TW202311586A - 磷化銦基板 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種磷化銦基板，其於晶圓表面之鏡面研磨後，能夠良好地抑制將用於研磨之板自晶圓背面側剝離時碎屑之產生。本發明之磷化銦基板係於晶圓中取與主面平行之平面A時，包含晶圓邊緣與平面A之交線且與晶圓邊緣相接之平面B和於平面A之晶圓外側方向延長之面在主面側所成的角θ，針對距主面之距離成為100 μm以上200 μm以下之所有平面A，均為0°＜θ≦120°，於與晶圓邊緣正交之剖面中，於主面側及主面相反之面側具有邊緣圓角（edge round），自主面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
f為50 μm以上130 μm以下，自主面相反之面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
b為150 μm以上400 μm以下，厚度為330 μm以上700 μm以下。
Description
本發明係關於一種磷化銦基板。
磷化銦（InP）為由III族之銦（In）與V族之磷（P）所構成的III-V族化合物半導體材料。作為半導體材料之特性，其所具有之特性為：於室溫下帶隙為1.35 eV，電子遷移率為4600 cm
2/V・s左右，高電場下之電子遷移率成為較矽或砷化鎵等其他一般半導體材料高之值。又，常溫常壓下之穩定之結晶構造為立方晶的閃鋅礦型構造，特徵在於，其晶格常數具有較砷化鎵（GaAs）或磷化鎵（GaP）等化合物半導體大之晶格常數。
成為磷化銦基板之原料的磷化銦之鑄錠，通常被切片為既定厚度，被研削為所期望之形狀，經適當機械研磨之後，為了將研磨屑或因研磨產生之損傷去除，而供蝕刻或精密研磨（拋光）等。
有時於磷化銦基板之主面，藉由磊晶生長而設置磊晶結晶層（專利文獻1）。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2003-218033號公報
於實施磊晶生長之後，進而進行後續步驟之情形時，由於不需要基板之厚度，故而藉由背面研磨（backlap）等方法而自晶圓背面進行研磨，使基板薄至例如100 μm以上200 μm以下。此處，一般而言，由於晶圓之邊緣部為尖突形狀，故於藉由背面研磨（亦稱為backlap）等方法而自晶圓背面研磨時，邊緣部會變得更尖，因此存在晶圓容易斷裂的問題點。
針對此種問題，有如下技術，其係藉由控制晶圓之表面倒角部分之倒角寬度及圓弧部之半徑R，而抑制利用背面研磨等方法自晶圓背面進行研磨時邊緣部之尖突。此時，關於晶圓之倒角部分的研磨，一般係上下對稱地設計，故晶圓之背面亦被研磨成相同之形狀。
通常，磷化銦基板為了進行磊晶生長而會實施鏡面研磨。作為該鏡面研磨，就平坦度等觀點，一般為以下方法：將樹脂蠟等熔解於陶瓷板，使用旋轉塗佈等以1～2 μm之厚度均勻地塗佈在晶圓之背面側，於將晶圓貼附於陶瓷板之狀態下進行研磨。又，即便於對晶圓之兩面進行鏡面研磨的情形時，亦期望於藉由利用上平台與下平台夾著且同時使其自轉公轉而進行研磨後，以降低兩面研磨時之加工損傷及去除表面之微小傷痕為目的，利用與上述相同之方法於將晶圓之背面貼附於陶瓷板的狀態下進行研磨。研磨後，將晶圓自陶瓷板剝離並進行清洗。作為剝離方法，存在加熱而將樹脂蠟熔解之方法或將刮板等治具插入至背面側，使用槓桿原理進行剝離之方法等，但利用刮板之剝離於作業上較為簡便且一般。
此時，如上述，於控制晶圓之表面倒角部分之倒角寬度及圓弧部之半徑R時，若晶圓之背面亦被研磨成相同之形狀，則背面側之倒角寬度成為與表面側之倒角寬度相同程度的大小。此處，於表面側之倒角寬度狹窄的情形時，同樣地，背面側之倒角寬度亦會變得狹窄，故於鏡面研磨後之晶圓自陶瓷板剝離的作業時，會有於晶圓之背面側產生碎屑之虞。
本發明係為了解決如上述之問題而完成者，目的在於提供一種磷化銦基板，其於晶圓表面之鏡面研磨後，能夠良好地抑制將用於研磨之板自晶圓背面側剝離時碎屑之產生。
本發明之實施形態由以下之（1）～（5）規定。
（1）一種磷化銦基板，其係於晶圓中取與主面平行之平面A時，包含晶圓邊緣與該平面A之交線且與該晶圓邊緣相接之平面B和於該平面A之晶圓外側方向延長之面在主面側所成的角θ，針對距該主面之距離為100 μm以上200 μm以下之所有該平面A，均為0°＜θ≦120°，
於與該晶圓邊緣正交之剖面中，於該主面側及該主面相反之面側具有邊緣圓角（edge round），
自該主面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
f為50 μm以上130 μm以下，
自該主面相反之面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
b為150 μm以上400 μm以下，
厚度為330 μm以上700 μm以下。
（2）如（1）之磷化銦基板，其中，該所成之角θ針對距該主面之距離為100 μm以上200 μm以下之所有該平面A，均為60°≦θ≦120°。
（3）一種磷化銦基板，其係於晶圓中取與主面平行之平面A時，包含晶圓邊緣與該平面A之交線且與該晶圓邊緣相接之平面B和於該平面A之晶圓外側方向延長之面在主面側所成的角θ，針對距該主面之距離為100 μm以上200 μm以下之所有該平面A，均為60°≦θ≦110°，
於與該晶圓邊緣正交之剖面中，於該主面側及該主面相反之面側具有邊緣圓角，
自該主面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
f為80 μm以上110 μm以下，
自該主面相反之面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
b為150 μm以上210 μm以下，
直徑為50.8 mm以下且厚度為330 μm以上380 μm以下。
（4）一種磷化銦基板，其係於晶圓中取與主面平行之平面A時，包含晶圓邊緣與該平面A之交線且與該晶圓邊緣相接之平面B和於該平面A之晶圓外側方向延長之面在主面側所成的角θ，針對距該主面之距離為100 μm以上200 μm以下之所有該平面A，均為90°≦θ≦120°，
於與該晶圓邊緣正交之剖面中，於該主面側及該主面相反之面側具有邊緣圓角，
自該主面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
f為80 μm以上110 μm以下，
自該主面相反之面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
b為180 μm以上230 μm以下，
直徑為50.8 mm以下且厚度為480 μm以上530 μm以下。
（5）一種磷化銦基板，其係於晶圓中取與主面平行之平面A時，包含晶圓邊緣與該平面A之交線且與該晶圓邊緣相接之平面B和於該平面A之晶圓外側方向延長之面在主面側所成的角θ，針對距該主面之距離為100 μm以上200 μm以下之所有該平面A，均為90°≦θ≦120°，
於與該晶圓邊緣正交之剖面中，於該主面側及該主面相反之面側具有邊緣圓角，
自該主面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
f為90 μm以上130 μm以下，
自該主面相反之面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
b為270 μm以上350 μm以下，
直徑為76.2 mm以下且厚度為570 μm以上630 μm以下。
（6）如（1）至（5）中任一項之磷化銦基板，其中，自該主面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
f和自該主面相反之面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
b的比：X
b/X
f為1.25以上8.0以下。
（7）如（6）之磷化銦基板，其中，該X
b/X
f為1.70以上3.0以下。
若根據本發明之實施形態，可提供一種磷化銦基板，其於晶圓表面之鏡面研磨後，能夠良好地抑制將用於研磨之板自晶圓背面側剝離時碎屑之產生。
[磷化銦基板]
以下，說明本實施形態之磷化銦基板的構成。
本實施形態之磷化銦（InP）基板具有用以形成磊晶結晶層之主面，及主面之相反側的背面。
用以形成磊晶結晶層之主面，為將本實施形態之磷化銦基板用作磊晶生長用之基板以便形成半導體元件構造時實際實施磊晶生長的面。
磷化銦基板之主面的最大直徑並無特別限定，可為49～151 mm，亦可為49～101 mm。磷化銦基板之平面形狀可為圓形，亦可為四邊形等矩形。
磷化銦基板之厚度並無特別限定，例如較佳為300～900 μm，更佳為300～700 μm。尤其於口徑大之情形時，若磷化銦基板之厚度未達300 μm，則有斷裂之虞，若超過900 μm，則有時會發生浪費母材結晶之問題。
本實施形態之磷化銦基板，作為摻雜劑（雜質），亦可以載子濃度成為1×10
16cm
-3以上1×10
19cm
-3以下之方式含有Zn，亦可以載子濃度成為1×10
16cm
-3以上1×10
19cm
-3以下之方式含有S，亦可以載子濃度成為1×10
16cm
-3以上1×10
19cm
-3以下之方式含有Sn，亦可以載子濃度成為1×10
6cm
-3以上1×10
9cm
-3以下之方式含有Fe。
本實施形態之磷化銦基板於一態樣中，於晶圓中取與主面平行之平面A時，包含晶圓邊緣與上述平面A之交線，且與上述晶圓邊緣相接之平面B和於上述平面A之晶圓外側方向延長之面在主面側所成的角θ，針對距上述主面之距離成為100 μm以上200 μm以下之所有上述平面A，均為0°＜θ≦120°。
為了理解上述平面A、平面B及角θ等，圖1～3分別表示磷化銦基板之晶圓邊緣附近的剖面示意圖。磷化銦基板之晶圓邊緣的剖面如圖1～3所示，長方形之角被切削（被倒角），而成為曲線狀。因此，上述角θ之大小會根據晶圓之哪個部分取平面A而發生變化。又，該角θ越接近180°，晶圓邊緣越尖。再者，圖1～3分別為用以理解本發明之磷化銦基板中之平面A、平面B、交線及角θ的圖式，其等並不直接表示本發明之磷化銦基板。又，於本發明中，所謂「晶圓邊緣」，表示磷化銦基板之側面，即，除了主面與背面以外之外表面。
圖1所示之例中，於晶圓之厚度方向中心取平面A。因此，包含晶圓邊緣與平面A之交線且與晶圓邊緣相接之平面B和於平面A之晶圓外側方向延長之面所成的角θ成為90°。
圖2所示之例中，於晶圓之厚度方向上之上部取平面A。如此，於晶圓之厚度方向上之上部取平面A的情形時，包含晶圓邊緣與平面A之交線且與晶圓邊緣相接之平面B和於平面A之晶圓外側方向延長之面所成的角θ成為鈍角（90°＜θ＜180°）。
圖3所示之例中，於晶圓之厚度方向上之下部取平面A。如此，於晶圓之厚度方向上之下部取平面A的情形時，包含晶圓邊緣與平面A之交線且與晶圓邊緣相接之平面B和於平面A之晶圓外側方向延長之面所成的角θ成為銳角（0°＜θ＜90°）。
而且，本實施形態之磷化銦基板，被控制為該角θ關於距主面之距離成為100 μm以上200 μm以下之所有平面A均成為0°＜θ≦120°。若藉由此種構成，於對磷化銦基板藉由背面研磨等方法自晶圓背面進行研磨至平面A時，晶圓邊緣之尖突會受到抑制。因此，例如於製程中等，可良好地抑制晶圓邊緣產生斷裂等損傷。較佳為被控制為該角θ關於距主面之距離成為100 μm以上200 μm以下之所有平面A均成為60°≦θ≦120°。
如上述，平面B為包含晶圓邊緣與平面A之交線且與晶圓邊緣相接之平面，但即便決定晶圓邊緣與平面A之交線，平面B與向平面A之晶圓外側方向延長之面在主面側所成的角θ之值亦會根據晶圓邊緣之表面粗糙度的程度而作某程度之變化。關於因該晶圓邊緣之表面粗糙度引起之角θ的變化，可認為對尤其是本發明之效果即抑制藉由背面研磨等方法而自晶圓背面進行研磨時所產生之晶圓邊緣尖突所造成的影響非常小。再者，本發明之實施形態中規定的各角θ如下述，係藉由利用Wafer Edge Profile Checker（雄飛電子公司製造之EPRO-212EO）觀察晶圓邊緣之形狀而測得者，關於平面B，不管晶圓邊緣之表面粗糙度為何種程度，只要為以可使用該Wafer Edge Profile Checker測定之程度的精確度測定者即可。
本實施形態中，係將平面A設為距主面之距離成為100 μm以上200 μm以下之所有平面A，其原因在於，藉由背面研磨等方法自晶圓背面研磨至距主面之距離成為100 μm以上200 μm以下之厚度的磷化銦基板可獲得上述效果。又，本實施形態之磷化銦基板的厚度為330 μm以上700 μm以下。
本實施形態之磷化銦基板如圖4所示，於與晶圓邊緣正交之剖面中，於主面側及主面相反之面側（背面側）具有邊緣圓角。又，自主面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
f被控制為50 μm以上130 μm以下，自背面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
b被控制為150 μm以上400 μm以下。
如此，由於自主面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
f被控制為50 μm以上130 μm以下，故於對磷化銦基板藉由背面研磨等方法自晶圓背面進行研磨至平面A時，晶圓邊緣之尖突會受到抑制。因此，例如於製程中等，可良好地抑制晶圓邊緣產生斷裂等損傷。又，自背面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
b被控制為150 μm以上400 μm以下。如此，藉由將晶圓主面側與背面側之倒角形狀非對稱地設計，使背面側之倒角寬度變大，例如可確保將刮板等治具插入至背面側之空間。因此，於鏡面研磨後，可不產生碎屑地輕易自陶瓷板剝離晶圓。若自背面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
b為150 μm以上，則將刮板等治具插入至背面側之空間變寬，可良好地抑制碎屑之產生。若自背面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
b為400 μm以下，則可抑制基板之背面側的邊緣形狀過度侵蝕至表面側，確保表面側之倒角寬度，抑制研磨裕度之消失。自背面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
b較佳為160 μm以上340 μm以下。
又，晶圓邊緣亦可構成為包含：
錐形部：以自主面側及/或背面側分別使晶圓厚度減少之方式形成；及
邊緣圓角：向錐形部平滑地連接。
於圖4中，成為磷化銦基板之背面側具備該錐形部的形狀。
本實施形態之磷化銦基板於另一態樣中，為下述之磷化銦基板：於晶圓中取與主面平行之平面A時，包含晶圓邊緣與平面A之交線且與晶圓邊緣相接之平面B和於平面A之晶圓外側方向延長之面在主面側所成的角θ，針對距主面之距離成為100 μm以上200 μm以下之所有平面A，均為60°≦θ≦110°，於與晶圓邊緣正交之剖面中，於主面側及主面相反之面側具有邊緣圓角，自主面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
f為80 μm以上110 μm以下，自主面相反之面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
b為150 μm以上210 μm以下，直徑為50.8 mm以下且厚度為330 μm以上380 μm以下。
若藉由此種構成，於對直徑為50.8 mm以下且厚度為330 μm以上380 μm以下之磷化銦基板，藉由背面研磨等方法自晶圓背面進行研磨至平面A時，晶圓邊緣之尖突會受到抑制。因此，例如於製程中等，可良好地抑制晶圓邊緣產生斷裂等損傷。又，藉由將晶圓主面側與背面側之倒角形狀非對稱地設計，使背面側之倒角寬度變大，例如可確保將刮板等治具插入至背面側之空間。因此，於鏡面研磨後，可不產生碎屑地輕易自陶瓷板剝離晶圓。若自背面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
b為150 μm以上，則將刮板等治具插入至背面側之空間變寬，可良好地抑制碎屑之產生。若自背面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
b為210 μm以下，則可抑制基板之背面側的邊緣形狀過度侵蝕至表面側，確保表面側之倒角寬度，抑制研磨裕度之消失。自背面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
b較佳為160 μm以上180 μm以下。
本實施形態之磷化銦基板於又一態樣中，為下述之磷化銦基板：於晶圓中取與主面平行之平面A時，包含晶圓邊緣與平面A之交線且與晶圓邊緣相接之平面B和於平面A之晶圓外側方向延長之面在主面側所成的角θ，針對距主面之距離成為100 μm以上200 μm以下之所有平面A，均為90°≦θ≦120°，於與晶圓邊緣正交之剖面中，於主面側及主面相反之面側具有邊緣圓角，自主面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
f為80 μm以上110 μm以下，自主面相反之面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
b為180 μm以上230 μm，直徑為50.8 mm以下且厚度為480 μm以上530 μm以下。
若藉由此種構成，於對直徑為50.8 mm以下且厚度為480 μm以上530 μm以下之磷化銦基板，藉由背面研磨等方法自晶圓背面進行研磨至平面A時，晶圓邊緣之尖突會受到抑制。因此，例如於製程中等，可良好地抑制晶圓邊緣產生斷裂等損傷。又，藉由將晶圓主面側與背面側之倒角形狀非對稱地設計，使背面側之倒角寬度變大，例如可確保將刮板等治具插入至背面側之空間。因此，於鏡面研磨後，可不產生碎屑地輕易自陶瓷板剝離晶圓。若自背面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
b為180 μm以上，則將刮板等治具插入至背面側之空間變寬，可良好地抑制碎屑之產生。若自背面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
b為230 μm以下，則可抑制基板之背面側的邊緣形狀過度侵蝕至表面側，確保表面側之倒角寬度，抑制研磨裕度之消失。自背面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
b較佳為190 μm以上210 μm以下。
本實施形態之磷化銦基板於再一態樣中，為下述之磷化銦基板：於晶圓中取與主面平行之平面A時，包含晶圓邊緣與平面A之交線且與晶圓邊緣相接之平面B和於平面A之晶圓外側方向延長之面在主面側所成的角θ，針對距主面之距離成為100 μm以上200 μm以下之所有平面A，均為90°≦θ≦120°，於與晶圓邊緣正交之剖面中，於主面側及主面相反之面側具有邊緣圓角，自主面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
f為90 μm以上130 μm以下，自主面相反之面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
b為270 μm以上350 μm以下，直徑為76.2 mm以下且厚度為570 μm以上630 μm以下。
若藉由此種構成，於對直徑為76.2 mm以下且厚度為570 μm以上630 μm以下之磷化銦基板，藉由背面研磨等方法自晶圓背面進行研磨至平面A時，晶圓邊緣之尖突會受到抑制。因此，例如於製程中等，可良好地抑制晶圓邊緣產生斷裂等損傷。又，藉由將晶圓主面側與背面側之倒角形狀非對稱地設計，使背面側之倒角寬度變大，例如可確保將刮板等治具插入至背面側之空間。因此，於鏡面研磨後，可不產生碎屑地輕易自陶瓷板剝離晶圓。若自背面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
b為270 μm以上，則將刮板等治具插入至背面側之空間變寬，可良好地抑制碎屑之產生。若自背面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
b為350 μm以下，則可抑制基板之背面側的邊緣形狀過度侵蝕至表面側，確保表面側之倒角寬度，抑制研磨裕度之消失。自背面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
b較佳為280 μm以上340 μm以下。
於本發明之實施形態的磷化銦基板中，自主面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
f和自主面相反之面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X
b的比：X
b/X
f較佳為1.25以上8.0以下。又，X
b/X
f更佳為1.70以上3.0以下。
[磷化銦基板之製造方法]
其次，說明本發明之實施形態的磷化銦基板製造方法。
作為磷化銦基板之製造方法，首先，利用公知方法製作磷化銦之鑄錠。
其次，將磷化銦之鑄錠研削而製成圓筒。
其次，自所研削之磷化銦的鑄錠切下具有主面及背面之晶圓。此時，將磷化銦之鑄錠的結晶兩端沿著既定之結晶面使用線切割機來切斷，將多個晶圓切成既定厚度。
其次，為了將於利用線切割機進行之切斷步驟中產生的加工變質層去除，而對切斷後之晶圓，藉由既定之蝕刻液進行兩面蝕刻（一次蝕刻）。晶圓可藉由將晶圓整體浸漬在蝕刻液中進行蝕刻。
其次，進行晶圓之外周部分的倒角，對倒角後之晶圓的至少一個表面，較佳為兩個面進行研磨。該研磨步驟亦被稱為精磨（lapping）步驟，藉由利用既定之研磨劑進行研磨，而保持晶圓之平坦性地將晶圓表面之凹凸去除。
其次，對研磨後之晶圓，藉由既定之蝕刻液進行兩面蝕刻（二次蝕刻）。晶圓可藉由將晶圓整體浸漬在上述蝕刻液中而進行蝕刻。
其次，於在晶圓背面貼附有陶瓷板等板之狀態下，將晶圓之主面利用鏡面研磨用之研磨材進行研磨而精加工成鏡面。又，於對晶圓之兩面進行鏡面研磨的情形時，亦可於藉由利用上平台與下平台夾著且同時使其自轉公轉而進行研磨後，以降低兩面研磨時之加工損傷及去除表面之微小傷痕為目的，利用與上述相同之方法於將晶圓貼附於陶瓷板等的狀態下進行研磨。
其次，將刮板等治具插入至背面側而將板剝離。
其次，藉由進行清洗，而製造本發明之實施形態的磷化銦基板。
於本實施形態之磷化銦基板中，於距主面之距離為既定範圍的所有平面A中，為了控制與上述晶圓邊緣相接之平面B與於平面A之晶圓外側方向延長之面在主面側所成的角θ，只要於上述精磨、蝕刻及拋光時，藉由根據晶圓要被削掉之量，適當調節倒角量，而控制晶圓邊緣之形狀即可。更具體而言，使晶圓主面側之倒角量（自晶圓邊緣起之倒角寬度）為150～320 μm之範圍，使晶圓背面側之倒角量為320～580 μm之範圍。又，藉由將倒角後之主面側的去除量於晶圓厚度方向上以80 μm以下之範圍去除，又，藉由將背面側的去除量於晶圓厚度方向上以70 μm以下之範圍去除，可適當控制於距主面之距離為既定範圍之所有平面A中，與上述晶圓邊緣相接之平面B與於平面A之晶圓外側方向延長之面在主面側所成的角θ。進而，可抑制自貼附於晶圓背面側之陶瓷板等剝離該晶圓時背面側之碎屑產生。
[半導體磊晶晶圓]
藉由對本發明之實施形態的磷化銦基板之主面，利用公知方法使半導體薄膜磊晶生長，可形成磊晶結晶層，而製作半導體磊晶晶圓。作為該磊晶生長之例，可於磷化銦基板之主面，形成使InAlAs緩衝層、InGaAs通道層、InAlAs間隔層、InP電子供給層磊晶生長之HEMT構造。於製作具有此種HEMT構造之半導體磊晶晶圓的情形時，一般而言，係對經鏡面拋光後之磷化銦基板，實施利用硫酸/過氧化氫溶液等蝕刻液之蝕刻處理，將附著於基板表面之矽（Si）等雜質去除。於使該蝕刻處理後之磷化銦基板的背面接觸並支持於基座之狀態下，於磷化銦基板之主面，藉由分子束磊晶生長法（MBE：Molecular Beam Epitaxy）或有機金屬氣相生長（MOCVD：Metal Organic Chemical Vapor Deposition）而形成磊晶膜。
[實施例]
以下，提供用以更好地理解本發明及其優點之實施例，但本發明並不限定於該等實施例。
如下述方式製作實施例1～4及比較例1～2。
首先，準備以既定之直徑成長的磷化銦單晶錠。
其次，對磷化銦單晶錠之外周進行研削，製成圓筒。
其次，自經研削之磷化銦鑄錠切下具有主面及背面之晶圓。此時，將磷化銦鑄錠之結晶兩端沿著既定之結晶面使用線切割機切斷，將多個晶圓切成既定之厚度。於切下晶圓之步驟中，一面使線往返，一面始終持續送出新線，並且使磷化銦向線切割機移動。
其次，為了將於利用線切割機進行之切斷步驟中產生的加工變質層去除，藉由85質量%之磷酸水溶液及30質量%之過氧化氫溶液的混合溶液，對切斷後之晶圓自兩面進行蝕刻（一次蝕刻）。晶圓係藉由將晶圓整體浸漬在蝕刻液中進行蝕刻。
其次，進行晶圓之外周部分的倒角。其次，對倒角後之晶圓的兩面進行研磨（精磨）。此時，藉由利用研磨劑進行研磨，而保持晶圓之平坦性地將晶圓表面之凹凸去除。
其次，藉由85質量%之磷酸水溶液及30質量%之過氧化氫溶液及超純水的混合溶液，對研磨後之晶圓蝕刻兩面（二次蝕刻）。晶圓係藉由將晶圓整體浸漬在上述蝕刻液中進行蝕刻。
其次，於在晶圓之背面貼附有陶瓷板的狀態下將主面利用鏡面研磨用之研磨材進行研磨（拋光）而精加工為鏡面。又，關於一部分晶圓，藉由利用上平台與下平台夾著且同時使其自轉公轉而進行兩面研磨後，以降低兩面研磨時之加工損傷及去除表面之微小傷痕為目的，利用與上述相同之方法於將晶圓之背面貼附於陶瓷板的狀態下進行研磨。繼而，將刮板等治具插入至背面側而將板剝離。繼而，藉由清洗而製作磷化銦基板。
於實施例1～4中，係分別將各晶圓製造調整成於晶圓中取與晶圓之主面平行之平面A時，包含晶圓邊緣與平面A之交線，且晶圓邊緣相接之平面B與於平面A之晶圓外側方向延長之面所成的角θ關於距主面位於既定距離之平面A成為既定之範圍。又，以自正面及背面之晶圓邊緣起的各倒角寬度X
f、X
b成為既定之範圍的方式，調整各晶圓製造。關於表1之晶圓形狀，可參照圖5所示之磷化銦基板之晶圓邊緣附近的剖面示意圖。
（評估）
使用Wafer Edge Profile Checker（雄飛電子公司製造之EPRO-212EO）測定實施例1～4及比較例1～2之晶圓的邊緣形狀。角度（θ
1、θ
2、θ
3）之算出係利用以下方法實施：劃出與背面研磨後之厚度對應的與主面平行之直線A（與平面A對應），並劃出使直線A與晶圓邊緣之交點為切點的切線B（與平面B對應），求出直線A與切線B所成之角。
表1表示所製作之晶圓形狀及晶圓之上述評估結果。
[表1]
| 實施例1 | 實施例2 | 實施例3 | 實施例4 | 比較例1 | 比較例2 | ||
| 晶圓形狀 | 線切割機切斷後之晶圓直徑(mm) | 50.0 | 50.0 | 76.2 | 76.2 | 50.0 | 76.2 |
| 線切割機切斷後之晶圓厚度(μm) | 357 | 502 | 596 | 602 | 360 | 630 | |
| 自正面之晶圓邊緣起的倒角寬度X f(μm) | 96 | 75 | 113 | 105 | 118 | 85 | |
| 自背面之晶圓邊緣起的倒角寬度X b(μm) | 162 | 207 | 334 | 281 | 109 | 50 | |
| 比：X b/X f | 1.7 | 2.8 | 3.0 | 2.7 | 0.9 | 0.6 | |
| 主面與晶圓邊緣所成之角θ f(°) | 45 | 50 | 43 | 45 | 30 | 53 | |
| 背面與晶圓邊緣所成之角θ b(°) | 32 | 28 | 23 | 24 | 35 | 53 | |
| 碎屑評估 | 步驟投入片數(樣品數) | 49 | 37 | 38 | 59 | 31 | 15 |
| 背面側碎屑產生率(%) | 0 | 0 | 0 | 0 | 41.9 | 73.3 | |
| 晶圓評估 | 背面研磨後之晶圓厚度(μm) | 150 | 150 | 150 | 150 | 150 | 150 |
| 與晶圓邊緣相接之平面B與於平面A(距主面之距離100 μm)之晶圓外側方向延長之面在主面側所成的角θ 1(°) | 110 | 111 | 117 | 116 | 117 | 106 | |
| 與晶圓邊緣相接之平面B與於平面A(距主面之距離200 μm)之晶圓外側方向延長之面在主面側所成的角θ 2(°) | 60 | 90 | 99 | 96 | 81 | 90 | |
| 與晶圓邊緣相接之平面B與於平面A(背面研磨後之背面位置)之晶圓外側方向延長之面在主面側所成的角θ 3(°) | 90 | 90 | 102 | 104 | 101 | 97 |
實施例1～4之基板，背面去除後之晶圓邊緣的尖突均受到良好抑制，且鏡面研磨後，自陶瓷板剝離晶圓時，背面側之碎屑產生率為0%。相對於此，比較例1及2之基板雖然背面去除後之晶圓邊緣的尖突均受到抑制，但是鏡面研磨後，自陶瓷板剝離晶圓時，背面側之碎屑產生率高。
再者，背面之碎屑僅對自背面之晶圓邊緣起的倒角寬度X
b與晶圓厚度之2個要素帶來影響。因此，認為關於口徑大於實施例3及4之晶圓，亦同樣藉由僅控制倒角寬度X
b與晶圓厚度之2個要素，可抑制碎屑之產生。
無
[圖1]係磷化銦基板之晶圓邊緣附近的剖面示意圖。
[圖2]係磷化銦基板之晶圓邊緣附近的剖面示意圖。
[圖3]係磷化銦基板之晶圓邊緣附近的剖面示意圖。
[圖4]係用以說明磷化銦基板之邊緣圓角的剖面示意圖。
[圖5]係實施例之磷化銦基板之晶圓邊緣附近的剖面示意圖。
Claims (7)
- 一種磷化銦基板，其係於晶圓中取與主面平行之平面A時，包含晶圓邊緣與該平面A之交線且與該晶圓邊緣相接之平面B和於該平面A之晶圓外側方向延長之面在主面側所成的角θ，針對距該主面之距離為100 μm以上200 μm以下之所有該平面A，均為0°＜θ≦120°， 於與該晶圓邊緣正交之剖面中，於該主面側及該主面相反之面側具有邊緣圓角（edge round）， 自該主面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X f為50 μm以上130 μm以下， 自該主面相反之面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X b為150 μm以上400 μm以下， 厚度為330 μm以上700 μm以下。
- 如請求項1之磷化銦基板，其中，該所成之角θ針對距該主面之距離為100 μm以上200 μm以下之所有該平面A，均為60°≦θ≦120°。
- 一種磷化銦基板，其係於晶圓中取與主面平行之平面A時，包含晶圓邊緣與該平面A之交線且與該晶圓邊緣相接之平面B和於該平面A之晶圓外側方向延長之面在主面側所成的角θ，針對距該主面之距離為100 μm以上200 μm以下之所有該平面A，均為60°≦θ≦110°， 於與該晶圓邊緣正交之剖面中，於該主面側及該主面相反之面側具有邊緣圓角， 自該主面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X f為80 μm以上110 μm以下， 自該主面相反之面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X b為150 μm以上210 μm以下， 直徑為50.8 mm以下且厚度為330 μm以上380 μm以下。
- 一種磷化銦基板，其係於晶圓中取與主面平行之平面A時，包含晶圓邊緣與該平面A之交線且與該晶圓邊緣相接之平面B和於該平面A之晶圓外側方向延長之面在主面側所成的角θ，針對距該主面之距離為100 μm以上200 μm以下之所有該平面A，均為90°≦θ≦120°， 於與該晶圓邊緣正交之剖面中，於該主面側及該主面相反之面側具有邊緣圓角， 自該主面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X f為80 μm以上110 μm以下， 自該主面相反之面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X b為180 μm以上230 μm以下， 直徑為50.8 mm以下且厚度為480 μm以上530 μm以下。
- 一種磷化銦基板，其係於晶圓中取與主面平行之平面A時，包含晶圓邊緣與該平面A之交線且與該晶圓邊緣相接之平面B和於該平面A之晶圓外側方向延長之面在主面側所成的角θ，針對距該主面之距離為100 μm以上200 μm以下之所有該平面A，均為90°≦θ≦120°， 於與該晶圓邊緣正交之剖面中，於該主面側及該主面相反之面側具有邊緣圓角， 自該主面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X f為90 μm以上130 μm以下， 自該主面相反之面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X b為270 μm以上350 μm以下， 直徑為76.2 mm以下且厚度為570 μm以上630 μm以下。
- 如請求項1至5中任一項之磷化銦基板，其中，自該主面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X f和自該主面相反之面側之晶圓邊緣起的倒角寬度X b的比：X b/X f為1.25以上8.0以下。
- 如請求項6之磷化銦基板，其中，該X b/X f為1.70以上3.0以下。
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