(57)【要約】【課題】化合物半導体基板、とりわけＩｎＰ基板の高速研磨を可能とする研磨用組成物を提供するとともに、該研磨用組成物を利用した化合物半導体基板の製造方法を提供する。【解決手段】アルカリ金属の脂肪酸塩と、コロイダルシリカと、酸化剤と、を含む研磨用組成物であって、該アルカリ金属の脂肪酸塩の濃度は、１．７×１０-4ｍｏｌ／ｋｇ以上８．６×１０-4ｍｏｌ／ｋｇ以下であることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリ金属の脂肪酸塩と、コロイダルシリカと、酸化剤と、を含む研磨用組成物であって、
前記アルカリ金属の脂肪酸塩の濃度は、１．７×１０-4ｍｏｌ／ｋｇ以上８．６×１０-4ｍｏｌ／ｋｇ以下である、研磨用組成物。
【請求項２】
前記アルカリ金属の脂肪酸塩は、ラウリン酸ナトリウムおよび／またはオレイン酸ナトリウムである、請求項１に記載の研磨用組成物。
【請求項３】
前記コロイダルシリカは、平均粒径が１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である、請求項１または２に記載の研磨用組成物。
【請求項４】
前記酸化剤は、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウムおよび／またはジクロロイソシアヌル酸カリウムである、請求項１〜３のいずれかに記載の研磨用組成物。
【請求項５】
化合物半導体基板を準備する工程と、
前記化合物半導体基板の表面を請求項１〜４のいずれかに記載の研磨用組成物を用いて研磨する工程と、
前記化合物半導体基板の表面を洗浄する工程と、を含む、化合物半導体基板の製造方法。
【請求項６】
前記研磨する工程は、前記研磨用組成物および硬質研磨布を用いて、５０ｇ／ｃｍ2以上１５０ｇ／ｃｍ2以下の荷重を印加して研磨する工程である、請求項５に記載の化合物半導体基板の製造方法。
【請求項７】
前記研磨する工程は、前記化合物半導体基板の両面を研磨する工程である、請求項６に記載の化合物半導体基板の製造方法。
【請求項８】
前記化合物半導体基板は、インジウムリン基板である、請求項５〜７のいずれかに記載の化合物半導体基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化合物半導体基板の研磨に好適な研磨用組成物および化合物半導体基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インジウムリン（以下、ＩｎＰとも記す）半導体をはじめとする化合物半導体は、シリコン半導体と比較して、優れた受発光機能や、耐熱性を有するため、レーザーダイオードや太陽電池などの半導体デバイスを構成するエピタキシャル層を成長させるための基板として、広く用いられている。
【０００３】
ＩｎＰ基板上に、エピタキシャル層を成長させるためには、成長前にその表面を鏡面研磨することを要する。この研磨の際に、使用される研磨用組成物としては、種々のものが知られている。たとえば、水、砥粒、界面活性剤などの添加剤からなる研磨用組成物などが知られている（特開平４−２９１７２３号公報（特許文献１）、特開２００３−１００６７１号公報（特許文献２）、特開２００６−０１９７４０号公報（特許文献３）、特許第４１２６１８６号公報（特許文献４）、浜元ら，「ＣＭＰ用スラリーにおける界面活性剤の加工特性に及ぼす挙動」，埼玉大学地域共同研究センター紀要，Ｖｏｌ．２，２３〜２６頁（２００１年）（非特許文献１））。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−２９１７２３号公報
【特許文献２】特開２００３−１００６７１号公報
【特許文献３】特開２００６−０１９７４０号公報
【特許文献４】特許第４１２６１８６号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】浜元ら，「ＣＭＰ用スラリーにおける界面活性剤の加工特性に及ぼす挙動」，埼玉大学地域共同研究センター紀要，Ｖｏｌ．２，２３〜２６頁（２００１年）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のようにＩｎＰ基板を、半導体デバイスに利用するためには、その表面を、鏡面研磨によって、極めて高い均一性、平坦性を有する表面とすることが要求される。しかし、ＩｎＰ基板は、シリコン基板に比較して、結晶異方性により原子結合力の弱い面で割れやすいため、研磨の際、研磨速度（以下、研磨レートとも記す）を上げることができず、生産性に課題を有していた。
【０００７】
特許文献１〜４および非特許文献１に記載された研磨用組成物では、ＩｎＰ基板の高速研磨は困難であり、上記の課題に対して十分な解決手段を提供するものではない。また、特許文献４に記載された研磨用組成物は、その配合成分が多く、原料調達や原料コストの観点からも好ましくない。
【０００８】
本発明は、上記のような事情に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、化合物半導体基板、とりわけＩｎＰ基板の高速研磨を可能とする研磨用組成物を提供するとともに、該研磨用組成物を利用した化合物半導体基板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】
【０００９】
本発明者らは、上記課題を解決すべく、研磨用組成物を構成する成分について鋭意研究を重ねたところ、研磨用組成物にアルカリ金属の脂肪酸塩を添加することが、化合物半導体基板の高速研磨に極めて有効であることを見出すとともに、研磨用組成物の配合成分として特定の組み合わせを採用した場合に、各成分の相互作用により、化合物半導体基板、とりわけＩｎＰ基板の高速研磨を実現し得ることを見出し、本発明を完成した。
【００１０】
すなわち、本発明の研磨用組成物は、アルカリ金属の脂肪酸塩と、コロイダルシリカと、酸化剤と、を含む研磨用組成物であって、該アルカリ金属の脂肪酸塩の濃度は、１．７×１０-4ｍｏｌ／ｋｇ以上８．６×１０-4ｍｏｌ／ｋｇ以下であることを特徴とする。
【００１１】
上記構成を備えることによって、本発明の研磨用組成物は、化合物半導体基板、とりわけＩｎＰ基板の高速研磨が可能である。
【００１２】
ここで、上記アルカリ金属の脂肪酸塩は、ラウリン酸ナトリウムおよび／またはオレイン酸ナトリウムであることが好ましい。
【００１３】
また、上記コロイダルシリカは、平均粒径が１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１４】
また、上記酸化剤は、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウムおよび／またはジクロロイソシアヌル酸カリウムであることが好ましい。
【００１５】
また、本発明は、化合物半導体基板の製造方法にも係わり、該製造方法は、化合物半導体基板を準備する工程と、該化合物半導体基板の表面を上記の研磨用組成物を用いて研磨する工程と、該化合物半導体基板の表面を洗浄する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１６】
ここで、上記研磨用組成物を用いて研磨する工程は、該研磨用組成物および硬質研磨布を用いて、５０ｇ／ｃｍ2以上１５０ｇ／ｃｍ2以下の荷重を印加して研磨する工程である、化合物半導体基板の製造方法であることが好ましい。
【００１７】
また、上記研磨用組成物を用いて研磨する工程は、上記化合物半導体基板の両面を研磨する工程である、化合物半導体基板の製造方法であることが好ましい。
【００１８】
また、上記化合物半導体基板は、インジウムリン基板（ＩｎＰ基板）であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の研磨用組成物は、研磨レートの高速化が可能であるとともに、高速研磨を行なった場合でも、基板の仕上がり品質を、半導体デバイスに適応したものとすることができる。そして、とりわけＩｎＰ基板の研磨において優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の化合物半導体基板の製造方法を示すフローチャートである。
【図２】従来の研磨用組成物を使用した場合の研磨加工の概念図である。
【図３】本発明の研磨用組成物を使用した場合の研磨加工の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る実施の形態について、さらに詳細に説明する。
＜研磨用組成物＞
本発明の研磨用組成物は、超純水などの液体溶媒に、砥粒としてコロイダルシリカが分散されており、該液体溶媒には、酸化剤と、添加剤としてアルカリ金属の脂肪酸塩とが溶解している。そして、該アルカリ金属の脂肪酸塩を、１．７×１０-4ｍｏｌ／ｋｇ以上８．６×１０-4ｍｏｌ／ｋｇ以下の濃度で含むことを特徴としている。かかる研磨用組成物は、上記したアルカリ金属の脂肪酸塩、コロイダルシリカおよび酸化剤を含む限り、他の任意の成分を含むことができる。任意の成分としては、たとえば、分散剤や増粘剤などを挙げることができる。
【００２２】
＜アルカリ金属の脂肪酸塩＞
本発明の研磨用組成物は、添加剤としてアルカリ金属の脂肪酸塩を含む。そして、上記のとおり該添加剤は、塩であることを要する。たとえば、脂肪酸を添加剤として使用した場合には、たとえば、超純水のような溶媒に難溶であるため、本発明の効果は得られない。
【００２３】
ここで、アルカリ金属とは、周期表において第１族に属する元素、すなわち、リチウム（Ｌｉ）、ナトリウム（Ｎａ）、カリウム（Ｋ）、ルビジウム（Ｒｂ）、セシウム（Ｃｓ）およびフランシウム（Ｆｒ）を示す。
【００２４】
また、脂肪酸とは、長鎖炭化水素のカルボン酸を示す。該脂肪酸は、長鎖内に二重結合を含んでいても良く、分枝鎖を含んでいても良い。ここで、該脂肪酸は疎水基を有することが好ましく、炭素数８以上１８以下の主鎖を含むアルキル基を有することが好適である。なお、ここで主鎖とは、分子内において、最も炭素数の多い長鎖のことを示す。
【００２５】
そして、アルカリ金属の脂肪酸塩とは、上記アルカリ金属のイオンと上記脂肪酸のイオンとを含む化合物を示す。このような化合物としては、たとえば、ラウリン酸ナトリウム、ラウリン酸カリウム、オレイン酸ナトリウム、オレイン酸カリウム、カプリル酸ナトリウム、カプリル酸カリウムなどを挙げることができ、これらのうち、ラウリン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウムまたはこれらの併用が好ましい。すなわち、アルカリ金属の脂肪酸塩としては、ラウリン酸ナトリウムおよび／またはオレイン酸ナトリウムが好適である。
【００２６】
上記のアルカリ金属の脂肪酸塩の濃度は、１．７×１０-4ｍｏｌ／ｋｇ以上８．６×１０-4ｍｏｌ／ｋｇ以下であることを要し、好ましくは３．５×１０-4ｍｏｌ／ｋｇ以上８．６×１０-4ｍｏｌ／ｋｇ以下であり、より好ましくは、３．５×１０-4ｍｏｌ／ｋｇ以上４．３×１０-4ｍｏｌ／ｋｇ以下であることが好適である。アルカリ金属の脂肪酸塩の濃度が、１．７×１０-4ｍｏｌ／ｋｇ未満であると、十分な研磨レートが得られない傾向にある。一方、アルカリ金属の脂肪酸塩の濃度が、８．６×１０-4ｍｏｌ／ｋｇを超過すると効果が飽和する傾向にあるが、経済性を無視する限り、添加可能である。
【００２７】
＜コロイダルシリカ＞
本発明の研磨用組成物は、研磨砥粒として、コロイダルシリカを含む。ここで、コロイダルシリカとは、二酸化珪素（ＳｉＯ2）粒子またはその水和物のコロイドを示す。
【００２８】
上記コロイダルシリカの平均粒径は、１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好適である。平均粒径が、１０ｎｍ未満であると、研磨速度低下による経済性の観点から好ましくなく、１００ｎｍを超過すると分散性の観点から好ましくない。なお、該コロイダルシリカの平均粒径は、動的光散乱法、レーザー回折法、遠心沈降法などによって測定可能であるが、本発明においては、動的光散乱法によって測定された値を採用する。
【００２９】
また、本発明の研磨用組成物における上記コロイダルシリカの含有量は、２．０質量％以上１０．０質量％以下が好ましく、より好ましくは２．０質量％以上７．０質量％以下であることが好適である。該コロイダルシリカの含有量が２．０質量％未満であると、研磨速度低下による経済性の観点から好ましくなく、１０．０質量％を超過すると使用量増大による経済性の観点から好ましくない。
【００３０】
＜酸化剤＞
本発明の研磨用組成物は、酸化剤を含む。ここで、該酸化剤は、ハロゲンオキソ酸イオンを含む化合物であることが好ましい。ここで、ハロゲンオキソ酸イオンとしては、たとえば、次亜塩素酸イオン、亜塩素酸イオン、塩素酸イオン、過塩素酸イオン、次亜臭素酸イオン、亜臭素酸イオン、臭素酸イオン、過臭素酸イオン、次亜ヨウ素酸イオン、亜ヨウ素酸イオン、ヨウ素酸イオン、過ヨウ素酸イオンなどを挙げることができる。これらのうち、塩素酸系イオンを含む化合物（すなわち、塩素系酸化剤）であることがさらに好適である。ここで、塩素系酸化剤には、次亜塩素酸塩などのように塩素酸イオン（ＣｌＯ-）を含む化合物だけでなく、塩素化イソシアヌル酸塩などのように水に溶解させることで塩素酸イオン（ＣｌＯ-）を発生する固体物質を含む化合物も含まれる。
【００３１】
上記のような塩素系酸化剤としては、たとえば、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウム、ジクロロイソシアヌル酸カリウム、トリクロロイソシアヌル酸などを挙げることができ、溶媒への可溶性の観点から、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウムおよび／またはジクロロイソシアヌル酸カリウムが好ましい。
【００３２】
また、本発明の研磨用組成物における上記酸化剤の濃度は、０．０５ｍｏｌ／ｋｇ以上０．２３ｍｏｌ／ｋｇ以下であることが好ましく、より好ましくは０．０９ｍｏｌ／ｋｇ以上０．２３ｍｏｌ／ｋｇ以下であることが好適である。
【００３３】
＜化合物半導体基板の製造方法＞
以下、上記の研磨用組成物を用いた本発明の化合物半導体基板の製造方法について詳細に説明する。
【００３４】
図１に示すように、本発明の化合物半導体基板の製造方法は、化合物半導体基板を準備する工程と、該化合物半導体基板の表面を上記した本発明の研磨用組成物を用いて研磨する工程と、該化合物半導体基板の表面を洗浄する工程と、を含む、化合物半導体基板の製造方法である。
【００３５】
＜Ｓ１：化合物半導体基板を準備する工程＞
本工程（ステップＳ１）では、化合物半導体基板を準備する。まず、化合物半導体のインゴットを、ＨＢ法（水平ブリッジマン法）、ＶＢ法（垂直ブリッジマン法）などによって成長させる。成長したインゴットを外周加工、スライス、研削、ラップ、ポリッシュ、洗浄などを行なって化合物半導体基板を作製する。ここで、化合物半導体基板の平坦性を向上させるために、研削、ラップなどの機械加工を行なっても良い。また、粗さ低減、加工変質層除去のために、加工後に、ＣＭＰ加工（ｃｈｅｍｉｃａｌ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ；化学機械研磨加工）、ケミカルポリッシュなどを行なっても良い。
【００３６】
＜化合物半導体基板＞
上記の化合物半導体は、バルク結晶であっても良く、また、たとえば、バルク結晶などからなる基板上に形成された薄膜などであっても良い。
【００３７】
また、本発明の研磨用組成物は、極めて良好な研磨レートおよび研磨後の基板品質を実現し得るため、とりわけ、インジウムリン半導体基板（ＩｎＰ基板）の研磨に対して好適である。したがって、本発明の化合物半導体基板の製造方法においては、上記化合物半導体基板は、ＩｎＰ基板であることが好ましい。
【００３８】
＜Ｓ２：化合物半導体基板の表面を、研磨用組成物を用いて、研磨する工程＞
次に、化合物半導体基板の表面を、研磨用組成物を用いて、研磨する工程（ステップＳ２）では、本発明の研磨用組成物を用いて、化合物半導体基板の表面を仕上げ研磨する。
【００３９】
＜研磨装置＞
ステップＳ２において使用される研磨装置としては、半導体基板の研磨装置として、従来公知のいかなる研磨装置も採用可能である。このような研磨装置としては、たとえば、円形の定盤の上に研磨布を貼り付け、その上に研磨用組成物を滴下するとともに、定盤と基板（ウエハ）を保持したキャリアとが共に回転することによって（すなわち、基板が遊星運動することによって）、基板と研磨用組成物を接触させて研磨を行なう、ロータリー型研磨装置などを挙げることができる。
【００４０】
ここで、本発明の化合物半導体基板の製造方法においては、上記の研磨装置は、両面研磨が可能な研磨装置であることが好ましい。
【００４１】
＜硬質研磨布＞
上記の研磨布は、その材質は、発泡性の樹脂からなるものであっても良く、無発泡性の樹脂からなるものであっても良い。また、硬質の研磨層の下地として、不織布やウレタンフォームを使用した積層式の研磨布であっても良い。本発明の化合物半導体基板の製造方法においては、上記の研磨布は、硬質研磨布であることが好ましく、たとえば、ポリウレタン製研磨布である場合には、アスカーＣ硬度が６１度以上８６度以下であることが好ましく、より好ましくは、６６度以上８０度以下であることが好適である。ここで、アスカーＣ硬度は、たとえば、スプリング式硬度計などを用いて測定することができる。
【００４２】
＜研磨レート＞
研磨レートは、加工前後の化合物半導体基板の厚みを、従来公知の膜厚計で測定し、膜厚の変化量（すなわち、加工前厚みと加工後厚みの差）を、加工時間で除すことによって算出することができる。
【００４３】
そして、本発明の化合物半導体基板の製造方法においては、上記研磨レートは、０．２０μｍ／ｍｉｎ以上１．００μｍ／ｍｉｎ以下であることが好ましい。さらに、化合物半導体基板が、ＩｎＰ基板である場合には、０．３０μｍ／ｍｉｎ以上０．６０μｍ／ｍｉｎ以下であることが好適である。たとえば、本発明の研磨用組成物を使用した場合には、０．３０μｍ／ｍｉｎ以上０．６０μｍ／ｍｉｎ以下の研磨レートを得ることができる。研磨レートが、０．２０μｍ／ｍｉｎ未満となる研磨用組成物を使用した場合には、研磨設備への投資が過大となるため製造コストの観点から好ましくない。また、研磨レートが１．００μｍ／ｍｉｎを超過する研磨用組成物を使用した場合には、厚みの制御が困難であり、基板品質の観点から好ましくない。
【００４４】
＜荷重＞
本発明の化合物半導体基板の製造方法において、上記研磨する工程は、研磨用組成物および硬質研磨布を用いて、５０ｇ／ｃｍ2以上１５０ｇ／ｃｍ2以下の荷重を印加して研磨する工程であることが好ましい。該荷重は、より好ましくは５０ｇ／ｃｍ2以上１２０ｇ／ｃｍ2以下であることが好適である。このように、比較的低い荷重を印加することは、本発明の研磨用組成物を使用することによって可能となる。本発明の研磨用組成物を使用しない場合には、タクトを向上させるため、高い荷重を印加して研磨レートを上げる必要がある。このようにして、高い荷重を印加した場合には、研磨布の面内温度分布が大きくなることにより、研磨布の寿命が短くなって、研磨布の交換頻度が増加するため、生産コストの観点から好ましくない。また、研磨布の部分的な摩耗が促進されることにより、仕上がり基板の平坦性が悪化し、基板品質の観点からも好ましくない。
【００４５】
また、本発明の化合物半導体基板の製造方法は、本発明の研磨用組成物を使用し、かつ荷重が上記範囲であることによって、両面研磨加工に適応できる。すなわち、上記研磨する工程は、化合物半導体基板の両面を研磨する工程であることが好ましい。両面研磨の場合には、被研磨物である基板（ウエハ）のエッジが、ウエハを固定する穴端面に接触するため、荷重が２００ｇ／ｃｍ2を超過する場合には、摩擦力のバラツキにより、ウエハのエッジと穴端面との間に大きな応力が生じるとともに、場合によってはこれに振動が加わり、ウエハのエッジに欠損が発生してしまう。本発明の化合物半導体基板の製造方法によれば、上記のように、荷重が１５０ｇ／ｃｍ2を超えないため、安定した両面研磨が可能である。
【００４６】
＜Ｓ３：化合物半導体基板の表面を洗浄する工程＞
次に、化合物半導体基板の表面を洗浄する工程（ステップＳ３）では、研磨後の基板表面を洗浄する。洗浄方法は、特に制限されず、従来公知のいかなる方法を用いても良い。たとえば、洗浄時にバブリングや、超音波を印加しても良い。また、洗浄液としては、たとえば、純水、イソプロピルアルコールなどを用いることができ、また、たとえば、コリン（２−ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウムハイドロオキサイド）水溶液などのエッチング液を用いても良い。
【００４７】
以上の工程（ステップＳ１〜Ｓ３）を実施することによって、化合物半導体基板を製造することができる。
【００４８】
＜化合物半導体基板表面の評価＞
本発明は、研磨レートの高速化と、基板の仕上がり品質の向上を目的としている。ここで、基板上にエピタキシャル層が成長可能（すなわち、エピレディ品質を有する）であるためには、基板の仕上がり品質として、（Ａ）「０．２６５μｍ以上の微粒子数」が１００個／ウエハ以下であり、（Ｂ）表面の微小粗さおよび欠陥（以下、「ＨＡＺＥ」とも記す）が３．０ｐｐｍ以下であり、（Ｃ）「ＴＴＶ（Ｔｏｔａｌ  Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ  Ｖａｒｉａｔｉｏｎ）」が１０μｍ以下であり、（Ｄ）「ＷＡＲＰ」が１０μｍ以下であることを要する。
【００４９】
なお、ここで、上記（Ａ）および（Ｂ）は、光散乱法を用いた異物検査装置により測定することができ、また、上記（Ｃ）および（Ｄ）は、光学式平坦度測定装置により測定することができる。
【実施例】
【００５０】
以下、実施例を挙げて本発明をより詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００５１】
＜実施例１＞
＜研磨用組成物の調製＞
２００ｍＬの５０℃の超純水に、粒状のラウリン酸ナトリウムを１０．５ｇ投入し、攪拌して、０．２２ｍｏｌ／ｋｇのラウリン酸ナトリウム希釈溶液を作製した。
【００５２】
次に、４．５Ｌの超純水に、酸化剤としてジクロロイソシアヌル酸ナトリウムを４５ｇ投入し、スターラーを用いて５分間攪拌した。５分間攪拌後、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウムが、超純水に完全に溶解していることを目視によって確認した。
【００５３】
次に、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウムを溶解させた超純水に、平均粒径が８０ｎｍ、シリカ濃度が４０．５質量％であるコロイダルシリカを５００ｍＬと、上記のラウリン酸ナトリウム希釈溶液１０ｍＬと、を投入し、さらに５分間攪拌することによって、実施例１の研磨用組成物を得た。
【００５４】
この実施例１の研磨用組成物は、ラウリン酸ナトリウムの濃度が４．３×１０-4ｍｏｌ／ｋｇであり、コロイダルシリカの含有量が５．０質量％であり、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウムの濃度が０．１２ｍｏｌ／ｋｇであった。
【００５５】
＜研磨装置の準備＞
まず、ポリウレタン製研磨布を準備した。このポリウレタン製研磨布のアスカーＣ硬度を、スプリング式硬度計で測定したところ、６２度〜７２度であった。次に、該ポリウレタン製研磨布を、両面研磨が可能であるＣＭＰ装置の、上定盤、下定盤にそれぞれ貼り付けた。次に、ダイヤモンド製ペレットを貼り付けたキャリアをセットし、定盤上に、純水を供給しながら、２０分間ドレッシング処理を行ない、研磨布表面の汚れを除去するとともに毛羽立ちを均一化した。
【００５６】
＜ＩｎＰ基板の研磨＞
３枚の円形基板（ウエハ）をセット可能であるガラスエポキシ製キャリア４枚を、上記ＣＭＰ装置の定盤にセットし、各キャリアに３枚のＩｎＰ単結晶円形基板（厚み７３０μｍ）をセットした（すなわち、１２枚のＩｎＰ単結晶円形基板をセットした）。
【００５７】
上定盤をキャリアに着盤させ、荷重が１００ｇ／ｃｍ2となるように加圧を調整した。そして、基板表面と上・下定盤の相対速度を２０ｒｐｍに設定し、実施例１の研磨用組成物を３００ｍＬ／ｍｉｎで供給しながら、９０分間研磨加工を行なった。
【００５８】
＜研磨レートの評価＞
研磨前後の基板厚みを、非接触レーザー式変位センサを用いて測定し、研磨レートを算出した。結果を表１に示す。
【００５９】
＜アルカリ金属の脂肪酸塩濃度の検討＞
＜実施例２〜４および比較例１＞
研磨用組成物におけるラウリン酸ナトリウムの濃度を、表１に示す濃度としたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例２〜４および比較例１の研磨用組成物を得た。そして、実施例２〜４および比較例１の研磨用組成物を用いて、実施例１と同様にして、ＩｎＰ単結晶基板の研磨加工を行ない、研磨レートを算出した。結果を表１に示す。
【００６０】
＜添加剤種の検討＞
＜実施例５および比較例２〜６＞
ラウリン酸ナトリウムの代わりに、表１に示す添加剤および液体溶媒の組み合わせを用いたこと以外は、実施例１と同様にして、実施例５および比較例２〜６の研磨用組成物を得た。
【００６１】
なお、比較例２〜４の研磨用組成物では、液体溶媒に各添加剤（比較例２：カプリル酸、比較例３：ペラルゴン酸、比較例４：カプリン酸）を投入し、攪拌した後においても、添加剤は、ほとんど溶解していなかった。さらに、比較試験として、液体溶媒を５０℃の超純水として、同様に攪拌を行なったが、添加剤は、ほとんど溶解していなかった。
【００６２】
そして、実施例５および比較例２〜６の研磨用組成物を用いて、実施例１と同様にして、ＩｎＰ単結晶基板の研磨加工を行ない、研磨レートを算出した。結果を表１に示す。
【００６３】
＜実施例６＞
実施例１の研磨用組成物の調製において、ジクロロイソシアヌル酸ナトリウムと同時に硫酸ナトリウムを４０ｇ（０．０５ｍｏｌ／ｋｇ）加えて超純水に溶解させた以外は、実施例１と同様にして、実施例６の研磨用組成物を得た。
【００６４】
そして、実施例６の研磨用組成物を用いて、実施例１と同様にして、ＩｎＰ単結晶基板の研磨加工を行ない、研磨レート算出した。結果を表１に示す。
【００６５】
【表１】
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【００６６】
表１から明らかなように、本発明の研磨用組成物は、アルカリ金属の脂肪酸塩と、コロイダルシリカと、酸化剤と、を含む研磨用組成物であって、該アルカリ金属の脂肪酸塩の濃度は、１．７×１０-4ｍｏｌ／ｋｇ以上８．６×１０-4ｍｏｌ／ｋｇ以下であることを以って、研磨レートの高速化が可能であることが確認できた。
【００６７】
ここで、アルコールに脂肪酸を溶解させた比較例５および６でも、効果は小さいものの研磨レートは向上している。しかし、有機溶媒を用いることは、生産工程における作業環境の悪化および管理コスト増加を考慮すると、好ましくない。
【００６８】
また、実施例１と６の比較から、硫酸ナトリウムを添加しても、研磨レートに差は見られず、無機塩の添加が、研磨レートに及ぼす影響は小さいことが確認された。
【００６９】
本発明の効果が発現する原因の詳細は不明であるが、本発明者らが予想する作用機序を、図２および図３を用いて説明する。図２には、添加剤を使用しない場合の研磨加工の概念図（すなわち、従来の研磨用組成物１０３を使用した場合の研磨加工の概念図）を示す。図２に示すように、研磨布２上に供給されたコロイダルシリカ４の一部は、基板１に付着することで研磨に寄与し、その他は研磨に寄与せずに系外に排出される。すなわち、研磨に寄与するのは、供給されたコロイダルシリカ４のうち、基板に付着したものだけである。
【００７０】
図３には、アルカリ金属の脂肪酸塩を添加剤とした場合の研磨加工の概念図（すなわち、本発明の研磨用組成物３を使用した場合の研磨加工の概念図）を示す。アルカリ金属の脂肪酸塩は、ＩｎＰ基板表面に結合して該表面を疎水化する。このため、コロイダルシリカ４は、ＩｎＰ基板表面に吸着され易くなる。その結果、供給されたコロイダルシリカ４のうち、研磨に寄与できるコロイダルシリカ４の量が増加するため、研磨レートの高速化が可能になると推測される。
【００７１】
さらに、実施例１および６の研磨用組成物を用いて、鏡面研磨された１２枚のＩｎＰ単結晶基板を、スエード研磨布で片面を仕上げ研磨した後、コリン水溶液からなる洗浄液を用いて、基板表面の研磨用組成物の残渣や微粒子を除去した。
【００７２】
上記の基板を乾燥させた後、光散乱法を用いた異物検査装置（製品名「Ｓｕｒｆｓｃａｎ６２２０」、ＫＬＡ  Ｔｅｎｃｏｒ社製）を用いて、（Ａ）「０．２６５μｍ以上の微粒子数」および（Ｂ）「ＨＡＺＥ」を評価した。結果を表２に示す。
【００７３】
さらに、光学式平坦度測定装置（製品名「Ｕｌｔｒａ  Ｓｏｒｔ」、Ｃｏｒｎｉｎｇ  Ｔｏｒｏｐｅｌ社製）を用いて、（Ｃ）「ＴＴＶ」および（Ｄ）「ＷＡＲＰ」を評価した。結果を表２に示す。
【００７４】
表２中、各欄に示された数値は、１２枚の基板の平均値を示す。
【００７５】
【表２】
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【００７６】
表２により明らかなように、本発明の化合物半導体基板の製造方法は、本発明の実施例にかかる研磨用組成物を用いて研磨する工程を含むことを以って、研磨レートの高速化が可能であるとともに、エピタキシャル層が形成可能な表面品質を有する化合物半導体基板の製造が可能であることが確認できた。
【００７７】
また、無機塩を添加した実施例６は、実施例１と比較して、改善効果は見られなかった。
【００７８】
以上のように本発明の実施の形態および実施例について説明を行なったが、上述の各実施の形態および実施例の構成を適宜組み合わせることも当初から予定している。
【００７９】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８０】
１  基板（ウエハ）、２  研磨布、３，１０３  研磨用組成物、４  コロイダルシリカ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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