JPH03193699A - 燐化ガリウム単結晶のウエハー切り出し前処理方法 - Google Patents
燐化ガリウム単結晶のウエハー切り出し前処理方法Info
- Publication number
- JPH03193699A JPH03193699A JP33161389A JP33161389A JPH03193699A JP H03193699 A JPH03193699 A JP H03193699A JP 33161389 A JP33161389 A JP 33161389A JP 33161389 A JP33161389 A JP 33161389A JP H03193699 A JPH03193699 A JP H03193699A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- single crystal
- gallium phosphide
- wafer
- wafer cutting
- crystal ingot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は発光ダイオードの基板となる燐化ガリウム単結
晶のウェハー切り出し前処理方法に関するものである。
晶のウェハー切り出し前処理方法に関するものである。
（従来の技術）
発光ダイオード（以下ＬＥＤと略記）は、小型軽量、低
電圧作動、高信頼性、長寿命などの固体デバイスとして
の特徴を持ち、また色調が赤、橙、黄、緑と豊富である
ため小型の表示ランプ、数字文字表示装置として家電製
品から情報産業機器に至るまであらゆる分野に利用され
ている。
電圧作動、高信頼性、長寿命などの固体デバイスとして
の特徴を持ち、また色調が赤、橙、黄、緑と豊富である
ため小型の表示ランプ、数字文字表示装置として家電製
品から情報産業機器に至るまであらゆる分野に利用され
ている。
燐化ガリウム（以下ＧａＰと略記）単結晶は、ＬＥＤ素
子の基板として用いられている。ＧａＰのＬＥＤ素子は
通常液体封止引上法（以下ＬＥＣ法と略記）により成長
された単結晶インゴットをウェハー状にスライスして基
板とし、基板の表面をエツチング等により鏡面状態にし
た後、エピタキシャル成長法を用い基板表面に薄膜を積
層し。
子の基板として用いられている。ＧａＰのＬＥＤ素子は
通常液体封止引上法（以下ＬＥＣ法と略記）により成長
された単結晶インゴットをウェハー状にスライスして基
板とし、基板の表面をエツチング等により鏡面状態にし
た後、エピタキシャル成長法を用い基板表面に薄膜を積
層し。
さらにいくつかの工程でアッセンブリを行ない製造して
いる。
いる。
ところで、ウェハーをエツチング等により鏡面状態にす
る時ウェハーの中心部がへこんでいるために鏡面が得ら
れないという不具合いが生ずることがある。これは、単
結晶インゴットの成長後インゴット内部に残っている内
部応力によるマクロ的歪がウェハー製作時に開放される
のが原因と考えられる。
る時ウェハーの中心部がへこんでいるために鏡面が得ら
れないという不具合いが生ずることがある。これは、単
結晶インゴットの成長後インゴット内部に残っている内
部応力によるマクロ的歪がウェハー製作時に開放される
のが原因と考えられる。
例えば、通常のＬＥＣ法により成長させたＧａＰ単結晶
インゴットをなんら処理することなく、そのまま方位＜
１１１＞の面を平面に有するウェハーを切り出し、この
ウェハーを王水（ＨＣＩ：ＨＮＯ。
インゴットをなんら処理することなく、そのまま方位＜
１１１＞の面を平面に有するウェハーを切り出し、この
ウェハーを王水（ＨＣＩ：ＨＮＯ。
＝３：１）で６０℃、１２分間のエツチング処理を行う
とウェハーの上面より５０μｍはエッチオフされ、面（
１１１）は鏡面状態となる。しかしながら、同一の工程
中でほとんどのウェハーの鏡面の中心部が周辺部に比べ
約２０μｍ余分にエツチングされへこんだ状態となって
しまう。これは、ＧａＰ単結晶成長の際、中心部と周辺
部との間の温度勾配により歪が生じ、その一部は転位を
発生させ歪を開放するものの、他の一部はウエノ）−状
に切断された後も残留応力による歪が残ってしまう。そ
のためウェハーをエツチングする際、中心部と周辺部の
エツチングレイトに違いを生じ、中央近傍にくぼみを発
生させると想像される。
とウェハーの上面より５０μｍはエッチオフされ、面（
１１１）は鏡面状態となる。しかしながら、同一の工程
中でほとんどのウェハーの鏡面の中心部が周辺部に比べ
約２０μｍ余分にエツチングされへこんだ状態となって
しまう。これは、ＧａＰ単結晶成長の際、中心部と周辺
部との間の温度勾配により歪が生じ、その一部は転位を
発生させ歪を開放するものの、他の一部はウエノ）−状
に切断された後も残留応力による歪が残ってしまう。そ
のためウェハーをエツチングする際、中心部と周辺部の
エツチングレイトに違いを生じ、中央近傍にくぼみを発
生させると想像される。
上記のごとき問題点を解消する目的から、ＧａＰ単結晶
インゴットの残留内部応力を緩和する方法としては、単
結晶成長時間を長くかけたり単結晶成長後の冷却速度を
極力遅くするなどが知られていた。
インゴットの残留内部応力を緩和する方法としては、単
結晶成長時間を長くかけたり単結晶成長後の冷却速度を
極力遅くするなどが知られていた。
（発明が解決しようとする課題）
しかしながら、このような単結晶を成長させる時間を長
くしたり成長後の冷却速度を遅くする方法では、単結晶
１インゴツトを得るために引上炉が長時間拘束され炉の
稼働率が悪くなるという問題があった。
くしたり成長後の冷却速度を遅くする方法では、単結晶
１インゴツトを得るために引上炉が長時間拘束され炉の
稼働率が悪くなるという問題があった。
本発明の目的は、上記問題を解消し効率よくＧａＰ単結
晶の品質特性を改善する前処理を提供することにある。
晶の品質特性を改善する前処理を提供することにある。
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するため、本発明者らは、生成した燐化
ガリウム単結晶インゴットからウェハーを切り出すに先
だって９００〜１０００℃の温度で５０時間以上加熱冷
却することを見出し本発明に至った。
ガリウム単結晶インゴットからウェハーを切り出すに先
だって９００〜１０００℃の温度で５０時間以上加熱冷
却することを見出し本発明に至った。
後記の実施例では熱処理の雰囲気は窒素ガス中で行った
が、燐を含む化合物のガス、燐単体ガス、他の不活性ガ
ス、大気中で行ってもよい。
が、燐を含む化合物のガス、燐単体ガス、他の不活性ガ
ス、大気中で行ってもよい。
（作用）
以下、本発明の作用について説明する。
後掲の第１表からも判明するように、ＧａＰ単結晶イン
ゴットの熱処理温度が９００℃未満では残留応力解放の
効果がなく（比較例２．３）、逆に１０００℃を越える
とＧａＰ単結晶インゴットの表面が分解を起こし良質な
製品を入手するには好ましくない（比較例４）。
ゴットの熱処理温度が９００℃未満では残留応力解放の
効果がなく（比較例２．３）、逆に１０００℃を越える
とＧａＰ単結晶インゴットの表面が分解を起こし良質な
製品を入手するには好ましくない（比較例４）。
熱処理時間は５０時間未満では残留応力解放の効果がな
い（比較例１，３）。
い（比較例１，３）。
尚、本発明に供される燐化ガリウムの単結晶インゴット
表面は円筒状に研削されているのが望ましいが（実施例
２）、成長したままでもかまわない（実施例１）。
表面は円筒状に研削されているのが望ましいが（実施例
２）、成長したままでもかまわない（実施例１）。
（実施例１）
ＬＥＣ法により方位＜１１１＞に引上成長させた直径５
６ｎｎ、長さ８４ｍｍ、重さ８１２ｇの単結晶インゴッ
トを、円筒状に研削することなく、窒素ガスを１．７Ｑ
／分流した加熱炉の中で、９９０℃、５１時間の熱処理
を行い、熱処理が終った後、室温まで徐冷し単結晶イン
ゴットを取り出す。
６ｎｎ、長さ８４ｍｍ、重さ８１２ｇの単結晶インゴッ
トを、円筒状に研削することなく、窒素ガスを１．７Ｑ
／分流した加熱炉の中で、９９０℃、５１時間の熱処理
を行い、熱処理が終った後、室温まで徐冷し単結晶イン
ゴットを取り出す。
次に単結晶インゴットの外周を円筒研削した後、ダイヤ
モンドブレード内周刃切断装置により方位＜１１１＞の
而を平面に有する厚さ３００μｍのウェハーを切り出し
これらのウェハーを６０℃の王水（）ＩｃＩ：ｌｌＮ０
． ＝３ ： １）に１２分間つけエツチングを行った
。エツチングを終えたウェハーを水洗い、乾燥をした後
、蛍光灯下で目視による表面状態の全数検査を行った、
検査結果は、４９ケ中金てのウェハーについて面（１１
１）は中央近傍にくぼみのない鏡面状態の製品が得られ
た。
モンドブレード内周刃切断装置により方位＜１１１＞の
而を平面に有する厚さ３００μｍのウェハーを切り出し
これらのウェハーを６０℃の王水（）ＩｃＩ：ｌｌＮ０
． ＝３ ： １）に１２分間つけエツチングを行った
。エツチングを終えたウェハーを水洗い、乾燥をした後
、蛍光灯下で目視による表面状態の全数検査を行った、
検査結果は、４９ケ中金てのウェハーについて面（１１
１）は中央近傍にくぼみのない鏡面状態の製品が得られ
た。
（実施例２）
ＬＥＣ法により方位＜１１１＞に引上成長させた直径５
６Ｆｍ、長さ８４Ｍｎ、重さ８１０ｇの単結晶インゴッ
トを、円筒状に研削し、窒素ガスを１゜７Ｑ／分流した
加熱炉の中で、９０５℃、５０時間の熱処理を行い、熱
処理が終った後、室温まで徐冷し単結晶インゴットを取
り出した。取り出した単結晶インゴットの外周を再度円
筒研削した後、ダイヤモンドブレード内周刃切断装置に
より方位＜１１１＞の面を平面に有する厚さ３００μｍ
のウェハー切り出した。これらのウェハーを実施例１と
同様にエツチングを行い、表面状態の目視検査を行った
検査結果では、同じく４９ケ中全てのウェハーについて
面（１１１）は中央近傍にくぼみのない鏡面状態であっ
た。
６Ｆｍ、長さ８４Ｍｎ、重さ８１０ｇの単結晶インゴッ
トを、円筒状に研削し、窒素ガスを１゜７Ｑ／分流した
加熱炉の中で、９０５℃、５０時間の熱処理を行い、熱
処理が終った後、室温まで徐冷し単結晶インゴットを取
り出した。取り出した単結晶インゴットの外周を再度円
筒研削した後、ダイヤモンドブレード内周刃切断装置に
より方位＜１１１＞の面を平面に有する厚さ３００μｍ
のウェハー切り出した。これらのウェハーを実施例１と
同様にエツチングを行い、表面状態の目視検査を行った
検査結果では、同じく４９ケ中全てのウェハーについて
面（１１１）は中央近傍にくぼみのない鏡面状態であっ
た。
（比較例１）
ＬＥＣ法により方位＜１１１）に引上成長させた直径５
６ｎｎ、長さ８５ｒｒｎ、重さ８２０ｇの単結晶インゴ
ットを、実施例１と同様にして９９０℃、２４時間の熱
処理を行い、熱処理が終った後、実施例１と同様にウェ
ハー状にしエツチングを行い目視検査した。検査結果は
、４９ケ中１６ケ即ち３２．７％のウェハーについてｍ
（１１１）の中央近傍は周辺部と比較してくぼんでお
り鏡面状態ではなかった。その深さはマイクロメータで
測定したところ２０〜２９μｍであった。
６ｎｎ、長さ８５ｒｒｎ、重さ８２０ｇの単結晶インゴ
ットを、実施例１と同様にして９９０℃、２４時間の熱
処理を行い、熱処理が終った後、実施例１と同様にウェ
ハー状にしエツチングを行い目視検査した。検査結果は
、４９ケ中１６ケ即ち３２．７％のウェハーについてｍ
（１１１）の中央近傍は周辺部と比較してくぼんでお
り鏡面状態ではなかった。その深さはマイクロメータで
測定したところ２０〜２９μｍであった。
他に熱処理の温度と時間を変えて同様の方法でウェハー
を作成し、エツチングを行いウェハー表面を観察した比
較例２〜４の結果を第１表に示す。
を作成し、エツチングを行いウェハー表面を観察した比
較例２〜４の結果を第１表に示す。
また、熱処理をしない場合の比較例５の結果も同表に示
した。
した。
（以下余白）
第
表
上表より本発明の熱処理を行なった実施例１゜２にはウ
ェハー表面のくぼみの発生が全く無かったのに対し、比
較例４を除く比較例１〜５にはいづれもくぼみの発生が
観測された。このくぼみの発生率は加熱時間より加熱温
度により左右され易いことが比較例１に対する比較例２
，３の結果より推定される。加熱温度が本発明範囲より
１００℃高く加熱時間がはゾ本発明範囲の比較例４の場
合はくぼみの問題以前に製品の品質自体に問題があるこ
とが判明した。熱処理を行なわない従来法のウェハー表
面には悉くくぼみが発生していることが判る。
ェハー表面のくぼみの発生が全く無かったのに対し、比
較例４を除く比較例１〜５にはいづれもくぼみの発生が
観測された。このくぼみの発生率は加熱時間より加熱温
度により左右され易いことが比較例１に対する比較例２
，３の結果より推定される。加熱温度が本発明範囲より
１００℃高く加熱時間がはゾ本発明範囲の比較例４の場
合はくぼみの問題以前に製品の品質自体に問題があるこ
とが判明した。熱処理を行なわない従来法のウェハー表
面には悉くくぼみが発生していることが判る。
（発明の効果）
本発明によればＧａＰ単結晶の中の残量歪を除去するた
めに引上炉を長時間拘束することなく、ウェハーの切り
出しに先立って所記の熱処理を行なうことによりＧａＰ
単結晶の中の残量歪を除去してその品質特性を効率よく
向上させることができるので、実用上その効果は大であ
る。
めに引上炉を長時間拘束することなく、ウェハーの切り
出しに先立って所記の熱処理を行なうことによりＧａＰ
単結晶の中の残量歪を除去してその品質特性を効率よく
向上させることができるので、実用上その効果は大であ
る。
−以上−
Claims (1)
- １、燐化ガリウム単結晶インゴットをウェハー切り出し
に先立って９００〜１０００℃の温度で５０時間以上加
熱冷却することを特徴とする燐化ガリウム単結晶のウェ
ハー切り出し前処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33161389A JPH03193699A (ja) | 1989-12-21 | 1989-12-21 | 燐化ガリウム単結晶のウエハー切り出し前処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33161389A JPH03193699A (ja) | 1989-12-21 | 1989-12-21 | 燐化ガリウム単結晶のウエハー切り出し前処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03193699A true JPH03193699A (ja) | 1991-08-23 |
Family
ID=18245615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33161389A Pending JPH03193699A (ja) | 1989-12-21 | 1989-12-21 | 燐化ガリウム単結晶のウエハー切り出し前処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03193699A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116121867A (zh) * | 2023-02-01 | 2023-05-16 | 有研国晶辉新材料有限公司 | 一种光学级磷化镓单晶的制备方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61286300A (ja) * | 1985-06-13 | 1986-12-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 均一な特性を有するＧａＡｓ単結晶の製造方法 |
-
1989
- 1989-12-21 JP JP33161389A patent/JPH03193699A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61286300A (ja) * | 1985-06-13 | 1986-12-16 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 均一な特性を有するＧａＡｓ単結晶の製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116121867A (zh) * | 2023-02-01 | 2023-05-16 | 有研国晶辉新材料有限公司 | 一种光学级磷化镓单晶的制备方法 |
| CN116121867B (zh) * | 2023-02-01 | 2023-08-15 | 有研国晶辉新材料有限公司 | 一种光学级磷化镓单晶的制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2004530306A5 (ja) | ||
| JP2014042067A (ja) | 高表面品質ＧａＮウェーハおよびその製造方法 | |
| JPH06504878A (ja) | 珪素ウェーハ中の析出状態を制御する方法 | |
| US11319646B2 (en) | Gallium arsenide single crystal substrate | |
| JP2001335396A (ja) | 水素でドープされたシリコン半導体ディスク及びその製造法 | |
| US20190264349A1 (en) | Method for manufacturing crystal ingot | |
| US4410395A (en) | Method of removing bulk impurities from semiconductor wafers | |
| JPS583374B2 (ja) | シリコン単結晶の処理方法 | |
| EP1420440B1 (en) | An epitaxial wafer and a method for producing it | |
| JPH11314997A (ja) | 半導体シリコン単結晶ウェーハの製造方法 | |
| WO2003021660A1 (fr) | Procede de production d'une tranche recuite et tranche recuite | |
| US3998668A (en) | Aluminum metaphosphate dopant sources | |
| JPH03193699A (ja) | 燐化ガリウム単結晶のウエハー切り出し前処理方法 | |
| JP2005314216A (ja) | 低欠陥半導体部品用の基体ウェーハの製造方法、それにより得られる部品及びその使用 | |
| JPH05121319A (ja) | 半導体装置の製造法 | |
| JP3969319B2 (ja) | 燐化物単結晶ウェーハの評価方法 | |
| JPH03174780A (ja) | 発光ダイオードの製造方法 | |
| JPH0355886A (ja) | ｐ―ｎ接合を有する立方晶窒化ほう素半導体の製造法 | |
| WO2025074545A1 (ja) | ヒ化ガリウム単結晶の製造方法、ヒ化ガリウム単結晶基板の製造方法、ヒ化ガリウム単結晶基板、およびヒ化ガリウム単結晶 | |
| JPS5948793B2 (ja) | 窒化ガリウムの結晶成長法 | |
| JPH03233936A (ja) | シリコンウエーハの製造方法 | |
| KR20030052464A (ko) | 실리콘 웨이퍼의 고온 열처리 방법 | |
| WO1990011391A1 (fr) | Plaquette en semi-conducteur composite | |
| JPH01242499A (ja) | ＺｎＳｅ単結晶の転位減少法 | |
| JP2023111156A (ja) | 基板、及び基板の製造方法 |