(57)【要約】【課題】半導体単結晶ウェハを研磨治具に貼り付け、その表面をラップ加工又は鏡面研磨加工する際に、加工時に半導体単結晶ウェハの外周端面に生じる段差を無くし、高品質の半導体単結晶ウェハを得ることができる半導体単結晶ウェハの製造方法を提供する。【解決手段】半導体単結晶ウェハ１を研磨治具２に貼り付け、その表面をラップ加工又は鏡面研磨加工する半導体単結晶ウェハ１の製造方法において、半導体単結晶ウェハ１の外周部にコーティング剤３を塗布してから、半導体単結晶ウェハ１表面のラップ加工又は鏡面研磨加工を行う方法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体単結晶ウェハを研磨治具に貼り付け、その表面をラップ加工又は鏡面研磨加工する半導体単結晶ウェハの製造方法において、
前記半導体単結晶ウェハの外周部にコーティング剤を塗布してから、前記半導体単結晶ウェハ表面のラップ加工又は鏡面研磨加工を行うことを特徴とする半導体単結晶ウェハの製造方法。
【請求項２】
前記コーティング剤がワックスであり、且つその粘度が５ｍＰａ・ｓ以上２０ｍＰａ・ｓ以下である請求項１に記載の半導体単結晶ウェハの製造方法。
【請求項３】
前記コーティング剤は、半導体単結晶ウェハの側面及び半導体単結晶ウェハ表面の外周端部に塗布される請求項１又は２に記載の半導体単結晶ウェハの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体単結晶ウェハを研磨治具に貼り付け、その表面をラップ加工又は鏡面研磨加工する半導体単結晶ウェハの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
化合物半導体は、ショットキーゲート電界効果トランジスタ（ＭＥＳＦＥＴ）、高移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ）、ヘテロ結合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）、及び種々の受発光デバイスの作製に用いられている。
【０００３】
これらの素子の能動層は、半導体単結晶ウェハ（鏡面ウェハ）の表面に、分子線エピタキシャル成長（ＭＢＥ）法、有機金属気層エピタキシャル成長（ＭＯＶＰＥ）法及びイオン打ち込み法などにより作製される。
【０００４】
鏡面ウェハは、次の手順で作製される。
【０００５】
先ず、引上げ法又はボート法により、ＧａＡｓ単結晶インゴットを成長させる。そのＧａＡｓ単結晶インゴットをワイヤソースライス法又は内周刃スライス法にてウェハ状に切り出す。
【０００６】
このスライスウェハを＃８００〜＃３０００のアルミナ砥粒でラップ加工し、ソーマークを除去して平坦性を高めた後、研磨液として次亜塩素酸系水溶液や次亜塩素酸水溶液と砥粒（シリカ、アルミナ、ジルコニウム）の混合液、研磨布として表面に多孔質層を有するものを用い、メカノケミカル研磨により鏡面に仕上げる。
【０００７】
図２（ａ）に示すように、半導体単結晶ウェハ２０の片面を研磨する場合、その半導体単結晶ウェハ２０の裏面２１を研磨治具２２に貼り付けて保持する必要がある。
【０００８】
このとき、半導体単結晶ウェハ２０を研磨治具２２に貼り付ける接着剤として一般的にワックス（ＷＡＸ）２３と呼ばれるレジン剤を使用する。
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−２７２９１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、従来の研磨方法では、図２（ｂ）に示すように、研磨時に半導体単結晶ウェハ２０の外周端面２４が研磨液によってエッチングされてしまう。このとき、半導体単結晶ウェハ２０の裏面２１からはみ出て外周端面２４に部分的に付着したワックス２３がマスキングとなり、図２（ｂ）中の矢印（研磨液の流れ方向）で示したように研磨液によってエッチングされるところ２５と、されないところ２６が発生し、段差が発生する。オリエンテーションフラットが劈開面になっている場合は、より顕著に段差が認められる。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、半導体単結晶ウェハを研磨治具に貼り付け、その表面をラップ加工又は鏡面研磨加工する際に、加工時に半導体単結晶ウェハの外周端面に生じる段差を無くし、高品質の半導体単結晶ウェハを得ることができる半導体単結晶ウェハの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、請求項１の発明は、半導体単結晶ウェハを研磨治具に貼り付け、その表面をラップ加工又は鏡面研磨加工する半導体単結晶ウェハの製造方法において、前記半導体単結晶ウェハの外周部にコーティング剤を塗布してから、前記半導体単結晶ウェハ表面のラップ加工又は鏡面研磨加工を行う半導体単結晶ウェハの製造方法である。
【００１３】
請求項２の発明は、前記コーティング剤がワックスであり、且つその粘度が５ｍＰａ・ｓ以上２０ｍＰａ・ｓ以下である請求項１に記載の半導体単結晶ウェハの製造方法である。
【００１４】
請求項３の発明は、前記コーティング剤は、半導体単結晶ウェハの側面及び半導体単結晶ウェハ表面の外周端部に塗布される請求項１又は２に記載の半導体単結晶ウェハの製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、高品質の半導体単結晶ウェハを高いスループットで得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００１７】
半導体単結晶ウェハを研磨治具に貼り付け、その表面をラップ加工又は鏡面研磨加工する従来の半導体単結晶ウェハの製造方法では、半導体単結晶ウェハの外周部に部分的に残るワックスと研磨中の研磨液の外周部への回り込みが、段差の原因となっている。これは、半導体単結晶ウェハを片面研磨する際に、レジン剤（ワックス）を用いて半導体単結晶ウェハを研磨治具に貼り付けるというプロセスを経るために、必ず生じてしまう問題である。
【００１８】
この問題を解決するためには、外周部をコーティング剤で保護すればよい。しかし、片面研磨は通常、最終の研磨工程になる場合が多く、一般に市販されているコーティング剤では、その組成によっては半導体単結晶ウェハの表面を汚染する原因となりかねない。
【００１９】
本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、片面研磨の際に半導体単結晶ウェハの裏面と研磨治具とを接着しているワックスをコーティング剤として用いれば、研磨後のワックス除去洗浄プロセスで除去が可能であり、表面汚染の心配はないことに思い至った。
【００２０】
しかしながら、ワックスは物理的強度が比較的弱いため、研磨中に研磨材によって剥がれやすく、ワックスの粘度によっては半導体単結晶ウェハの外周部が露出してしまい、その効果を得ることができないことが分かった。
【００２１】
そこで、本発明者らは、ワックスの粘度についてさらに検討を重ね、本発明に到った。
【００２２】
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の半導体単結晶ウェハの製造方法を説明する図である。
【００２３】
本発明の半導体単結晶ウェハの製造方法は、まず図１（ａ）に示すように、半導体単結晶ウェハ１を研磨治具２に貼り付け、その後、図１（ｂ）に示すように、半導体単結晶ウェハ１の外周部にコーティング剤３を塗布してから、半導体単結晶ウェハ１表面のラップ加工又は鏡面研磨加工を行う方法である。
【００２４】
半導体単結晶ウェハ１の研磨治具２への貼り付けは、一般的にワックス（ＷＡＸ）と呼ばれるレジン剤（貼り付け用のワックス４）を用いて行う。
【００２５】
コーティング剤３としては、レジン剤（ワックス）を用いる。コーティング剤３としてのワックスは、半導体単結晶ウェハ１を研磨治具２に貼り付ける際に用いる貼り付け用のワックス４と同じ粘度のものでもよいし、違う粘度のものでもよい。ワックスは物理的強度が比較的低いため、研磨中に研磨材によって剥がれやすいが、粘度の高いワックスを用いれば剥がれることなく半導体単結晶ウェハ１の外周部を保護することができる。
【００２６】
具体的には、コーティング剤３のワックスとしては、粘度が５ｍＰａ・ｓ以上２０ｍＰａ・ｓ以下のものを用いるとよい。これは、ワックスの粘度が５ｍＰａ・ｓ未満だと、粘度が低いために研磨中に研磨材によって剥がれ落ちてしまい、半導体単結晶ウェハ１の外周部を十分に保護することができず、またワックスの粘度が２０ｍＰａ・ｓよりも高いと、粘度が高いため均一に塗布することができず、保護材としての役割を果たすことができないからである。
【００２７】
外周部へのコーティング剤３の塗布は、半導体単結晶ウェハ１の側面５及び半導体単結晶ウェハ１の表面側の外周端部６を覆うように外周端部近傍に行うとよい。これは、コーティング剤３を、研磨材によるエッチングから十分に保護されるような厚さで外周部全面に塗布するためである。このとき、半導体単結晶ウェハ１の表面にコーティング剤３が付着したとしても、表面はそもそも研磨されるので何ら問題はない。
【００２８】
以上説明した本発明の半導体単結晶ウェハの製造方法によれば、半導体単結晶ウェハ１の外周部にコーティング剤３を塗布してから、半導体単結晶ウェハ１表面のラップ加工又は鏡面研磨加工を行うので、加工時に半導体単結晶ウェハ１の外周端面（側面５）に生じる段差を無くし（歩留を向上でき）、高品質の半導体単結晶ウェハを高いスループットで得ることができる。
【００２９】
また、コーティング剤３として、レジン剤（ワックス）を用いているので、研磨後のワックス除去洗浄プロセスで除去が可能であり、表面汚染の心配がない。さらに、そのワックスとして、粘度が５ｍＰａ・ｓ以上２０ｍＰａ・ｓ以下のものを用いているため、ワックスが半導体単結晶ウェハ１の外周部の全面を覆うようにしっかりと付着し、外周部を研磨液によるエッチングから保護することができる。
【００３０】
それに加え、本発明は、ワックスの導入のみの改良であるため、特別な装置を新たに作製する必要が無く、また、新たな研磨プロセスを構築する必要もないので、経済的に有利である。
【実施例】
【００３１】
（実施例１）
劈開したオリエンテーションフラットを持つ３インチのＧａＡｓの半導体単結晶ウェハ１を研磨治具に貼り付け、その外周部にコーティング剤３として粘度５ｍＰａ・ｓのワックスを塗布し、片面研磨を行った。
【００３２】
研磨後の半導体単結晶ウェハ１の劈開面の外観を観察したところ、図３に示すように研磨液による侵食は認められなかった。
【００３３】
（実施例２）
粘度２０ｍＰａ・ｓのワックスを用いて、実施例１と同様の実験を行ったところ、図４に示すように実施例１と同様に研磨液による侵食は認められなかった。
【００３４】
（比較例１）
粘度１ｍＰａ・ｓのワックスを用いて、実施例１と同様の実験を行ったところ、図５に示すように研磨液の侵食による段差が劈開面の約６３％の面積で認められた。
【００３５】
（比較例２）
粘度３ｍＰａ・ｓのワックスを用いて、実施例１と同様の実験を行ったところ、図６に示すように研磨液の侵食による段差が劈開面の約６％の面積で認められた。
【００３６】
（比較例３）
粘度４０ｍＰａ・ｓのワックスを用いて、実施例１と同様の実験を行ったところ、粘度が高いために均一に塗布することができず、保護材としての役割を果たせなかった。
【００３７】
以上より、コーティング剤３として、粘度が５ｍＰａ・ｓ以上２０ｍＰａ・ｓ以下のワックスを用いることで、加工時に半導体単結晶ウェハ１の外周端面（側面５）に生じる段差を無くし、高品質の半導体単結晶ウェハ１を得ることができることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の半導体単結晶ウェハの製造方法を説明する図である。
【図２】図２（ａ）は、従来の半導体単結晶ウェハの製造方法による研磨時の半導体単結晶ウェハの断面図であり、図２（ｂ）は、その要部拡大図である。
【図３】実施例１で作製した半導体単結晶ウェハの劈開面の外観図である。
【図４】実施例２で作製した半導体単結晶ウェハの劈開面の外観図である。
【図５】比較例１で作製した半導体単結晶ウェハの劈開面の外観図である。
【図６】比較例２で作製した半導体単結晶ウェハの劈開面の外観図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  半導体単結晶ウェハ
２  研磨治具
３  コーティング剤
４  貼り付け用のワックス
５  半導体単結晶ウェハの側面
６  半導体単結晶ウェハの表面側の外周端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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