(57)【要約】【課題】工程費用を削減してもＣＭＰ研磨によって得られていたサファイア基板の表面の面粗度と同程度の面粗度のサファイア基板の製造方法及びサファイア基板を提供する。【解決手段】サファイアインゴットからスライスして得られた基板に複数工程に亘る加工を施すことによりサファイア基板を製造するサファイア基板の製造方法であって、基板１０の少なくとも主面１０Ａをウェットブラスト加工するウェットブラスト工程と、前記ウェットブラスト工程後に、前記ウェットブラスト加工された主面１０ＡをＣＭＰ研磨するＣＭＰ工程を行う。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
サファイアインゴットからスライスして得られた基板に複数工程に亘る加工を施すことによりサファイア基板を製造するサファイア基板の製造方法であって、
前記基板の少なくとも主面をウェットブラスト加工するウェットブラスト工程と、
前記ウェットブラスト工程後に、前記ウェットブラスト加工された主面をＣＭＰ研磨するＣＭＰ工程と、
を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２】
請求項１に記載のサファイア基板の製造方法であって、
前記ＣＭＰ工程での前記基板の研磨量が１０μｍ以下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３】
請求項１又は２に記載のサファイア基板の製造方法であって、
前記ウェットブラスト工程で使用するウェットブラストノズルは、前記基板とのなす角度が９０°よりも小さい角度で配置することを特徴とするサファイア基板の製造方法。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか１項に記載のサファイア基板の製造方法によって製造されたサファイア基板。
【請求項５】
請求項４に記載のサファイア基板であって、
前記ＣＭＰ工程後の前記サファイア基板の０．０４μｍ2から４μｍ2の範囲における面粗度が、０．０１ｎｍ以上０．３ｎｍ以下であることを特徴とするサファイア基板。
【請求項６】
請求項４または５に記載のサファイア基板であって、
前記サファイア基板に半導体素子が形成されたことを特徴とするサファイア基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サファイア基板の製造方法及びサファイア基板に関する。
【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、単結晶サファイア基板上に成長させることが多く、サファイア基板は一般的に鏡面研磨されたものが用いられる。
【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り付け工程と、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り付け工程と、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、表面貼り付け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１０参照）。
【０００５】
ラップ加工で使用されるラップ装置は、例えば、粒径が数μｍの遊離砥粒が供給されるラップ定盤を有し、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が削られる装置である。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】
ＣＭＰ研磨で用いられる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、ラップ加工で用いられる遊離砥粒の粒径よりも小さい。
【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、研磨ヘッドにより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。これより、ラップ加工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】
特許文献１に開示されたサファイア基板の製造方法では、ＣＭＰ研磨によって研磨が行われると、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が発生し、この異物の除去のため、洗浄液供給ノズルから洗浄液を研磨パッドの研磨面に噴射しながら研磨している。また、ＣＭＰ研磨に用いられるアルカリ性のコロイダルシリカの遊離砥粒は化学薬品であるため、その洗浄には大量の洗浄液を使用する。
【００１１】
これにより、サファイア基板の製造による工程費用が非常に高いものとなっていた。今般、ＬＥＤ素子などの半導体素子へのコスト低減の要求が強まっている背景から、できるだけ工程の短縮や削減が必要となっている。
【００１２】
工程費用を削減するためにＣＭＰ研磨せずに、粗研磨であるラップ加工のみでサファイア基板を製造すると、サファイア基板の表面の平坦性を示す値である面粗度が悪くなり、その後、半導体素子形成を行う場合には面粗度が十分なものではなかった。
【００１３】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、工程費用を削減することにあり、工程費用を削減してもＣＭＰ研磨によって得られていたサファイア基板の面粗度と同程度の面粗度のサファイア基板の製造方法及びサファイア基板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達するために、本発明は次のとおりの構成としている。
【００１５】
本発明に係るサファイア基板の製造方法は、サファイアインゴットからスライスして得られた基板に複数工程に亘る加工を施すことによりサファイア基板を製造するサファイア基板の製造方法であって、前記基板の少なくとも主面をウェットブラスト加工するウェットブラスト工程と、前記ウェットブラスト工程後に、前記ウェットブラスト加工された主面をＣＭＰ研磨するＣＭＰ工程と、を含むことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係るサファイア基板は、上記のサファイア基板の製造方法によって製造されたサファイア基板である。
【００１７】
このような特定事項により、ウェットブラスト加工によりＣＭＰ工程前のサファイア基板の面粗度が向上し、ＣＭＰ工程の処理時間を短縮することができるため、大量の洗浄液を用いることがなく、製造コストを安くすることができ、ＣＭＰ工程と同等の面粗度のサファイア基板を製造することができる。
【００１８】
上記のサファイア基板の製造方法であって、前記ＣＭＰ工程での前記基板の研磨量が１０μｍ以下であることする。
【００１９】
このような特定事項により、ＣＭＰ工程の研磨が１０μｍ以下であるため、通常のＣＭＰ工程よりも処理時間を短縮することができるため、大量の洗浄液を用いることがなく、製造コストを安くすることができ、ＣＭＰ工程と同等の面粗度のサファイア基板を製造することができる。
【００２０】
上記のサファイア基板の製造方法であって、前記ウェットブラスト工程で使用するウェットブラストノズルは、前記基板とのなす角度が９０°よりも小さい角度で配置することとする。
【００２１】
このような特定事項により、ウェットブラストノズルと基板とのなす角度が９０°のときよりもサファイア基板の面粗度を向上させることができる。
【００２２】
上記のサファイア基板であって、前記ＣＭＰ工程後の前記サファイア基板の０．０４μｍ2から４μｍ2の範囲における面粗度が、０．０１ｎｍ以上０．３ｎｍ以下であることとする。
【００２３】
このような特定事項により、ウェットブラスト工程を行わずに、ＣＭＰ工程のみでサファイア基板を研磨した場合と同程度の面粗度のサファイア基板とすることができ、上記の面粗度の範囲内であれば、後工程の半導体素子形成時に行われる有機金属気相成長法により良質の結晶成長ができる
上記のサファイア基板に半導体素子が形成されたこととする。
【００２４】
このような特定事項により、ＣＭＰ工程の処理時間を短縮することができるため、製造コストが安く、面粗度の優れたサファイア基板の表面に半導体素子が形成されたサファイア基板となる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、工程費用を削減することができ、工程費用を削減してもＣＭＰ研磨によって得られていたサファイア基板の面粗度と同程度の面粗度のサファイア基板の製造方法及びサファイア基板を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係るサファイア基板の製造方法の両面ラップ工程を示し、（ａ）は、両面ラップ装置の概略図、（ｂ）は両面ラップ工程を示す断面図である。
【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貼り付け工程を示す断面図である。
【図４】本発明に係るサファイア基板の製造方法のラップ工程を示し、（ａ）は、ラップ装置を示す平面図、（ｂ）はラップ工程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ＣＭＰ工程を示し、（ａ）は、ＣＭＰ装置を示す平面図、（ｂ）はＣＭＰ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であって、ＣＭＰ研磨量が３μｍの場合のサファイア基板のＡＦＭ画像であり、（ａ）は、ウェットブラスト工程を行ったサファイア基板のＡＦＭ画像、（ｂ）は、ウェットブラスト工程を行わないサファイア基板のＡＦＭ画像である。
【図７】本発明に係るサファイア基板の製造方法であって、ＣＭＰ研磨量が１０μｍの場合のサファイア基板のＡＦＭ画像であり、（ａ）は、ウェットブラスト工程を行ったサファイア基板のＡＦＭ画像、（ｂ）は、ウェットブラスト工程を行わないサファイア基板のＡＦＭ画像である。
【図８】本発明に係るサファイア基板の製造方法で製造されたサファイア基板の面粗度を示すグラフであって、（ａ）はウェットブラスト工程の有無による面粗度の比較を示すグラフ、（ｂ）は、ウェットブラスト工程のウェットブラストノズルの角度とサファイア基板の面粗度の関係を示すグラフである。
【図９】本発明に係るサファイア基板の製造方法の製造フローである。
【図１０】従来のサファイア基板の製造方法の製造フローである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２８】
図９は、本発明に係るサファイア基板の製造方法の製造フローである。
【００２９】
本実施形態に係るサファイア基板の製造方法は、サファイアインゴットからスライスされた基板１０の両面をラップ加工する両面ラップ工程と、基板１０の表面をウェットブラスト装置によって加工するウェットブラスト工程と、両面ラップ工程及びウェットブラスト工程によって生じた加工応力及び加工歪みを緩和するアニール工程と、基板１０を基板保持部材３００に貼り付ける貼り付け工程と、基板１０の表面１０Ａを粗研磨するラップ工程と、ラップ加工された基板１０の表面１０ＡをＣＭＰ研磨するＣＭＰ工程と、基板１０を洗浄する洗浄工程と、を含むものである。
【００３０】
この工程に沿ってサファイア基板の製造方法を説明する。なお、以下に示す実施の形態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。
【００３１】
［両面ラップ工程］
まず、両面ラップ工程について説明する。図１は、本発明に係るサファイア基板の製造方法の両面ラップ工程を示し、（ａ）は、両面ラップ装置の概略図、（ｂ）は両面ラップ工程を示す断面図である。
【００３２】
両面ラップ工程では、サファイアインゴットからスライスされた厚さ１．２ｍｍの基板１０の両面を両面ラップ加工する。
【００３３】
両面ラップ加工に用いられる両面ラップ装置２００には、基板１０を収容する治具２１０と、治具２１０の上部に備えられた上定盤２２０と、治具２１０の下部に備えられた下定盤２２１と、治具２１０の中心を自転軸、上定盤の中心を自転軸、下定盤の中心を自転軸として、それぞれ独立して自転させるモータ（不図示）とが備えられている。本実施形態の上定盤２２０及び下定盤２２１には、銅定盤が用いられる。
【００３４】
治具２１０には、基板１０の直径よりも大きい貫通孔２１１が備えられている。この貫通孔２１１に基板１０を収容する。本実施形態では、４枚の基板１０を治具２１０に収容している（図１（ａ）参照）。
【００３５】
基板１０を治具２１０に収容後、治具２１０及び基板１０を、下定盤２２１に載置する。そして、上定盤２２０を下定盤２２１の方向に下げていき、上定盤２２０と下定盤２２１とで基板１０を挟み込む。上定盤２２０が加重されることによって、基板１０は下定盤２２１に押し当てられる。ここで、治具２１０の厚みは基板１０の厚みよりも薄く設計されているため、基板１０の両面は、それぞれ上定盤２２０及び下定盤２２１と接触している（図１（ｂ）参照）。
【００３６】
基板１０が上定盤２２０及び下定盤２２１で挟み込まれた状態で、上定盤２２０、下定盤２２１が互いに逆向きとなるように自転させると共に上定盤２２０及び下定盤２２１と基板１０との間に遊離砥粒を流し込む。これにより、遊離砥粒によって基板１０の両面がラップ加工される。ここで、治具２１０も治具２１０の中心を自転軸として自転させるため、治具に収納された４枚の基板の面粗度が等しくなるようにラップ加工される。
【００３７】
遊離砥粒は、数十μｍから数百μｍの粒径であり、例えばボロンカーバイド又はグリーンカーバイドといった遊離砥粒を用いる。
【００３８】
これにより、基板１０の厚みを両面合わせて０．２５ｍｍラップ加工し、基板１０の両面の面粗度が数十ｎｍから数百μｍの範囲となる。
【００３９】
本工程では、両面ラップ加工に限られず、片面ラップ加工、ワイヤーソウ加工を用いても構わない。
【００４０】
［ウェットブラスト工程］
次に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す模式図である。
【００４１】
ウェットブラスト工程では、サファイア基板の表面（後述するＣＭＰ研磨する面）をウェットブラスト加工する。
【００４２】
ウェットブラスト加工に用いられるウエットブラスト装置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。
【００４３】
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。
【００４４】
本実施の形態では、ウェットブラストノズル５２０は、基板１０とのなす角度が４５°として配置されている。
【００４５】
基板１０の表面１０Ａが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、ステージ移動機構によって、ステージ５１０が速度が１ｍｍ／ｓｅｃの速度で移動するとともに、ウェットブラストノズル５２０から０．４ＭＰａの圧力で遊離砥粒５３０が基板１０に向けて噴射される。基板１０が載置されたステージ５１０が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が噴射された結果、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。
【００４６】
ウェットブラスト加工では、加工レートを１．５μｍ／ｍｉｎの速度と設定し、基板１０の厚みを３μｍ加工する。つまり、基板１０の表面１０Ａのウェットブラスト処理時間は２分である。
【００４７】
ウェットブラスト加工の加工レートは、ステージ５１０の移動速度に依存している。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。
【００４８】
ここで、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１００μｍのアルミナが使用される。
【００４９】
また、本実施の形態の基板１０のウエハサイズは、４インチを想定しているが、６インチ用のステージを使用して６インチの基板１０をウェットブラスト加工することもできる。６インチのサファイア基板を製造することにより、そのサファイア基板の表面には、４インチのサファイア基板よりも多くの半導体素子を形成することができるため、半導体素子の採取量が増える。よって、製造コストを低くすることが可能となる。
【００５０】
［アニール工程］
次にアニール工程について説明する。
【００５１】
アニール工程では、前述した両面ラップ工程及びウェットブラスト工程によって基板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、基板１０を高温炉（不図示）に入れ、１６００℃の加熱温度で３時間保持している。
【００５２】
これにより、基板１０の加工応力及び加工歪みを緩和することができる。
【００５３】
ここで、アニールの温度、アニールの時間は、一例を示しただけであって、上記した温度、時間に限定するものではない。
【００５４】
［貼り付け工程］
次に貼り付け工程について説明する。図３は、本発明に係るサファイア基板の製造方法の貼り付け工程を示す断面図である。
【００５５】
貼り付け工程では、後述するラップ工程によってラップ加工する基板１０の面と逆側の面（本実施形態では、基板１０の裏面１０Ｂとする。）に基板保持部材３００を貼り付ける。
【００５６】
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。
【００５７】
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の貼り付けを行う。貼り付け時には基板１０の表面１０Ａから圧力をかけて貼り付けを行う。
【００５８】
よって、基板１０とプレート３１０とが貼り付けられ、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、接着剤には、アクリル樹脂又はガラスエポキシ樹脂を用いても構わない。また、プレート３１０は、セラミックプレートを用いている。
【００５９】
これにより、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、基板１０が加重されても、基板１０を保護することができる。
【００６０】
［ラップ工程］
次にラップ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ラップ工程を示し、（ａ）は、ラップ装置を示す平面図、（ｂ）はラップ工程を示す断面図である。
【００６１】
ラップ工程では、前述した基板保持部材３００が貼り付けられた基板１０側（基板１０の表面１０Ａ）をラップ加工する。
【００６２】
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の中心を自転軸、定盤４１０の中心を自転軸として、それぞれ独立して自転させるモータ（不図示）と、が備えられている。
【００６３】
本実施形態の定盤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。
【００６４】
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。
【００６５】
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自転させると共に、ノズル４３０から遊離砥粒を吐出する。定盤４１０は、３０ｒｐｍから８０ｒｐｍまでの回転数で自転させることが好ましい。
【００６６】
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。
【００６７】
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状のパッドなどの研磨布で基板１０の表面１０Ａを研磨する。
【００６８】
［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５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、ＣＭＰ装置を示す平面図、（ｂ）はＣＭＰ工程を示す断面図である。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
ＣＭＰ研磨は、定盤４１０の自転軸及び取付具４２０の自転軸によって、定盤４１０と取付具４２０とを自転させると共に、ノズル４３０から遊離砥粒を吐出してＣＭＰ研磨を行う。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。
【００７２】
［サファイア基板の面粗度について］
ＣＭＰ工程後の基板１０の表面１０Ａの面粗度について図６から図８を参照しながら説明する。
【００７３】
図６は、本発明に係るサファイア基板の製造方法であって、ＣＭＰ研磨量が３μｍの場合のサファイア基板のＡＦＭ画像であり、（ａ）は、ウェットブラスト工程を行ったサファイア基板のＡＦＭ画像、（ｂ）は、ウェットブラスト工程を行わないサファイア基板のＡＦＭ画像であり、図７は、本発明に係るサファイア基板の製造方法であって、ＣＭＰ研磨量が１０μｍの場合のサファイア基板のＡＦＭ画像であり、（ａ）は、ウェットブラスト工程を行ったサファイア基板のＡＦＭ画像、（ｂ）は、ウェットブラスト工程を行わないサファイア基板のＡＦＭ画像であり、図８は、本発明に係るサファイア基板の製造方法で製造されたサファイア基板の面粗度を示すグラフであって、（ａ）はウェットブラスト工程の有無による面粗度の比較を示すグラフ、（ｂ）は、ウェットブラスト工程のウェットブラストノズルの角度と面粗度の関係を示すグラフである。
【００７４】
まず、図８（ａ）のグラフを参照しながら、ウェットブラスト工程の有無による面粗度の違いについて説明する。
【００７５】
図８（ａ）に示したグラフは、前述した一連のサファイア基板の製造方法の製造工程を終えた後のサファイア基板の面粗度を測定したグラフであり、縦軸に面粗度、横軸にＣＭＰ研磨量としている。
【００７６】
ＣＭＰ研磨量が３μｍの場合、ウェットブラスト工程が有る場合では、基板１０の面粗度は、４μｍ2の範囲で０．３ｎｍである結果が得られた（図６（ａ）参照）。一方、ウェットブラス工程が無い場合は、基板１０の面粗度は、４μｍ2の範囲で３．２ｎｍである結果が得られた（図６（ｂ）参照）。
【００７７】
よって、ウェットブラスト工程を行った基板１０の面粗度が優れている結果が得られ、ウェットブラスト工程が基板１０の面粗度の向上に有効である結果が得られた。
【００７８】
さらに、ＣＭＰ研磨量を３μｍ（ラップ加工１０μｍ）から１０μｍ（ラップ加工４０μｍ）と増加させたときの面粗度の変化を、ウェットブラスト工程の有無で比較すると、ウェットブラス工程が無い場合は、ＣＭＰ研磨量に比例して面粗度が向上されている。一方、ウェットブラスト工程が有る場合は、ＣＭＰ研磨量を多くした場合でも面粗度にはそれほど変化が見られない（図８（ａ）参照）。
【００７９】
これより、ＣＭＰ研磨量が３μｍ（ラップ加工量１０μｍ）と少ない研磨量でも面粗度が４μｍ2の範囲で０．３ｎｍであり（図６（ａ）参照）、ウェットブラスト工程を行わずにＣＭＰ研磨量を１０μｍ（ラップ加工４０μｍ）とした場合のサファイア基板の面粗度の値である０．３ｎｍ（図７（ｂ））と同等の面粗度を得ることができた。すなわち、基板１０のＣＭＰ研磨量が少なくても、ウェットブラスト工程を行うことによって、面粗度のよいサファイア基板を製造することができる。
【００８０】
次に、図８（ｂ）のグラフを参照しながらウェットブラスト工程時のウェットブラストノズルのサファイア基板に対する角度によるサファイア基板の面粗度の違いについて説明する。
【００８１】
図８（ｂ）に示したグラフは、前述した一連のサファイア基板の製造方法の製造工程を終えた後のサファイア基板の面粗度を測定したグラフであって、縦軸に面粗度、横軸にウェットブラスト工程時のウェットブラストノズルとサファイア基板とのなす角度と設定している。
【００８２】
また、本実施の形態では、ウェットブラストノズル５２０と基板１０とのなす角度が４５°のときのサファイア基板の面粗度と、９０°のときのサファイア基板の面粗度と、の２点をプロットしている。
【００８３】
ウェットブラストノズル５２０と基板１０とのなす角度が９０°（つまり、ウェットブラストノズル５２０の真下に基板１０が配置され、垂直に遊離砥粒５３０が噴射された場合）の面粗度は、実験より４μｍ2の範囲で０．８０ｎｍであった。
【００８４】
一方、その角度が４５°程度にウェットブラストノズル５２０を寝かせて遊離砥粒５３０を噴射させた場合の基板１０の面粗度は、実験より４μｍ2の範囲で０．１２ｎｍであった。
【００８５】
これより、ウェットブラストノズル５２０と基板１０とのなす角度が４５°の場合の方が基板１０の面粗度が優れていることがわかった。すなわち、ウェットブラストノズル５２０と基板１０とのなす角度が９０°未満とすることによって、サファイア基板の面粗度を向上させることができる。
【００８６】
さらに上記の面粗度の優れた基板１０上にＬＥＤやパワーデバイスといった半導体素子を形成することができる。
【符号の説明】
【００８７】
１０  基板
１０Ａ  主面
４５０  ＣＭＰ装置
５００  ウェットブラスト装置
５２０  ウェットブラストノズル
【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８】
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【図９】
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【図１０】
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【図６】
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【図７】
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