽之濃度之和未達0 〇1 m〇l/L時，^1八2£會 增加，若超過0.02 mol/L ’則LPD會增加。 鹼金屬之碳酸鹽係指包含鹼金屬離子與碳酸離子（CO,—) 之化合物（鹽）’例如可列舉碳酸鈉或碳酸鉀。再者，所3謂 鹼金屬，係指舊 IUPAC(The Internati〇na〗 Uni〇n 〇f Μ二 and Applied Chemistry，國際純粹化學與應用化學聯合會） 方式之屬於第1族之金屬元素，即鋰（Li)、鈉（Na)、鉀 (K)、條（Rb)、鉋（Cs)及訪（Fr)。 驗金屬之碳酸鹽之濃度較好的是〇 〇〇8 m〇I/L以上、 〇_〇18 mol/L以下。於〇.〇〇8 m〇〗/L以上之情形時，可抑制 HAZE之增加。於0·018 m〇1/L以下之情形時，可抑制 之增加。 J52595.doc 10· 201139632 鹼金屬之有機酸鹽係指&含驗金屬離子與有機酸離子之 化合物（鹽）’例如可列舉有機酸鈉或有機酸鉀。就研磨特 性、穩定性及成本之觀點而言，有機酸鈉較好的是二羧酸 納。進而藉由利用螯合作用補充金屬，而具有抑制污染、 提问研磨率之效果。就相同之觀點而言，二羧酸鈉較好的 疋選自由酒石酸鈉、蘋果酸鈉及琥珀酸鈉所組成群中之至 少1種之物質。 鹼金屬之有機酸鹽之濃度較好的是0.002 mol/L以上、 0.004 mol/L 以下。藉由，天劣 Λ . /τ 精由添加0.002 m〇l/L以上之濃度之鹼金 屬之有機S夂鹽’而可進一步表現出控制研磨劑之蝕刻作用 之效果。又’於將驗金屬之有機酸鹽之濃度設為〇·_ mol/L以下之|f形時’可抑制研磨劑中之有效氣濃度之降 低。進而可抑制排水之碳濃度升高，且可抑制生化需氧量 (BOD Bu)loglcai 〇xygen De_d)、化學需氧量（c〇D，

Chemica! 〇Xygen Demand)升高，從而可抑制產生環境保 護上之問題。 氣系氧化劑係指如次氯酸鹽等之含有氣酸離子（CKy)之 化合物。或者’氯系氧化劑係指氯化異三聚㈣鹽等含有 藉由溶解於水而產生氣酸離子（C1Q.)之固體物質的化人 物。關於氯系氧化劑，例如可列舉二氯異三聚氰酸鈉、二 氣異三聚氰酸鉀、三氯異三聚氰酸。纟中較好的是二氣異 三聚氰酸鈉。氯系氧化劑會促進化合物半導體之表面之氧 化。 氯系氧化劑之濃度較好的是_ m〇l/L以上、〇〇6〇 152595.doc 201139632 m〇I/La 下’更好的是 0.040 mol/L以上、0.050 mol/L 以 下。藉由將氣系氧化劑之濃度設為0·035 mol/L以上，而可 抑制研磨率之降低’進而’藉由設為〇 〇4〇 m〇1/L以上，而 可進一步抑制研磨率之降低。另一方面，藉由將氣系氧化 劑之濃度设為〇·〇6〇 m〇1/L以下，而可抑制HAZEi增加， 藉由設為〇.〇5〇 m〇1/L以下，而可進一步抑制haze之增 加。 鹼金屬之&4酸鹽係指包含鹼金屬離子與碌酸離子之化合 物（瓜）例如可列舉正磷酸鹽、焦磷酸鹽、三聚磷酸鹽、 四磷酸鹽及六偏磷酸鹽。其中較好的是三聚磷酸鈉。鹼金 屬之填㈣具有溶解形成於化合物半導體之表面上之氧化 膜之作用°進而’冑由利用螯合作用補充金屬，而具有抑 制/亏h、提高研磨率之效果。 鹼金屬之磷酸鹽之濃度較好的是〇 〇15 m〇i/L以上、 /L以下，更好的是〇.01 8 mol/L以上、0.022 mol/L 以下。於驗金屬之鱗酸鹽之濃度為〇〇i5 ―几以上之情形 時’可抑制形成於表面之氧化層厚度增加，於㈣8则^ 以上之情形時，可逸一牛iin庄丨匕 j進步抑制氧化層厚度增加。另一方 面，於驗金屬之磷酸鹽之濃度為〇〇25 m〇l,L以下之情形 時’可抑制研磨率之降低，於〇·㈣m〇1/L以下之情形時， 可進一步抑制研磨率之降低。 研磨劑之pH值較好的县 疋8 · 5 u上、9.5以下。於此情形 時’可有效地將化合物半導體 高之研磨率。 導-之表面氧化’因此可維持較 152595.doc -12- 201139632 較好的是將ρ Η值設為χ時之研磨劑之氧化還原電位 y(mv财她+1觀yf 6Gx+17gg。藉由將研磨劑之氧 化還原電位y設為-60x+1400以上，而可抑制化合物半導體 之表面之氧化作用減弱，因此可抑制研磨率降低。又，可 抑制機械作用增強，因此亦可抑制刮痕、微小粗縫度增 加。藉由將研磨劑之氧化還原電位y設為-60X+1700以下， 而可抑制化合物半導體之表面之氧化過度進行，因此可抑 制haze之增加。x，可抑制對研㈣或設備之腐触作用 增強，因此能夠以穩定之狀態進行研磨。再者，刮痕可藉 由光學顯微鏡觀S、照射螢光燈光或光點t目測觀察進行 評價。微小粗棱度可藉由AFM(Atomic Force Microscopy， 原子力顯微鏡）或光干擾式粗糖度計進行評價。 本實施形態1中之研磨劑係用於 (OSctS 1，丨）化合物半導體。亦即，本實施形態i 中之研磨劑係用於GaAs、InP(磷化銦）及其混晶中。本實 施形態1中之研磨劑較好的是用於^或^為5〇%以上之結 晶，更好的是用於GaAs。 於將〇3{11!1(1_〇1)入30?(14)(〇$(^1,〇$0$1)化合物半導體 用作蟲晶成長用之基板時，基板表面之品質較為重要。表 面品質與塊狀之結晶品質不同^ GalnAsP與Si相比化學穩 定性較高，利用Si用之研磨劑時表面之氧化難以進行。因 此’ Si用之研磨劑於GainAsP研磨時機械作用變為主要因 素’基板表面之到痕及微小粗链度會增加。又，研磨率會 降低而產生生產率之問題。 152595.doc •13- 201139632 位=，認為有如下技術：添加氧化劑而增加氧化還原電 1用於Gajn(1_a)AspP㈣)㈣^，〇_^之研磨劑 之化學作用増加。然而’由 r〇 < η < 1 ' Ga«In(l-a)AsPP(l-P) (與Ά 與GaN(氮化鎵）或A1N(氮化铭）相比化 學穩疋性較低’因此於研磨劑之化學作用下或氣體環境中 易變質’ I面控制非常困難。又，研磨劑之化學成分之作 用因基板材質而異，pH值、電位或邱值調整劑、及氧化 劑之合適者因各自結晶材質而異。 就此種觀點而言’於上述專利文獻1〜4中所記載之研磨 劑中，表面特性與研磨率之兼具不充分。 本發月者發現如下情況：除在研磨劑中利用氯系氧化劑 所八有之對於化合物半導體之表面之氧化特性、以及鹼金 屬之碌酸鹽所具有之氧化膜之去除特性以外，藉由包含濃 度之和為0.01 m〇l/L以上、〇 〇2 m〇1/L以下之驗金屬之碳酸 鹽與鹼金屬之有機酸鹽，而可調整研磨劑之pH值，且可控 制蚀刻作用《其結果係本發明者首次明白，根據本實施形 心中之研磨劑’可控制研磨率與進行研磨之GainAsp之表 面°。質。因此’藉由使用本實施形態1中之研磨劑而對 GalnAsP進行研磨’可良好地維持GaInAsp之表面之品 質，並且可維持較高之研磨率。 再者’只要於進行研磨時研磨劑之鹼金屬之碳酸鹽與鹼 金屬之有機酸鹽之濃度之和為〇 〇1 m〇l/L以上、0.02 m〇1/L 以下，則即便於將上述鹼金屬之有機酸鹽之一部分置換為 有機酸與氫氧化鈉，或者，將鹼金屬之碳酸鹽之一部分置 152595.doc •14- 201139632 換為碳酸或氫氧化鈉之情形時亦可獲得與上述相同之效 果。然而，就化學藥品之穩定性、操作之容易性而言，較 好的是以鹼金屬之有機酸鹽、鹼金屬之碳酸鹽進行添加。 (實施形態2) 本發明之實施形態2係關於化合物半導體。圖1係概略地 表示實施形態2之化合物半導體1 〇之剖面圖。參照圖1對本 實施形態2之化合物半導體1 〇進行說明。 如圖1所示，化合物半導體10為具有表面u之基板。化 合物半導體10為〇3(1111(1-(1)八5|3?(14)(〇$0^1，〇$|3‘1)化合 物半導體’較好的是Ga或As為50%以上之結晶，更好的是

GaAs 〇

對使上述化合物半導體之結晶成長之方法並無特別限 制’可藉由HB(Horizontal Bridgman，水平布襄基s )法、 LEC(Liquid Encapsulated Czochralski，液封直拉）法、VB 法（Vertical Bridgman，垂直布裏基曼）法等方法使其成 長。 ’、 表面11較好的是具有4 at〇mic%以上、12 at〇mic%以下之 乳濃度’更好的是具有5 atomic%以上、10 at〇mic%以下之 氧濃度。若氧濃度為4 atomic%以上，則可抑制於形成於 化口物半導體1〇上之磊晶層之成長時在界面上形成高電阻 層。若為5 —上，則可進一步抑制上述高電阻層 之形成。若氧濃度為12 atomic%以下，則可抑制磊晶層之 結晶性、粗糙度等品質之降低。若為1〇 at〇mic%以下，則 可進一步抑制磊晶層之品質之降低。 152595.doc • 15- 201139632 再者’上述氧濃度為例如藉由奥傑電子能错（AEs， Auger Electron Spectroscopy)法或 X 光光電子能譜（χρ8. X-ray Photoelectron Spectroscopy)法所測定之值。厶以係 評價自奥傑電子之逃逸深度起，即自表面u之最表面起至 5 nm左右為止之組成，AES具有例如〇 1%左右之解析度。 表面11較好的是具有12〇χΐ〇10個/cm2以上、i5〇〇xl〇1、/cm2 以下之氣濃度，更好的是具有2〇〇x1〇1g個/cm2以上、 ioo〇xio1(^/cm2以下之氣濃度。若氯濃度為ΐ2〇χΐ〇丨、固“爪2以 上，則可抑制於形成於化合物半導體1〇上之磊晶層之成長 時在界面上形成高電阻層。若為20〇xl〇1G個/cm2以上，則 可進一步抑制上述高電阻層之形成。若氣濃度為 :5〇:xl〇丨。個/em2以下，則可抑制磊晶層之結晶性、粗糙度 等品質之降低。若為1000X1010個/cm2以下，則可進一步抑 制磊晶層之品質之降低。 表面11較好的是具有12〇xl〇1()個/cm2以上、i5〇〇xl〇10個/cm2 以下之硫濃度，更好的是具有15〇xl01G個/cm2以上、 1〇〇〇Xl()1。個“2以下之硫濃度。若硫濃度為12GX1G1。個W以 上則可抑制於形成於化合物半導體10上之磊晶層之成長 時在界=上形成高電阻層。若為15〇xl01Q個/cm2以上，則 可進步抑制高電阻層之形成。若硫濃度為15〇〇x1〇1g個/cm2 、可抑制蟲晶層之結晶性、粗植度等品質之降低。 若為 l〇〇〇x 1 Ο、 2、十 個/cm以下’則可進一步抑制磊晶層之品質 之降低》 再者》 , 述氣濃度及硫濃度為例如藉由TXRF(T〇tal 152595.doc •16· 201139632

Reflection X-ray Fluorescence，全反射X光螢光法）所貝I — 之值。 TXRF係評價自χ射線之入射深度起，例如自表面11之最 表面起至5 nm左右為止之組成。再者，表面丨丨具有可藉由 TXRF或AES測量含有成分之厚度，例如具有5打爪左右之 厚度。 又，化合物半導體10之表面與内部之組成之差異、及化 合物半導體10與形成於其上之磊晶層之界面之組成，亦可 藉由例如利用 SIMS(SeC〇ndary I〇n Mass Spectr〇metry，二 次離子質譜儀）進行深度方向之分析而評價。 表面U之HAZE較好的是以卿以下，更好的是i 〇p㈣ 以下。 又，表面11之LPD較好的是未達14個/基板，更好的是1〇 個/基板以下。 再者，上述HAZE及LPD為例如藉由表面污染分析儀 (Surfscan)所測定之值。 又’亦可於表面U上形成氧化層（未圖示）。於此情妒 時，氧化層之厚度較好的是丨nm以了，更好的是㈣峨 下。於此情形時，可抑制形成於該化合物半導體⑺上之磊 晶層之品質之劣化。爯去，u、+· # ^ 述氣化層之厚度為藉由橋圓 偏光計所測定之值。 (實施形態3) 本發明之實施形態3係關於製造方法，藉由該製造方法 製造實施形態2之化合物半導體1〇。將實施形態化製造方 152595.doc •17· 201139632 法不於圖2之流程圖中。以下，參照圖丨及圖2對本實施形 態3之製造方法進行說明。 參照圖2 °於實施形態3之製造方法中，首先，準備 〇3αΙη(1·α)ΑδΡΡ(〗·β)(〇$α$1，〇$β$ΐ)化合物半導體（步驟 S1)。於該步驟。中所準備之化合物半導體較好的是Ga或 As為50 /〇以上之結晶，更好的是GaAs。於步驟s 1 _，準備 具有表面之基板作為上述化合物半導體。 於步驟s 1中，例如進行以下步驟。首先，藉由HB法、 VB法等使GalnAsP化合物半導體之錠成長。對經結晶成長 之錠進行外周加工、切片、磨削、精研磨、拋光、清洗等 而製作化合物半導體^亦可進行磨削、精研磨等機械加工 以實現化合物半導體之平坦化e作為表面精加工處理，為 減少粗糙度，去除加工變質層，亦可於研磨後進行cMp (Chemical Mechanical p〇Ushing ’ 化學機械研磨）、化學拋 光等^ 再者，於該步驟S1中所準備之化合物半導體既可為塊狀 結晶，亦可為例如包含塊狀結晶等之形成於基體上之薄 膜。 繼而’使用實施形態1之研磨劑，對化合物半導體之表 面進行精加工研磨（步驟S2)。於該步驟S2中，就表面品質 提高之觀點而言，較好的是研磨劑不含研磨粒。藉此，改 善表面之到痕、粗糙度等。 於步驟S2中，較好的是以由將研磨劑之黏度設為 WmPa’s)、周速設為V(m/s)、施加之壓力設為p(kpa)時之 152595.doc • 18 - 201139632 ^ηΧν/Ρ4示之負載係數WLlO·9以上、〇.3()χ1()·9以下 :方式進行研磨。於負載係數L為㈣，·9以上之情形 ^可抑制於研磨時對化合物半導體之負載增強，因此可 負：：、微小粗糙度等增加，進而可抑制LpD增加。於 低，亦二L為。MX1。〜下之情形時，可抑制研磨率降 '、卩制HAZE之增加^又，可抑制化 面之C1量增加。 千導胜录 :者’上述黏度亦可藉由化學成分之濃度或添加乙二醇 向黏度之有機化合物而進行調整。 自调整步驟S2中所使用之研磨劑後至使用其進行研磨為 止之時間較好的是60分鐘以内。於6〇分鐘以内之情形時， ::研磨劑之效力降低，因此可抑制到痕、微小粗糙度 *生惡化。就此觀點而言，較好的是4〇分鐘以下，更好 的是5分鐘以上、3〇分鐘以下。 。由於使用實施形態1之研磨劑，因此步驟S2中之研磨率 可設為例如1.8 μηι/分鐘以上。 於步驟S2中’較好的是以使化合物半導體之表面之氯濃 度為12〇x10、/cm2以上、15〇〇χΐ〇1。個以下之方式進 行研磨’更好的是以使其為跡，個w以上、 l_xl〇1G個W以下之方式進行研磨。化合物半導體之表 面之氯濃度可藉由上述負載係數L進行調整。具體而言， 若負載係數L較大則可提高化合物半導體之表面之⑶農 度，若負載係數《小則可降低表面之α濃度。又，化合 物半導體之表面之氯漠度亦可藉由研磨劑之氯離子之濃度 152595.doc -19- 201139632 進行調整。 於步驟S2中，以使化合物半導體之表面之氧濃度較好的 是4 atomic%以上、12 at〇mic%以下，更好的是5 at〇mic% 以上、10 atomic。/。以下之方式進行研磨。化合物半導體之 表面之氧濃度可藉由研磨劑之氧化還原電位進行調整。為 貫現上述範圍之氧濃度，例如，使用值為8 5以上、9 5 以下，且將pH值設為X時之氧化還原電位y(mV)滿足 -6〇x+140〇Sy$_60x+1700之研磨劑。為提高裝置之良 率，較好的是表面之氣濃度為12〇xl〇H)個/cm2以上、 150〇x1〇ig個/cm2以下，且氧濃度為4 at〇mic%以上、η atomic%以下。因此，較好的是使用將pH值設為X時之氧化 還原電位y(mV)滿足_60x+140〇sys_6〇x+17〇〇之研磨劑， 於負載係數L為0.08X10·9以上、〇.3〇xl〇-9以下之條件下進 行研磨β 又，於步驟S2中，較好的是以使表面之硫濃度為 120><1〇丨〇個/cm2以上、15〇〇χ1〇丨。個/cm2以下之方式進行研 磨。 繼而，清洗化合物半導體之表面（步驟S3)。於步驟U 中’亦可於清洗時施加起泡、超音波。作為此種清洗，例 如可列舉IPA(ISQprQpyl AleQhGl，異丙醇）清洗、膽驗清 洗、純水清洗等。於此情形時，可高效率地去除污潰，』 可減少微粒。又，亦可於純水中添加微量硫酸。於此情开 時’可控制表面之S濃度。清洗後之化合物半導體之表这 之S濃度較好的是12〇xl〇丨❹個/cm2以上、吻 152595.doc -20· 201139632 以下 更好的是1 5〇x 101。個/cm2以上、10〇〇χ 1 〇10個/em2以 下。 又’藉由步驟S3之清洗，可降低化合物半導體之表面之 氧化層之厚度。清洗後之氧化層之厚度較好的是1 nm以 下’更好的是0.8 nm以下。 於在步驟S2中所獲得之研磨後之化合物半導體之表面的 氣濃度未達12〇\1〇〗()個/(；1112、超過15〇〇><1〇1〇個/£^2之情形 時，較好的是於步驟83中，以使表面之氣濃度為12〇^〇1〇 個/cm2以上、15〇〇χ1〇ιο個/cm2以下之方式進行清洗。 同樣地，於在步驟S2中所獲得之研磨後之化合物半導體 之表面的氧濃度未達4 atomic%、超過12 at〇mic%之情形 時，較好的是於步驟S3中以使表面之氧濃度為4 at〇mic = 以上、12 atomic。/。以下之方式進行清洗。 作為如上所述之清洗，例如可列舉鹽酸清洗、膽鹼清 洗、純水清洗等。 於在步驟S2中研磨後之化合物半導體之表面之硫濃度未 達120XHT個W、超過15〇〇χ1〇,0個w之情形時較好 的是於步驟S3中以使表面之硫濃度為12〇χ丨〇ig個/cm2以 上、1500xl0iG個/cm2以下之方式進行清洗。 藉由實施以上步驟（步驟S1〜S3)，可製造旧中所示之實 施形態2之化合物半導體I 〇。 根據本實施形態;3之製造方法，山 衣龟万凌由於使用實施形態1之研 磨劑，因此可將化合物半導體1〇 守肢10之表面丨1之雜質濃度控制 於適當之範圍内。因此，於將化人你主道μ 寸化0物半導體〗0用作LED、 152595.doc 201139632 虽射寺半導體裝置用之基板時，可抑制在基板錢晶層之 界面上形成高電阻層。因此，若使用該化合物半導體製造 半導體裝置，則可抑制電阻升高，故而可抑制發光效率= 低。 (實施形態4) 圖3係概略地表示本發明之實施形態4中之半導體裝置μ 之剖面圖。參照圖3對本實施形態4中之半導體裝置2〇進行 說明。 參照圖3。實施形態4之半導體裝置2〇包括：實施形態2 之化合物半導體10、形成於化合物半導體1〇之表面u上之 •es日日層21、形成於蟲晶層21上之電極22、以及形成於與轰 曰曰層21相反側之化合物半導體1〇上之電極23。作為半導體 裝置’可列舉發光二極體、雷射二極體等發光裝置；整流 器、雙極電晶體、場效電晶體、HEMT(High mectr〇n Mobility Transistor :高電子遷移率電晶體）等電子裝置； 溫度感測器、壓力感測器、輻射感測器、可見光-紫外光 檢測器專半導體感測器，以及SAW裝置（Surface Acoustic Wave Device :表面聲波元件）等。於本實施形態4中，較好 的是磊晶層21包含活性層’且半導體裝置為雷射或LED。 (實施形態5) 本發明之實施形態5係關於製造方法，藉由該製造方法 製造本發明之實施形態4之半導體裝置2〇。 圖4係表示半導體裝置20之製造方法之流程圖。以下， 對本發明之實施形態5之製造方法進行說明。 152595.doc •22· 201139632 參照圖4 °實施準備實施形態2中之化合物半導體1 〇之步 驟s 1進行精加工研磨之步驟S2、及進行清洗之步驟S3。 繼而’於化合物半導體10之表面11上形成磊晶層21(步 驟S4)。蟲晶層21係藉由例如MOCVD(Metal Organic Cheimcal Vapor Dep〇shi〇n :有機金屬化學氣相沈積）法或 MBE(Molecuiar Beam Ephaxy :分子束磊晶）法等氣相沈積 法、LPE(Liquid Phase Epitaxy :液相磊晶）法等液相沈積 法等而形成。 繼而，於磊晶層21上形成電極22，並於與磊晶層21相反 側之化合物半導體丨〇上形成電極23(步驟S5)。亦可於磊晶 層21之一側上形成2個電極。電極22、23係例如藉由蒸鍍 法而幵y成進而，亦可使其晶片化，並搭載於封裝體中。 藉由實施以上步驟（步驟S1〜S5)可製造圖3中所示之半導 體裝置20。於如此所製造之半導體裝置中，由於可良好地 維持化合物半導體10之表面i丨之表面特性，因此可控制化 σ物半導租1〇與蟲晶層21之界面之雜質。因此，於半導體 裝置20例如為發光裝置之情形時，藉由減少流入至活性層 之電子之阻礙因素，而可良好地維持發光裝置之特性。 又，根據實施形態5，可提高良率而製造半導體裝置2〇。 [實施例1] 於本實施例中，對包含鹼金屬之碳酸鹽、鹼金屬之有機 酸鹽、氯系氧化劑、以及鹼金屬之磷酸鹽，且鹼金屬之碳 酸鹽與鹼金屬之有機酸鹽之濃度之和為〇〇1 m〇1/L以上、 0.02 mol/L以下之研磨劑之效果進行調查。 152595.doc -23- 201139632 (本發明例1〜6及比較例1〜9) 首先，準備藉由VB法而成長之摻以之⑽基板作為化 合物半導體8 其後’藉由外周加工、切片、兩面精研磨及濕式姓刻， 分別製成直徑為76 mm、厚度為550 μιη之非鏡面之基板。 將各基板黏附於陶瓷板上，並實施單面研磨作為一次研 磨。單面研磨係藉由包含膠體二氧化矽之研磨劑而實施 CMP(步驟S1)。藉由一次研磨使GaAs基板鏡面化。 繼而’分別準備表1及表2中所示之組成之研磨劑作為本 發明例1〜6及比較例1〜9之研磨劑。使用各研磨劑，分別進 行所準備之GaAs基板之拋光。研磨機係使用壓盤徑為 Φ820 mm者，拋光墊係使用麂皮型（步驟S2)。 於精加工研磨後將GaAs基板自板剝離，並實施IPA清 洗、膽鹼清洗、純水清洗（步驟S3)。各基板之厚度為5〇〇 μιη。藉此，獲得所製造之本發明例1〜6及比較例1〜9之化 合物半導體。 (評價方法） 刀別測疋本發明例1〜6及比較例1 ~9之化合物半導體之研 磨率。 將其結果記載於下述表1及表2之研磨率（研磨速度（gm/ 分鐘））中。 對於對本發明例1〜6及比較例1〜9之化合物半導體進行研 磨後之表面，使用KLA Tencor公司之Surfscan 6220測定 LPD及HAZE。將其結果分別記載於下述表1及表2中。 152595.doc • 24 · 201139632 於本發明例1〜6及比較例1〜9之化合物半導體之經研磨之 表面上藉由MOCVD法形成蟲晶層，並藉由以下條件之 PL(Photo Luminescence，光致發光）強度測定方法測定PL 強度。作為磊晶層’形成有11型八1,1〇3>；11111.?{111?(〇<^1， 〇<yl ’ xl+yl<l)半導體層、以5對之井層（Gay3ln丨·y3p (0<y3<l)層）與障壁層（AIx4Gay4Ini_x4.y4p(〇<X4，〇<y4， x4+y4<l)層）所形成之多重量子井構造之發光層及p型 ，0<y2，x2+y2<l)半導體層、p型 GaAs接觸層。將激發光波長設為532 nm，對600 nm以 上、700 nm以下之光進行分光並利用光電倍增器進行檢測 而算出PL強度。測定機係使用Nan〇metrics公司製造之 PLM 150。將其結果記作下述表丨及表2之磊晶特性之pL& 度（單位：a.u.)(步驟S4)。 繼而，於本發明例丨〜6及比較例丨〜9之卩型。^接觸層 上，措由真空蒸鍍法形成八^以電極作為？側電極。於η型 GaAs半導體基板之未形成有ΙΠΑ族化合物半導體層之主 表面上，藉由真空蒸錢法形成如如電極作為η側電曰極（步 驟S5)。測定如此而製作之半導體裝置之良率。將其結果 記作下述表1及表2之裝置特性之良率。

S 152595.doc •25· 201139632 【Ιί 152595.doc 本發明例6 0.018 0.002 0.03 0.02 (N (N 〇 0.92 本發明例5 | 0.014 I 0.004 0.03 0.02 <N 〇〇 0.85 yr) ΟΟ 本發明例4 I 0.014 [0.002 | 0.03 0.02 CN 卜 0.86 ο 本發明例3 「0.012 | 0.002 0.03 0.02 (Ν 0.91 00 JO 本發明例2 0.008 0.004 0.03 0.02 CN ν〇 本發明例1 0.008 0.002 0.03 0.02 00 寸 CS CN \〇 碳酸納(mol/L) 蘋果酸納(mol/L) 二氣異三聚氰酸鈉(mol/L) 三聚填酸納(mol/L) 研磨速度(μηι/分鐘） LPD(個/基板） 1 α ω Ν < X PL 強度(a.u.) 良率(％) 研磨劑之調配量 研磨特性 基板特性 磊晶特性 裝置特性 【<N<〕 -26- 比較例9 0.008 j 0.004 1 0.03 1 ο m ο ίη t—^ 寸 o Ο 比較例8 「0.008 1 i 0.004 ο 丨 0.02 1 rf ο 寸· o ο 比較例7 〇 j 0.02 1 0.03 1 0.02 οο ο r-H 00 CN cs o ο 比較例6 | 〇 j 0.01 Γ 0.03 ι 1 0.02 1 σ\ ο CN 00 CN CN o ο 比較例5 | 0.020 I ο 1 0.03 1 0.02 CN (Ν 对 o 比較例4 | 0.020 I j 0.004 1 0.03 1 0.02 ΓΊ <Ν (N O) o οο (Ν 比較例3 | | 0.024 1 ο 1 0.03 1 1 0.02 1 <Ν - CN oo o 艺 比較例2 | 1 0.006 J 1 0.002 1_0.03 I _0.02 1 ΓΟ (N 寸 o ο 比較例1 | 0.008」 ο 1 0.03 I 1 0.02 卜 (N vq c> ο 碳酸納(moI/L) 蘋果酸納(mol/L) 二氣異三聚氰酸鈉(mol/L) 三聚碳酸鈉(mol/L) 研磨速度(μητ/分鐘） LPD(個/基板） Cu S N < X PL 強度(a.u.) 良率(％) 研磨劑之調配量 研磨特性 基板特性 磊晶特性 裝置特性 201139632 (評價結果） 如表1中所記載’鹼金屬之碳酸鹽與鹼金屬之有機酸鹽 之濃度之和為0.01 m〇l/L以上、0 02 m〇i/L以下之本發明例 1〜ό之化合物半導體之表面的1^〇為1〇(個/基板）以下，且 HAZE為1.2 ppm以下，可維持表面之良好之品質。進而， 本發明例1〜6之研磨率為1.8 pm/分鐘以上’可維持較高之 研磨率。 若於使用本發明例1〜6之研磨劑而製造之化合物半導體 之表面上形成磊晶層，則可使PL強度為丨2 a u以上，且 可維持磊晶層之較高之品質。 若利用使用本發明例1〜6之研磨劑而製造之化合物半導 體製作半導體裝置’則可使良率為53%以上。 另一方面’如表2所記載，使用鹼金屬之碳酸鹽較少且 不含鹼金屬之有機酸鹽之研磨劑的比較例丨、及使用鹼金 屬之碳酸鹽與有機酸鹽之和較少之研磨劑的比較例2之 HAZE較高，且研磨率亦較低。 使用鹼金屬之碳酸鹽較多且不含鹼金屬之有機酸鹽之研 磨劑的比較例3、及鹼金屬之碳酸鹽與有機酸鹽之和較多 的比較例4之LPD較高。 使用不含有機酸鹽之研磨劑的比較例5之LPD較高。使 用不含鹼金屬之碳酸鹽之研磨劑的比較例6及7之HAZE及 LPD較高，且研磨率亦較低。 使用不含氣系氧化劑之研磨劑的比較例8之HAZE及LPD 較兩，且研磨率亦較低。使用不含驗金屬之ΐ粦酸鹽之研磨 152595.doc -27· 201139632 劑的比較例9之HAZE及LPD較高’且研磨率亦較低。 又，若使用比較例1〜9之化合物半導體而形成悬晶層， 則PL強度低於本發明例1〜6。又，使用比較例1〜9之化合物 半導體而製作半導體裝置時之良率亦低於本發明例丨〜6。 由此亦可知，由於化合物半導體之表面之品質較差而導致 半導體裝置之品質降低。 由以上可確認，根據本實施例，藉由使用包含鹼金屬之 碳酸鹽、鹼金屬之有機酸鹽、氣系氧化劑、以及鹼金屬之 磷酸鹽，且鹼金屬之碳酸鹽與鹼金屬之有機酸鹽之漠度之 和為0.01 mol/L以上、〇.〇2 mol/L以下之研磨劑，而可維持 化合物半導體之表面之良好之品質，並且可維持較高之研 磨率。 [實施例2] 於本實施例中，對使用具有〇 〇35 m〇i/L以上、〇 〇6〇 mol/L以下之濃度之二氯異三聚氰酸鈉作為氣系氧化劑之 效果進行調查。 (本發明例7〜12) 首先，對藉由HB法而成長之摻Si2GaAs基板進行與實 施例1相同之加工步驟，藉此準備作為化合物半導體（步驟 S1) 〇 刀別準備下述表3中所示之組成之研磨劑作為本 發月例7 12之研磨劑。關於精加工研磨，基本上係與本發 '同樣地進仃，但於藉由表3中所示之研磨劑進行精 加工研磨之方面與其不同。藉此，分別製成直徑為50 _ 152595.doc -28- 201139632 且厚度為400 μηι之基板。藉此，獲得所製造之本發明例 7〜12之化合物半導體。 (評價方法） 對本發明例7〜12之化合物半導體分別測定研磨率（研磨 速度）、LPD& ΗΑΖΕ。研磨率、LPD及HAZE係與實施例1 同樣地進行測定。將其結果示於下述表3。 又，使用本發明例7〜12之化合物半導體，與實施例】同 樣地分別測疋PL強度及半導體裝置之良率。將其结果示於 下述表3 ° I52595.doc -29- 201139632 【ε<〕 本發明例12 0.008 0.004 0.090 0.018 CN 〇〇 T—Η (N m 本發明例11 0.008 0.004 0.060 0.018 CN CN rn 卜 本發明例10 1_ 0.008 0.004 0.050 0.018 m CN 寸 (N (N 本發明例9 0.008 0.004 0.040 0.018 ψ Ή CN 寸 <N o 本發明例8 0.008 0.004 0.035 0.018 CN in CN 00 v〇 本發明例7 1_________ 0.008 0.004 0.030 0.018 卜 Os 〇 CN 碳酸納(mol/L) 蘋果酸納(mol/L) 二氯異三聚氰酸鈉(mol/L) 三聚填酸納(mol/L) 研磨速度(μιη/分鐘） LPD(個/基板） a & ω N < PL 強度(a.u.) 良率(％) 研磨劑之調配量 研磨特性 基板特性 磊晶特性 裝置特性 152595.doc -30- 201139632 (評價結果） 如表3所示，可知本發明例7〜12之化合物半導體可維持 較低之LPD及HAZE，且可維持較高之研磨率。又，可知 亦可提高使用本發明例7〜12之化合物半導體而製作之蟲晶 層之特性及裝置之特性。 如表3所示，可知使用具有〇 〇35 m〇1/L以上、〇 〇6〇 mol/L以下之濃度之二氯異三聚氰酸鈉的本發明例8〜11尤 其可維持較低之LPD及HAZE，且可維持較高之研磨率。 亦即，使用未達0.G35 md/L之二氯異三聚氰㈣之本發明 例7之研磨率低於本發明例8〜u。又，使用超過〇 〇6〇 mol/L之二氯異三聚氰酸鈉之本發明例丨2之haze高於本發 明例8〜11。 由以上可確6忍，根據本實施例，藉由使用具有〇 $ mol/L以上、〇·_ m〇1/L以下之濃度之二氣異三聚氰酸鈉 作為氯系氧化劑，而可進—步提高研磨率，並且可更高地 維持化合物半導體之表面之品質。 [實施例3 ] 於本貫施例中，對驗金屬之鱗酸鹽為具有〇〇15 〇狀以 0.025 mol/L以下之濃度之三聚碟酸鈉之效果進行調 查。 (本發明例13〜18) 百先’準備错*VB法而成長之摻以之〇士基板作為化 合物半導體（步驟Sl)。 繼而’分別準備下述表4中所示之組成之研磨劑作為本 152595.doc •31- 201139632

發明例13〜18之研磨劑。關於研磨梵士 L 1祕 基本上係與本發明例 1〜6同樣地進行’但於藉由表3中 τ所不之研磨劑進行精加工 研磨之方面與其不同。藉此，分 Μ製成直徑為76 mm且厚 度為650 μηι之基板。藉此，獲得所制 &呀所製造之本發明例13〜18 之化合物半導體。 (評價方法） 對本發明例i3〜18之化合物半導體分別測定研磨率（研磨 速度）、LPD、HAZE及經精加工研磨之表面之氧化層之厚 度。研磨率、LPD及HAZE係與實施例1同樣地進行測定。 氧化層之厚度係藉由橢圓偏光計進行測定。將其結果示於 下述表4。 又，使用本發明例13〜1 8之化合物半導體，與實施例j同 樣地分別測定PL強度及半導體裝置之良率》將其結果示於 下述表4。 152595.doc 32· 201139632 【寸<1 本發明例18 0.018 0.002 0.03 0.035 κη r4 ON (N ^本發明例17 0.018 0.002 0.03 0.025 寸 oi 卜 0.98 r-M 1—< L本發明例16 0.018 0.002 0.03 0.022 <N \〇 0.97 i 0.82 寸 IT) 本發明例15 0.018 0.002 0.03 0.018 <N 〇〇 0.95 ! 00 〇 m in 本發明例14 0.018 0.002 0.03 1____ 0.015 O) 卜 0.95 0.78 CN CN in 本發明例13 0.018 0.002 0.03 1_________ 0.010 VO r-^ 00 0.93 「0.72 cn 碳酸鈉(mol/L) 蘋果酸納(mol/L) 二氯異三聚氰酸鈉(mol/L) 三聚填酸納(mol/L) 研磨速度(μιη/分鐘） LPD(個/基板） α. Oi w N < 氧化層厚度(nm) PL 強度(a.u.) 良率(％) 研磨劑之調配量 研磨特性 基板特性 磊晶特性 裝置特性 s 152595.doc -33- 201139632 (評價結果） 如表4所示，可知本發明例13〜18之化合物半導體可維持 較低之LPD及HAZE，且可維持較高之研磨率。又， 口J知 亦可提高使用本發明例13〜18之化合物半導體而製作之磊 晶層之特性及裝置之特性。 又，如表4所示，可知使用具有〇 〇15 m〇1/L以上、〇 〇乃 mol/L以下之濃度之三聚磷酸鈉的本發明例丨4〜丨7尤其可維 持較低之LPD及HAZE，且可維持較高之研磨率。亦即， 使用未達0.015 mol/L之三聚磷酸鈉的本發明例13之研磨率 低於本發明例14〜17。又，使用超過〇 〇25 m〇1/L之三聚磷 酸鈉的本發明例18之氧化層之厚度大於本發明例Η〜Η。 因此，使用本發明例18之化合物半導體而形成磊晶層時之 PL強度雖然高於比較例丨〜9，但低於本發明例My?。 由以上可確認，根據本實施例，鹼金屬之磷酸鹽係使用 具有0.015 mol/L以上、〇.()25 mQl/L以下之i度之三 鈉’藉此可it -步提高研磨帛，並且可更高地維持化合物 半導體之表面之品質。 ° [實施例4 ] 於本實施例中，對研磨劑之ρΗ值為8 5以上、9 $以下’ 且將pH值設為X時之氧化還原電位y(mv)滿足 剛^^術+⑽之效果進行調查。χ，㈣以由將研 磨劑之黏度設為r|(mPa.s)、周速設為v(m/s)、 施加之壓力 設為P(kPa)時之以ηxV/p表示之負載係數L為oo8χl09以 上、0.3㈢以下之方式進行研磨之效果進行調查。 152595.doc •34- 201139632 (本發明例19〜28) 首先，準備藉由VB法而成長之摻Si之GaAs基板作為化 合物半導體（步驟S1)。 繼而’於本發明例19〜28中，使用如下研磨劑：包含作 為鹼金屬之碳酸鹽之碳酸鈉、作為鹼金屬之有機酸鹽之頻 果酸鈉、作為氣系氧化劑之二氯異三聚氰酸鈉、以及作為 驗金屬之磷酸鹽之三聚磷酸鈉’且鹼金屬之碳酸鹽與鹼金 屬之有機酸鹽之濃度之和為0.01 m〇l/L以上、〇 〇2 m〇i/L# 下。再者，本發明例23之研磨劑之調配量係將碳酸鈉設為 0.012 mol/L、蘋果酸鈉設為〇_0〇6 mol/L、二氣異三聚氣酸 鈉設為0.05 mol/L、三聚磷酸鈉設為0.02 丨/l。 關於研磨，基本上係與本發明例丨〜6同樣地進行，但於 使用上述研磨劑，於藉由表5中所示之研磨條件進行精加 工研磨之方面與其不同。藉此 厚度為600 μιη之基板。藉此 19〜28之化合物半導體。 ，分別製成直徑為76 mm且 ’獲得所製造之本發明例 再者’下述表5中所記載之研磨劑之阳值$利用使用阳 值10.0、PH值6.9、pH值4.0之標準溶液而進行校正之 /辰度測定計所測定之值。 (評價方法） 本發㈣19〜28之化合物半導體分別敎研磨率（研磨 =度及«度。氧濃度係藉由他進行測定 濃度係精由了㈣進行敎。將其結^於下述表卜 又，使用本發明例19〜28之化合物半導麵 樣地分別測定半導體裝置之良率。將其結果;於：^ 152595.doc -35- 201139632 本發明例 28 Os 860 0.30 ^-ϊ 对· ΙΛ1 寸 1500 m v〇 本發明例 27 〇\ 1160 0.08 0.96 <Ν <N <N \〇 本發明例 __26_ ο 1210 0.30 对· (N 1 1500 (N cn 本發明例 25 ON 1160 0.40 <Ν κη rn CN 2000 本發明例 24 Os 1160 0.30 V) — yr> m (N (Ν 1500 <n 本發明例 23 On 1050 CN 宕 (N (N 〇 1000 本發明例 22 ο os 0.12 ΓΛ <N O) 200 CN 本發明例 1_21__ OS § 〇〇 0.08 0.96 (Ν l> 寸 本發明例 j 20 Ο 1 860 0.05 00 v〇 ON 寸 § 00 m 本發明例 19 750 0.08 0.96 (Ν ΓΛ vo pH值 電位(mV) 負載係數L ηχΥ/Ρ(χ1〇·9) 黏度(mPa · s) 周速(m/s) 愿力(kPa) 研磨速度 (μπι/分鐘） 氧濃度(at%) 氣濃度 (χΙΟ10 個/cm2) 良率(％) 研磨劑 研磨條件 研磨特性 基板之表 面 裝置特性 -36- 152595.doc 201139632 (評價結果） 如表5所示，研磨劑之PH值為8.5以上、9.5以下，且將 pH值設為X時之氧化還原電位y(mV)滿足撕+14嶋丫 ‘ -6〇X+⑽之本發明例2〇〜25、27、28之表面之氧濃度為4 atomic。/。以上、12at〇mic%以下，且位於適當之範圍内。 另一方面，將pH值設為X時之氧化還原電位y(mV)小於 -SOx+MOOSy之本發明例19之氧濃度為3 at〇mic%，氧濃 度較低。又，將pH值設為x時之氧化還原電位y(mV)大於 -60x+17002y之本發明例26之氧濃度為l6 at〇mic%，氧濃 度較高。 又，以由將研磨劑之黏度設為η(ηιρ& . s)、周速設為 V(m/s)、施加之壓力設為P(kPa)時之以ηχν/ρ表示之負載 係數L為0_08xl〇-9以上、〇.3〇χ1〇·9以下之方式進行研磨之 本發明例19、21〜24、26〜28之氯濃度為12〇)<1〇1〇個/(^2以 上、1500Χ101。個/cm2以下，且位於適當之範圍内。 另一方面，負載係數L未達〇·〇8χ1〇-9之本發明例2〇之表 面之氣濃度為6〇xl〇10個/cm2 ,氣濃度較低。負栽係數乙超 過0·3χ10·9之本發明例25之表面之氯濃度為2〇〇〇xl〇10個/cm2， 氣濃度較高。 又’於進行研磨之步驟中’以使表面之氧濃度為4 atomic%以上、12 atomic%以下，且表面之氣濃度為 12〇χ101()個/cm2以上' l50〇xl〇i°個/cm2以下之方式進行研 磨之本發明例21〜24、27、28之半導體裝置之良率高達 51%以上。由此可知，藉由將化合物半導體之表面之氧農 152595.doc -37· 201139632 度及氣濃度設於該範圍内，而可良好地維持表面之品質。 由以上可碟認’根據本實施例，藉由研磨劑2pH值為 8.5以上、9.5以下，且將pH值設為χ時之氧化還原電位 而可將表面之氧濃 y(mVh^S-60x+140〇Sy$-60x+i7〇〇, 度控制於適當之範圍内。 又，可確認藉由以由將研磨劑之黏度設為η(ηιρ3 3)、周 速設為V(m/s)、施加之壓力設為p(kpa)時之以ηχν/ρ表示 之負載係數L為0.08χΙΟ·9以上、〇.3〇xio·9以下之方式進行 研磨，而可將表面之氣濃度控制於適當之範圍内。 如上所述般對本發明之實施形態及實施例進行說明，但 當初亦預定可將各實施形態及實施例之特徵進行適當組 合。又，應認為本次所揭示之實施形態及實施例全部内容 均為例示’而非對本發明之限制。本發明之範圍並非由上 述實施形態表示而是由申請專利範圍所表示，且意欲包括 與申請專利範圍均等之含義及範圍内之全部變更。 【圖式簡單說明】 圖1係概略地表示本發明之實施形態2之化合物半導體之 剖面圖。 圖2係表示本發明之實施形態3之製造方法之流程圖。 圖3係概略地表示本發明之實施形態4之半導體裝置之剖 面圖。 圖4係表示本發明之實施形態5之製造方法之流程圖。 【主要元件符號說明】 10 化合物半導體 152595.doc -38 - 201139632 11 表面 20 半導體裝置 21 蟲晶層 22 ' 23 電極 152595.doc •39

Claims (1)

1. 201139632 七、申請專利範圍： i· 一種研磨劑，其係用於GaaIn(1⑷AspP(1.p)(0g i , 〇=Ρ~ι)化合物半導體者；且其包含： 驗金屬之碳酸鹽、 驗金屬之有機酸鹽、 氯系氧化劑、以及 驗金屬之磷酸鹽； 上述驗金屬之碳酸鹽與上述鹼金屬之有機酸鹽之濃度 之和為0.01 mol/L以上、0.02 m〇i/L以下。 2.如請求項1之研磨劑，其中上述鹼金屬之碳酸鹽為碳酸 納’且上述碳酸鈉之濃度為〇 〇〇8 mol/L以上' 0.018 mol/L以下。 3·如凊求項1或2之研磨劑，其中上述鹼金屬之有機酸鹽為 二羧酸鈉。 4.如請求項3之研磨劑，其中上述二羧酸鈉為選自由酒石 酸納、蘋果酸鈉及琥珀酸鈉所組成群中之至少1種。 5·如請求項1或2之研磨劑，其中上述氣系氧化劑為二氯異 二聚氰酸鈉，且上述二氯異三聚氰酸鈉之濃度為〇 〇3 5 mol/L以上、0.060 mol/L以下。 6.如請求項1或2之研磨劑，其中上述鹼金屬之磷酸鹽為三 聚填酸鈉’且上述三聚磷酸鈉之濃度為〇〇15 m〇i/L& 上、0.025 mol/L以下。 7·如請求項1或2之研磨劑’其中PH值為8.5以上、9 5以 下； 152595.doc 201139632 將pH值設為χ時之氧化還原電位y(mV)滿足 -60x+1400$yS-60x+1700。 8. 一種化合物半導體之製造方法，其包括如下步驟：準備 GaaIn(卜(^AspPo-p^O^aSl，〇$β^ι)化合物半導體；以及 使用如請求項1至7中任一項之研磨劑，對上述化合物 半導體之表面進行研磨。 9. 如請求項8之化合物半導體之製造方法，其中於上述進 行研磨之步驟中，以由將上述研磨劑之黏度設為 Tampa’s)、周速設為V(m/s)、施加之壓力設為p(kpa)時之 以W/P表示之負載係數為〇 〇8χ1〇·9以上、〇 3〇χΐ〇9以 下之方式進行研磨。 其進而包括 導體之上述 10.如請求項8或9之化合物半導體之製造方法， 於上述進行研磨之步驟後清洗上述化合物半 表面之步驟。 n.如請求項1()之化合物半導體之製造方法，其中於上述進 订準備之步驟中，準備GaA_為上述化合物半導體. 上=上述進行研磨之步驟及上述進行清洗之㈣，，使 =面之氧濃度為4 at〇mic%u上、12以下， 使上述表面之氣漠度為120，]。個w 150〇χΐ〇ι〇 個/cm2 以下。 12. 如請求項10之化合物半導體之製造方法， 進行研磨之步驟及上述進行清洗之步驟，传曰述 硫濃度為120x10丨0個/cm2以 ，吏上述表面之 m 以上、15〇〇><1〇1〇個 13. —種半導體裝置之製造方法，並 下。 ，、括如下步驟：準備藉 152595.doc 201139632 由如請求項8至12中任一項之化合物半導體之製造方法 而製造之化合物半導體；以及 於上述化合物半導體上形成1層以上之磊晶層。 152595.doc