(57)【要約】【課題】４インチ以上の大口径の基板において、基板のうねり度合いを低減可能なサファイア基板及びその製造方法を提供する。【解決手段】うねりを有する基板の片面に、該片面が凸面となるまでうねり度合いを低減させるうねり低減加工を施した後に、前記基板を基板保持部材に固定した状態で、前記基板の少なくともうねり低減加工を施した面を研削及び研磨加工する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
うねりを有する基板の片面に、該片面が凸面となるまでうねり度合いを低減させるうねり低減加工を施した後に、前記基板を基板保持部材に固定した状態で、前記基板の少なくともうねり低減加工を施した面を研削及び研磨加工することで得られたサファイア基板。
【請求項２】
請求項１に記載のサファイア基板であって、
前記うねり低減加工により、前記基板のうねり量が４μｍ以下であることを特徴とするサファイア基板。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のサファイア基板であって、
前記うねり低減加工は、ウェットブラスト加工であることを特徴とするサファイア基板。
【請求項４】
サファイア基板の製造方法であって、
うねりを有する基板の片面に、該片面が凸面となるまでうねり度合いを低減させるうねり低減加工を施すうねり低減工程と、
前記うねり低減工程後に、前記基板を基板保持部材に固定した状態で、前記基板の少なくとも前記うねり低減工程を施した面を研削及び研磨加工する研削・研磨工程と、
を少なくとも含むことを特徴とするサファイア基板の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載のサファイア基板の製造方法であって、
前記うねり低減工程は、ウェットブラスト加工であることを特徴とするサファイア基板の製造方法。
【請求項６】
請求項４又は５に記載のサファイア基板の製造方法であって、
前記うねり低減工程において、前記基板の反り量が１００μｍ以下になるまでうねり低減加工を施すことを特徴とするサファイア基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サファイア基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
窒化物III−Ｖ族化合物半導体は、ＬＥＤ(Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ)等の発光デバイスや、耐熱性や耐環境性に優れた特徴を活かした電子デバイス用途として実用化されている。このIII−Ｖ族窒化物半導体は、サファイア基板上に成長させることが多く、その成長を正常に促すためにサファイア基板は、半導体成長面（表面）が鏡面研磨され、かつ、基板のうねりが小さいもの、（すなわち、サファイア基板の表面の凹凸度合いが低減された基板）が好んで用いられる。
【０００３】
サファイア基板の製造には、サファイアインゴットから基板を切り出す切断工程と、基板の表面をワックスを用いてセラミックブロックに貼り付ける表面貼付工程と、セラミックブロックに支持された基板の裏面をラップ加工する裏面片面ラップ工程と、セラミックブロックと基板とを取り外した後に、ラップ加工により生じた加工歪みを緩和する熱処理工程と、基板の裏面をワックスを用いてセラミックブロックに貼り付ける裏面貼付工程と、基板の表面をＣＭＰ研磨（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）する主面メカノケミカル研磨工程と、が含まれる（特許文献１参照）。
【０００４】
なお、表面貼付工程及び裏面片面ラップ工程の代わりに、サファイア基板の両面をラップ加工する両面ラップ工程を行うことや、主面メカノケミカル研磨工程の前にラップ工程を行って、事前に粗研磨する工程も従来技術として知られている（図９参照）。
【０００５】
両面ラップ工程で使用される両面ラップ装置は、例えば、粒径が数十〜百μｍの遊離砥粒が供給されるラップ定盤を上下に有し、このラップ定盤に対して基板を押し当てつつラップ定盤を回転させ、供給された遊離砥粒によって基板の両面を削る装置である。遊離砥粒の粒径は、後述するＣＭＰ研磨の遊離砥粒より大きいため、基板の粗研磨に用いられる。
【０００６】
主面メカノケミカル研磨工程で用いられるＣＭＰ装置は、回転可能な研磨テーブルと、その上に載置された研磨パッドと、研磨パッドの研磨面に基板の被研磨面を押し当てる研磨ヘッドと、研磨パッド及び基板を洗浄するために洗浄液を噴射する洗浄液供給ノズルと、遊離砥粒を供給する遊離砥粒供給ノズルと、研磨テーブルを回転させるためのモータと、を有する。
【０００７】
主面メカノケミカル研磨工程では、例えば、粒径が数ｎｍのアルカリ性のコロイダルシリカを遊離砥粒として用いる。これは、ラップ工程で用いられる遊離砥粒の粒径よりも小さいものである。
【０００８】
このようなＣＭＰ装置によって、遊離砥粒供給ノズルから研磨パッド上に遊離砥粒を滴下し、研磨ヘッドによって基板の被研磨面を研磨パッドの研磨面に押し当て、研磨テーブル及び研磨ヘッドを回転させることで、アルカリ性であるコロイダルシリカの遊離砥粒と基板とが化学反応して化学的及び機械的に研磨される。従って、主面メカノケミカル研磨工程では、ラップ工程よりも精密な研磨が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−３４７７７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
今般、ＬＥＤ素子などの半導体素子へのコスト低減及び性能向上の要求が強まっている背景から、製造工程の短縮・削減による基板コストの削減や、サファイア基板の高性能化(基板のうねり、反り、及び厚みムラの低減されたサファイア基板)が求められている。
【００１１】
特許文献１に開示されている従来のサファイア基板の製造方法では、両面ラップ装置が使用されている。両面ラップ装置は、ラップ定盤に僅かながら反りや厚みムラが生じているため、加工する基板の口径が、例えば４インチ以上などの大口径になるほど、ラップ定盤の反りや厚みムラが影響して精度良く加工することが困難であった。つまり、ラップ定盤による加工では、サファイアインゴットから切り出された直後のうねりを有する基板に対して、うねり度合いを低減させて基板を限りなくフラットにする、といった加工精度が求められる加工は困難であった。
【００１２】
仮に、両面ラップ装置を用いて４インチ以上の基板をラップ加工するとしても、基板のうねり、反り、及び厚みムラを低減させた基板を製造するためには、加工レートを比較的遅く設定（数μｍ／ｍｉｎ程度）する必要があるため加工に時間がかかり、サファイア基板を製造する製造コストが高くなる問題が生じていた。
【００１３】
また、両面ラップ装置の定盤表面の平坦性を保つためには定盤表面のｆａｃｉｎｇ作業を必要とするため、メンテナンス作業が非常に煩わしいものであった。
【００１４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、４インチ以上の大口径の基板において、基板のうねり度合いが低減されたサファイア基板及び基板のうねり度合いを低減する製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明に係るサファイア基板は、うねりを有する基板の片面に、該片面が凸面となるまでうねり度合いを低減させるうねり低減加工を施した後に、前記基板を基板保持部材に固定した状態で、前記基板の少なくともうねり低減加工を施した面を研削及び研磨加工することで得られたことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係るサファイア基板の製造方法は、うねりを有する基板の片面に、該片面が凸面となるまでうねり度合いを低減させるうねり低減加工を施すうねり低減工程と、前記うねり低減工程後に、前記基板を基板保持部材に固定した状態で、前記基板の少なくとも前記うねり低減工程を施した面を研削及び研磨加工する研削・研磨工程と、を少なくとも含むことを特徴とする。
【００１７】
このような特定事項により、基板のうねり度合いを低減することができる。また、基板のうねり度合いが低減されているため、基板を基板保持部材に密着させて固定することができ、且つ、基板保持部材に基板を固定した後は、基板のうねりの影響を受けずに精度良く研削及び研磨加工を施すことができる。
【００１８】
上記のサファイア基板であって、前記うねり低減加工は、ウェットブラスト加工であることとする。
【００１９】
また、上記のサファイア基板製造方法であって、前記うねり低減工程は、ウェットブラスト加工であることとする。
【００２０】
このような特定事項により、従来技術とは異なり、両面ラップ加工を必要としないため、両面ラップ装置のラップ定盤の管理を必要とせず、装置のメンテナンスを容易に行うことができる。
【００２１】
上記のサファイア基板の製造方法であって、前記うねり低減工程において、前記基板の反り量が１００μｍ以下になるまでうねり低減加工を施すこととする。
【００２２】
このような特定事項により、基板の反り量が１００μｍ以下になるまでうねり低減加工を施すことにより、基板のうねり度合いを確実に低減させることができるとともに、反り量が１００μｍ以下であるため、次工程の研削工程において、基板を基板保持部材に確実に密着させることができる。
【００２３】
上記のサファイア基板であって、前記うねり低減加工により、前記基板のうねり量が４μｍ以下であることとする。
【００２４】
このような特定事項により、本発明によって製造されたサファイア基板上にIII−Ｖ族窒化物半導体を正常に成長させることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、４インチ以上の大口径の基板において、基板のうねり度合いが低減されたサファイア基板及び基板のうねり度合いを低減する製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】サファイアインゴットからスライスした直後の基板の断面図である。
【図２】本発明に係るサファイア基板の製造方法のウェットブラスト工程を示し、（ａ）はウェットブラスト工程の模式図、（ｂ）はウェットブラスト加工を行っている様子を示す模式図である。
【図３】本発明に係るサファイア基板の製造方法のウェットブラスト工程後の基板の断面図である。
【図４】本発明に係るサファイア基板の製造方法の研削工程を示し、（ａ）は、研削装置に基板を取り付ける前の状態を示す断面図、（ｂ）は、研削加工を行っている様子を示す断面図である。
【図５】本発明に係るサファイア基板の製造方法の貼付工程を示す断面図である。
【図６】本発明に係るサファイア基板の製造方法のラップ工程を示し、（ａ）は、ラップ装置の概略を示す平面図、（ｂ）は、ラップ装置の概略を示す断面図である。
【図７】本発明に係るサファイア基板の製造方法のＣＭＰ工程を示し、（ａ）は、ＣＭＰ装置の概略を示す平面図、（ｂ）は、ＣＭＰ装置の概略を示す断面図である。
【図８】本発明のサファイア基板の製造方法を示す製造フローである。
【図９】従来のサファイア基板の製造方法を示す製造フローである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２８】
図１は、サファイアインゴットからスライスした直後の基板の断面図、図８は、本発明のサファイア基板の製造方法を示す製造フローである。
【００２９】
本実施形態に係るサファイア基板の製造方法は、うねりを有する基板１０の片面に、片面が凸面となるまでうねり度合いを低減させるうねり低減加工を施すうねり低減工程と、うねり低減工程後に、基板１０を基板保持部材（後述する吸着盤６３０及びセラミックプレート６２０）に固定した状態で、基板１０の少なくともうねり低減工程を施した面を研削及び研磨加工する研削・研磨工程と、を少なくとも含むことを特徴とする。
【００３０】
本実施形態で使用される基板１０は、サファイアインゴットからスライスされたものである。ここで、サファイアインゴットからスライスした直後の基板１０の表面１０Ａ及び裏面１０Ｂには複数の凸部１１及び凹部１２を有しており、この凸部１１及び凹部１２を有する基板を「うねりを有する基板」という（図１参照）。また、基板１０の凸部１１から凹部１２までの高低差ｔを「うねり量」という。
【００３１】
本実施形態では、例えば６インチの基板１０を使用し、サファイアインゴットからスライスされた直後の基板１０は、厚み１４５０μｍ、うねり量の最大値は３０μｍ以内とする。この基板１０を用いたサファイア基板の製造方法について、以下、工程に沿って説明する。
【００３２】
・ウェットブラスト工程
まずウェットブラスト工程について説明する。図２は、本発明に係るサファイア基板の製造方法のウェットブラスト工程を示し、（ａ）はウェットブラスト工程の模式図、（ｂ）はウェットブラスト加工を行っている様子を示す模式図、図３は、本発明に係るサファイア基板の製造方法のウェットブラスト工程後の基板の断面図である。
【００３３】
ウェットブラスト工程では、基板１０の片面のみをウェットブラスト加工する。本実施形態では、基板１０の表面１０Ａをウェットブラスト加工する。
【００３４】
ウェットブラスト加工に用いられるウェットブラスト装置５００には、基板１０を載置するステージ５１０と、ステージ５１０を一方向に移動させるステージ移動機構（不図示）と、ステージ５１０と対峙して配置され、ステージ５１０上に遊離砥粒と圧縮空気とが混合された遊離砥粒５３０を噴射するウェットブラストノズル５２０と、が備えられている。
【００３５】
ウェットブラストノズル５２０には、遊離砥粒が導入される遊離砥粒導入部５２１と、圧縮空気が導入される空気導入部５２２と、導入された遊離砥粒と圧縮空気とが混合される混合室５２３と、この混合室５２３から圧縮空気とともに送られてきた遊離砥粒５３０をステージ５１０の移動方向（図２（ａ）の矢符Ｘ方向）とステージ５１０と同一平面において直交する直線上に噴射するスリット状の噴射部５２４と、が備えられている。
【００３６】
本実施形態では、ウェットブラストノズル５２０は、基板１０とのなす角度が９０°として配置されているが、ウェットブラストノズル５２０と基板１０とのなす角度はこの角度に限られない。
【００３７】
このウェットブラスト装置５００を用いて、基板１０の表面１０Ａのみウェットブラスト加工を施す（図２（ｂ）参照）。基板１０の表面１０Ａをウェットブラストノズル５２０に向けてウェットブラスト加工されるように、基板１０をステージ５１０に載置し、ステージ移動機構を稼働させることによって、ステージ５１０が数ｍｍ／ｓｅｃの速度で移動する。これとともに、ウェットブラストノズル５２０から１ＭＰａを超えない圧力で遊離砥粒５３０を基板１０に向けて垂直に噴射する。基板１０が載置されたステージ５１０が図２（ａ）の矢符Ｘ方向に移動することによって、基板１０の表面１０Ａ全体に遊離砥粒５３０が噴射される結果、基板１０の表面１０Ａ全体がウェットブラスト加工されることとなる。
【００３８】
ウェットブラスト加工では、加工レートを数μｍ／ｍｉｎの速度に設定する。加工レートは、ステージ５１０の移動速度に依存する。つまり、ステージ５１０の移動速度が遅いほど、基板１０が遊離砥粒５３０に曝されている時間が長くなるため、加工量が多くなる。逆に、ステージ５１０の移動速度が速いほど、基板１０が遊離砥粒５３０に曝されている時間が短くなるため、加工量が少なくなる。
【００３９】
ウェットブラスト工程において、基板１０の表面１０Ａを５μｍ加工すると、ウェットブラスト加工による加工応力が基板１０の表面１０Ａに生じるため、基板１０の表面１０Ａ側に５０μｍ反る（つまり、基板１０の表面１０Ａが凸面となる。）。これとともに、加工応力により基板１０のうねり度合いが低減され、本実施形態では、基板１０のうねり量が４μｍまで低減された（図３参照）。
【００４０】
なお、加工レート数μｍ／ｍｉｎとして数μｍの加工とすると、基板１０の表面１０Ａのウェットブラスト処理時間は数分である。よって、後述の研削工程の処理時間を加えても、従来の両面ラップ装置を用いた場合の両面ラップ時間に比べて、短時間で処理を行うことができるため、工程の短縮化を図ることができる。
【００４１】
また、ウェットブラスト加工は、従来技術と異なり、定盤の管理を必要としないため、メンテナンスを容易に行うことができる。
【００４２】
さらに、うねり度合いが低減された基板１０においては、基板１０の凸部１１及び凹部１２が低減されているため、真空吸着及びワックス接着によって後述する基板保持部材に基板１０をより密着させて固定できることや、後工程において基板１０のうねりの影響を受けずに精度の良い加工が可能となる。
【００４３】
なお、遊離砥粒５３０に使用される遊離砥粒は、基板１０の平坦性を向上させるため、粒径が揃った遊離砥粒を用いることが望ましく、平均粒径数十から数百μｍのアルミナが使用される。
【００４４】
・研削工程
次に研削工程について説明する。図４は、本発明に係るサファイア基板の製造方法の研削工程を示し、（ａ）は、研削装置に基板を取り付ける前の状態を示す断面図、（ｂ）は、研削加工を行っている様子を示す断面図である。
【００４５】
研削工程では、少なくとも前述したウェットブラスト加工を施した面を研削するが、基板１０の両面を研削しても構わない。本実施形態では、基板１０の両面を研削加工する。
【００４６】
研削工程で用いられる研削装置６００は、基板１０が吸着載置されるセラミックプレート６２０と、セラミックプレート６２０と対峙し、基板１０を研削する砥石６１０と、基板１０とセラミックプレート６２０とを真空吸着させる真空吸着ポンプ６５０と、を備えている。そして、セラミックプレート６２０の表面には複数の孔（不図示）が形成されており、この孔は、ホース６４０を介して真空吸着ポンプ６５０に接続されている。なお、基板１０を研削する砥石６１０は、ダイヤモンド砥石が好ましい。
【００４７】
本研削装置６００を用いて、まず、基板１０の表面１０Ａの研削加工を行う。基板１０の裏面１０Ｂを、基板１０を保持する吸着盤６３０を介してセラミックプレート６２０に取り付ける。吸着盤６３０にも複数の孔（不図示）が形成されているため、真空吸着ポンプ６５０を稼働すると、セラミックプレート６２０の表面形状に沿うように基板１０が変形されるとともに、基板１０とセラミックプレート６２０とが吸着盤６３０を介して固定される。
【００４８】
基板１０の裏面１０Ｂがセラミックプレート６２０に吸着された状態で、基板１０の表面１０Ａを、砥石６１０によって３５μｍ研削する。基板１０の表面１０Ａを研削した後、真空吸着ポンプ６５０を止め、基板１０をひっくり返し、基板１０の裏面１０Ｂを、前述した方法と同様に６０μｍ研削する。なお、基板の加工レートは数十μｍ／ｍｉｎ程度とする。これは従来技術よりも数十倍速い加工レートである。
【００４９】
これにより、基板１０の厚みは両面合計で９５μｍ研削されることとなる。すなわち、研削工程終了時の基板１０の厚みは１３５０μｍとなる。また、基板１０の厚みムラは、研削加工を施すことにより±２μｍ以下となり、研削工程前に比べて低減される。好ましくは基板１０を１００μｍ以上研削することにより、更に厚みムラを低減することができる。
【００５０】
ここで、本実施形態では、基板１０の表面１０Ａの研削加工量（３５μｍ）より基板１０の裏面１０Ｂの研削加工量（６０μｍ）を多くしたため、研削加工応力の歪みは基板１０の裏面１０Ｂ側に生じることとなる。これにより、研削工程後は、基板１０の裏面１０Ｂ側へ５μｍ反る（基板１０の表面１０Ａが凹面）こととなり、基板１０の反り方向は逆転する。この効果により、更に基板に加工応力が加わり、基板１０のうねり度合いを低減させることができる。
【００５１】
なお、本実施形態では、先に表面１０Ａを研削加工したが、裏面１０Ｂを先に研削しても構わない。
【００５２】
また、本実施形態では、基板１０を固定するために吸着盤６３０及びセラミックプレート６２０を用いたが、これに代えて、後述する貼付工程で使用する基板保持部材３００を用いても構わない。
【００５３】
・貼付工程
次に貼付工程について説明する。図５は、本発明に係るサファイア基板の製造方法の貼付工程を示す断面図である。
【００５４】
貼付工程では、後述するラップ加工及びＣＭＰ研磨する基板１０の面と逆側の面に、基板保持部材３００を貼り付ける。本実施形態では、基板１０の裏面１０Ｂに基板保持部材３００を貼り付ける。
【００５５】
基板保持部材３００は、プレート３１０と、プレート３１０上に固定され、開口を有する保持部材３２０と、保持部材３２０の開口に収容され、プレート３１０に貼り付けられた吸着パッド３３０と、が含まれる。
【００５６】
基板１０の裏面１０Ｂに、吸着パッド３３０を貼り付けると共に、基板１０の裏面１０Ｂに接着剤であるワックスを用いて、保持部材３２０と基板１０の裏面１０Ｂとを貼り付ける。貼り付け時には基板１０の表面１０Ａから圧力をかけるとよい。
【００５７】
これにより、プレート３１０を介して、基板１０と基板保持部材３００とが貼り付けられることとなる。なお、接着剤としては、例えばアクリル樹脂又はガラスエポキシ樹脂が挙げられる。また、プレート３１０としては、セラミックプレートが挙げられる。
【００５８】
以上、説明したように、基板１０の裏面１０Ｂには基板保持部材３００が貼り付けられているので、後述するラップ工程で基板１０をラップ加工する際に、基板１０が定盤４１０方向に押しつけられても、基板保持部材３００により基板１０を保護することができる。
【００５９】
・ラップ工程
次にラップ工程について説明する。図６は、本発明に係るサファイア基板の製造方法のラップ工程を示し、（ａ）は、ラップ装置の概略を示す平面図、（ｂ）はラップ装置の概略を示す断面図である。
【００６０】
ラップ工程では、少なくともウェットブラスト加工を施した面をラップ加工するが、基板１０の両面をラップ加工しても構わない。本実施形態では、基板１０の表面１０Ａをラップ加工する。
【００６１】
ラップ工程に用いられるラップ装置４００には、基板１０をラップ加工する定盤４１０と、定盤４１０と対峙するように基板１０が取り付けられる取付具４２０と、ラップ加工時に使用する遊離砥粒が吐出されるノズル４３０と、取付具４２０の中心を回転軸、定盤４１０の中心を回転軸として、それぞれ独立して回転させるモータ（不図示）と、が備えられている。なお、定盤４１０には、銅または錫を含む比較的軟質な金属系の定盤が用いられる。
【００６２】
本ラップ装置４００を用いて基板１０のラップ加工を行う。取付具４２０に前述した基板保持部材３００が貼り付けられた基板１０を取り付けた後、取付具４２０が定盤４１０方向に加重されることによって、基板１０の表面１０Ａが定盤４１０に押し当てられる。
【００６３】
この状態で、定盤４１０及び取付具４２０を互いに逆向きとなるように回転させると共に、ノズル４３０から遊離砥粒を吐出する。定盤４１０は、３０ｒｐｍから８０ｒｐｍまでの回転数で回転させることが好ましい。
【００６４】
遊離砥粒は、数μｍの粒径であり、例えばダイヤモンドスラリーを用いる。その後、数十ｎｍの粒径のシリカ粒子を用いて、軟質の発泡ウレタンまたはスエードタイプの研磨布で基板１０の表面１０Ａを研磨する。
【００６５】
本ラップ工程において、前述した基板１０の表面１０Ａを４２μｍ加工し、ラップ工程終了時の基板１０の厚みは１３０８μｍとなる。
【００６６】
・ＣＭＰ工程及び精密洗浄工程
次にＣＭＰ工程について説明する。図７は、本発明に係るサファイア基板の製造方法のＣＭＰ工程を示し、（ａ）は、ＣＭＰ装置の概略を示す平面図、（ｂ）はＣＭＰ装置の概略を示す断面図である。
【００６７】
ＣＭＰ工程では、前述したラップ加工を行った後に、そのラップ加工を行った基板１０の表面１０ＡをＣＭＰ研磨する。
【００６８】
ＣＭＰ工程に用いられるＣＭＰ装置４５０と前述したラップ装置４００とは、遊離砥粒等の化学薬品を精密洗浄するための洗浄液が吐出される洗浄液ノズル４６０が備えられている点と、遊離砥粒に数十ｎｍの粒径であるコロイダルシリカを用いる点と、が異なるだけであるから、以下、その相違点についてのみ説明し、同一の構成要素については、同一符号を付してその説明を省略する。
【００６９】
ＣＭＰ研磨は、定盤４１０の回転軸及び取付具４２０の回転軸によって、定盤４１０と取付具４２０とを回転させると共に、ノズル４３０から遊離砥粒を吐出してＣＭＰ研磨を行う。本実施形態では、ＣＭＰ工程において、基板１０の表面１０Ａを８μｍＣＭＰ研磨する。これにより、ＣＭＰ工程終了時の基板１０の厚みは１３００μｍとなる。
【００７０】
その後に、研磨屑（被研磨物や研磨パッド等の削れ屑）や遊離砥粒の凝集物などの異物の除去や、アルカリ性の化学薬品であるコロイダルシリカの洗浄を行うための洗浄液を洗浄液ノズル４６０から吐出しながら、基板１０の表面１０Ａの精密洗浄を行う。精密洗浄工程後は基板１０の表面１０Ａは、鏡面仕様となる。
【００７１】
精密洗浄後、基板保持部材３００から基板１０を取り外すことにより、基板のうねり度合いが低減されたサファイア基板を製造することができる。
【００７２】
なお、本実施形態により製造されたサファイア基板の厚みムラは、ラップ装置の定盤及びＣＭＰ装置の定盤の精度が±２μｍ以内であるため、±２μｍ以下とできる。
【００７３】
また、基板１０の反りは、研削工程終了後から変わらず、サファイア基板の表面が凹面であり、その反り量は５μｍである。
【００７４】
・アニール工程
また、ＣＭＰ工程及び精密洗浄工程を行った後に、サファイア基板に熱処理を施すアニール工程を施すことが好ましい。
【００７５】
アニール工程では、前述した研削工程、ラップ工程、ＣＭＰ工程によって基板１０に生じた加工応力及び加工歪みを緩和する。具体的には、サファイア基板を高温炉（不図示）に入れ、１６００℃の加熱温度で３時間保持する。
【００７６】
これにより、製造されたサファイア基板に熱処理を施すことにより、サファイア基板製造時の加工応力及び加工歪みを緩和することができるとともに、サファイア基板の反り量が４μｍとなり、アニール工程前よりも反り量が低減した。
【００７７】
なお、上記したアニールの温度及びアニールの時間は一例に過ぎず、上記の例に限定するものではない。
【００７８】
なお、アニール工程は、ＣＭＰ工程及び精密洗浄工程を施した後に限らず、ウェットブラスト工程、研削工程、貼付工程、ラップ工程のいずれの工程の後に施しても構わない。
【００７９】
また、各工程の後毎に複数回アニール工程を施しても構わない（例えば、研削工程後にアニール工程を施し、更にラップ工程後にアニール工程を施しても構わない。）。
【００８０】
次に、本発明のうねり低減工程（ウェットブラスト工程）の実施例及び比較例について説明する。本実施例では、口径が４インチ、うねり量が３０μｍの基板（厚み０．９ｍｍ）に対して、ウェットブラスト工程を施した。
【００８１】
［実施例］
基板１０の表面１０Ａが凸面となり、その反り量が９０μｍになるまでウェットブラスト加工を施した結果、うねり低減効果はみられた。その後の研削工程において、基板１０の裏面１０Ｂ（凹面）を基板保持部材３００にワックスを用いて取り付けたところ、問題なく基板１０を基板保持部材３００に密着させることができた。
【００８２】
［比較例］
基板１０の表面１０Ａが凸面となり、その反り量が１３０μｍになるまでウェットブラスト加工を施した結果、うねり低減効果はみられた。しかし、その後の研削工程において、基板１０の裏面１０Ｂ（凹面）を基板保持部材３００にワックスを用いて取り付けたところ、基板の反り量が１３０μｍと大きいため、基板１０の中心部が反りの影響を受け、基板１０を基板保持部材３００に密着させることができなかった。
【００８３】
以上の結果から、基板１０の反り量が１００μｍ以上になると、次工程である研削工程において、基板１０を基板保持部材３００に密着させることができないため、ウェットブラスト工程では、基板１０の反り量が１００μｍ以下になるまでウェットブラスト加工を施すことが好ましい。
【００８４】
以上説明したとおり、本実施形態により製造されたサファイア基板はうねり度合いが低減されているため、その後、サファイア基板上にIII−Ｖ族窒化物半導体を結晶成長させたとしても、うねりの影響を受けず正常にIII−Ｖ族窒化物半導体をサファイア基板上に成長させることができる。
【００８５】
なお、上記に示した本発明の実施形態及び実施例はいずれも本発明を具体化した例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【符号の説明】
【００８６】
１０  基板
１０Ａ  主面
１０Ｂ  裏面
４００  ラップ装置
４５０  ＣＭＰ装置
５００  ウェットブラスト装置
６００  研削装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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