(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粗研磨したＧａＡｓウエハを鏡面研磨装置に装着した後、研磨液と研磨布とを介してメカノケミカル鏡面研磨を行うＧａＡｓウエハの研磨方法において、前記研磨液が次亜塩素酸であり、且つ前記研磨液にＮ（ＣＨ3 ）4 ＯＨ若しくはＮ（Ｃ2 Ｈ5）4 ＯＨからなる陽イオン系界面活性剤とアルカリとが添加されていることを特徴とする半導体ウエハの研磨方法。
【請求項２】
アルカリが、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＮａＨＣＯ3 、ＫＨＣＯ3 、ＮＨ4 ＯＨの中から選ばれた１種又はこれらの混合物であることを特徴とする請求項１記載のＧａＡｓウエハの研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体ウエハの研磨方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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）、ヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）、種々な受発光デバイス等の素子に用いられている。
【０００３】
これらの素子の移動層は、鏡面研磨した化合物半導体ウエハの表面上に分子線エピタキシャル成長（ＭＢＥ）法、有機金属気相エピタキシャル成長（ＭＯＶＰＥ）法等により作成される。
【０００４】
ところで、従来の鏡面研磨化合物半導体ウエハの製造方法は次のような手順で行われていた。
【０００５】
▲１▼  まず、化合物半導体単結晶インゴットを製造する。
【０００６】
▲２▼  次に、得られた化合物半導体単結晶インゴットをスライスすることにより化合物半導体単結晶ウエハを切り出す。
【０００７】
▲３▼  次に、このスライスした化合物半導体単結晶ウエハを＃８００〜＃３０００の砥粒で粗研磨する。
【０００８】
▲４▼  次に、この粗研磨した化合物半導体単結晶ウエハを鏡面研磨装置に装着し、研磨液として次亜塩素酸系水溶液若しくはＢｒ−メタノール溶液若しくはコロイダルシリカを用い、且つ表面に多孔質層を有する研磨布等を介してメカノケミカル鏡面研磨を行い、その表面を鏡面に仕上げる。
【０００９】
▲５▼  次に、この鏡面研磨した化合物半導体単結晶ウエハを脱脂、洗浄する。
【００１０】
▲６▼  次に、この脱脂、洗浄した鏡面研磨化合物半導体単結晶ウエハをごく僅かなエッチング作用を有する洗浄液による洗浄を行ってから、超純水による洗浄を行う。
【００１１】
▲７▼  最後に、この超純水洗浄した鏡面研磨化合物半導体単結晶ウエハをイソプロピルアルコール蒸気乾燥装置又はスピン乾燥装置内に装着し、乾燥する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記▲１▼〜▲７▼のような従来の鏡面研磨化合物半導体ウエハの製造方法で得られた鏡面研磨化合物半導体ウエハにはヘイズ、いわゆるくもりが発生し易いという難点があった。
【００１３】
このヘイズの値、つまりヘイズレベルは研磨布の状態により大きく変動することが知られている。例えば、ヘイズレベルは研磨布を使い込むに従って大きくなり且つ安定しないようになることが知られている。
【００１４】
このようなヘイズが発生した鏡面研磨化合物半導体ウエハ上にエピタキシャル結晶を成長させると、得られたエピタキシャル結晶層には荒れ等が発生し、その結果エピタキシャル結晶層の品質を著しく損なうという難点があった。
【００１５】
本発明はかかる点に立って為されたものであって、その目的とするところは前記した従来技術の欠点を解消し、ヘイズレベルを顕著に低減でき且つくもり不良やスクラッチ不良が皆無の鏡面研磨半導体ウエハが得られる半導体ウエハの研磨方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の要旨とするところは、粗研磨したＧａＡｓウエハを鏡面研磨装置に装着した後、研磨液と研磨布とを介してメカノケミカル鏡面研磨を行うＧａＡｓウエハの研磨方法において、前記研磨液が次亜塩素酸であり、且つ前記研磨液にＮ（ＣＨ3 ）4 ＯＨ若しくはＮ（Ｃ2 Ｈ5）4 ＯＨからなる陽イオン系界面活性剤とアルカリとが添加されていることを特徴とする半導体ウエハの研磨方法にある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の半導体ウエハの研磨方法の実施の形態について説明する。
【００１９】
本発明においてアルカリとしては、ＮａＯＨ、ＫＯＨ、ＮａＨＣＯ3 、ＫＨＣＯ3 、ＮＨ4 ＯＨの中から選ばれた１種又はこれらの混合物であることが好ましい。勿論、これらは水溶液として使用される。
【００２３】
【実施例】
次に、本発明の半導体ウエハの研磨方法の実施例を比較例と共に説明する。
【００２４】
（試験方法）
まず、本発明の半導体ウエハの研磨方法の実施例を比較例の試験方法について説明する。
【００２５】
▲１▼  半導体ウエハ
試験に用いた半導体ウエハはＧａＡｓ単結晶インゴットをスライスして得られたＧａＡｓウエハである。
【００２６】
▲２▼  半導体ウエハの粗研磨
上記▲１▼で用意したＧａＡｓウエハは、まず＃１５００のアルミナ砥粒により粗研磨した。
【００２７】
▲３▼  半導体ウエハの鏡面研磨
次に、上記▲２▼で粗研磨したＧａＡｓウエハは鏡面研磨装置に装着し、それからメカノケミカル研磨を行ってその表面を鏡面に仕上げた。
【００２８】
ここにおいて実施例及び比較例では、その研磨液の種類、界面活性剤の添加の有無及び種類、アルカリの添加の有無及び種類等を変えて行った。
【００２９】
なお、鏡面研磨した半導体ウエハの脱脂、洗浄、乾燥等は従来と同様に行った。
【００３０】
▲４▼  鏡面研磨半導体ウエハの鏡面評価試験
鏡面研磨してから脱脂、洗浄、乾燥したＧａＡｓウエハは、その鏡面を次の試験により評価した。
【００３１】
ａ．ヘイズレベル……テンコール社のサーフスキャン６２００型鏡面検査装置により測定した。
【００３２】
ｂ．目視外観検査……ＧａＡｓウエハのの鏡面へ集光器から２０万ルクスの照明を当てながら、その鏡面の目視外観検査を行った。
【００３３】
（比較例１）
研磨液として次亜塩素酸のみを用いて鏡面研磨した。
【００３４】
（比較例２）
研磨液として次亜塩素酸に、界面活性剤のＮ（ＣＨ3 ）4 ＯＨを加えて鏡面研磨した。
【００３５】
（比較例３）
研磨液として次亜塩素酸に、アルカリのＮａＯＨを加えて鏡面研磨した。
【００３６】
（比較例４）
研磨液として次亜塩素酸に、界面活性剤のＮ（Ｃ2 Ｈ5 ）4 ＯＨを加えて鏡面研磨した。
【００３７】
（比較例５）
研磨液としてＢｒ−メタノールのみを用いて鏡面研磨した。
【００３８】
（比較例６）
研磨液としてＢｒ−メタノールに、界面活性剤のＮ（ＣＨ3 ）4 ＯＨを加えて鏡面研磨した。
【００３９】
（比較例７）
研磨液としてＢｒ−メタノールに、アルカリのＮａＯＨを加えて鏡面研磨した。
【００４０】
（実施例１）
研磨液として次亜塩素酸、界面活性剤としてＮ（ＣＨ3 ）4 ＯＨ、アルカリとしてＮａＯＨを用いて鏡面研磨した。
【００４１】
（実施例２）
研磨液として次亜塩素酸、界面活性剤としてＮ（ＣＨ3 ）4 ＯＨ、アルカリとしてＮａＨＣＯ3 を用いて鏡面研磨した。
【００４２】
（実施例３）
研磨液として次亜塩素酸、界面活性剤としてＮ（ＣＨ3 ）4 ＯＨ、アルカリとしてＫＯＨを用いて鏡面研磨した。
【００４３】
（実施例４）
研磨液として次亜塩素酸、界面活性剤としてＮ（Ｃ2 Ｈ5 ）4 ＯＨ、アルカリとしてＫＨＣＯ3 を用いて鏡面研磨した。
【００４４】
（実施例５）
研磨液として次亜塩素酸、界面活性剤としてＮ（Ｃ2 Ｈ5 ）4 ＯＨ、アルカリとしてＮａＯＨを用いて鏡面研磨した。
【００４５】
（実施例６）
研磨液として次亜塩素酸、界面活性剤としてＮ（Ｃ2 Ｈ5 ）4 ＯＨ、アルカリとしてＮａＨＣＯ3 を用いて鏡面研磨した。
【００４６】
（実施例７）
研磨液として次亜塩素酸、界面活性剤としてＮ（Ｃ2 Ｈ5 ）4 ＯＨ、アルカリとしてＫＯＨを用いて鏡面研磨した。
【００４７】
（実施例８）
研磨液として次亜塩素酸、界面活性剤としてＮ（Ｃ2 Ｈ5 ）4 ＯＨ、アルカリとしてＫＨＣＯ3 を用いて鏡面研磨した。
【００４８】
（実施例９）
研磨液としてＢｒ−メタノール、界面活性剤としてＮ（ＣＨ3 ）4 ＯＨ、アルカリとしてＮａＯＨを用いて鏡面研磨した。
【００４９】
（実施例１０）
研磨液としてＢｒ−メタノール、界面活性剤としてＮ（ＣＨ3 ）4 ＯＨ、アルカリとしてＮａＨＣＯ3 を用いて鏡面研磨した。
【００５０】
（実施例１１）
研磨液としてＢｒ−メタノール、界面活性剤としてＮ（ＣＨ3 ）4 ＯＨ、アルカリとしてＫＯＨを用いて鏡面研磨した。
【００５１】
（実施例１２）
研磨液としてＢｒ−メタノール、界面活性剤としてＮ（Ｃ2 Ｈ5 ）4 ＯＨ、アルカリとしてＫＨＣＯ3 を用いて鏡面研磨した。
【００５２】
（試験結果）
これらの比較例１〜７及び実施例１〜１２の試験結果を表１に示す。
【００５３】
【表１】
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【００５４】
表１から分かるように、研磨液が次亜塩素酸のみの比較例１では、ヘイズレベルが１．０〜３．０と高く且つくもりが見られた。
【００５５】
研磨液の次亜塩素酸に、界面活性剤のＮ（ＣＨ3 ）4 ＯＨのみを加えた比較例２では、ヘイズレベルが０．１〜０．５と下がり且つくもりも見られなくなったが、スクラッチ不良が発生した。
【００５６】
研磨液の次亜塩素酸に、アルカリのＮａＯＨを加え比較例３では、ヘイズレベルが１．０〜３．０と高く且つくもりも見られた。
【００５７】
また、研磨液の次亜塩素酸に、界面活性剤のＮ（Ｃ2 Ｈ5 ）4 ＯＨのみを加えた比較例４では、ヘイズレベルが０．１〜０．５と下がり且つくもりも見られなくなったが、スクラッチ不良が発生した。
【００５８】
研磨液がＢｒ−メタノールのみの比較例５では、ヘイズレベルが１．０〜３．０と高く且つくもりも見られた。
【００５９】
研磨液のＢｒ−メタノールに、界面活性剤のＮ（Ｃ2 Ｈ5 ）4 ＯＨのみを加えた比較例６では、ヘイズレベルが０．１〜０．５と下がり且つくもりも見られなくなったが、スクラッチ不良が発生した。
【００６０】
研磨液のＢｒ−メタノールに、アルカリのＮａＯＨを加え比較例７では、ヘイズレベルが１．０〜３．０と高く且つくもりも見られた。
【００６１】
これらに対して、研磨液の次亜塩素酸若しくはＢｒ−メタノールに、界面活性剤とアルカリとを併用添加した実施例１〜１２では、ヘイズレベルが０．１〜０．５と下がり且つくもりも見られなくなり、しかもスクラッチ不良の発生もなかった。
【００６２】
なお、研磨液の次亜塩素酸若しくはＢｒ−メタノールの代わりに、コロイダルシリカを使用して実施例１〜１２と同様なことを行ったところ、ヘイズレベルが０．１〜０．５と下がり且つくもりも見られなくなり、しかもスクラッチ不良の発生もなかった。
【００６３】
更に、半導体ウエハのＧａＡｓウエハの代わりに、ＩｎＰについて実施例１〜１２と同様なことを行ったところ、ヘイズレベルが０．１〜０．５と下がり且つくもりも見られなくなり、しかもスクラッチ不良の発生もなかった。
【００６４】
【発明の効果】
本発明の半導体ウエハの研磨方法によれば、ヘイズレベルが小さく且つくもりもスクラッチ不良の発生もない鏡面研磨半導体ウエハが得られるものであり、工業上有用である。