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公開番号2025080129
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-23
出願番号2023193166
出願日2023-11-13
発明の名称リン化インジウム基板及び半導体エピタキシャルウエハ
出願人JX金属株式会社
代理人アクシス国際弁理士法人
主分類C30B 29/40 20060101AFI20250516BHJP(結晶成長)
要約【課題】表面うねりが抑制されたリン化インジウム基板及び半導体エピタキシャルウエハを提供する。
【解決手段】直径50mm以上であり、エッジ部を除いた基板表面全体のうねりWaが150nm以下である、リン化インジウム基板。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
直径５０ｍｍ以上であり、
エッジ部を除いた基板表面全体のうねりＷａが１５０ｎｍ以下である、リン化インジウム基板。
続きを表示（約 300 文字）【請求項２】
エッジ部を除いた基板表面全体のうねりＷａが７０～１５０ｎｍである、請求項１に記載のリン化インジウム基板。
【請求項３】
前記直径が５０～１５０ｍｍである、請求項１または２に記載のリン化インジウム基板。
【請求項４】
請求項１または２に記載のリン化インジウム基板と、前記リン化インジウム基板の主面に設けられたエピタキシャル結晶層と、を有する、半導体エピタキシャルウエハ。
【請求項５】
請求項３に記載のリン化インジウム基板と、前記リン化インジウム基板の主面に設けられたエピタキシャル結晶層と、を有する、半導体エピタキシャルウエハ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、リン化インジウム基板及び半導体エピタキシャルウエハに関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
インジウムリン（ＩｎＰ）は、ＩＩＩ族のインジウム（Ｉｎ）とＶ族のリン（Ｐ）とからなるＩＩＩ－Ｖ族化合物半導体材料である。半導体材料としての特性は、バンドギャップ１．３５ｅＶ、電子移動度～５４００ｃｍ
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／Ｖ・ｓであり、高電界下での電子移動度はシリコンやガリウム砒素といった他の一般的な半導体材料より高い値になるという特性を有している。また、常温常圧下での安定な結晶構造は立方晶の閃亜鉛鉱型構造であり、その格子定数は、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）やリン化ガリウム（ＧａＰ）等の化合物半導体と比較して大きな格子定数を有するという特徴を有している。
【０００３】
シリコンフォトニクスにおいては、ＩｎＰ基板上にエピタキシャル成長させた後、Ｓｉ基板にボンディング等の方法で貼り合わせてデバイスとする手法が用いられる。貼り合わせプロセスにおいては、ＩｎＰエピタキシャル成長層とＳｉデバイスの接着がデバイスの特性上極めて重要であるが、基板表面のうねりはエピタキシャル成長後の膜表面にも伝搬し、貼り付け精度に関係すると考えられる。このように、Ｓｉデバイスに貼りつける際のＩｎＰエピタキシャル成長層表面のうねりの制御は非常に重要である。
【０００４】
特許文献１には、研磨布付き回転研磨盤において所定のＩｎＰウエハの鏡面研磨液を用いて鏡面研磨を行うことで、ＩｎＰウエハの表面うねりを抑制する技術が開示されている。
【０００５】
特許文献２には、円周上に回転自在に配設された複数の円盤状のチャックの表面に半導体ウエハを吸着し、少なくとも前記円周の大きさを有する円盤状の砥石を前記チャックの回転方向と反対方向に回転し、前記砥石の中心部に設けられたノズルから水、続いて乾燥用気体を噴出して半導体ウエハを研削する方法であって、チャックと砥石を回転軸方向に相対的に接近させてウエハと砥石が接触している面積を一定に保ちながら複数のウエハを一括して所定の厚さまで研削することを特徴とする半導体ウエハの研削方法に関する技術が開示されている。当該技術では、チャックと砥石を回転軸方向に相対的に接近させて接触せしめ、ノズルから水、続いて乾燥用気体が噴出され、砥石が複数ウエハの面上を一括して所定の厚さまで研削することで、基板のうねりを抑制している。
【０００６】
特許文献３には、臭素をメチルアルコールに溶解させた溶液とシリカコロイド水溶液との混合液を用いて研摩することを特徴とするリン化インジウムの研摩方法が開示されている。そしてこのような混合液の調整によって基板を研摩することで、エッチピットに起因する基板のうねりを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特公平０７－０２７８８１号公報
特許第３３１６９３９号公報
特開昭５８－１４５６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように、ＩｎＰ基板上にエピタキシャル成長させた後、Ｓｉ基板に貼り合わせてデバイスとする際、ＩｎＰエピタキシャル成長層とＳｉデバイスの接着がデバイスの特性上極めて重要であるが、基板表面のうねりはエピタキシャル成長後の膜表面にも伝搬し、貼り付け精度に関係すると考えられる。このため、表面全体のうねりが大きいＩｎＰ基板を使用してエピタキシャル成長を実施した場合、貼り合わせがうまくいかなくなる問題がある。
【０００９】
特許文献１及び２に開示された技術は基板のうねりを抑制するものであるが、基板の全体にわたってうねりがどの程度抑制されているかについて開示がない。
【００１０】
また、特許文献３に開示された技術は、エッチピットに起因する基板のうねりを抑制するものであり、基板の局所的なうねりに着目し、当該局所的なうねりを抑制する技術に係る。このように、特許文献３には基板の全体にわたってうねりを抑制する技術については開示がない。
（【００１１】以降は省略されています）

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