本發明專利技術提供一種研磨劑和利用所述試劑制造化合物半導體的方法和制造半導體器件的方法，由此能夠有利地保持化合物半導體襯底的表面品質，還能夠保持高研磨速率。所述研磨劑為用于GaαIn(1-α)AsβP(1-β)(0≤α≤1；0≤β≤1)化合物半導體的研磨劑，且包含堿金屬碳酸鹽、堿金屬有機酸鹽、氯基氧化劑和堿金屬磷酸鹽，其中所述堿金屬碳酸鹽和所述堿金屬有機酸鹽的濃度總和為0.01mol/L～0.02mol/L。所述制造化合物半導體的方法包括：準備GaαIn(1-α)AsβP(1-β)(0≤α≤1；0≤β≤1)化合物半導體的步驟，以及利用上述研磨劑對所述化合物半導體的面進行研磨的步驟。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及，更具體地，涉及用于GaJridDAsfd^O)彡α ^ 1 ；0 ^ β ^ 1)化合物半導體的研磨劑以及利用所述研磨劑制造化合物半導體的方法和制造半導體器件的方法。
技術介紹
作為用于生長構成半導體微電子器件如半導體激光器、LED (發光二極管)和高速電路元件的外延層的襯底，6ΒαΙη(1_α)Α80Ρ(1_0)(Ο ^ α ^ 1 β ^ 1)(下文中也稱作 “(ialnAsP”，砷磷化鎵銦)化合物半導體獲得廣泛的應用。在形成外延層之前，所述襯底經歷研磨。在日本專利3，147，168(專利文獻1)、日本特開2004-327614號公報(專利文獻 2)、日本特公平7-67666號(專利文獻3)、日本特開2008-300422號公報及其他地方中公開了用于這種研磨中的研磨劑的實例。上述專利文獻1公開了一種研磨劑，所述研磨劑含有氯化的異氰脲酸、堿金屬硫酸鹽、堿金屬磷酸鹽和堿金屬碳酸鹽。上述專利文獻2公開了一種由二氧化硅、二氯異氰脲酸鈉、硫酸鈉、三聚磷酸鈉、碳酸鈉和檸檬酸構成的研磨劑。上述專利文獻3公開了一種具有氯化的異氰脲酸、堿金屬硫酸鹽和硫酸鹽作為主要成分的研磨劑，其中量的比例為10 40重量％的氯化異氰脲酸以及60 90重量％的堿金屬磷酸鹽和硫酸鹽，同時相對于1重量份的所述硫酸鹽，所述堿金屬磷酸鹽以0. 3 2重量份的量存在。上述專利文獻4公開了，在第一研磨步驟中使用氯基氧化劑，且在隨后的第二研磨步驟中使用其中由碳酸鈉和三聚磷酸鈉構成的無機增強劑。引用列表專利文獻專利文獻1 日本專利3，147，168專利文獻2 日本特開2004-327614號公報專利文獻3 日本特公平7-67666號公報專利文獻4 日本特開2008-300422號公報
技術實現思路
技術問題上述專利文獻1 4的使用研磨劑的研磨方法采用化學研磨法，所述方法在對襯底面進行氧化的同時將氧化層除去。利用這種方法，難以充分控制研磨劑的作用。如果研磨劑的氧化力變得太強，則襯底面中的“霧度”(表面微粗糙度)增大，而如果堿度變得太強， 則襯底面中的LPD(光點缺陷)增大。另一方面，如果化學作用太弱，則機械作用將變得相對更強，使得襯底面中的刮擦、微粗糙度等增大。此外，如果化學作用太弱，則研磨速率(研磨速度)下降。抑制后研磨的化合物半導體的表面品質劣化并同時提高研磨速率成為問題的事實，源自尚未闡明構成研磨劑的化學組分的相互作用的事實。作為細致研究努力的結果，本專利技術人通過確定對解決上述問題關鍵的研磨劑的化學組成，并另外通過發現最適于可解決這些問題的組成而完成了本專利技術。S卩，本專利技術的目的是可獲得一種研磨劑、以及利用所述研磨劑制造化合物半導體的方法和制造半導體器件的方法，由此有利地保持了后研磨的化合物半導體襯底的表面品質并同時使得能夠在高研磨速率下進行研磨。解決問題的手段本專利技術的研磨劑是一種用于feaIna_a)ASePa_e) (0彡α彡1 ;0彡β彡1)化合物半導體的研磨劑，所述研磨劑包含堿金屬碳酸鹽、堿金屬有機酸鹽、氯基氧化劑和堿金屬磷酸鹽，其中所述堿金屬碳酸鹽和所述堿金屬有機酸鹽的濃度總和為0. 01mol/L 0. 02mol/ L0利用本專利技術研磨劑對GaInAsP化合物半導體面進行研磨，可降低表面霧度(表面微粗糙度)、LPD(光點缺陷)等。且因為本專利技術研磨劑的化學作用不會變得過弱，所以可以使刮擦和微粗糙度最小化。因此，利用本專利技術的研磨劑對feInAsP化合物半導體面進行研磨使得可有利地保持表面的品質。此外，利用本專利技術的研磨劑對felnAsP化合物半導體面進行研磨使得可抑制研磨速率的下降。因此，利用本專利技術的研磨劑，能夠保持化合物半導體面的有利品質，并還能夠保持高研磨速率。在上述研磨劑中，所述堿金屬碳酸鹽優選為碳酸鈉。在所述情況中，碳酸鈉在研磨劑中的濃度優選為0. 008mol/L 0. 018mol/L。在碳酸鈉的濃度不小于0.008mol/L的條件下，可進一步將霧度的增大控制為最小，且在碳酸鈉的濃度不大于0. 018mol/L的條件下，可進一步將LPD的增大控制為最小。在上述研磨劑中，所述堿金屬有機酸鹽優選為二羧酸鈉。這導致在研磨特性、穩定性和成本方面的優勢。在上述研磨劑中，所述二羧酸鈉優選為選自酒石酸鈉、蘋果酸鈉和琥珀酸鈉中的至少一種物質。這導致在研磨特性、穩定性和成本方面的進一步優勢。 在上述研磨劑中，所述氯基氧化劑優選為二氯異氰脲酸鈉。在所述情況中，所述二氯異氰脲酸鈉在研磨劑內的濃度優選為0. 035mol/L 0. 060mol/L。在二氯異氰脲酸鈉的濃度不小于0. 035mol/L的條件下，可進一步抑制研磨速率的下降。在二氯異氰脲酸鈉的濃度不大于0. 060mol/L的條件下，可進一步抑制霧度的增大。在上述研磨劑中，所述堿金屬磷酸鹽優選為三聚磷酸鈉。在所述情況中，所述三聚磷酸鈉在所述研磨劑中的濃度優選為0. 015mol/L 0. 025mol/L。在三聚磷酸鈉的濃度不小于0. 015mol/L的條件下，可進一步抑制研磨速率的下降。在三聚磷酸鈉的濃度不大于0. 025mol/L的條件下，可抑制形成的表面氧化膜的厚度增大。在上述研磨劑中，優選地，pH為8. 5 9. 5，且當設pH值為χ時，氧化還原電位 y(mV)滿足-60X+1400 彡 y 彡-60x+1700。使得pH在上述范圍內并具有不小于-60X+1400的氧化還原電位使得可增強對化合物半導體面的氧化作用，由此可進一步抑制研磨速率的下降。使得PH在上述范圍內并具5有不大于-60x+1700的氧化還原電位可抑制化合物半導體面的氧化進行得太多。由此可進一步抑制霧度的增大，且同樣地，可以將LPD進一步控制為最小。而且，可將對研磨墊和設備的腐蝕作用保持為最小，由此可以以穩定狀態進行研磨。本專利技術的制造化合物半導體的方法包括準備Gaa In(H)AsePaD (0彡a ^ 1 ； O^ β ^D化合物半導體的步驟，以及利用上述說明中任一項所述的研磨劑對所述化合物半導體的面進行研磨的步驟。根據本專利技術制造化合物半導體的方法，利用上述說明中任一項所述的研磨劑，由此使得能夠保持化合物半導體面中的有利品質并也能夠保持高研磨速率。在上述制造化合物半導體的方法的研磨步驟中，優選地，在設研磨劑的粘度為 η (mPa*S)，設圓周速度為V(m/s)，并設施加的壓力為P(kPa)時，以使由nXV/P表示的負載系數L為0. 08 ΧΙΟ"9 0. 30 ΧΙΟ"9的方式實施所述研磨。在負載系數L不小于0. 08 X ΙΟ"9的條件下，可抑制在研磨步驟期間在化合物半導體上的負載變強。由此能夠抑制半導體面中的刮擦和微粗糙度的增大，同時，由此可抑制 LPD的增大。負載系數L不大于0. 30X ΙΟ"9使得研磨速率的下降最小，并也抑制了霧度的增大。上述制造化合物半導體的方法優選在上述研磨步驟之后還包括對所述化合物半導體的面進行洗滌的步驟。這使得可更有利地保持化合物半導體面的品質。在上述制造化合物半導體的方法的條件下，優選的是，在所述準備步驟中，準備 GaAs (砷化鎵)作為所述化合物半導體，且所述研磨步驟和所述洗滌步驟使得所述化合物半導體具有4原子％ 12原子％的表面氧(0)濃度和120 X 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：石橋惠二，二村真史，西浦隆幸，
申請(專利權)人：住友電氣工業株式會社，
類型：發明
國別省市：
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