TWI739446B - 磷化銦基板、及磷化銦基板之製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種定向平面之平坦度之精度良好的磷化銦基板、及使用其之磷化銦基板之製造方法。一種磷化銦基板，其具有主面及定向平面，其特徵在於：於定向平面端面之長邊方向上，在除自定向平面端面之兩端向內側3 mm之寬度部分以外的面內，以基板厚度之5分之1的間隔設定4條剖面曲線，分別測定4條剖面曲線之由JIS B 0601：2013規定之最大高度Pz時，4條剖面曲線之最大高度Pz之最大值與最小值之差為定向平面端面之長邊方向之長度的10000分之1.50以下。

Description

磷化銦基板、及磷化銦基板之製造方法
本發明係關於一種磷化銦基板、及磷化銦基板之製造方法。
磷化銦（InP）係由III族之銦（In）與V族之磷（P）所構成之III-V族化合物半導體材料。作為半導體材料之特性具有如下特性：帶隙1.35 eV，電子遷移率～5400 cm2 /V·s，高電場下之電子遷移率為高於矽或砷化鎵等其他一般半導體材料之值。又，具有如下特徵：常溫常壓下之穩定之結晶結構為立方晶之閃鋅礦型結構，其晶格常數具有大於砷化鎵（GaAs）或磷化鎵（GaP）等化合物半導體之晶格常數。
成為磷化銦基板之原料之磷化銦鑄錠，通常於切片成規定之厚度，研削成所期望之形狀，並適當地加以機械研磨後，被供給至蝕刻或精密研磨（拋光）等，以去除研磨屑或因研磨而產生之損傷。
為了表示磷化銦基板之結晶方位而通常進行的是例如專利文獻1揭示之定向平面法，亦即，切取圓形基板（晶圓）之規定區域之弓形部分，使具有特定之面方位之面露出。將表示方位之短線段稱為定向平面。於晶圓製程中，以定向平面為基準來決定晶圓朝向而進行各種步驟。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2014-028723號公報
[發明所欲解決之課題]
於晶圓製程中，上述定向平面係用以決定晶圓朝向之基準，其精度是重要的。特別是於將並列之兩個柱狀治具壓抵至定向平面，而將定向平面設為用以決定晶圓朝向之基準的情形時，定向平面之平坦度變得非常重要。
然而，於切取磷化銦之圓形基板（晶圓）規定區域之弓形部分而使具有特定之面方位之面露出的定向平面法中，提高定向平面之平坦度之精度通常是困難的，一直期望能夠改善提高該定向平面之平坦度之精度的相關技術。
本發明係為了解決如上述之課題而完成者，目的在於提供一種定向平面之平坦度之精度良好的磷化銦基板、及磷化銦基板之製造方法。 [解決課題之技術手段]
於一實施形態中，本發明係一種磷化銦基板，其具有主面及定向平面，其特徵在於：於定向平面端面之長邊方向上，在除自上述定向平面端面之兩端向內側3 mm之寬度部分以外的面內，以基板厚度之5分之1的間隔設定4條剖面曲線，分別測定上述4條剖面曲線之由JIS B 0601：2013規定之最大高度Pz時，上述4條剖面曲線之上述最大高度Pz之最大值與最小值之差為上述定向平面端面之長邊方向之長度的10000分之1.50以下。
本發明之磷化銦基板於一實施形態中，上述4條剖面曲線之最大高度Pz之最大值與最小值之差為上述定向平面端面之長邊方向之長度的10000分之1.41以下。
於另一實施形態中，本發明係一種磷化銦基板，其具有主面及定向平面，其特徵在於：於定向平面端面之長邊方向上，在除自上述定向平面端面之兩端向內側3 mm之寬度部分以外的面內，以基板厚度之5分之1的間隔設定4條剖面曲線，分別測定上述4條剖面曲線之由JIS B 0601：2013規定之最大高度Pz時，上述4條剖面曲線之上述最大高度Pz之標準偏差σ為1.50 μm以下。
本發明之磷化銦基板於又一實施形態中，上述4條剖面曲線之上述最大高度Pz之標準偏差σ為1.22 μm以下。
本發明之磷化銦基板於又一實施形態中，基板厚度為300～900 μm。
本發明之磷化銦基板於又一實施形態中，為上述主面與上述定向平面相接而成之線的稜線之長度為上述主面之直徑之8～50%。
本發明之磷化銦基板於又一實施形態中，上述主面之外緣由上述定向平面、及與上述定向平面相連之圓弧部所構成，上述主面之最大直徑為上述稜線之長度以上，且為49～151 mm。
於另一實施形態中，本發明係一種磷化銦基板之製造方法，其包含如下步驟： 使用號數#270～#400之磨石，以磨石進給速度20～35 mm/分對磷化銦鑄錠進行研削而形成定向平面； 自上述研削後之磷化銦鑄錠切割出具有主面及定向平面之晶圓； 於上述晶圓中，對構成定向平面之端面以外之外周部分進行倒角； 對上述倒角後之晶圓之至少一表面進行研磨；及 以下述蝕刻條件對上述研磨後之晶圓進行蝕刻； ‧蝕刻條件 [蝕刻液組成]於設為85質量%之磷酸水溶液及30質量%之過氧化氫水時，採用如下體積比，即，將蝕刻液整體設為1，其中該磷酸水溶液：0.2～0.4，該過氧化氫水：0.1，剩餘部分：水； [蝕刻液溫度]60～100℃； [蝕刻時間]8～15分鐘。
於又一實施形態中，本發明係一種磷化銦基板之製造方法，其包含如下步驟： 對磷化銦鑄錠進行研削而形成定向平面； 自上述研削後之磷化銦鑄錠切割出具有主面及定向平面之晶圓； 於上述晶圓中，使用號數#800～#1200之磨石，以磨石進給速度60～180 mm/分對定向平面之端面部進行研削，並且對定向平面部以外之外周部分進行倒角； 對上述倒角後之晶圓之至少一表面進行研磨；及 以下述蝕刻條件對上述研磨後之晶圓進行蝕刻； ‧蝕刻條件 [蝕刻液組成]於設為85質量%之磷酸水溶液及30質量%之過氧化氫水時，採用如下體積比，即，將蝕刻液整體設為1，其中該磷酸水溶液：0.2～0.4，該過氧化氫水：0.1，剩餘部分：水； [蝕刻液溫度]60～100℃； [蝕刻時間]8～15分鐘。 [發明之效果]
若根據本發明之實施形態，可提供一種定向平面之平坦度之精度良好的磷化銦基板、及磷化銦基板之製造方法。
[磷化銦基板] 首先，對本實施形態之磷化銦基板之構成進行說明。 如圖1所示，本實施形態之磷化銦基板10具有主面11及定向平面12。又，將主面11與定向平面12相接而成之線設為稜線13。
此處，所謂「主面」表示為了形成半導體元件構造而用作磊晶成長用基板時，實際實施磊晶成長之面。又，所謂「定向平面」係例如以弓形切取結晶之外周之一部分後出現的部分，相當於自上方觀察基板之主面時形成於外周之一部分的直線部分。定向平面主要發揮表示基板之結晶方位之作用。定向平面形成於在藉由目視進行觀察之情形時大致垂直於基板主面之方向。又，於本發明中，「定向平面端面」表示構成定向平面之面（圖1之磷化銦基板之端面14）。
本發明之實施形態之磷化銦基板10的主面11之面方位及定向平面12之面方位例如亦可為如下所述：主面11為自（100）面以0°以上5°以下之範圍向接近之＜110＞方向、或者＜111＞方向傾斜之面，定向平面12之面方位為由（0-1-1）面、（0-11）面、（011）面及（01-1）面所構成之等效之面。嚴格而言，例如具有自（100）面向[111]方向傾斜5°之主面的晶圓之定向平面成為自（0-1-1）傾斜5°之面，又，於將定向平面除（011）面以外設於例如旋轉45°之方向之情形時等，亦可應用本發明之實施形態，如上所述，若為大致垂直於磷化銦基板10之主面11之特定面，則並無特別限定。又，本發明之實施形態係關於磷化銦基板之定向平面之製造技術的發明，但並不限定於圓形磷化銦基板之定向平面之製造技術，對改善設於矩形基板之定向平面之端面的平坦度亦有效果，亦可應用於矩形基板。
磷化銦基板10之定向平面12亦可由以弓形切取磷化銦之圓形基板外周之一部分後出現的部分形成。於該情形時，主面11之外緣由定向平面12、及與定向平面12相連之圓弧部所構成。又，此時主面11之最大直徑可為49～151 mm，亦可為49～101 mm。主面11之最大直徑為稜線之長度以上。再者，磷化銦基板10亦可為四邊形等矩形。
主面11與定向平面12相接之稜線13之長度若為可充分地確保主面11之面積之程度的長度，則並無特別限定，但較佳為晶圓直徑（主面11之直徑）之8～50%。若主面11與定向平面12相接之稜線13之長度未達晶圓直徑（主面11之直徑）的8%，則有難以確認定向平面（OF）之存在之虞。若主面11與定向平面12相接之稜線13之長度超過晶圓直徑（主面11之直徑）的50%，則有產生晶圓有效面積減少之問題之虞。主面11與定向平面12相接之稜線13之長度更佳為晶圓直徑（主面11之直徑）的10～40%，進而更佳為20～40%。
磷化銦基板10之厚度並無特別限定，例如較佳為300～900 μm，更佳為300～700 μm。特別是於口徑大之情形時，磷化銦基板10若未達300 μm，則有破裂之虞，若超過900 μm，則存在產生母材結晶浪費之問題之情形。
於一態樣中，磷化銦基板10以如下方式受到控制，即，於定向平面端面14之長邊方向上，在除自定向平面端面14之兩端向內側3 mm之寬度部分以外的面內，以基板厚度之5分之1的間隔設定4條剖面曲線，分別測定4條剖面曲線之由JIS B 0601：2013規定之最大高度Pz時，4條剖面曲線之最大高度Pz之最大值與最小值之差成為定向平面端面14之長邊方向之長度的10000分之1.50以下。
利用圖式更具體地對該4條剖面曲線之最大高度Pz之最大值與最小值之差進行說明。於圖1表示定向平面之放大示意圖。首先，於定向平面端面14之長邊方向上，設定除自定向平面端面14之兩端向內側3 mm之寬度部分以外之面。其次，以基板厚度之5分之1的間隔設定4條剖面曲線。於圖1中，設定有a方向之剖面曲線、b方向之剖面曲線、c方向之剖面曲線及d方向之剖面曲線作為該4條剖面曲線。其次，分別測定a方向、b方向、c方向及d方向之4條剖面曲線之由JIS B 0601：2013規定之最大高度Pz。其次，求出a方向、b方向、c方向及d方向之4條剖面曲線之最大高度Pz的最大值與最小值之差。
此處，以峰高與凹深的最大值之和表示剖面曲線之由JIS B 0601規定之最大高度Pz。
磷化銦基板10以如下方式受到控制，即，該4條剖面曲線之最大高度Pz之最大值與最小值之差成為定向平面端面14之長邊方向之長度的10000分之1.50以下。若根據此種構成，於藉由將並列之兩個柱狀治具壓抵至定向平面12，而將定向平面12設為用以決定晶圓朝向之基準的情形時，定向平面12之平坦度之精度變得良好，可將晶圓準確地決定成所期望之朝向。再者，圖1係為了說明而製作，並不準確地表示實際之定向平面端面與剖面曲線之位置關係、剖面曲線彼此之間隔等。
上述4條剖面曲線之最大高度Pz之最大值與最小值之差較佳為定向平面端面14之長邊方向之長度的10000分之1.41以下。
於另一態樣中，磷化銦基板10以如下方式受到控制，即，於定向平面端面14之長邊方向上，在除自定向平面端面14之兩端向內側3 mm之寬度部分以外的面內，以基板厚度之5分之1的間隔設定4條剖面曲線，分別測定4條剖面曲線之由JIS B 0601：2013規定之最大高度Pz時，4條剖面曲線之最大高度Pz之標準偏差σ成為1.50 μm以下。若根據此種構成，於藉由將並列之兩個柱狀治具壓抵至定向平面12，而將定向平面12設為用以決定晶圓朝向之基準的情形時，定向平面12之平坦度之精度變得良好，可將晶圓準確地決定成所期望之朝向。
上述4條剖面曲線之上述最大高度Pz之標準偏差σ較佳為1.22 μm以下，更佳為0.6 μm以下。
[磷化銦基板之製造方法] 其次，對本發明之實施形態之磷化銦基板的製造方法進行說明。本發明之實施形態之磷化銦基板的製造方法有第1製造方法及第2製造方法。於圖2表示第1製造方法及第2製造方法之各步驟及藉由該各步驟製作之鑄錠或晶圓的示意圖。
（第1製造方法） 作為磷化銦基板之第1製造方法，首先藉由公知之方法製作磷化銦鑄錠。 其次，使用號數#270～#400之磨石，以磨石進給速度20～35 mm/分對磷化銦鑄錠進行研削使其成為圓筒，並且形成定向平面（OF）。 於本發明所屬之技術領域中，用作上述「號數#」之數字與磨石之粒度對應，號數#之數字越大則磨石之粒度越小，號數之數字越小則磨石之粒度越大。 又，「磨石進給速度」表示為了進行研削而將旋轉之磨石壓抵至磷化銦鑄錠之狀態下，磨石旋轉軸相對於鑄錠相對性地移動之速度。 其次，自經研削後之磷化銦鑄錠切割出具有主面及定向平面之晶圓。此時，利用線鋸等沿規定之結晶面將磷化銦鑄錠之結晶兩端切斷，以規定之厚度切割出複數個晶圓。 其次，於晶圓中，對構成定向平面之端面以外之外周部分進行倒角。此處，構成該定向平面之端面以外之外周部分於圖2之第1製造方法之倒角（晶圓研削）步驟中，表示為「研削裕度」。 其次，對倒角後之晶圓之至少一表面，較佳為兩面進行研磨。該研磨步驟亦稱為研光步驟，藉由利用規定之研磨劑進行研磨來去除晶圓表面之凹凸。 其次，以下述蝕刻條件對研磨後之晶圓進行蝕刻。 ‧蝕刻條件 [蝕刻液組成]於設為85質量%之磷酸水溶液及30質量%之過氧化氫水時，採用如下體積比，即，將蝕刻液整體設為1，其中該磷酸水溶液：0.2～0.4，該過氧化氫水：0.1，剩餘部分：水 [蝕刻液溫度]60～100℃ [蝕刻時間]8～15分鐘 藉由將晶圓整體浸漬於上述蝕刻液中來蝕刻晶圓。 其次，利用鏡面研磨用研磨材對晶圓之主面進行研磨將其精加工成鏡面。 其次，進行洗淨，藉此製造本發明之實施形態之磷化銦晶圓。
於磷化銦基板之第1製造方法中，藉由將於磷化銦鑄錠形成定向平面之條件及研磨後之晶圓之蝕刻條件最佳化，來控制定向平面端面之平坦性。
（第2製造方法） 作為磷化銦基板之第2製造方法，首先藉由公知之方法製作磷化銦鑄錠。 其次，對磷化銦鑄錠進行研削使其成為圓筒，並且形成定向平面（OF）。 其次，自經研削後之磷化銦鑄錠切割出具有主面及定向平面之晶圓。此時，利用線鋸等沿規定之結晶面將磷化銦鑄錠之結晶兩端切斷，以規定之厚度切割出複數個晶圓。 其次，於晶圓中，使用號數#800～#1200之磨石，以磨石進給速度60～180 mm/分對定向平面之端面部進行研削。「磨石進給速度」表示為了進行研削而將旋轉之磨石壓抵至晶圓外周部分之狀態下，晶圓外周部與磨石之接觸部相對於晶圓外周部相對性地移動之速度。該步驟之外周研削部分係於圖2之第2製造方法之倒角（晶圓研削）步驟中表示為「研削裕度」的部分，不對定向平面部實施倒角而僅對端面進行研削。對定向平面部以外之外周部分實施倒角加工。 其次，對倒角後之晶圓之至少一表面，較佳為兩面進行研磨。該研磨步驟亦稱為研光步驟，藉由利用規定之研磨劑進行研磨來去除晶圓表面之凹凸。 其次，以下述蝕刻條件對研磨後之晶圓進行蝕刻。 ‧蝕刻條件 [蝕刻液組成]於設為85質量%之磷酸水溶液及30質量%之過氧化氫水時，採用如下體積比，即，將蝕刻液整體設為1，其中該磷酸水溶液：0.2～0.4，該過氧化氫水：0.1，剩餘部分：水 [蝕刻液溫度]60～100℃ [蝕刻時間]8～15分鐘 藉由將晶圓整體浸漬於上述蝕刻液中來蝕刻晶圓。 其次，利用鏡面研磨用研磨材對晶圓之主面進行研磨將其精加工成鏡面。 其次，進行洗淨，藉此製造本發明之實施形態之磷化銦晶圓。
於磷化銦基板之第2製造方法中，藉由將晶圓之定向平面之端面部的研削條件及研磨後之晶圓的蝕刻條件最佳化，來控制定向平面之端面部分之平坦度。
再者，僅使磷化銦基板之第2製造方法之晶圓的定向平面之端面部之研削條件與例如上述磷化銦基板之第1製造方法之鑄錠研削條件相同，或更細微地進行研削，難以如本發明之實施形態之磷化銦基板般，良好地控制定向平面端面之平坦度。其原因在於：在鑄錠研削與晶圓研削上，研削方法不同，在晶圓研削上尤其可能於研削時晶圓會振動。
對於本發明之實施形態之磷化銦基板，可藉由利用公知之方法使半導體薄膜磊晶成長而製作半導體磊晶晶圓。作為該磊晶成長之例，亦可形成使InAlAs緩衝層、InGaAs通道層、InAlAs間隔層、InP電子供給層磊晶成長於磷化銦基板上而成之HEMT結構。於製作具有此種HEMT結構之半導體磊晶晶圓之情形時，通常對鏡面拋光後之磷化銦基板實施利用硫酸/過氧化氫水等蝕刻溶液之蝕刻處理，來去除附著於基板表面之矽（Si）等雜質。通常，此處之蝕刻去除量微乎其微，不會使定向平面部之端面之平坦度發生變化。然後，藉由分子束磊晶成長法（MBE：Molecular Beam Epitaxy）或金屬有機化學氣相沉積（MOCVD：Metal Organic Chemical Vapor Deposition）於該蝕刻處理後之磷化銦基板形成磊晶膜。 [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。
・試驗例1 基於上述第1製造方法之製造流程，以下述方式製作實施例1～4及比較例1～4。 首先，準備以ϕ80 mm以上之直徑成長而成之磷化銦單晶鑄錠。 其次，對磷化銦單晶鑄錠之外周進行研削使其成為圓筒，並且形成定向平面（OF）。對於鑄錠外周之研削，磨石採用表1所示之號數、金屬結合劑，且設為表1所示之磨石進給速度。 其次，自經研削後之磷化銦鑄錠切割出具有主面及定向平面之晶圓。此時，利用線鋸沿規定之結晶面將磷化銦鑄錠之結晶兩端切斷，以規定之厚度切割出複數個晶圓。 其次，於晶圓中，對構成定向平面之端面以外之外周部分進行倒角。 其次，利用研磨劑對倒角後之晶圓之兩面進行研磨，藉此去除晶圓表面之凹凸。 其次，將晶圓浸漬於蝕刻液中而以規定溫度蝕刻規定時間。將該蝕刻條件示於表1。再者，表1所示之「磷酸水溶液」使用85質量%之磷酸水溶液，「過氧化氫水」使用30質量%之過氧化氫水，「硫酸」使用96質量%之硫酸。 其次，利用鏡面研磨用研磨材對晶圓之主面進行研磨將其精加工成鏡面後進行洗淨，藉此製作具有表1所示之晶圓直徑、晶圓厚度及定向平面之稜線長度的磷化銦基板。
・試驗例2 作為實施例5，除以下（1）及（2）點以外，其他與上述實施例1～4相同地製作磷化銦基板。 （1）準備以ϕ104 mm以上之直徑成長而成之磷化銦單晶鑄錠。 （2）利用鏡面研磨用研磨材對晶圓之主面進行研磨將其精加工成鏡面後，進行洗淨，藉此製作具有表1所示之晶圓直徑、晶圓厚度及定向平面之稜線長度的磷化銦基板。
・試驗例3 基於上述第2製造方法之製造流程，以下述方式製作實施例6～9及比較例5～8。 首先，準備以ϕ80 mm以上之直徑成長而成之磷化銦單晶鑄錠。 其次，對磷化銦單晶鑄錠之外周進行研削使其成為圓筒，並且形成定向平面（OF）。對於鑄錠外周之研削，磨石採用表2所示之號數、金屬結合劑，且設為表2所示之磨石進給速度。 其次，自經研削後之磷化銦鑄錠切割出具有主面及定向平面之晶圓。此時，利用線鋸沿規定之結晶面將磷化銦鑄錠之結晶兩端切斷，以規定之厚度切割出複數個晶圓。 其次，於晶圓中，對定向平面之端面部進行研削。用於該研削之磨石採用表2所示之號數，且設為表2所示之磨石進給速度。對定向平面部以外之外周部實施倒角加工。 其次，利用研磨劑對倒角後之晶圓之兩面進行研磨，藉此去除晶圓表面之凹凸。 其次，將晶圓浸漬於蝕刻液中而以規定溫度蝕刻規定時間。將該蝕刻條件示於表2。再者，表2所示之「磷酸水溶液」使用85質量%之磷酸水溶液，「過氧化氫水」使用30質量%之過氧化氫水，「硫酸」使用96質量%之硫酸。 其次，利用鏡面研磨用研磨材對晶圓之主面進行研磨將其精加工成鏡面後，進行洗淨，藉此製作具有表2所示之晶圓直徑、晶圓厚度及定向平面之稜線長度的磷化銦基板。
・試驗例4 作為實施例10，除以下（1）及（2）點以外，其他與上述實施例6～9相同地製作磷化銦基板。 （1）準備以ϕ104 mm以上之直徑成長而成之磷化銦單晶鑄錠。 （2）利用鏡面研磨用研磨材對晶圓之主面進行研磨將其精加工成鏡面後，進行洗淨，藉此製作具有表2所示之晶圓直徑、晶圓厚度及定向平面之稜線長度的磷化銦基板。
（評估） 對於實施例1～10及比較例1～8之樣品，分別於定向平面端面之長邊方向上，設定除自定向平面端面之兩端向內側3 mm之寬度部分以外之面。其次，如圖1所示，以基板厚度之5分之1的間隔設定4條剖面曲線（a方向、b方向、c方向及d方向之合計4條剖面曲線）。其次，分別測定a方向、b方向、c方向及d方向之4條剖面曲線之由JIS B 0601：2013規定之最大高度Pz。其次，求出a方向、b方向、c方向及d方向之4條剖面曲線之最大高度Pz的最大值與最小值之差。 將上述製造條件、評估1及評估2之結果示於表1及表2。
[表1]
   實施例1 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 比較例1 比較例2 比較例3 比較例4
晶圓形狀（最後 形狀） 晶圓外徑 （mm） 76.2 76.2 76.2 76.2 100.0 76.2 76.2 76.2 76.2
晶圓厚度 （μm） 602 609 612 610 614 605 607 622 615
OF長度 （mm） 22 22 22 22 32.5 22 22 22 22
稜線形成條件 鑄錠外周研削 磨石粒度 #400 #270 #400 #400 #400 #270 #200 #270 #270
磨石進給速度 （mm/min） 30 30 20 35 30 30 30 50 30
晶圓外周研削 磨石粒度 - - - - - - - - -
磨石進給速度 （mm/min） - - - - - - - - -
蝕刻條件 液體組成（體積比） ·磷酸水溶液：0.3 ·過氧化氫水：0.1 ·水：0.6 ·磷酸水溶液：0.3 ·過氧化氫水：0.1 ·水：0.6 ·磷酸水溶液：0.3 ·過氧化氫水：0.1 ·水：0.6 ·磷酸水溶液：0.3 ·過氧化氫水：0.1 ·水：0.6 ·磷酸水溶液：0.3 ·過氧化氫水：0.1 ·水：0.6 ·硫酸：0.7 ·過氧化氫水：0.15 ·水：0.15 ·磷酸水溶液：0.3 ·過氧化氫水：0.1 ·水：0.6 ·磷酸水溶液：0.3 ·過氧化氫水：0.1 ·水：0.6 ·磷酸水溶液：0.9 ·過氧化氫水：0.1 ·水：0.0
液溫[℃] 70 70 70 70 70 70 70 70 70
蝕刻（浸漬）時間[分鐘] 10 10 10 10 10 10 10 10 10
定向平面平坦度評估結果 a方向之剖面曲線之Pz值：Pz-a（μm） 5.20 7.08 5.17 6.04 10.06 10.30 5.88 12.00 7.32
b方向之剖面曲線之Pz值：Pz-b（μm） 6.00 6.32 5.13 6.72 9.26 7.15 10.04 10.15 6.20
c方向之剖面曲線之Pz值：Pz-c（μm） 6.20 9.07 5.69 7.42 9.73 9.28 6.68 14.39 10.16
d方向之剖面曲線之Pz值：Pz-d（μm） 6.50 8.13 5.03 6.43 6.94 6.25 8.27 11.50 8.95
上述4個Pz值之標準偏差：Pz-σ（μm） 0.48 1.04 0.26 0.51 1.22 1.62 1.59 1.53 1.51
上述4個Pz值之最大值：Pz-max（μm） 6.50 9.07 5.69 7.42 10.06 10.30 10.04 14.39 10.16
上述4個Pz值之最小值：Pz-min（μm） 5.20 6.32 5.03 6.04 6.94 6.25 5.88 10.15 6.20
上述最大值與最小值之差：Pz-R（μm） 1.30 2.75 0.66 1.38 3.13 4.05 4.16 4.23 3.96
Pz-R相對於定向平面長邊方向之長度之比[萬分率] 0.591 1.252 0.300 0.628 0.962 1.841 1.889 1.924 1.798
[表2]
   實施例6 實施例7 實施例8 實施例9 實施例10 比較例5 比較例6 比較例7 比較例8
晶圓形狀（最後 形狀） 晶圓外徑 （mm） 76.2 76.2 76.2 76.2 100.0 76.2 76.2 76.2 76.2
晶圓厚度 （μm） 624 614 606 619 613 627 616 625 604
OF長度 （mm） 22 22 22 22 32.5 22 22 22 22
稜線 形成 條件 鑄錠外周研削 磨石粒度 #400 #400 #400 #400 #400 #400 #400 #400 #400
磨石進給速度 （mm/min） 30 30 30 30 30 30 30 30 30
晶圓外周研削 磨石粒度 #1200 #800 #1200 #1200 #1200 #800 #400 #800 #800
磨石進給速度 （mm/min） 90 90 60 180 90 90 90 900 90
蝕刻條件 液體組成（體積比） ·磷酸水溶液：0.3 ·過氧化氫水：0.1 ·水：0.6 ·磷酸水溶液：0.3 ·過氧化氫水：0.1 ·水：0.6 ·磷酸水溶液：0.3 ·過氧化氫水：0.1 ·水：0.6 ·磷酸水溶液：0.3 ·過氧化氫水：0.1 ·水：0.6 ·磷酸水溶液：0.3 ·過氧化氫水：0.1 ·水：0.6 ·硫酸：0.7 ·過氧化氫水：0.15 ·水：0.15 ·磷酸水溶液：0.3 ·過氧化氫水：0.1 ·水：0.6 ·磷酸水溶液：0.3 ·過氧化氫水：0.1 ·水：0.6 ·磷酸水溶液：0.9 ·過氧化氫水：0.1 ·水：0.0
液溫[℃] 70 70 70 70 70 70 70 70 70
蝕刻（浸漬）時間[分鐘] 10 10 10 10 10 10 10 10 10
定向平面平坦度評估結果 a方向之剖面曲線之Pz值：Pz-a（μm） 8.20 8.34 7.89 8.31 6.28 12.34 12.80 15.84 7.30
b方向之剖面曲線之Pz值：Pz-b（μm） 6.40 7.39 6.60 6.48 8.42 15.12 14.66 13.15 6.67
c方向之剖面曲線之Pz值：Pz-c（μm） 7.90 10.49 7.28 7.35 7.28 11.04 13.70 14.96 7.75
d方向之剖面曲線之Pz值：Pz-d（μm） 6.30 9.18 6.78 9.31 6.33 11.09 10.46 11.78 10.63
上述4個Pz值之標準偏差：Pz-σ（μm） 0.86 1.14 0.50 1.06 0.87 1.65 1.56 1.58 1.52
上述4個Pz值之最大值：Pz-max（μm） 8.20 10.49 7.89 9.31 8.42 15.12 14.66 15.84 10.63
上述4個Pz值之最小值：Pz-min（μm） 6.30 7.39 6.60 6.48 6.28 11.04 10.46 11.78 6.67
上述最大值與最小值之差：Pz-R（μm） 1.90 3.10 1.29 2.83 2.14 4.08 4.20 4.06 3.97
Pz-R相對於定向平面長邊方向之長度之比[萬分率] 0.864 1.409 0.587 1.288 0.658 1.852 1.909 1.844 1.803
（評估結果） 關於實施例1～10，均獲得4條剖面曲線之最大高度Pz之最大值與最小值之差為定向平面端面之長邊方向之長度的10000分之1.50以下，定向平面之平坦度之精度良好的磷化銦基板。 關於比較例1、4、5及8，於稜線形成條件中，於蝕刻所使用之液體組成不合適，4條剖面曲線之最大高度Pz之最大值與最小值之差超過定向平面端面之長邊方向之長度的10000分之1.50。 關於比較例2，於稜線形成條件中，於鑄錠外周研削所使用之磨石之粒度不合適，4條剖面曲線之最大高度Pz之最大值與最小值之差超過定向平面端面之長邊方向之長度的10000分之1.50。 關於比較例3，於稜線形成條件中，於鑄錠外周研削所設定之磨石進給速度不合適，4條剖面曲線之最大高度Pz之最大值與最小值之差超過定向平面端面之長邊方向之長度的10000分之1.50。 關於比較例6，於稜線形成條件中，於晶圓外周研削所使用之磨石之粒度不合適，4條剖面曲線之最大高度Pz之最大值與最小值之差超過定向平面端面之長邊方向之長度的10000分之1.50。 關於比較例7，於稜線形成條件中，於晶圓外周研削所設定之磨石進給速度不合適，4條剖面曲線之最大高度Pz之最大值與最小值之差超過定向平面端面之長邊方向之長度的10000分之1.50。
10:磷化銦基板 11:主面 12:定向平面 13:稜線 14:定向平面端面
[圖1]係本發明之實施形態之磷化銦基板的外觀示意圖及定向平面的放大示意圖。 [圖2]係本發明之實施形態之磷化銦基板之第1製造方法及第2製造方法的各步驟及藉由該各步驟製作之鑄錠或晶圓的示意圖。
10:磷化銦基板
11:主面
12:定向平面
13:稜線
14:定向平面端面

Claims (9)

  1. 一種磷化銦基板，其具有主面及定向平面，其特徵在於：於定向平面端面之長邊方向上，在除自該定向平面端面之兩端向內側3mm之寬度部分以外的面內，以基板厚度之5分之1的間隔設定4條剖面曲線，分別測定該4條剖面曲線之由JIS B 0601：2013規定之最大高度Pz時，該4條剖面曲線之該最大高度Pz之最大值與最小值之差為該定向平面端面之長邊方向之長度的10000分之1.50以下。
  2. 如請求項1之磷化銦基板，其中，該4條剖面曲線之該最大高度Pz之最大值與最小值之差為該定向平面端面之長邊方向之長度的10000分之1.41以下。
  3. 一種磷化銦基板，其具有主面及定向平面，其特徵在於：於定向平面端面之長邊方向上，在除自該定向平面端面之兩端向內側3mm之寬度部分以外的面內，以基板厚度之5分之1的間隔設定4條剖面曲線，分別測定該4條剖面曲線之由JIS B 0601：2013規定之最大高度Pz時，該4條剖面曲線之該最大高度Pz之標準偏差σ為1.50μm以下。
  4. 如請求項3之磷化銦基板，其中，該4條剖面曲線之該最大高度Pz之標準偏差σ為1.22μm以下。
  5. 如請求項1至4中任一項之磷化銦基板，其中，基板厚度為300~900μm。
  6. 如請求項1至4中任一項之磷化銦基板，其中，為該主面與該定向平面相接而成之線的稜線之長度為該主面之直徑之8~50%。
  7. 如請求項6之磷化銦基板，其中，該主面之外緣由該定向平面、及與該定向平面相連之圓弧部所構成，該主面之最大直徑為該稜線之長度以上，且為49~151mm。
  8. 一種請求項1至7中任一項之磷化銦基板之製造方法，其包含如下步驟：使用號數#270~#400之磨石，以磨石進給速度20~35mm/分對磷化銦鑄錠進行研削而形成定向平面；自該研削後之磷化銦鑄錠切割出具有主面及定向平面之晶圓；於該晶圓中，對構成定向平面之端面以外之外周部分進行倒角；對該倒角後之晶圓之至少一表面進行研磨；及以下述蝕刻條件對該研磨後之晶圓進行蝕刻；‧蝕刻條件[蝕刻液組成]於設為85質量%之磷酸水溶液及30質量%之過氧化氫水時，採用如下體積比，即，將蝕刻液整體設為1，其中該磷酸水溶液：0.2~0.4，該過氧化氫水：0.1，剩餘部分：水；[蝕刻液溫度]60~100℃；[蝕刻時間]8~15分鐘。
  9. 一種請求項1至7中任一項之磷化銦基板之製造方法，其包含如下步驟：對磷化銦鑄錠進行研削而形成定向平面；自該研削後之磷化銦鑄錠切割出具有主面及定向平面之晶圓；於該晶圓中，使用號數#800~#1200之磨石，以磨石進給速度60~180mm/分對定向平面之端面部進行研削，並且對定向平面部以外之外周部分進行倒角；對該倒角後之晶圓之至少一表面進行研磨；及以下述蝕刻條件對該研磨後之晶圓進行蝕刻；‧蝕刻條件[蝕刻液組成]於設為85質量%之磷酸水溶液及30質量%之過氧化氫水時，採 用如下體積比，即，將蝕刻液整體設為1，其中該磷酸水溶液：0.2~0.4，該過氧化氫水：0.1，剩餘部分：水；[蝕刻液溫度]60~100℃；[蝕刻時間]8~15分鐘。
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