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公開番号2024154610
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-31
出願番号2023068531
出願日2023-04-19
発明の名称セラミックスウエハとその製造方法
出願人株式会社東芝,東芝マテリアル株式会社
代理人個人
主分類H01L 21/02 20060101AFI20241024BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】洗浄などの工程で治具からの位置ずれを改善したセラミックスウエハを提供する。
【解決手段】外周がオリエンテーションフラット部と円周部からなるセラミックスウエハにおいて、円周部端面の表面粗さがオリエンテーションフラット部端面の表面粗さより大きいことを特徴とする。また、円周部端面の表面粗さに対するオリエンテーションフラット部端面の表面粗さの比が、1.1以上3.0以下の範囲内であり、オリエンテーションフラット部端面の算術表面粗さRaが1.5μm以上であることが好ましい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
外周がオリエンテーションフラット部と円周部からなるセラミックスウエハにおいて、オリエンテーションフラット部端面の表面粗さが円周部端面の表面粗さより大きいことを特徴とするセラミックスウエハ。
続きを表示（約 870 文字）【請求項２】
オリエンテーションフラット部端面の表面粗さに対する円周部端面の表面粗さの比が、１．１以上３．０以下の範囲内であることを特徴とする請求項１記載のセラミックスウエハ。
【請求項３】
オリエンテーションフラット部端面の算術表面粗さＲａが１．５μｍ以上であることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のセラミックスウエハ。
【請求項４】
前記セラミックスウエハは、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素、及び炭化珪素のいずれか１種であることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のセラミックスウエハ。
【請求項５】
セラミックスウエハがセラミックスウエハ上に単結晶を配置することを特徴とする請求項１ないし請求項２のいずれか１項に記載のセラミックスウエハ。
【請求項６】
セラミックスウエハがセラミックスウエハ上に単結晶を配置することを特徴とする請求項３に記載のセラミックスウエハ。
【請求項７】
セラミックスウエハがセラミックスダミーウエハであることを特徴とする請求項１ないし請求項２のいずれか１項に記載のセラミックスウエハ。
【請求項８】
セラミックスウエハがセラミックスダミーウエハであることを特徴とする請求項３に記載のセラミックスウエハ。
【請求項９】
外周がオリエンテーションフラット部と円周部からなるセラミックスウエハにおいて、オリエンテーションフラット部端面の表面粗さを円周部端面の表面粗さより大きく加工し、加工方法がレーザ、ワイヤーカット、研磨、ブラストからなる加工であることを特徴とするセラミックスウエハの製造方法。
【請求項１０】
オリエンテーションフラット部端面の表面粗さに対する円周部端面の表面粗さの比が、１．１以上３．０以下の範囲内に加工することを特徴とする請求項９に記載のセラミックスウエハの製造方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
実施形態は、セラミックスウエハとその製造方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
セラミックスウエハは単結晶体を配置するための基板として窒化珪素基板が開示されている（特許文献１）。特許文献１によれば、3点曲げ強度で７５５ＭＰａと高い強度を持った窒化珪素基板の参考例が記載されており、ウエハの向きを合わせるため、周上にオリエンテーションフラットが設けられていている。また、セラミックスウエハと類似な製品形態としてセラミックスダミーウエハがある。ダミーウエハは半導体製造工程の成膜工程やエッチング工程などで製造条件設定のために使用される。ダミーウエハの中で薄膜への汚染が少ないセラミックス製のダミーウエハが開示されている（特許文献２）。特許文献１によれば酸化アルミニウムセラミックス製のダミーウエハにより光センサによる検知漏れが生じないことを見出している。また、同じセラミックス製のダミーウエハではオリエンテーションフラットが形成されたダミーウエハが開示されている（特許文献３）。特許文献３の図にはオリエンテーションフラットが形成されており、アルミニウム粉末などからなる造粒粉をプレス成型法に成型したのち焼結・加工により直径１００ｍｍ厚さ０．６３５ｍｍのダミーウエハを作製している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第６９９２３６４号公報
特許第３９４３１９７号公報
特開第２００３－８６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
セラミックスウエハはシリコン製のウエハ製品に比べて密度が大きいため重量が大きい。このため重いセラミックスウエハを治具にセットして薬液などで洗浄するときに治具から位置ずれてしまうという課題があった。また、セラミックスダミーウエハは耐食性が優れており薬品などで洗浄して繰り返し使用が可能であるため、同様に洗浄するときに治具から位置ずれてしまうという課題があった。実施形態に係るセラミックスウエハは、このような課題に取り組むためのものであり、繰り返し使用時の洗浄などにおいても治具に良好にセットでき、セラミックスウエハおよびセラミックスダミーウエハ（以下セラミックスおよびセラミックスダミーウエハを単に「セラミックスウエハ」と略す）を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態に係るセラミックスウエハは、外周がオリエンテーションフラット部と円周部からなるセラミックスウエハであって、オリエンテーションフラット部端面の表面粗さが円周部の端面の表面粗さより大きいことを特徴とするものである。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
実施形態に係るセラミックスウエハの一例を示す図。
実施形態に係るセラミックスウエハを治具にセットした一例を示す図。
実施形態に係るセラミックスウエハを治具にセットした一例を示す図。
セラミックスウエハを治具にセットした一例を示す図。
実施形態に係るセラミックスウエハを使用した工程フローの一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
実施形態に係るセラミックスウエハは、外周がオリエンテーションフラット部と円周部からなるセラミックスウエハであって、オリエンテーションフラット部端面の表面粗さが円周部の端面の表面粗さより大きいことを特徴とするものである。
【０００８】
図１に実施形態に係るセラミックスウエハの一例を示す。図１中、１はセラミックスウエハ、２はオリエンテーションフラット部、３は円周部である。実施形態に係るセラミックスウエハのオリエンテーションフラット（以下、単に「オリフラ」と略す）の大きさ（長さ）は様々である。
【０００９】
オリフラは半導体用ウエハ（以下、単に「ウエハ」と略す）の結晶方位を示すためにウエハに形成された平坦部のことである。このため同じウエハ製造工程で使用されるセラミックスウエハでも同様なオリフラが形成される。オリフラがあるセラミックスウエハの端面は、円周部では曲面であり、オリフラ部では平面になる。実施形態に係るセラミックスウエハは、外周がオリエンテーションフラット部と円周部からなるセラミックスウエハであって、オリエンテーションフラット部端面の表面粗さが円周部の端面の表面粗さより大きいことを特徴とする。
【００１０】
表面粗さは表面性状を表す尺度であり、物体の表面形状を理想表面と比べたとき、鉛直方向の偏差がどれだけあるかで計られる。偏差が全体に大きければ表面は粗く、小さければ滑らかである。表面粗さは
ＪＩＳ－Ｂ－０６０１（２０１３）に定められている。表面粗さには特徴により色々な評価方法が存在するが、容易に測定できるのであれば、どのような評価方法でも用いることができる。代表的な表面粗さの指標は、算術平均高さ（Ｒａ）、最大高さ（Ｒｚ）、最大山高さ（Ｒｐ）、最大谷深さ（Ｒｖ），最大断面高さ（Ｒｔ）であるが、他の表面粗さの指標を使用することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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