(57)【要約】【課題】液相エピタキシャル成長基板を安定に平坦化して保持すると共に、研磨むらを発生することなく表面欠陥を取り除き、素子歩留まりを向上できる液相エピタキシャル成長基板の研磨方法を提供する。【解決手段】液相エピタキシャル成長基板１を平滑な面２ｆ上に載置し、その液相エピタキシャル成長基板１と平滑な面２ｆとの間を吸着手段４により段階的に吸着力を強くして吸着させた後、液相エピタキシャル成長基板１の表面に、押圧手段５により研磨手段４の研磨面４ｆを接触させると共に、この研磨手段４を駆動手段７により面方向に超音波振動させる。これにより、液相エピタキシャル成長基板１の内部応力が面方向に逃げ、安定に平坦化されると共に、研磨量が微量なので、研磨むら無く表面が研磨され、素子歩留まりが向上する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液相エピタキシャル成長基板を平滑な面上に載置し、その液相エピタキシャル成長基板と上記平滑な面との間を吸着手段により段階的に吸着力を強くして吸着させた後、上記液相エピタキシャル成長基板の表面に、押圧手段により研磨手段の研磨面を接触させると共に、該研磨手段を駆動手段により面方向に超音波振動させることを特徴とする液相エピタキシャル成長基板の研磨方法。
【請求項２】
上記液相エピタキシャル成長基板の表面を２μｍ以上研磨する請求項１に記載の液相エピタキシャル成長基板の研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体素子を製造するための液相エピタキシャル成長基板の研磨方法に係り、特に液相エピタキシャル成長基板の表面欠陥を除去するための液相エピタキシャル成長基板の研磨方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、赤色発光ダイオードは、高輝度化が進められたことにより、屋外用ディスプレイ、携帯電話等の需要が拡大した。
【０００３】
それに伴い、赤色発光ダイオードは、コンパクト化、安価が要求されるようになり、この赤色発光ダイオードを製造するための液相エピタキシャル成長基板（以下「ウエハ」と称する。）は、特に厚さの薄いものの需要が高い。
【０００４】
ところで、ウエハは、液相エピタキシャル成長法により基板上に単結晶を成長させて製造しているが、この成長の際に、原料となるＧａ、ＧａＡｓ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｔｅ中の不純物及び結晶成長に用いられる専用治具中の不純物が原因となり、ウエハ表面に種々の欠陥（以下「表面欠陥」と称する。）が発生しやすい。このように、ウエハに表面欠陥が発生すると、その表面欠陥が存在する部分は素子として使用できないため除去されるので、素子歩留まりが低下してしまう。
【０００５】
この表面欠陥を除去する方法としては、凹凸を有するウエハを専用の貼付治具を用いて平坦に保持すると共に、研磨手段により表面を研磨する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
また、研磨手段としては、平坦な研磨面を有する研磨板を回転させると共に、その研磨面を、表面欠陥を有するウエハ表面に接触させて研磨する研磨装置が知られている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平０７−２３５５１８号公報（第２−３頁、図２）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、液相エピタキシャル成長法にて製造されたウエハは、その構造上、すなわち基板と成長した膜との熱膨張係数の違いにより、中央部が高くなるような反りが発生する。
【０００９】
ウエハを平坦に研磨するには、この反りを矯正しながら研磨する必要があり、従来技術では凹凸を有するウエハを平坦に保持することはできるが反りを矯正して保持することはできず、ウエハを平坦な面上に一定の吸引力で吸着させて平坦化しようとすると、面内の歪みが大きくなりウエハが割れてしまうおそれがあった。
【００１０】
さらに、平坦化して保持することができても、従来のように、回転させた研磨板の研磨面をウエハ表面に接触させる方法では、研磨厚さを薄く、例えば数μｍに制御することが困難であり、さらに研磨むらが発生するという問題があった。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、液相エピタキシャル成長基板を安定に平坦化して保持すると共に、研磨むらを発生することなく表面欠陥を取り除き、素子歩留まりを向上できる液相エピタキシャル成長基板の研磨方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１の発明は、液相エピタキシャル成長基板を平滑な面上に載置し、その液相エピタキシャル成長基板と平滑な面との間を吸着手段により段階的に吸着力を強くして吸着させた後、液相エピタキシャル成長基板の表面に、押圧手段により研磨手段の研磨面を接触させると共に、この研磨手段を駆動手段により面方向に超音波振動させる方法である。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の構成に加え、液相エピタキシャル成長基板の表面を２μｍ以上研磨することが好ましい。
【００１４】
上記請求項１の構成によれば、ウエハの内部応力が面方向に逃げ、ウエハは安定に平坦化されると共に、研磨量が微量なので、研磨むら無くウエハ表面が研磨される。
【００１５】
上記請求項２の構成によれば、表面欠陥は、表面から厚さ方向に約２μｍまでの範囲内に存在するので、除去される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１７】
図１は本発明の一実施の形態を示すウエハ表面研磨装置の概略図である。
【００１８】
図１に示すように、ウエハ表面研磨装置は、ウエハ１を載置させる平滑な載置面２ｆを有する治具２と、その載置面２ｆ上に載置されたウエハ１の表面に接触される研磨面４ｆが形成された円板状の研磨手段としての研磨部４とで主に構成されている。
【００１９】
治具２には、載置面２ｆにウエハ１を複数の吸引孔から吸引して吸着させ保持すると共に吸着力を段階的に強くする吸着手段としての吸着部３が設けられている。
【００２０】
また、研磨部４は、内部に、研磨面４ｆとウエハ１表面との間に研磨液を供給するための研磨液供給通路４ｔが形成されており、さらに、研磨部４には、この研磨部４を保持し、研磨面４ｆをウエハ１表面に所定の圧力で矢印Ｐ方向に押し付ける棒状の押圧手段５が接続されている。
【００２１】
そして、この押圧手段５の内部に、上述した研磨部４の研磨液供給通路４ｔと連通する他の研磨液供給通路５ｔが形成されており、これらの研磨液供給通路４ｔ，５ｔには、研磨液供給通路４ｔ，５ｔを通して研磨液を供給できるように研磨液供給手段６が接続されている。
【００２２】
さらに、押圧手段５には、研磨部４の研磨面４ｆを超音波振動させる駆動手段７が接続されている。
【００２３】
次に、図１のウエハ表面研磨装置を用いて本発明にかかる液相エピタキシャル成長基板の研磨方法を作用と共に図１を用いて説明する。
【００２４】
図１に示したように、ウエハ１表面を研磨するに際しては、まず、液相エピタキシャル成長法にて製造されたウエハ１を治具２の載置面２ｆに載置させ、吸着部３により、ウエハ１の吸着力を徐々に強くする（ステップアップさせる）。このとき、平滑な載置面２ｆ上にウエハ１が保持されているため、各吸着段階でウエハ１全面が載置面２ｆに沿うように徐々に近づくと共に、ウエハ１の内部応力が面方向に逃げるので、ウエハ１が割れることなく平坦化される。
【００２５】
続いて研磨液供給手段６により、研磨液供給通路４ｔを通して研磨液をウエハ１表面に滴下しながら研磨部４の研磨面４ｆを押圧手段５により適当な圧力を加えて押し付けると共に、研磨部４を駆動手段７により超音波振動させて研磨する。
【００２６】
図２は研磨前のウエハの構造図であり、図３は本発明による研磨後のウエハの構造図である。
【００２７】
図２に示すように、ウエハ１は、ＧａＡｓ基板１１上に例えばＰ−ＧａＡｌＡｓ層１２とＮ−ＧａＡｌＡｓ層１３とが順次積層されて構成されている。このウエハ１における表面欠陥ｄが存在する深さｆの範囲は０から約２μｍである。従って、駆動手段による研磨部の振動時間は、ウエハ１表面（図ではＮ−ＧａＡｌＡｓ層１３の表面）を約２μｍ以上（目標３μｍ程度）研磨できる時間とする。
【００２８】
これにより、図３に示すように、ウエハ１の表面欠陥が除去され、所望の厚さの最上層（表面層としてのＮ−ＧａＡｌＡｓ層１３）を形成できるので、厚さが薄いウエハ１を作製できる。
【００２９】
このように、従来は表面欠陥ｄのある部分は素子として使用できなかったが、本実施の形態により、表面欠陥ｄは研磨されて除去されるので、１枚のウエハ１から作製可能な素子の数が増え、歩留まりが向上する。
【００３０】
【実施例】
次に、本発明により作製した実施例の特性を評価する。
【００３１】
特性評価は、ウエハとして図２及び図３に示したようなシングルヘテロ構造のものを用い、本発明により表面が研磨される実施例１〜３と、表面欠陥が存在しない比較例とを作製し、それぞれ膜厚を測定すると共に、得られたウエハから製造した赤色発光ダイオードの輝度及び波長を測定することにより行った。尚、輝度はグルービング法で測定した。
【００３２】
研磨方法としては、研磨液として、アルミナを約５０％、酸化ジルコニウムを約５０％ずつ添加したものを使用し、駆動手段による超音波振動の周波数を２５ｋＨｚ、振動時間をそれぞれ３０秒とする。この測定結果を表１に示す。
【００３３】
【表１】
2004221173.tif 000003
【００３４】
表１に示すように、膜厚については、実施例１〜３は、比較例と比べ、研磨した分（約３μｍから５μｍ）薄く形成されており、表面欠陥は除去されていた。
【００３５】
また、波長及び輝度については、実施例１〜３は、ほぼ同じ波長で比較例と同等以上の輝度の発光が得られた。
【００３６】
このことより、本発明は、発光特性を劣化させることなく、表面欠陥を除去できることが確認できた。
【００３７】
また、実施例１〜３より、発光特性は研磨厚さが約３μｍ以上であれば変化しないため、研磨時間を調整することで研磨厚さを制御し、表面欠陥を除去するだけでなく、ウエハ最上層（表面層）の膜厚を薄くすることも可能であることが分かる。
【００３８】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、液相エピタキシャル成長基板を安定に平坦化して保持すると共に、研磨むらを発生することなく表面欠陥を取り除き、素子歩留まりを向上できる液相エピタキシャル成長基板の研磨方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示すウエハ表面研磨装置の概略図である。
【図２】研磨前のウエハの構造図である。
【図３】本発明による研磨後のウエハの構造図である。
【符号の説明】
１  液相エピタキシャル成長基板
２  治具
２ｆ  載置面
３  吸着部（吸着手段）
４  研磨部（研磨手段）
４ｆ  研磨面
４ｔ  研磨液供給通路
５  押圧手段
５ｔ  研磨液供給通路
６  研磨液供給手段
７  駆動手段
【図１】
2004221173.tif 000004
【図２】
2004221173.tif 000005
【図３】
2004221173.tif 000006