锗晶圆的研磨方法技术

本发明专利技术是一种锗晶圆的研磨方法，于表面以锗所构成的锗晶圆的研磨中，于含有硅酸胶的碱性水溶液的第一研磨浆中添加双氧水，使用经添加该双氧水而成的第二研磨浆而研磨锗晶圆的表面，第一研磨浆中的该双氧水的添加浓度相当于相对于第一研磨浆的容量，以大于0vol％且0.1vol％以下的容量添加30wt％的双氧水的浓度，并使用经添加该双氧水而成的第二研磨浆而研磨该锗晶圆的表面。借此提供的锗晶圆的研磨方法，能使研磨后的Ge表面的表面粗糙度充分地变小，作为贴合用晶圆的情况也能充分抑制空洞与起泡等的界面缺陷的发生。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种锗晶圆的研磨方法。
技术介绍
单晶锗(Ge)比单晶硅(Si)有较高的电子电洞的迁移率，因此而被认为可将GeOI(GermaniumOnInsulator)用为作为次世代的CMOS(ComplementaryMetalOxideSemiconductor)的基板。根据现有技术，有许多方法被提出作为GeOI的制作方法。第一个已知的GeOI的制作方法是使用于利用离子注入剥离法的方法，而使用将由单晶锗所构成的施体晶圆予以层转移的方法(参考专利文献1)。将以单晶硅所构成的操作晶圆(支承基板)的被氧化的表面予以接合于施体晶圆。之后为使Ge的薄层残留于氧化硅上，而将施体晶圆与操作晶圆沿着劈开面分离(剥离)。然而，由于转移的Ge层的表面粗糙度须借由CMP(化学机械研磨)加工处理而难以形成有良好膜厚度均一性的Ge层。再者，第二个已知的方法是于硅施体晶圆予以磊晶成长SiGe递变层且于SiGe递变层上磊晶成长Ge层的方法(参考专利文献2)。之后借由离子注入剥离法于操作晶圆上转移Ge层或是SiGe/Ge层。然而，于SiGe递变层上生长的Ge层的穿透错位密度为106～108cm-2的程度而成为降低装置的性能的主要原因。再者，由于会有自转移后的SiGe/Ge层露出Ge层的缘故，而难以仅选择性地蚀刻有高Ge含量的SiGe递变层。此二个方法，由于任一方法皆须要有将Ge的表面贴合于支持基板的步骤的缘故，Ge表面的表面粗糙度在将与支承基板贴合的Ge薄膜予以剥离时，必须予以研磨加工成平坦至不使空洞及起泡等的界面缺陷发生的程度。再者，于第一个方法的情况下，于剥离Ge薄膜后仍必须借由CMP(化学机械研磨)加工Ge表面。而且，作为单晶Ge基板的研磨方法，例如已知有记载于非专利文献1的方法。作为非专利文献1的结论(非专利文献1的p.106)，记载有对于Ge基板研磨剂(研磨浆)，含有硅酸胶，且含有次氯酸钠作为氧化剂或研磨促进剂的研磨浆可提供良好的研磨表面。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]日本特开平5-211128号公报[专利文献2]日本特开2008-141206号公报[专利文献3]日本特开2007-5562号公报[非专利文献][非专利文献1]越山勇，以及其他3名，“于单晶锗基板的化学机械研磨的氧化剂的效果”，研磨颗粒加工学会志，Vol.50，No.2，2006年2月，p.102-106
技术实现思路
[专利技术所欲解决的问题]然而，使用次氯酸钠作为氧化剂的酸性研磨浆，因研磨机并非耐酸性的缘故而有生锈的顾虑。再者，因防锈的对策会花费庞大的改造费用而不切实际。再者，非专利文献1虽记载利用过氧化氢作为氧化剂进行研磨，过氧化氢的添加量仅公开为1、5、20vol％(非专利文献1的图7)，并且有即使添加5vol％以上，研磨效率几乎不变化因此研磨促进的效果为很小的记载，而对于使用过氧化氢作为氧化剂而言，成为否定的记载。推测为因研磨对象为单晶Ge基板，且研磨量未有实际上的限制的缘故，而意图以提高研磨率来进行有效率地平坦化。然而，实际以这些浓度添加过氧化氢并研磨Ge表面，研磨面的粗糙度无法充分地变小的缘故，作为贴合用的晶圆会经常发生空洞或起泡等的界面缺陷。另一方面，于专利文献3中记载，虽以含有硅酸胶、过氧化氢及有机膦酸的碱性研磨浆研磨锗晶圆，该实施例中研磨后的表面粗糙度(Ra)最小为0.385nm的缘故，与非专利文献1相同，贴合剥离此表面粗糙度的Ge表面而形成Ge薄膜，无法充分抑制空洞或起泡等的界面缺陷的发生。如同以上的说明，以根据现有技术的研磨方法进行研磨Ge表面，因无法充分地使研磨后的表面粗糙度变小，故作为贴合用的晶圆使用的情况，则有无法充分地抑制空洞或起泡等的界面缺陷的发生的问题。本专利技术的目的是提供一锗晶圆的研磨方法，可解决这样的问题，充分使研磨后的Ge表面的表面粗糙度变小，借此即使作为贴合晶圆的情况下，也会充分抑制空洞或起泡等的界面缺陷的发生。[解决问题的技术手段]为达成上述目的，本专利技术提供一种锗晶圆的研磨方法，于表面以锗所构成的锗晶圆的研磨中，于含有硅酸胶的碱性水溶液的第一研磨浆中添加双氧水，使用经添加该双氧水而成的第二研磨浆而研磨该锗晶圆的表面，其特征在于：该第一研磨浆中的该双氧水的添加浓度，相当于：相对于该第一研磨浆的容量，以大于0vol％且0.1vol％以下的容量添加30wt％的双氧水的浓度，并使用经添加该双氧水而成的第二研磨浆而研磨该锗晶圆的表面。含有硅酸胶的碱性水溶液的研磨浆(本专利技术中的第一研磨浆)一般使用于单晶硅晶圆的研磨，且量产技术亦已确立。虽使用此研磨浆在不添加过氧化氢下研磨Ge表面会完全没有进展，但若对其添加微量的过氧化氢，亦即以相当于大于0vol％且0.1vol％以下的容量添加30wt％的双氧水的浓度来添加过氧化氢，使用经添加过氧化氢后的第二研磨浆研磨锗晶圆的表面，可进行研磨且确实得到低表面粗糙度的Ge表面。再者，一般用于单晶硅晶圆的研磨的研磨浆中，仅添加上述浓度的微量的过氧化氢便可研磨Ge表面的缘故，有能够就这样直接地使用在量产技术已确立的单晶硅晶圆的研磨设备的优点，例如：直径30mm的大直径晶圆的Ge表面的研磨也能够对应。另外，添加的双氧水的容量的下限值大于0.001vol％为佳，而大于0.003vol％为更佳。此时，该双氧水的添加浓度，相当于：相对于该第一研磨浆的容量，以大于0.005vol％且0.05vol％以下的容量添加30wt％的双氧水的浓度为佳。特别是，借由使用添加浓度相当于：以大于0.005vol％且0.05vol％以下的容量添加30wt％的双氧水的浓度的研磨浆，可更有效地减低表面粗糙度。再者，此时该锗晶圆可为于单晶硅晶圆上的最外层表面形成有以锗所构成的磊晶层。本专利技术的研磨方法可适合用于此种具有以锗所构成的磊晶层的锗晶圆的研磨。此时，该以锗所构成的磊晶层的厚度可为1μm以下。本专利技术的研磨方法使锗层的厚度变薄为1μm以下，可合适地实施于即使为限定研磨量的情况。再者此时，待研磨的该锗晶圆的表面的面粗糙度(RMS)可调整为0.20nm以下。如此一来，本专利技术中，即使在某种程度上已有良好的表面粗糙度的锗晶圆的表面，亦可进行进一步使表面粗糙度变小的研磨。〔对照现有技术的功效〕本专利技术的锗晶圆的研磨方法，可充分使研磨后的Ge表面的表面粗糙度变小，特别是，即使使用锗晶圆作为贴合用晶圆的情况，亦能够得到能充分抑制空洞或起泡等的界面缺陷的发生的锗晶圆。附图说明图1是说明本专利技术的锗晶圆的研磨方法的一实施方式的流程图。图2是显示本专利技术的锗晶圆的研磨方法中可使用的研磨装置的一实施方式的概略图。图3是显示实施例1、实施例2、比较例1以及比较例2中所测定的研磨后的锗晶圆表面的面粗糙度(RMS)的显示图。具体实施方式以下，关于本专利技术的实施方式进行说明，而本专利技术则未限定于此。如同上述，以根据现有技术的研磨方法进行研磨Ge表面，无法使表面粗糙度充分变小的缘故，特别是使用锗晶圆作为贴合用晶圆的情况，有无法充分抑制空洞或起泡等的界面缺陷的发生的问题。因此，本专利技术人们为解决这样的问题而努力研究的结果，想到于根据现有技术用于单晶硅基板的研磨的研磨浆中，将双氧水以相当于：相对于研磨浆的容量，以大于0vol％且0.1vol％以下的容量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锗晶圆的研磨方法，于表面以锗所构成的锗晶圆的研磨中，于含有硅酸胶的碱性水溶液的第一研磨浆中添加双氧水，使用经添加该双氧水而成的第二研磨浆而研磨该锗晶圆的表面，其特征在于：该第一研磨浆中的该双氧水的添加浓度，相当于：相对于该第一研磨浆的容量，以大于0vol％且0.1vol％以下的容量添加30wt％的双氧水的浓度，并使用经添加该双氧水而成的第二研磨浆而研磨该锗晶圆的表面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.28 JP 2014-1527841.一种锗晶圆的研磨方法，于表面以锗所构成的锗晶圆的研磨中，于含有硅酸胶的碱性水溶液的第一研磨浆中添加双氧水，使用经添加该双氧水而成的第二研磨浆而研磨该锗晶圆的表面，其特征在于：该第一研磨浆中的该双氧水的添加浓度，相当于：相对于该第一研磨浆的容量，以大于0vol％且0.1vol％以下的容量添加30wt％的双氧水的浓度，并使用经添加该双氧水而成的第二研磨浆而研磨该锗晶圆的表面。2.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：长冈康男，阿贺浩司，
申请(专利权)人：信越半导体株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP