JP2024027073A - 表面形状を有するセラミックウエハ及びその製造方法 - Google Patents

表面形状を有するセラミックウエハ及びその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2024027073A
JP2024027073A JP2022181689A JP2022181689A JP2024027073A JP 2024027073 A JP2024027073 A JP 2024027073A JP 2022181689 A JP2022181689 A JP 2022181689A JP 2022181689 A JP2022181689 A JP 2022181689A JP 2024027073 A JP2024027073 A JP 2024027073A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ceramic wafer
ceramic
wafer
grinding
shape
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
Application number
JP2022181689A
Other languages
English (en)
Inventor
曾彦凱
江柏萱
江瑞鳳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hong Chuang Applied Technology Co Ltd
Original Assignee
Hong Chuang Applied Technology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from TW111130738A external-priority patent/TWI839812B/zh
Application filed by Hong Chuang Applied Technology Co Ltd filed Critical Hong Chuang Applied Technology Co Ltd
Publication of JP2024027073A publication Critical patent/JP2024027073A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68757—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a coating or a hardness or a material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02002—Preparing wafers
    • H01L21/02005—Preparing bulk and homogeneous wafers
    • H01L21/02035—Shaping
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • C04B35/111—Fine ceramics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/14—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on silica
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/56—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides
    • C04B35/565—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbides or oxycarbides based on silicon carbide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
    • C04B35/581—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on aluminium nitride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
    • C04B35/58—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides
    • C04B35/584—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on borides, nitrides, i.e. nitrides, oxynitrides, carbonitrides or oxycarbonitrides or silicides based on silicon nitride
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/64—Burning or sintering processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/0054—Plasma-treatment, e.g. with gas-discharge plasma
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/53—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone involving the removal of at least part of the materials of the treated article, e.g. etching, drying of hardened concrete
    • C04B41/5338—Etching
    • C04B41/5346—Dry etching
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/53—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone involving the removal of at least part of the materials of the treated article, e.g. etching, drying of hardened concrete
    • C04B41/5338—Etching
    • C04B41/5353—Wet etching, e.g. with etchants dissolved in organic solvents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B33/00—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C30—CRYSTAL GROWTH
    • C30B—SINGLE-CRYSTAL GROWTH; UNIDIRECTIONAL SOLIDIFICATION OF EUTECTIC MATERIAL OR UNIDIRECTIONAL DEMIXING OF EUTECTOID MATERIAL; REFINING BY ZONE-MELTING OF MATERIAL; PRODUCTION OF A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; SINGLE CRYSTALS OR HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; AFTER-TREATMENT OF SINGLE CRYSTALS OR A HOMOGENEOUS POLYCRYSTALLINE MATERIAL WITH DEFINED STRUCTURE; APPARATUS THEREFOR
    • C30B33/00—After-treatment of single crystals or homogeneous polycrystalline material with defined structure
    • C30B33/08—Etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02002—Preparing wafers
    • H01L21/02005—Preparing bulk and homogeneous wafers
    • H01L21/02008—Multistep processes
    • H01L21/0201—Specific process step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
    • C04B2235/612—Machining
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/94—Products characterised by their shape
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance
    • C04B2235/963—Surface properties, e.g. surface roughness
    • C04B2235/9638—Tolerance; Dimensional accuracy

Abstract

【課題】 表面形状を有するセラミックウエハ及びその製造方法を提供することを課題とする。【解決手段】 本発明は、表面形状を有するセラミックウエハ及びその製造方法を提供するものであり、前記セラミックウエハは上面と、下面とを有し、前記上面及び前記下面の少なくとも一方が不規則な表面形状を有する。前記上面と前記下面との間の全面厚みのばらつき（ｔｏｔａｌ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｖａｒｉａｔｉｏｎ、ＴＴＶ）の値が０．１～１００μｍの範囲である。本発明の表面形状を有するセラミックウエハは、ウエハ全面の厚みのばらつきを制御することにより、コーティングに寄与するだけではなく、流体の流れを促進することもでき、その後の製造工程においてコーティングの接合力を向上させ、表面の欠陥を減らすことができる。【選択図】 図１

Description

本発明は、セラミックウエハに関し、特に、表面形状を有するセラミックウエハに関する。
一般的なウエハの製造の流れには、得られたウエハを研削してウエハの表面を平坦化させ、ウエハの厚みが全面に亙って一定化され、さらに研磨を介して研削後によって生じたウエハ表面の凹凸を取り除いた場合、平坦なウエハが得られることを含む。
研削の目的は、ウエハをラッピングし、厚みを許容範囲内に制御することであり、研磨の目的は研削によって生じた欠陥を改善しつつ、ウエハ表面の平坦度、平滑度及び平面度を向上させ、ウエハの表面を平滑にさせることで、パーティクルが付着しにくくするためである。これは、ウエハの欠陥原因の多くがパーティクル、結晶起因ピット、残留物又はスクラッチであるためである。したがって、研削・研磨プロセスはウエハの最終的な厚み及び表面粗さを決定し、ウエハの最終仕上げにも影響を与える。ウエハが厚すぎた場合、放熱の不良が生じ、薄すぎた場合、破損が発生しやすくなっていた。
以上のことから分かるように、一般的なウエハの製造工程では、ウエハの表面を平面化しなければならないが、本発明者は半導体の製造工程において、多くの流体（液体又は気体)は厚みむらのウエハ、すなわち表面形状を有するセラミックウエハの表面を通過するとき、流体の流れを助け薄膜の歩留まりを向上するのに役立つことを見出した。
本発明は、その後のコーティング工程及びセラミックの接合強度に寄与する表面形状を有するセラミックウエハを提供する。
本発明の目的は、上面と、下面とを有し、前記上面及び前記下面の少なくとも一方が不規則な表面形状を有し、前記上面と前記下面との間の全面の厚みのばらつき（ｔｏｔａｌ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｖａｒｉａｔｉｏｎ、ＴＴＶ）の値が０．１～１００μｍの範囲である表面形状を有するセラミックウエハを提供することである。
本発明の一実施例によれば、前記表面の全面の厚みのばらつきの値は、０．１～１０μｍの範囲である。
本発明の一実施例によれば、前記表面形状は、表が凸で裏が平面、表が凹で裏が平面、表が不規則で裏が平面、表が凸で裏が凸、表が凹で裏が凸、表が不規則で裏が凸、表が凸で裏が凹、表が凹で裏が凹、表が不規則で裏が凹、表が凸で裏が不規則、表が凹で裏が不規則、表が不規則で裏が規則である。
本発明の一実施例によれば、前記セラミックウエハの材料は、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、アルミナ、酸化ケイ素、炭化ケイ素の窒化物、酸化物又は炭化物である。
本発明の別の目的は、（１）セラミック生素地を高温処理してセラミックシートに加工して製造し、又は（２）表面に薄膜又は回路を有し、再生されるセラミックウエハを用意する工程と、前記セラミックシート或いは前記再生されるセラミックウエハを載置円板に置き、前記セラミックシートの上面及び下面に対し研削、研磨、エッチング、プラズマ又は機械加工を含む加工処理を施し、表面形状を有するセラミックウエハを形成する工程とを含む前記表面形状を有するセラミックウエハの製造方法を提供することである。
本発明の一実施例によれば、前記研削は、片面研削で、前記載置円板の角度を調整することにより、砥石で前記セラミックウエハの表面を研削させ、又は砥石或いは研削ディスクの角度を調整するか、前記砥石の角度形状を制御して前記セラミックウエハの表面を研削させる。
本発明の一実施例によれば、前記研削は、両面研削であり、前記セラミックウエハの表面を研削するため、研削ディスクの形状を調整する。
本発明の一実施例によれば、前記研磨は、片面研磨であり、前記セラミックウエハの表面を研磨するため、研磨ディスクの角度又は形状を調整する。
本発明の一実施例によれば、前記研磨は、両面研磨で、前記セラミックウエハの表面を研磨するため、研磨ディスクの角度又は形状を調整する。
本発明の一実施例によれば、前記エッチング方法は、乾式エッチング又は湿式エッチングである。
本発明により提供される利点は、本発明の表面形状を有するウエハは、コーティング工程に寄与でき、かつ流体が厚みむらの表面を通過する時、流体の流れを助けるため、その後の工程中の薄膜の歩留まりを向上させることができる。
図面を参照しつつ例を挙げて本発明の技術の実施を説明する。
本発明の一実施例に係る異なる表面形状を有するセラミックウエハの概略図である。 本発明の一実施例に係る片面研削方法の概略図である。 本発明の一実施例に係る両面研削方法の概略図である。 本発明の一実施例に係る片面研磨方法の概略図である。 本発明の一実施例に係る両面研磨方法の概略図である。
本発明の各態様は、図面に示される構成、手段、及び特徴に限定されないことを理解されたい。
一般的な慣行によると図面上の各種特徴及び構成要素は、実際の寸法比率で描かれていないが、本発明に関連する具体的特徴及び構成要素を提示するために最適な方法で描かれている。また、異なる図面の間において同一又は類似の符号で類似の構成要素及び部材を表す。
以下の実施形態は、本発明を過度に限定すると見なされるべきではない。本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明の精神又は範囲から逸脱することなく、本明細書で論じられる実施例を修正及び変化することができ、かかる修正や変化も本発明の範囲に網羅される。
本明細書で使用される「１つ」及び「１種」という用語は、本明細書における構成要素が１個又は２個以上（すなわち、少なくとも１個）を示している。
本発明により提供される表面形状を有するセラミックウエハは、上面と、下面とを有し、前記上面及び前記下面の少なくとも一方が不規則な表面形状を有し、前記上面と前記下面との間の全面の厚みのばらつき（ｔｏｔａｌ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｖａｒｉａｔｉｏｎ、ＴＴＶ）の値が０．１～１００μｍの範囲であり、例えば０．２μｍ～１００μｍの範囲、０．５μｍ～１００μｍの範囲、１．５μｍ～１００μｍの範囲、３．５μｍ～１００μｍの範囲、５．５μｍ～１００μｍの範囲、９．５μｍ～１００μｍの範囲、１５μｍ～１００μｍの範囲、３５μｍ～１００μｍの範囲、５５μｍ～１００μｍの範囲、０．２μｍ～５０μｍの範囲、０．２μｍ～６０μｍの範囲、０．１μｍ～８０μｍの範囲、０．１μｍ～９０μｍの範囲、０．１μｍ～５５μｍの範囲、０．１μｍ～３０μｍの範囲、０．１μｍ～２０μｍの範囲、０．１μｍ～１５μｍの範囲、０．１μｍ～１０μｍの範囲、０．２μｍ～１５μｍの範囲、０．２μｍ～２５μｍの範囲、０．２μｍ～４０μｍの範囲、０．１μｍ～１μｍの範囲、０．１μｍ～０．８μｍの範囲、０．１μｍ～０．６μｍの範囲、０．１μｍ～０．４μｍの範囲又は０．１μｍ～０．２μｍの範囲であるが、これらに限定されない。好ましい実施形態において、前記表面の全面の厚みのばらつきの値は、０．１～１０μｍの範囲であり、例えば０．２μｍ～１０μｍの範囲、０．５μｍ～１０μｍの範囲、０．８μｍ～１０μｍの範囲、１μｍ～１０μｍの範囲、３μｍ～１０μｍの範囲、５μｍ～１０μｍの範囲、７μｍ～１０μｍの範囲、９μｍ～１０μｍの範囲、１μｍ～６μｍの範囲、３μｍ～７μｍの範囲、４μｍ～８μｍの範囲、５μｍ～９μｍの範囲、６μｍ～７μｍの範囲、６μｍ～８μｍの範囲、６μｍ～９μｍの範囲、７μｍ～８μｍの範囲、７μｍ～９μｍの範囲又は８μｍ～９μｍの範囲であるが、これらに限定されない。
本明細書に記載の「全面の厚みのばらつき（ｔｏｔａｌ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｖａｒｉａｔｉｏｎ，ＴＴＶ）」は、ウエハの最も厚い部分と最も薄い部分との厚みの差である。具体的に言えば、ウエハが基準面に密着している場合、ウエハの基準面から厚みの最大値と最小値の差である。
図１を参照すると、前記セラミックウエハ１００の上面は、セラミックウエハ１００の表面（以下、「表」と略する。）で、前記セラミックウエハ１００の下面はセラミックウエハ１００の裏面（以下、「裏」と略する。）であり、前記上面及び前記下面の少なくとも一方が不規則な表面形状を有する。好ましい実施形態において、前記上面は、凹面、凸面又は不規則状を呈し、前記下面は平面、凹面又は凸面を呈する。したがって、前記セラミックウエハ１００の形状は、表が凸で裏が平面（Ａ）、表が凹で裏が平面（Ｂ）、表が不規則で裏が平面（Ｃ）、表が凸で裏が凸（Ｄ）、表が凹で裏が凸（Ｅ）、表が不規則で裏が凸（Ｆ）、表が凸で裏が凹（Ｇ）、表が凹で裏が凹（Ｈ）、表が不規則で裏が凹（Ｉ）、表が凸で裏が不規則（Ｊ）、表が凹で裏が不規則（Ｋ）、表が不規則で裏が規則（Ｌ）であることを含むがこれらに限定されない。前記表面形状を有するセラミックウエハ１００は、その後のコーティング工程に寄与し、セラミック接合強度を高める。
本明細書に記載の「セラミックウエハ」は、多結晶又は単結晶材料で、その成分がセラミック又は半導体材料である。ここで「セラミック」とは、金属と非金属の化合物を高温処理した非金属無機質固体材料をいい、これにはケイ酸塩、酸化物、炭化物、窒化物、硫化物、ホウ化物などを含み、好ましくは窒化アルミニウム、アルミナ、炭化ケイ素及び窒化ケイ素から成る群から選択されるものを含むが、これらに限定されない。好ましい実施形態において、前記セラミックウエハの材料は、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、アルミナ、酸化ケイ素、炭化ケイ素の窒化物、酸化物又は炭化物である。セラミックは、高誘電率、絶縁性、高熱伝導率、耐熱性及び良好な放熱性を持ち、特に高湿度下で安定した性能を備え、電子製品の製造に適合し、またセラミックウエハは加工性が良く、高い精度を有するウエハサイズを製造することができる。
本明細書に記載の「単結晶又は多結晶材料」とは、単結晶方位材料及び多結晶方位材料を指す。その相違点は、溶融した単体物質が凝固する時、原子がダイヤモンド格子で多数の結晶核を配列し、前記結晶核が同じ結晶面方位の結晶粒に成長した場合単結晶材料を形成し、これとは対照的に結晶核が結晶面方位の異なる結晶粒に成長した場合、多結晶材料を形成する。
また、本発明は、
（１）セラミック生素地を高温処理してセラミックシートに加工して製造し、又は（２）表面に薄膜又は回路を有し、再生されるセラミックウエハを用意する工程１、及び
前記セラミックシート或いは前記再生されるセラミックウエハを載置円板に置き、前記セラミックシートの上面及び下面に対し研削、研磨、エッチング、プラズマ又は機械加工を含む加工処理を施し、表面形状を有するセラミックウエハを形成する工程２
を含む、前記表面形状を有するセラミックウエハの製造方法も提供する。
工程１の（１）セラミック生素地を生成する製造方法は、セラミック粒子から製造工程を経てセラミック生素地を形成する工程を含み、前記セラミック生素地は高温処理及び加工された後で、セラミックシートを形成する。
本明細書に記載のウエハの加工処理種類には、化学加工、機械加工及び化学機械加工が含まれる。
図２を参照すると、好ましい実施形態において、本発明の研削方法は片面研削２００であり、具体的に言えば、セラミックウエハ２２０を、載置円板２３０を設けた高速回転テーブルに置き、前記セラミックウエハ２２０を載置円板２３０の回転中心に固定させてから回転し、載置円板２３０を砥石２１０に押し付けさせ、砥石２１０でセラミックウエハ２２０の一表面をゆっくりと研削加工する。ここで、片面研削は、前記載置円板２３０の角度を調整して、砥石２１０で前記セラミックウエハ２２０の表面を研削（Ａ）するか、又は砥石２１０の角度を調整或いは前記砥石２１０の角度形状を制御（Ｂ）して、前記セラミックウエハ２２０の表面を研削することで、セラミックウエハ２２０の表面形状を制御する。片面研削を使用する場合、均一性を高めるため、セラミックウエハの裏面にＵＶ接着剤、ホットメルト接着剤を貼り付ける或いはコーティング材を塗布することができる。
本明細書に記載の「載置円板」は、真空チャック又はチャックであり得、前記真空チャックはセラミックウエハと載置円板との間に真空を形成することによって、セラミックウエハを吸着し、前記チャックはセラミックウエハを囲繞して掴むことで、前記セラミックウエハを適切な位置に固定する。
図３を参照すると、好ましい実施形態において、本発明の研削方法は、両面研削３００であり、具体的に言えば、セラミックウエハ３２０を、下部研削ディスク３３０を設けた高速回転テーブルに置き、前記セラミックウエハ３２０を下部研削ディスク３３０の回転中心に固定させ、上部研削ディスク３１０及び下部研削ディスク３３０を前記セラミックウエハ３２０に密着させ、同時に両面加工を行う。ここで、両面研削は、研削ディスク（Ａ）の角度又は研削ディスク上の研削歯（図示せず）（Ｂ）の形状を調整して、前記セラミックウエハ３２０の表面を研削することで、前記セラミックウエハ３２０の表面形状を制御する。
図４を参照すると、好ましい実施形態において、本発明の研磨方法は片面研磨４００であり、具体的に言えば、セラミックウエハ４２０を、研磨ディスク４３０を設けた高速回転テーブルに置き、前記セラミックウエハ４２０を研磨ディスク４３０の回転中心に固定させてから回転し、研磨ディスク４３０を砥石４１０に押し付けさせ、研磨ディスク４３０でセラミックウエハ４２０の一表面をゆっくりと研磨する。ここで、片面研磨は、研磨ディスク４３０の角度（Ａ）又は研磨ディスク４３０の形状（Ｂ）を調整して、前記セラミックウエハ４２０の表面を研磨し、研磨ディスク４３０の角度或いは形状を調整することにより、前記セラミックウエハ４２０の表面形状を制御できる。
図５を参照すると、好ましい実施形態において、本発明の研磨方法は、両面研磨５００であり、具体的に言えば、セラミックウエハ５２０を、下部研磨ディスク５３０を設けた高速回転テーブルに置き、前記セラミックウエハ５２０を下部研磨ディスク５３０の回転中心に固定させ、上部研磨ディスク５１０及び下部研磨ディスク５３０を前記セラミックウエハ５２０に密着させ、同時に両面加工を行う。ここで、両面研磨は、研磨ディスク５３０の角度（Ａ）又は形状（Ｂ）を調整して、前記セラミックウエハ５２０の表面を研磨し、上下部研磨ディスクの角度或いは形状を調整することにより、セラミックウエハの表面に異なる形状を有させる。
好ましい実施形態において、本発明のエッチング方法は、乾式エッチング又は湿式エッチングであり、前記セラミックウエハをエッチング液に浸漬して、表面に形状を有するようにセラミックウエハをエッチングする。好ましい実施形態において、本発明もセラミックウエハの表面にプラズマダメージを与える方法により、表面形状を有するセラミックウエハを形成することができる。
以下の本発明の各態様の非限定的な実施例は、主に本発明の各態様及び奏する効果を説明するために提供される。
以下は、表面形状を有するセラミックウエハの非限定的な製造方法を提供する。上記に開示された方法に類似する方法で、３つの非限定的な実施例の表面形状を有するセラミックウエハ（実施例１～３）及び３つの比較例の表面形状を有するセラミックウエハ（比較例１～３）を製造する。しかし、実施例１～３及び比較例１～３を製造する具体的な方法は１つ又は複数の点で、上記に開示された方法とは異なる。
（表面欠陥の測定）
ここで、本発明は、上記セラミックウエハの表面欠陥を測定する。具体的に言えば、測定の流れは、セラミックウエハにコーティングを施した後、顕微鏡で欠陥の個数、大きさ、形状を検査し、測定した。
実施例１～３及び比較例１～３を評価して、これらの表面形状を有するセラミックウエハの特性を判断した。表１は、 実施例１～３及び比較例１～３の属性概要及びこれらの表面形状を有するセラミックウエハのコーティング後の欠陥状態を示している。
Figure 2024027073000002
前記測定結果によると、実施例１は３００個程度の表面欠陥があり、実施例２は１０個の表面欠陥があり、実施例３は１５個の表面欠陥があり、比較例１～３と比較した場合、欠陥の数及び欠陥の大きさが少ない。
本発明の具体的実施例の測定結果によれば、セラミックウエハ全面の厚みのばらつきを制御することによって、本発明により提供されるセラミックウエハはコーティング後の表面欠陥が良好に改善され、セラミックウエハ全体の歩留まりを向上させることができることが分かる。
要するに、本発明の表面形状を有するセラミックウエハの表面は、不規則状を有し、全面の厚みのばらつき（ＴＴＶ）が０．１～１００μｍの範囲である場合、コーティング工程に寄与し、かつ流体が厚みむらの表面を通過するとき、流体の流れを助け、その後の製造工程中のセラミック接合強度を高めることができる。
本明細書において提供される全ての範囲は、所定の範囲内の各特定の範囲、及び所定の範囲間のサブ範囲の組み合わせを含むことが意図されている。また、本明細書に明確に記載されるあらゆる範囲は、特に明示されていない限り、その終点を含む。したがって、１～５の範囲には、特に１、２、３、４、及び５と、２～５、３～５、２～３、２～４、１～４などのサブ範囲が含まれる。
本明細書で引用される全ての刊行物及び特許出願案件は、参照により本明細書に組み込まれ、ありとあらゆる目的のために、個々の刊行物又は特許出願案件は、参照により本明細書に組み込まれることが具体的かつ個別に示されている。本明細書と、参照により本明細書に組み込まれている刊行物または特許出願案件との間に矛盾がある場合、本明細書が優先される。
本明細書で使用される「備える」、「有する」及び「含む」という用語は、オープンエンドで非限定的な意味を有する。「１つの」及び「該」という用語は、文脈上明らかに単数形であることが示されない限り、複数形も同様に含むことを意図する場合がある。「１つ以上」という用語は、「少なくとも１つ」を意味し、したがって単一の特徴又は混合物／組み合わせを含むことができる。
明細書記載の実施例以外で、又は特に明記されていない限り、成分の量及び／又は反応条件を表す全ての数値は、全ての場合に「約」という用語で修飾できる。これは、示された数値の±５％以内を意味する。本明細書で使用する場合、「基本的に含まない」又は「実質的に含まない」という用語は、特定の特徴が約２％未満であることを意味する。本明細書に明確に記載されている全ての要素又は特徴は、特許請求の範囲から否定的に除外することができる。
以上、本発明を詳細に説明したが、以上の述べるものは本発明の好ましい実施例のみであって、本発明の実施範囲はこれに限定されることがなく、本発明の特許請求の範囲に基づいて行う均等な変化と潤色をなし得ることは本発明の保護範囲内に含めるものであるのが勿論である。
１００ セラミックウエハ
２００ 片面研削
２１０、４１０ 砥石
２２０、３２０、４２０、５２０ セラミックウエハ
２３０ 載置円板
３００ 両面研削
３１０ 上部研削ディスク
３３０ 下部研削ディスク
４００ 片面研磨
４３０ 研磨ディスク
５００ 両面研磨
５１０ 上部研磨ディスク
５３０ 下部研磨ディスク

Claims (10)

  1. 上面と、下面とを有し、前記上面及び前記下面の少なくとも一方が表面形状を有し、
    前記上面と前記下面との間の全面の厚みのばらつき（ｔｏｔａｌ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ｖａｒｉａｔｉｏｎ、ＴＴＶ）の値が０．１～１００μｍの範囲である
    表面形状を有するセラミックウエハ。
  2. 前記表面の全面の厚みのばらつきの値は、０．１～１０μｍの範囲である請求項１に記載の表面形状を有するセラミックウエハ。
  3. 前記表面形状は、表が凸で裏が平面、表が凹で裏が平面、表が不規則で裏が平面、表が凸で裏が凸、表が凹で裏が凸、表が不規則で裏が凸、表が凸で裏が凹、表が凹で裏が凹、表が不規則で裏が凹、表が凸で裏が不規則、表が凹で裏が不規則、表が不規則で裏が規則である請求項１に記載の表面形状を有するセラミックウエハ。
  4. 前記セラミックウエハの材料は、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、アルミナ、酸化ケイ素、炭化ケイ素の窒化物、酸化物又は炭化物である請求項１に記載の表面形状を有するセラミックウエハ。
  5. 請求項１～４のいずれか一項に記載の表面形状を有するセラミックウエハの製造方法であって、
    （１）セラミック生素地を高温処理してセラミックシートに加工して製造し、又は（２）表面に薄膜又は回路を有し、再生されるセラミックウエハを用意する工程１、及び、
    前記セラミックシート或いは前記再生されるセラミックウエハを載置円板に置き、前記セラミックシートの上面及び下面に対し研削、研磨、エッチング、プラズマ又は機械加工を含む加工処理を施し、表面形状を有するセラミックウエハを形成する工程２
    を含む、製造方法。
  6. 前記研削は、片面研削で、前記載置円板の角度を調整することにより、砥石で前記セラミックウエハの表面を研削させ、又は砥石或いは研削ディスクの角度を調整するか、前記砥石の角度形状を制御して前記セラミックウエハの表面を研削させる請求項５に記載の製造方法。
  7. 前記研削は、両面研削であり、前記セラミックウエハの表面を研削するため、研削ディスクの形状を調整する請求項５に記載の製造方法。
  8. 前記研磨は、片面研磨であり、前記セラミックウエハの表面を研磨するため、研磨ディスクの角度又は形状を調整する請求項５に記載の製造方法。
  9. 前記研磨は、両面研磨で、前記セラミックウエハの表面を研磨するため、研磨ディスクの角度又は形状を調整する請求項５に記載の製造方法。
  10. 前記エッチング方法は、乾式エッチング又は湿式エッチングである請求項５に記載の製造方法。
JP2022181689A 2022-08-16 2022-11-14 表面形状を有するセラミックウエハ及びその製造方法 Pending JP2024027073A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW111130738 2022-08-16
TW111130738A TWI839812B (zh) 2022-08-16 具表面形狀之陶瓷晶圓片與其製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024027073A true JP2024027073A (ja) 2024-02-29

Family

ID=89907197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022181689A Pending JP2024027073A (ja) 2022-08-16 2022-11-14 表面形状を有するセラミックウエハ及びその製造方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20240063050A1 (ja)
JP (1) JP2024027073A (ja)
KR (1) KR20240023994A (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
US20240063050A1 (en) 2024-02-22
KR20240023994A (ko) 2024-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW575929B (en) Semiconductor wafer with improved local flatness, and process for its production
US11781244B2 (en) Seed crystal for single crystal 4H—SiC growth and method for processing the same
TWI327100B (en) Verfahren zur herstellung einer halbleiterscheibe mit einer profilierten kante
TWI610358B (zh) 鏡面硏磨晶圓的製造方法
JP2006222453A (ja) シリコンウエーハの製造方法及びシリコンウエーハ並びにｓｏｉウエーハ
JP2003324081A (ja) 半導体ウエーハの製造方法及びウエーハ
TW200805453A (en) Method for manufacturing epitaxial wafer
TWI430336B (zh) 磊晶矽晶圓的製造方法
JP6252098B2 (ja) 角形金型用基板
JP2013532587A (ja) ウエハを台形研削するための研削工具
TWI736746B (zh) 晶圓的製造方法
JP2024027073A (ja) 表面形状を有するセラミックウエハ及びその製造方法
TWI839812B (zh) 具表面形狀之陶瓷晶圓片與其製造方法
KR101086966B1 (ko) 반도체 웨이퍼 연마방법
TW426584B (en) Method of polishing semiconductor wafers
TW202410173A (zh) 具表面形狀之陶瓷晶圓片與其製造方法
JP7439415B2 (ja) 圧電性基板、圧電性基板の製造方法、及び複合基板
CN117637804A (zh) 具有表面形状的陶瓷晶圆片及其制造方法
JP4464019B2 (ja) 研磨用ワーク保持盤及びワークの研磨装置及び研磨方法
JP2010173016A (ja) 半導体研磨布用コンディショナー、半導体研磨布用コンディショナーの製造方法及び半導体研磨装置
JP4075426B2 (ja) シリコンウェーハの製造方法
TWI574298B (zh) Semiconductor wafer surface processing method
JP4210134B2 (ja) ウエーハ研磨治具及びその製造方法
JPH1131670A (ja) 半導体基板の製造方法
JP2003007659A (ja) シリコン半導体ウエハの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20221114

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20231024

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240112

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20240208

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20240507