CN115490438A - 形成有凹窝的二氧化硅玻璃圆板 - Google Patents

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Abstract

提供能够将热处理中的二氧化硅玻璃圆板的变形量抑制为最小限度、增大二氧化硅玻璃表面的表面积的形成有凹窝的二氧化硅玻璃圆板。二氧化硅玻璃圆板在二氧化硅玻璃体的至少表面或至少背面上具有形成有多个凹窝的凹窝形成区域，且通过所述凹窝形成区域的凹窝有规则地形成。所述凹窝适宜由激光形成。

Description

形成有凹窝的二氧化硅玻璃圆板
技术领域
本发明涉及在二氧化硅玻璃表面上有规则地形成有凹窝的二氧化硅玻璃圆板。
背景技术
一般地，在半导体制造工艺中进行如下处理：通过使用了石英玻璃的热处理装置来加热Si晶圆而对Si晶圆表面进行薄膜处理。最近，薄膜处理的方法正在从CVD(ChemicalVapor Deposition)法向ALD(Atomic Layer Deposition)法切换。这是因为，形成于Si晶圆上的薄膜的膜厚薄到几百
Figure BDA0003686101950000011
需要将Si晶圆上的膜厚的中心部与周缘部处的不均控制为
Figure BDA0003686101950000012
以下，且在严格的情况下控制为几
Figure BDA0003686101950000013
以下。因此，也对配置于作为产品使用的Si晶圆上层侧及下层侧的虚设晶圆要求具有与产品同样的表面积。
半导体的微细化发展，在表面形成有凹凸的Si晶圆、二氧化硅玻璃圆板作为虚设晶圆使用。然而，Si晶圆存在在清洁时必须取出等问题点，最近，二氧化硅玻璃的圆板开始代替虚设晶圆而被积极使用。
在专利文献1中，提出了基于石英的气体分布调整构件。提出了石英构件表面需要具有相对于产品晶圆大致相等的表面积、0.8倍以上的表面积。
然而，知晓的是，实际上，根据Si晶圆与二氧化硅玻璃中机械特性的杨氏模量、泊松比的差别，在放置于呈搁板状保持Si晶圆和二氧化硅玻璃圆板的保持具的情况下，圆板前端部分处的变形量出现差异。考虑到这样的变形量，当在二氧化硅玻璃圆板不形成凹凸时，存在加速产生变形量的可能性，当变形量变大时，在Si晶圆与二氧化硅玻璃圆板之间的间隙中在中央与前端产生差异，气体流过的量会产生稍微的差别。这样的间隙的稍微的差异也使实际的Si晶圆上的膜厚产生微妙的差异，存在Si晶圆表面内的薄膜的膜厚的不均变大的问题。
另外，在示出基于该石英的气体分布调整构件的剖视图中，示出了垂直形成的凹凸，但存在在垂直的凹凸的条件下在附着有膜时容易剥离、另外在形成有直角的角部的条件下容易由该部分发生破损等问题。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-173154号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的在于，提供能够将热处理中的二氧化硅玻璃圆板的变形量抑制为最小限度、增大二氧化硅玻璃表面的表面积的二氧化硅玻璃圆板。
用于解决课题的方案
本发明者为了解决上述课题而锐意地关于薄膜的不均进行了研究，结果有如下发现：通过在二氧化硅玻璃圆板形成有规则的凹窝，能够将热处理中的二氧化硅玻璃圆板的变形量抑制为最小限度，而且通过形成凹窝形状的凹凸面，能够增大二氧化硅玻璃表面的表面积。
即，本发明涉及一种二氧化硅玻璃圆板，其中，所述二氧化硅玻璃圆板在二氧化硅玻璃体的至少表面或至少背面具有形成有多个凹窝的凹窝形成区域，且通过所述凹窝形成区域的凹窝有规则地形成。
适宜的是，所述凹窝通过激光来形成。
优选的是，所述激光是从CO2激光、皮秒激光及飞秒激光中选出的至少一种。
另外，适宜的是，所述凹窝通过由检流计式扫描仪将激光扫描到XY轴的任意点上来形成。
适宜的是，所述凹窝形成于所述二氧化硅玻璃体的表面及背面。
也可以是，所述凹窝形成区域的中心部的凹窝的密度与所述凹窝形成区域的周缘部的凹窝的密度不同。
适宜的是，所述凹窝的形状为倒圆锥状或倒圆台状形状，或者凹窝底部的端与凹窝侧壁不是直角的弯折形状。
优选的是，所述二氧化硅玻璃体为透明二氧化硅玻璃、白色二氧化硅玻璃或黑色二氧化硅玻璃。
在所述二氧化硅玻璃体的背面形成有凹窝的情况下，适宜的是，所述二氧化硅玻璃体的背面的所述凹窝形成区域与所述二氧化硅玻璃圆板的端部分离开10mm以上而形成。
可以是，在利用纵式热处理装置进行的热处理工序中使用了所述二氧化硅玻璃圆板的情况下，使在所述二氧化硅玻璃圆板的周缘部的前端产生的变形量为1mm以下。
适宜的是，所述热处理工序是通过ALD法进行成膜处理时的热处理工序。
适宜的是，所述二氧化硅玻璃圆板代替Si制虚设晶圆而使用。
发明效果
根据本发明，能够提供能够将热处理中的二氧化硅玻璃圆板的变形量抑制为最小限度、能够增大二氧化硅玻璃表面的表面积的二氧化硅玻璃圆板。
另外，根据本发明，通过将无指向性的凹窝有规则地形成于二氧化硅玻璃圆板，从而在使用该二氧化硅玻璃圆板来代替纵式热处理炉用的虚设晶圆的情况下，能够抑制二氧化硅玻璃圆板的前端处的变形量。
而且，通过在二氧化硅玻璃表面上有规则地形成凹窝，也能够使该二氧化硅玻璃圆板作为气体分布调整构件而得到规定的表面积，能够实现使形成于Si晶圆表面的薄膜的膜厚分布更加均匀。
附图说明
图1示出本发明的二氧化硅玻璃圆板的一个实施方式，图1的(a)为将凹窝配置于假想四边形的顶点的形态的主要部分简要示意图，图1的(b)为图1的(a)的局部放大图。
图2示出本发明的二氧化硅玻璃圆板的别的实施方式，图2的(a)为将凹窝配置于假想三角形的顶点的形态的主要部分简要示意图，图2的(b)为图2的(a)的局部放大图。
图3示出实施例1的二氧化硅玻璃圆板的二氧化硅玻璃体的表面的显微镜照片的结果。
图4是表示实施例1的二氧化硅玻璃圆板的变形量分布图的仿真结果的说明图。
图5示出实施例2的二氧化硅玻璃圆板的二氧化硅玻璃体的表面的显微镜照片的结果。
图6示出比较例1的二氧化硅玻璃圆板的二氧化硅玻璃体的表面的显微镜照片的结果。
图7是图1的本发明的二氧化硅玻璃圆板的一个实施方式的局部横剖视图。
图8是图1的本发明的二氧化硅玻璃圆板的其他实施方式的局部横剖视图。
图9是图1的本发明的二氧化硅玻璃圆板的其他实施方式的局部横剖视图。
附图标记说明：
10、20：二氧化硅玻璃圆板
12、22：凹窝
14：假想四边形
16：假想三角形
18、26：二氧化硅玻璃体。
具体实施方式
以下基于附图来说明本发明的实施方式，但图示例是例示性的内容，只要不脱离本发明的技术思想，当然能够进行各种变形。
本发明的二氧化硅玻璃圆板是在二氧化硅玻璃体的至少表面或至少背面具有形成有多个凹窝的凹窝形成区域的二氧化硅玻璃圆板，其中，所述二氧化硅玻璃圆板通过所述凹窝形成区域的凹窝有规则地形成。在本发明中，凹窝的意思是指在二氧化硅玻璃圆板的表面和/或背面上形成的凹窝形状的凹部。并且，在本发明中，凹窝形状是表示形成于二氧化硅玻璃圆板的平面、且与所述平面相接的部分为大体圆状、并且与相邻的凹部不相接的独立的凹部。
通过在二氧化硅玻璃圆板形成有规则的凹窝，能够将二氧化硅玻璃圆板的变形量抑制为最小限度，而且，通过形成凹窝形状的凹凸面，能够增大二氧化硅玻璃表面的表面积。
本发明的二氧化硅玻璃圆板适宜代替Si制虚设晶圆而使用。尤其是，优选代替纵式热处理装置的热处理工序中的虚设晶圆，更适宜代替通过ALD法进行成膜处理时的热处理工序中的虚设晶圆而使用。
在将所述二氧化硅玻璃圆板放置于纵式热处理装置、例如搁板状的保持具并在热处理工序(300℃～700℃)中使用的情况下，能够使所述二氧化硅玻璃圆板的周缘部的前端处的变形量为1mm以下。所述二氧化硅玻璃圆板的周缘部的前端处的变形量更优选为1mm以下，进一步优选为0.5mm以下。在变形量超过1mm的情况下，Si晶圆表面的薄膜的不均较大，且影响造成问题。
需要说明的是，知晓的是，二氧化硅玻璃圆板和Si晶圆即便在石英玻璃圆板的表面上未形成任何凹窝而放置于搁板状的保持具的情况下，变形量也会产生差异。知晓的是，Si晶圆与二氧化硅玻璃圆板相比杨氏模量、泊松比较大，因此不易变形。为了抑制变形量，使凹窝有规则且为不存在指向性的状态是重要的。例如，在将专利文献1所记载的槽那样的直线形状且是存在指向性的形状形成于二氧化硅玻璃圆板表面的情况下，为了避免二氧化硅玻璃圆板的前端的变形加速而使变形的方向与槽形成的方向正交是重要的，但存在如果槽的方向与变形的方向重叠则变形被加速而变形量成为2mm以上的情况。为了抑制这样的风险，也需要将凹窝这样的不具有指向性的形状形成于二氧化硅玻璃表面。
凹窝的形成方法无特别限制，但适宜采用激光来形成。尤其是，为了增加表面积，需要将许多凹窝形成于二氧化硅玻璃表面，另外也需要使凹窝的形状稳定，因此为了形成几万个～几十万个凹窝而优选使用激光。
关于激光的种类没有特别限定，也可以是使用了CO2激光、YAG激光的第二高次谐波、第三高次谐波的皮秒激光、飞秒激光。
适宜的是，使用在激光照射时能够进行多轴(例如XY轴的二维、或XYZ的三维)控制的检流计式扫描仪(日文：ガルバノスキヤナ)等控制装置来控制激光的照射位置。双轴检流计式扫描仪是使激光在X及Y方向的二维中偏向·聚光并向二维区域的任意位置进行激光扫描的XY偏向单元。通过使用检流计式扫描仪来使激光扫描到XY轴的任意点，能够对二氧化硅玻璃表面整体进行凹窝加工。
使用的二氧化硅玻璃体的材质只要是二氧化硅玻璃就无特别限制，可以使用天然二氧化硅玻璃及合成二氧化硅玻璃中的任意二氧化硅玻璃，但更适宜使用高纯度的合成二氧化硅玻璃。尤其是，SiO2组成量为99.99质量％～100质量％的二氧化硅玻璃更为适宜。
该二氧化硅玻璃体的颜色、透明性也无特别限制，例如适宜使用透明二氧化硅玻璃、白色二氧化硅玻璃、或黑色二氧化硅玻璃等，考虑使用用途而适当选择即可。即便是它们中的任意二氧化硅玻璃，凹窝形成的工艺性也不变，因此能够以同样的手段来形成凹窝。
例如，白色的二氧化硅玻璃圆板可以通过向二氧化硅微粒添加溶剂而成为浆状之后，使其流入型箱，采用粉浆浇注法来制作。另外，在黑色二氧化硅玻璃的情况下，也向该浆料添加黑色的添加物、例如C、SiC、Si、SiO等的粉末而对浆料着色即可。
本发明的二氧化硅玻璃圆板是表面及背面为圆形状的二氧化硅玻璃体。
所述二氧化硅玻璃圆板在代替虚设晶圆而使用的情况下，期望是与Si晶圆相同的形状，但为了使重量一致而壁厚稍厚。另外，二氧化硅玻璃体的重量也根据表面的凹窝的密度的不同而变化，因此为了使重量一致而也可以使壁厚比Si晶圆厚。
图1是示出本发明的二氧化硅玻璃圆板10的一个实施方式，且将凹窝12配置于假想四边形14的顶点的形态的主要部分简要示意图。图2是示出本发明的二氧化硅玻璃圆板10的别的实施方式，且将凹窝12配置于假想三角形16的顶点的形态的主要部分简要示意图。
在本发明中，有规则的凹窝的形成的意思是指，凹窝遵照规定的规则而以规则性的配置来形成。凹窝的配置只要有规则地形成即可，无特别规定，适宜的是，如图1所示，所述凹窝形成区域由有规则地形成有凹窝的凹窝结构单元的反复出现构成，所述凹窝结构单元通过由配置于假想四边形14的顶点的凹窝构成。另外，优选为尽量避免以往的槽形状那样的具有指向性的设计(参照比较例1)。
在单纯的比较中，在将凹窝12配置为假想四边形(□)的状态的情况[图1]与将凹窝12配置为假想三角形(△)的状态的情况[图2]下，在不严格要求气体的附着特性的条件下存在不会在意的微妙的差异。然而，在严格要求气体的附着特性的条件下，在如图2那样将凹窝配置为假想三角形(△)的状态的情况下，根据二氧化硅玻璃圆板的方向的不同而存在凹窝彼此的距离局部地变长的方向等，有时产生必须使二氧化硅玻璃圆板的方向固定为一定等麻烦。
在如图1的(b)所示那样将凹窝12配置为假想正四边形(□)的状态的情况下，周边的凹窝彼此的距离相对于最短距离的比率最大是√2。然而，在如图2的(b)所示那样，将凹窝12配置为假想正三角形(△)的状态的情况下，周边的凹窝彼此的距离相对于最短距离的比率最大为√3。因此，根据二氧化硅玻璃圆板的方向的不同而存在凹窝彼此的距离局部地变长的方向，因此会出现若干指向性。因此，在严格要求气体的附着特性的条件下，会产生有必须将二氧化硅玻璃圆板的方向固定为一定等需要。即便如此，在将凹窝12配置为假想三角形(△)的状态的情况下，也不是以往的槽形状那样的存在明显指向性的设计，因此在不严格要求气体的附着特性的条件下也不会有多么大的问题。
即便在将凹窝配置为四边形(□)的状态的情况下，凹窝彼此的距离也根据方向的不同而局部地变长，但不会如三角形(△)的情况那般距离变长，就二氧化硅玻璃圆板的方向而言方向性的自由度较大。因而，如图1所示那样将凹窝配置于假想四边形的顶点是适宜的，配置于假想正四边形的顶点则更为适宜。
在所述二氧化硅玻璃圆板中，凹窝形成区域可以形成于二氧化硅玻璃体的表面及背面中的任一方，另外也可以形成于表面及背面这两面。凹窝的形成基本上是使表面积增加的一个方法，但当机械性地在两面形成凹凸时，存在用于形成该凹凸的加工时会发生破裂的危险性。不过，在如本次的凹窝这样使用激光来形成的情况下，不需要进行机械加工，因此便于在两面形成凹凸面。
在图7示出图1的本发明的二氧化硅玻璃圆板的一个实施方式的局部横剖视图。在图7中，作为凹窝12，是凹窝底部的端与凹窝侧壁为弯折形状的例子，二氧化硅玻璃圆板10仅在二氧化硅玻璃体18的表面上有规则地形成有凹窝12。在图7的(b)中，二氧化硅玻璃圆板10在二氧化硅玻璃体18的表面和背面这两方上有规则地形成有凹窝12。
另外，在所述二氧化硅玻璃圆板中形成凹窝形成区域的配置无特别限制，在代替虚设晶圆而使用的情况下，优选至少在该二氧化硅玻璃圆板的中央部设置凹窝形成区域。所述二氧化硅玻璃圆板的中央部是指二氧化硅玻璃圆板的中心部或包括中心部附近在内的区域，作为所述中央部，优选为二氧化硅玻璃圆板的80％以上的范围，更优选为90％以上的范围。
另外，在代替虚设晶圆而使用的情况下，优选为在二氧化硅玻璃圆板的背面的周缘部不设置凹窝形成区域、或使凹窝的密度比二氧化硅玻璃圆板的中央部减少。所述二氧化硅玻璃圆板的周缘部是指圆板的端部或包括端部在内的区域，例如在直径300mm的圆板的情况下，作为所述二氧化硅玻璃圆板的背面的周缘部，优选为距圆板的端部至少15mm的范围，更优选为距圆板的端部至少10mm的范围。
在纵式热处理装置的热处理工序中使用二氧化硅玻璃圆板来代替虚设晶圆的情况下，变形在搁板状的二氧化硅玻璃圆板的前端产生，但为了抑制该变形量，在二氧化硅玻璃圆板的背面的周缘部的宽度10mm的范围不形成凹窝是重要的。在该部分形成有凹窝的情况下，前端部处的变形加速。变形加速的理由虽未明确，但认为可能是由于形成凹窝而二氧化硅玻璃圆板的壁厚局部地变薄，变形的模式加速。凹窝形状从中心排列到前端，因此各凹窝逐个的变形模式影响到前端，但至少在周缘部10mm的宽度的范围形成出未形成凹窝的区域的情况下，能够一度切断凹窝的变形模式的影响而抑制变形量。
所述凹窝形成区域中的凹窝的密度也无特别限制，可以使凹窝均匀地存在，也可以根据所述二氧化硅玻璃圆板的部位的不同而使凹窝的密度不同。在根据所述二氧化硅玻璃圆板的部位的不同而使凹窝的密度不同的情况下，凹窝的形状也没有特别规定。
所述二氧化硅玻璃圆板中的凹窝的数量无特别限制，二氧化硅玻璃圆板的中央部的凹窝的数量优选为10万～200万个，更优选为50～100万个。另外，关于周缘部的凹窝数，也设为与上述范围相同，但根据条件的不同，也存在中心部的凹窝比周缘部或多或少的情况。不过，二氧化硅玻璃圆板的背面周缘部的凹窝的数量(密度)优选为0。
关于凹窝的尺寸无特别限制，优选孔径50～500μm，更优选200～400μm。另外，凹窝的深度优选为10～1000μm，更优选为200～600μm。作为凹窝的具体例，例如适宜采用调整为孔径几百μm、深度几百μm的凹窝。
凹窝的形状无特别限制，但适宜采用倒圆锥状形状或倒圆台状形状，或者凹窝底部的端与凹窝侧壁不是直角的弯折形状。
在图8及图9示出本发明的二氧化硅玻璃圆板的其他实施方式的局部横剖视图。在图8的例子中，示出了二氧化硅玻璃圆板20作为形成于二氧化硅玻璃体26的凹窝22为倒圆锥状形状的例子。另外，在图9中，示出了凹窝22的形状为倒圆台状形状的例子。在图8的(a)及图9的(a)中，二氧化硅玻璃圆板20仅在二氧化硅玻璃体26的表面上有规则地形成有凹窝22。在图8的(b)及图9的(b)中，二氧化硅玻璃圆板20在二氧化硅玻璃体26的表面和背面这两方上有规则地形成有凹窝22。
需要说明的是，在本说明书中，二氧化硅玻璃表面这样的记载是指二氧化硅玻璃的面自身，是可能包括二氧化硅玻璃体的表面和背面这两方的概念。本发明的二氧化硅玻璃圆板适宜载于搁板状的保持具等而使用，在本申请说明书中，对于二氧化硅玻璃圆板的表面及背面而言，将在向搁板状的保持具等载置时成为上表面侧的一侧称作表面，将成为下表面侧的一侧称作背面。
本发明者经过锐意地详细调查了激光的照射条件等得到的结果幸运地知晓了，在由激光形成的凹窝中由于激光的功率在深度方向上存在分布因此可认为存在在开口部侧功率大而在底面侧则功率逐渐变小的倾向。因此，由激光形成的凹窝能够自动成为圆锥状态，而且底面的角部为圆形状。因此，利用该凹窝来吸附气体的效果持续的同时，与目前这样的基于槽形状、喷砂所产生的凹凸形状不同，气体即便附着于二氧化硅玻璃表面也不容易剥离，另外未形成有尖锐的角部，因此能够减少裂纹的产生、破损的风险。而且，在利用气体对沉积(日文：デポ)得到的膜进行清洗时，也会向凹窝内均匀供给气体，能够干净地除去沉积得到的膜。
【实施例】
以下举出实施例来更具体说明本发明，但理所当然地，这些实施例是例示性的内容，不应该被限定地解释。
(实施例1)
在透明的合成二氧化硅玻璃圆板(直径300mm、厚度1.5mm)的二氧化硅玻璃体的表面的整面上，使用CO2气体激光，以在假想四边形的顶点有规则地配置的方式，均匀制作了80万个孔径200～250μm、深度200μm的凹窝。作为控制装置而使用了在激光的照射时使激光束二维地偏向·聚光的XY偏向单元即双轴检流计式扫描仪(Raylase公司制)。CO2气体激光使用检流计式扫描仪来对二氧化硅玻璃体的表面进行扫描，因此在表面形成凹窝需要约1个半小时的时间。
关于二氧化硅玻璃体的背面，在距该合成二氧化硅玻璃圆板的端部10mm的范围(周缘部)不形成凹窝的条件下，以与表面同等的条件制作凹窝，在合成二氧化硅玻璃圆板的背面的中央部(周缘部以外)均匀地形成了70万个孔径200～250μm、深度200μm的凹窝。
将所述得到的两面上形成有凹窝的二氧化硅玻璃圆板的二氧化硅玻璃体的表面的显微镜照片示于图3中。如图3所示，在二氧化硅玻璃圆板的二氧化硅玻璃体的表面及背面上，形成有有规则地配置于假想四边形的顶点的多个凹窝。另外，形成的凹窝的形状为倒圆锥状。
在将所述得到的两面上形成有凹窝的二氧化硅玻璃圆板载于搁板状的保持具，并进行加热处理(550℃)之后，关于前端部的变形量进行了测定。测定中使用了游标高度尺。将实测结果示于表1中，将变形量分布的仿真结果示于图4中。
(实施例2)
在天然二氧化硅玻璃圆板(直径300mm、厚度1.5mm)的二氧化硅玻璃体的表面的整面上，使用CO2气体激光，均匀地制作了50万个孔径200～250μm且深度400μm的凹窝。需要说明的是，CO2气体激光使用检流计式扫描仪来对二氧化硅玻璃体的表面进行扫描，因此在表面形成凹窝需要约1个小时的时间。
关于二氧化硅玻璃体的背面，在距天然二氧化硅玻璃圆板的端部20mm的范围(周缘部)不形成凹窝的条件下，以与表面同等的条件制作凹窝，在天然二氧化硅玻璃圆板的背面的中央部(周缘部以外)均匀地形成了35万个孔径200～250μm、深度400μm的凹窝。
将所述得到的两面上形成有凹窝的二氧化硅玻璃圆板的二氧化硅玻璃体的表面的显微镜照片示于图5中。如图5所示，在二氧化硅玻璃圆板的二氧化硅玻璃体的表面及背面上，形成有有规则地配置于假想四边形的顶点的多个凹窝。另外，形成的凹窝的形状为倒圆台状。
另外，对于所述得到的两面上形成有凹窝的二氧化硅玻璃圆板，通过与实施例1同样的方法来针对加热处理后的前端部的变形量进行了测定。将结果示于表1中。
(实施例3)
在白色二氧化硅玻璃圆板(直径300mm、厚度1.5mm)的二氧化硅玻璃体的表面的整个面上，使用YAG激光的2倍高次谐波的皮秒激光，均匀地制作了100万个孔径50～60μm且深度100μm的凹窝。需要说明的是，YAG激光的2倍高次谐波使用检流计式扫描仪来对二氧化硅玻璃体的表面扫描，因此在表面形成凹窝需要3个小时程度的时间。
关于二氧化硅玻璃体的背面，在距白色二氧化硅玻璃圆板的端部15mm的范围(周缘部)不形成凹窝的条件下，以与表面同等的条件制作凹窝，在白色二氧化硅玻璃圆板的背面的中央部(周缘部以外)均匀地形成有80万个孔径50～60μm、深度100μm的凹窝。
在所述得到的白色二氧化硅玻璃圆板的二氧化硅玻璃体的表面及背面上，形成有有规则地配置于假想四边形的顶点的多个凹窝。另外，形成的凹窝的形状为倒圆台状。
对于所述得到的两面上形成有凹窝的二氧化硅玻璃圆板，通过与实施例1同样的方法来针对加热处理后的前端部的变形量进行了测定。将结果示于表1中。
(实施例4)
在透明的合成二氧化硅玻璃圆板(直径300mm、厚度1.5mm)的二氧化硅玻璃体的表面上，使用CO2气体激光，制作了100万个孔径200～250μm且深度500μm的凹窝。其中，采用了如下设计：在
Figure BDA0003686101950000121
的中心部(中央部)均匀地形成30万个凹窝，在
Figure BDA0003686101950000122
以外的部分(周缘部)均匀地形成70万个凹窝，圆板的中央部的凹窝的密度与周缘部的凹窝的密度不同。需要说明的是，CO2气体激光使用检流计式扫描仪来对二氧化硅玻璃体的表面进行扫描，因此在表面形成凹窝需要约1个半小时的时间。
关于二氧化硅玻璃体的背面，在距合成二氧化硅玻璃圆板的端部10mm的范围(周缘部)不形成凹窝的条件下，以与表面同等的条件来制作凹窝，在合成二氧化硅玻璃圆板的背面的中央部(周缘部以外)均匀形成有60万个孔径200～250μm、深度500μm的凹窝。
在所述得到的合成二氧化硅玻璃圆板的二氧化硅玻璃体的表面及背面上，形成有有规则地配置于假想四边形的顶点的多个凹窝。另外，形成的凹窝的形状为倒圆锥状。
对于所述得到的两面上形成有凹窝的二氧化硅玻璃圆板，通过与实施例1同样的方法来针对加热处理后的前端部的变形量进行了测定。将结果示于表1中。
(实施例5)
在透明的合成二氧化硅玻璃圆板(直径300mm、厚度1.5mm)的二氧化硅玻璃体的表面上，使用CO2气体激光，制作了70万个孔径200～250μm且深度500μm的凹窝。其中，采用了如下设计：在
Figure BDA0003686101950000123
的中心部(中央部)均匀地形成有30万个，在
Figure BDA0003686101950000131
以外的部分(周缘部)均匀地形成有40万个凹窝，圆板的中央部的凹窝的密度与周缘部的凹窝的密度不同。需要说明的是，CO2气体激光使用检流计式扫描仪来对二氧化硅玻璃表面进行扫描，因此在表面形成凹窝需要约1个半小时的时间。
关于二氧化硅玻璃体的背面，在距合成二氧化硅玻璃圆板的端部10mm的范围(周缘部)不形成凹窝的条件下，以与表面同等的条件制作凹窝，在合成二氧化硅玻璃圆板的背面的中央部(周缘部以外)均匀地形成有40万个孔径200～250μm、深度500μm的凹窝。
在所述得到的合成二氧化硅玻璃圆板的二氧化硅玻璃体的表面周缘部及背面上，形成有有规则地配置于假想三角形的顶点的多个凹窝，在表面中心部形成有有规则地配置于假想四边形的顶点的多个凹窝。另外，形成的凹窝的形状为倒圆锥状。
对于所述得到的两面上形成有凹窝的二氧化硅玻璃圆板，通过与实施例1同样的方法来针对加热处理后的前端部的变形量进行了测定。将结果示于表1中。
(比较例1)
在天然二氧化硅玻璃圆板(直径300mm、厚度1.5mm)上，形成有400条宽度200～250μm、深度400μm的槽。槽通过槽切加工机而形成，因此需要10个小时。需要说明的是，槽形成于二氧化硅玻璃体的表面及背面的整个面，也形成于周缘部。在槽切加工中，非常花费时间，这也由于会致使生产率变差而也成为问题。
将所述得到的两面上形成有槽的二氧化硅玻璃圆板的二氧化硅玻璃体的表面的显微镜照片示于图6中。
对于所述得到的两面上形成有槽的二氧化硅玻璃圆板，通过与实施例1同样的方法来针对加热处理后的前端部的变形量进行了测定。其中，在比较例1中，变形量根据槽的形成的方向与保持具之间的位置关系而变化，因此根据槽的方向(水平和垂直)的测定结果也一并进行了测定。将结果示于表1中。
(比较例2)
在合成二氧化硅玻璃圆板(直径300mm、厚度1.5mm)上，使用槽切加工机而形成有600条宽度200～250μm、深度400μm的槽，以与该槽正交的方式同样形成有300条相同槽宽度、槽深度的槽。需要说明的是，槽仅形成于二氧化硅玻璃体的表面，在周缘部也同样形成有槽。
对于所述得到的二氧化硅玻璃体的表面上形成有槽的二氧化硅玻璃圆板，通过与比较例1同样的方法来针对加热处理后的前端部的变形量进行了测定，但在进行槽切时，槽的多数脱落，变形量的测定是困难的。
【表1】
二氧化硅玻璃圆板的前端部的变形量
实施例1 100μm
实施例2 300μm
实施例3 700μm
实施例4 500μm
实施例5 800μm
比较例1 1200μm(水平的情况)
比较例1 800μm(垂直的情况)
比较例2 测定困难
如表1所示那样，实施例1～4的有规则地形成有凹窝的二氧化硅玻璃圆板能够显著减少二氧化硅玻璃圆板的前端部的变形量。

Claims (12)

1.一种二氧化硅玻璃圆板，其中，
所述二氧化硅玻璃圆板在二氧化硅玻璃体的至少表面或至少背面具有形成有多个凹窝的凹窝形成区域，且所述凹窝形成区域的凹窝有规则地形成。
2.根据权利要求1所述的二氧化硅玻璃圆板，其中，
所述凹窝通过激光来形成。
3.根据权利要求1或2所述的二氧化硅玻璃圆板，其中，
所述凹窝形成于所述二氧化硅玻璃体的表面及背面。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的二氧化硅玻璃圆板，其中，
所述二氧化硅玻璃圆板的中央部的凹窝的密度与所述二氧化硅玻璃圆板的周缘部的凹窝的密度不同。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的二氧化硅玻璃圆板，其中，
所述凹窝的形状为倒圆锥状或倒圆台状形状，或者凹窝底部的端与凹窝侧壁不是直角的弯折形状。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的二氧化硅玻璃圆板，其中，
所述二氧化硅玻璃体为透明二氧化硅玻璃、白色二氧化硅玻璃或黑色二氧化硅玻璃。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的二氧化硅玻璃圆板，其中，
所述二氧化硅玻璃体的背面的所述凹窝形成区域与所述二氧化硅玻璃圆板的端部分离开10mm以上而形成。
8.根据权利要求2所述的二氧化硅玻璃圆板，其中，
所述激光是从CO2激光、皮秒激光及飞秒激光中选出的至少一种。
9.根据权利要求2或8所述的二氧化硅玻璃圆板，其中，
所述凹窝通过由检流计式扫描仪将激光扫描到XY轴的任意点上来形成。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的二氧化硅玻璃圆板，其中，
在利用纵式热处理装置进行的热处理工序中使用了所述二氧化硅玻璃圆板的情况下，在所述二氧化硅玻璃圆板的周缘部的前端产生的变形量为1mm以下。
11.根据权利要求10所述的二氧化硅玻璃圆板，其中，
所述热处理工序是通过ALD法进行成膜处理时的热处理工序。
12.根据权利要求1～11中任一项所述的二氧化硅玻璃圆板，其中，
所述二氧化硅玻璃圆板代替Si制虚设晶圆而使用。
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