JP7023543B2 - ウエハの製造方法、エピタキシャルウエハの製造方法、これによって製造されたウエハ及びエピタキシャルウエハ - Google Patents

ウエハの製造方法、エピタキシャルウエハの製造方法、これによって製造されたウエハ及びエピタキシャルウエハ Download PDF

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Description

ウエハの製造方法、エピタキシャルウエハの製造方法、これによって製造されたウエハ及びエピタキシャルウエハに関する。
炭化珪素は、耐熱性及び機械的強度に優れ、物理的、化学的に安定しているので、半導体材料として注目を集めている。近年、高電力素子などの基板として炭化珪素単結晶基板の需要が高まっている。
このような炭化珪素単結晶を製造する方法として、液相蒸着法（Ｌｉｑｕｉｄ Ｐｈａｓｅ Ｅｐｉｔａｘｙ；ＬＰＥ）、化学気相蒸着法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ；ＣＶＤ）、物理的気相輸送法（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ；ＰＶＴ）などがある。その中で物理的気相輸送法は、坩堝内に炭化珪素原料を装入し、坩堝の上端には炭化珪素単結晶からなる種結晶を配置した後、坩堝を誘導加熱方式で加熱して原料を昇華させることで、種結晶上に炭化珪素単結晶を成長させる方法である。
物理的気相輸送法は、高い成長率を有することによってインゴットの形態の炭化珪素を作製することができるので、最も広く用いられている。ただし、坩堝の誘導加熱時に、坩堝及び断熱材の特性、工程条件などに応じて坩堝に流れる電流密度が変化し、坩堝の内部の温度分布も変化して、製造される炭化珪素インゴットの反り及び歪みが発生することがある。このような反り及び歪みが発生すると、後続工程を通じて設けられたウエハの欠陥密度が増加することがある。
一方、炭化珪素インゴットから設けられたウエハにエピタキシャル層を形成する際、ウエハの表面は、スクラッチなどの機械的な損傷が最小化されなければならない。ウエハの表面上に不要なパーティクルがあるか、またはスクラッチなどの機械的な損傷がある場合、エピタキシャル層の品質が低下し、半導体素子の製造時に素子の特性や歩留まりが低下する恐れがある。
したがって、ウエハから製造される半導体素子の性能及び歩留まりの向上のために、炭化珪素単結晶の製造及びウエハの製造時に、種々の要素の構成方案について考慮する必要がある。
前述した背景技術は、発明者が具現例の導出のために保有していたか、または導出過程で習得した技術情報であって、必ずしも本発明の出願前に一般公衆に公開された公知技術であるとは限らない。
関連先行技術として、韓国公開特許公報第１０－２０１０－００８９１０３号に開示された"炭化珪素単結晶インゴット、これから得られる基板及びエピタキシャルウエハ"がある。
具現例の目的は、欠陥密度、表面のスクラッチ及びパーティクルが低減されたウエハ及びその製造方法を提供することにある。
具現例の他の目的は、ダウンフォール、三角及びキャロット欠陥などが低減されたエピタキシャルウエハ及びその製造方法を提供することにある。
上記の目的を達成するために、一実施例に係るウエハの製造方法は、内部空間を有する反応容器に、原料物質と炭化珪素種結晶を互いに対向するように配置する準備ステップと；前記内部空間の温度、圧力及び雰囲気を調節して前記原料物質を昇華させ、前記種結晶から成長した炭化珪素インゴットを設ける成長ステップと；前記反応容器を冷却させ、前記炭化珪素インゴットを回収する冷却ステップと；前記回収された炭化珪素インゴットを切断してウエハを設ける切断ステップと；前記設けられたウエハの厚さを平坦化し、表面を研磨する加工ステップと；を含み、前記反応容器は、外面を取り囲む断熱材と、前記反応容器又は前記内部空間の温度を調節する加熱手段とを含み、前記断熱材の密度は０．１４ｇ／ｃｃ～０．２８ｇ／ｃｃであり、前記加工ステップは、１０００ｍｅｓｈ～３０００ｍｅｓｈの表面粒度を有する第１研削ホイールで加工する第１加工ステップ；及び６０００ｍｅｓｈ～１００００ｍｅｓｈの表面粒度を有する第２研削ホイールで加工する第２加工ステップ；を含む。
前記第１加工ステップは、前記第１研削ホイールが前記ウエハに向かう送り速度が０．２μｍ／ｓ以上１．５μｍ／ｓ未満であってもよい。
前記第２加工ステップは、前記第２研削ホイールが前記ウエハに向かう送り速度が０．２μｍ／ｓ以上１．５μｍ／ｓ未満であってもよい。
下記式１で表されるＰｉ値が３０以下であってもよい。
［式１］
Figure 0007023543000001
前記式１において、Ｄｉは、前記断熱材の密度（ｇ／ｃｃ）の数値であり、Ｖｉは、前記第１研削ホイールの送り速度（μｍ／ｓ）の数値であり、Ｖｉｉは、前記第２研削ホイールの送り速度（μｍ／ｓ）の数値である。
前記第１研削ホイールの回転速度は１０００ｒｐｍ～２０００ｒｐｍであってもよい。
前記第２研削ホイールの回転速度は６００ｒｐｍ～１８００ｒｐｍであってもよい。
前記加工ステップは、化学的機械的研磨（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）ステップをさらに含むことができる。
前記化学的機械的研磨ステップが行われたウエハは、一面及び他面を含み、前記一面において総スクラッチの長さの和が、前記ウエハの直径の長さ以下であり、前記一面において０．３μｍ以上の粒度を有するパーティクルの平均密度が３／ｃｍ２以下であり、前記一面においてマイクロパイプの平均密度が３／ｃｍ２以下であってもよい。
前記一面において総スクラッチの長さが２ｃｍ以下であってもよい。
下記式２で表されるＷｄ値が１５以下であってもよい。
［式２］
Figure 0007023543000002
前記式２において、ＭＰは、前記マイクロパイプの平均密度（／ｃｍ２）の数値であり、Ｐｄは、前記パーティクルの平均密度（／ｃｍ２）の数値であり、Ｓｒは、前記ウエハの直径に対する総スクラッチの長さの百分率（％）の数値である。
前記一面は、表面に珪素原子層が現れるＳｉ面であり、前記ウエハは、４インチ以上の４Ｈ炭化珪素ウエハであってもよい。
上記目的を達成するために、一実施例に係るウエハは、一面及び他面を含み、前記一面において総スクラッチの長さが、ウエハの直径の長さ以下であり、前記一面において０．３μｍ以上の粒度を有するパーティクルの平均密度が３／ｃｍ２以下であり、前記一面においてマイクロパイプの平均密度が３／ｃｍ２以下であってもよい。
前記一面において総スクラッチの長さが２ｃｍ以下であってもよい。
下記式２で表されるＷｄ値が１５以下であってもよい。
［式２］
Figure 0007023543000003
前記式２において、ＭＰは、前記マイクロパイプの平均密度（／ｃｍ２）の数値であり、Ｐｄは、前記パーティクルの平均密度（／ｃｍ２）の数値であり、Ｓｒは、前記ウエハの直径に対する総スクラッチの長さの百分率（％）の数値である。
前記一面は、表面に珪素原子層が現れるＳｉ面であり、前記ウエハは、４インチ以上の４Ｈ炭化珪素ウエハであってもよい。
上記目的を達成するために、一実施例に係るエピタキシャルウエハの製造方法は、前記ウエハが配置された成長容器内にエピタキシャル成長のための原料ガスを注入し、化学気相蒸着法によって前記ウエハの一面上にエピタキシャル層を成長させる成長ステップを含むことができる。
前記ウエハについての具体的な説明は、上述したものと同一であるので、その記載を省略する。また、前記エピタキシャルウエハについての具体的な説明は、後述するものと同一であるので、その記載を省略する。
上記目的を達成するために、一実施例に係るエピタキシャルウエハは、前記ウエハと；前記ウエハの一面上に形成されたエピタキシャル層と；を含むことができる。
前記エピタキシャル層は、ダウンフォール（ｄｏｗｎｆａｌｌ）欠陥の平均密度が０．３／ｃｍ２以下であり、三角（ｔｒｉａｎｇｕｌａｒ）欠陥の平均密度が１／ｃｍ２以下であり、キャロット（ｃａｒｒｏｔ）欠陥の平均密度が２／ｃｍ２以下であり、刃状転位の平均密度が４／ｃｍ２以下であってもよい。
前記ウエハは、一面及び他面を含み、前記一面において総スクラッチの長さが、ウエハの直径の長さ以下であり、前記一面において０．３μｍ以上の粒度を有するパーティクルの平均密度が３／ｃｍ２以下であり、前記一面においてマイクロパイプの平均密度が３／ｃｍ２以下であってもよい。
前記一面において総スクラッチの長さが２ｃｍ以下であってもよい。
下記式２で表されるＷｄ値が１５以下であってもよい。
［式２］
Figure 0007023543000004
前記式２において、ＭＰは、前記マイクロパイプの平均密度（／ｃｍ２）の数値であり、Ｐｄは、前記パーティクルの平均密度（／ｃｍ２）の数値であり、Ｓｒは、前記ウエハの直径に対する総スクラッチの長さの百分率（％）の数値である。
前記一面は、表面に珪素原子層が現れるＳｉ面であり、前記ウエハは、４インチ以上の４Ｈ炭化珪素ウエハであってもよい。
一実施例に係るウエハの製造方法を通じて製造されたウエハは、マイクロパイプ欠陥密度が少なく、パーティクル及びスクラッチの発生を最小化することができる。
一実施例に係るエピタキシャルウエハの製造方法を通じて製造されたエピタキシャルウエハは、ダウンフォール、三角及びキャロット欠陥などの密度が少なく、優れた素子特性を示すことができ、素子の歩留まりの向上を期待することができる。
一実施例に係るウエハの斜視図である。 一実施例に係るエピタキシャルウエハを断面で説明する概念図である。 比較例１（ａ）及び実施例４（ｂ）において、エピタキシャル層の形成前（左側）と形成後（右側）の欠陥を測定した結果を示した写真である。 一実施例に係る炭化珪素インゴットの製造装置の概念図である。 エピタキシャルウエハのキャロット欠陥（ａ）、三角欠陥（ｂ）、ダウンフォール欠陥（ｃ）を示した写真である。
以下、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が容易に実施できるように、一つ以上の具現例について添付の図面を参照して詳細に説明する。しかし、具現例は、様々な異なる形態で実現可能であり、ここで説明する実施例に限定されない。明細書全体にわたって類似の部分に対しては同一の図面符号を付した。
本明細書において、ある構成が他の構成を「含む」とするとき、これは、特に反対の記載がない限り、それ以外の他の構成を除くものではなく、他の構成をさらに含むこともできることを意味する。
本明細書において、ある構成が他の構成と「連結」されているとするとき、これは、「直接的に連結」されている場合のみならず、「それらの間に他の構成を介在して連結」されている場合も含む。
本明細書において、Ａ上にＢが位置するという意味は、Ａ上に直接当接してＢが位置するか、またはそれらの間に別の層が位置しながらＡ上にＢが位置することを意味し、Ａの表面に当接してＢが位置することに限定されて解釈されない。
本明細書において、マーカッシュ形式の表現に含まれた「これらの組み合わせ」という用語は、マーカッシュ形式の表現に記載された構成要素からなる群から選択される１つ以上の混合又は組み合わせを意味するものであって、前記構成要素からなる群から選択される１つ以上を含むことを意味する。
本明細書において、「Ａ及び／又はＢ」の記載は、「Ａ、Ｂ、又は、Ａ及びＢ」を意味する。
本明細書において、「第１」、「第２」又は「Ａ」、「Ｂ」のような用語は、特に説明がない限り、同一の用語を互いに区別するために使用される。
本明細書において、単数の表現は、特に説明がなければ、文脈上解釈される単数又は複数を含む意味で解釈される。
本明細書において、欠陥を説明しながら適用する単位「／ｃｍ２」は、単位面積当たりの欠陥の数を、「／ｗａｆｅｒ」は、ウエハの一面で確認された欠陥の数を意味する単位である。
本明細書において、欠陥は、特に説明がなければ、ウエハの光学式測定装備（Ｃａｎｄｅｌａ ＣＳ２０、ＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ社）を通じて測定した結果を意味する。
反り又は歪み特性が良好でないインゴットから製造されたウエハ上にエピタキシャル層を形成する際、エピタキシャル層においてダウンフォール（ｄｏｗｎｆａｌｌ）、三角（ｔｒｉａｎｇｕｌａｒ）、キャロット（ｃａｒｒｏｔ）などのような欠陥が発生しやすく、これは、ダイオードの動作において降伏電圧を減少させ、漏洩電流を増加させる要因となる。
発明者らは、前記欠陥の発生を低減させる方案について考慮する中で、インゴットの製造時に成長容器の断熱材の密度の調節を通じてインゴットの形状及び品質を向上させ、ウエハの加工における研磨過程でウエハのスクラッチ及びパーティクルの発生を最小化する方法を発明し、具現例を提示する。
ウエハの製造方法
上記の目的を達成するために、一実施例に係るウエハの製造方法は、内部空間を有する反応容器２００に、原料物質３００と炭化珪素種結晶を互いに対向するように配置する準備ステップと；前記内部空間の温度、圧力及び雰囲気を調節して前記原料物質を昇華させ、前記種結晶から成長した炭化珪素インゴット１００を設ける成長ステップと；前記反応容器を冷却させ、前記炭化珪素インゴットを回収する冷却ステップと；前記回収された炭化珪素インゴットを切断してウエハを設ける切断ステップと；前記設けられたウエハの厚さを平坦化し、表面を研磨する加工ステップと；を含み、前記反応容器は、外面を取り囲む断熱材と、前記反応容器又は前記内部空間の温度を調節する加熱手段とを含み、前記断熱材の密度は０．１４ｇ／ｃｃ～０．２８ｇ／ｃｃであり、前記加工ステップは、１０００ｍｅｓｈ～３０００ｍｅｓｈの表面粒度を有する第１研削ホイールで加工する第１加工ステップと；６０００ｍｅｓｈ～１００００ｍｅｓｈの表面粒度を有する第２研削ホイールで加工する第２加工ステップと；を含む。
図４に炭化珪素インゴットの製造装置の一例を示した。これを参照して、具現例に係るウエハの製造方法を説明する。
前記準備ステップは、内部空間を有する反応容器２００に、原料物質３００と炭化珪素種結晶を互いに対向するように配置するステップである。
前記準備ステップの炭化珪素種結晶は、目的とするウエハに応じて適切なサイズのものを適用することができ、前記炭化珪素種結晶のＣ面（（０００－１）面）が前記原料物質３００の方向に向かうようにすることができる。
前記準備ステップの原料物質３００は、炭素源と珪素源を有する粉末形態が適用され得、前記粉末が互いにネッキング処理された原料、または表面を炭化処理した炭化珪素粉末などが適用されてもよい。
前記準備ステップの反応容器２００は、炭化珪素インゴットの成長反応に適切な容器であれば、制限されずに適用可能であり、具体的に黒鉛坩堝を適用できる。例えば、前記反応容器は、内部空間及び開口部を含む本体２１０と、前記開口部と対応して前記内部空間を密閉する蓋２２０とを含むことができる。前記坩堝蓋は、前記坩堝蓋と一体又は別途に種結晶ホルダをさらに含むことができ、前記種結晶ホルダを通じて、炭化珪素種結晶と原料とが対向するように、炭化珪素種結晶を固定することができる。
前記準備ステップの反応容器２００は、断熱材４００によって取り囲まれて固定され得、石英管のような反応チャンバ５００内に前記反応容器を取り囲んだ断熱材が位置するようにすることができ、前記断熱材及び反応チャンバの外部に備えられた加熱手段６００により、前記反応容器２００の内部空間の温度を制御することができる。
前記準備ステップの断熱材４００は、気孔度が７２％～９５％であってもよく、７５％～９３％であってもよく、または８０％～９１％であってもよい。前記気孔度を満たす断熱材を適用する場合、成長する炭化珪素インゴットのクラックの発生をさらに減少させることができる。
前記準備ステップの断熱材４００は、圧縮強度が０．２ＭＰａ以上であってもよく、０．４８ＭＰａ以上であってもよく、または０．８ＭＰａ以上であってもよい。また、前記断熱材は、圧縮強度が３ＭＰａ以下であってもよく、または２．５ＭＰａ以下であってもよい。前記断熱材がこのような圧縮強度を有する場合、熱的／機械的安定性に優れ、アッシュ（ａｓｈ）が発生する確率が低下するので、より優れた品質の炭化珪素インゴットを製造することができる。
前記準備ステップの断熱材４００は炭素系フェルトを含むことができ、具体的に黒鉛フェルトを含むことができ、レーヨン系黒鉛フェルトまたはピッチ系黒鉛フェルトを含むことができる。
前記準備ステップの断熱材４００は、その密度が０．１４ｇ／ｃｃ以上であってもよく、０．１５ｇ／ｃｃ以上であってもよく、０．１６８ｇ／ｃｃ以上であってもよく、または０．１７以上であってもよい。前記断熱材は、その密度が０．２８ｇ／ｃｃ以下であってもよく、０．２４ｇ／ｃｃ以下であってもよく、０．２０ｇ／ｃｃ以下であってもよく、または０．１８ｇ／ｃｃ以下であってもよい。前記密度範囲を有する断熱材を通じて、製造されるインゴットの反り及び歪みの発生を抑制することができ、インゴットから製造されるウエハが良好な欠陥特性を示すことができるようにする。
前記準備ステップの反応チャンバ５００は、反応チャンバの内部と連結され、反応チャンバの内部の真空度を調節する真空排気装置７００と、反応チャンバの内部と連結され、反応チャンバの内部に気体を流入させる配管８１０と、気体の流入を制御するマスフローコントローラ８００とを含むことができる。これらを通じて、後続の成長ステップ及び冷却ステップにおいて不活性気体の流量を調節できるようにする。
前記成長ステップは、前記加熱手段６００によって前記反応容器２００及び反応容器の内部空間を加熱して行われ得、前記加熱と同時又は別途に内部空間を減圧して真空度を調節し、不活性気体を注入しながら炭化珪素結晶の成長を誘導することができる。
前記成長ステップは、２０００℃～２６００℃の温度及び１ｔｏｒｒ～２００ｔｏｒｒの圧力条件で行われ得、前記温度及び圧力の範囲で、より効率的に炭化珪素インゴットを製造することができる。
前記成長ステップは、具体的に、前記反応容器２００の上、下部の表面の温度が２１００℃～２５００℃、前記反応容器の内部空間の圧力が１ｔｏｒｒ～５０ｔｏｒｒである条件で行われてもよく、より詳細には、上、下部の表面の温度が２１５０℃～２４５０℃、前記反応容器の内部空間の圧力が１ｔｏｒｒ～４０ｔｏｒｒである条件で行われてもよく、より具体的には、上、下部の表面の温度が２１５０℃～２３５０℃、前記反応容器の内部空間の圧力が１ｔｏｒｒ～３０ｔｏｒｒである条件で行われてもよい。
前記温度及び圧力条件を前記成長ステップに適用する場合、より一層高品質の炭化珪素インゴットを製造することができる。
前記成長ステップは、１℃／ｍｉｎ～１０℃／ｍｉｎの昇温速度、または５℃／ｍｉｎ～１０℃／ｍｉｎの昇温速度で前記温度範囲まで昇温が行われてもよい。
前記成長ステップは、前記反応容器２００の外部に所定流量の不活性気体を加えることができる。前記不活性気体は、前記反応容器２００の内部空間でその流れが形成され得、前記原料物質３００から前記炭化珪素種結晶の方向にその流れが形成され得る。これによって、前記反応容器及び内部空間の安定した温度勾配を形成できるようにする。
前記成長ステップの前記不活性気体は、具体的にアルゴン、ヘリウム、またはこれらの混合気体であってもよい。
前記冷却ステップは、前記成長した炭化珪素インゴットを、所定の冷却速度及び不活性気体の流量の条件で冷却するステップである。
前記冷却ステップは、１℃／ｍｉｎ～１０℃／ｍｉｎの速度で冷却が行われてもよく、または１℃／ｍｉｎ～５℃／ｍｉｎの速度で冷却が行われてもよい。
前記冷却ステップは、前記反応容器２００の内部空間の圧力の調節が同時に行われてもよく、または前記冷却ステップと別途に圧力の調節が行われてもよい。前記圧力の調節は、前記内部空間の圧力が最大７６０ｔｏｒｒになるように行われ得る。
前記冷却ステップは、前記成長ステップと同様に、前記反応容器２００の外部に所定流量の不活性気体を加えることができる。前記不活性気体は、前記反応容器の内部空間でその流れが形成され得、前記原料物質３００から前記炭化珪素種結晶の方向にその流れが形成され得る。
前記切断ステップは、前記冷却ステップの後に回収された炭化珪素インゴットを切断してウエハを設けるステップである。
前記切断ステップは、前記炭化珪素インゴットの（０００１）面または成長が開始された面と所定のオフ角をなすように切断されてもよい。前記切断ステップのオフ角は、０°～１０°であってもよい。
前記切断ステップは、前記ウエハの厚さが１５０μｍ～９００μｍになるようにすることができ、または２００μｍ～６００μｍになるようにすることができるが、これに制限するものではない。
前記加工ステップは、前記切断ステップを経て設けられたウエハの厚さを平坦化し、表面を研磨するステップである。前記厚さを平坦化する、いわゆるラッピング工程は、ホイール研削（ｗｈｅｅｌ ｇｒｉｎｄｉｎｇ）がウエハの両側面に順次適用されて行われ得、前記切断ステップで加えられた損傷を除去することができる。
従来のシリコンウエハの加工は、粗大な粒度の金属接合による研削ホイールの使用により、シリコンウエハの研削過程で亀裂が発生する恐れ、ウエハの粗さ特性が良くない恐れがある。
具現例に係るウエハの製造方法において、加工ステップは、より微細な範囲の表面粒度を有する第１研削ホイール、及び特定の範囲の表面粒度を有する第２研削ホイールを通じて加工して、切断ステップの損傷を最小化すると同時に、良好な粗さ特性を得ることができ、パーティクルやスクラッチなどの発生を最小化することができる。
前記加工ステップは、まず、１０００ｍｅｓｈ～３０００ｍｅｓｈの表面粒度を有する第１研削ホイールで加工する第１加工ステップと；６０００ｍｅｓｈ～１００００ｍｅｓｈの表面粒度を有する第２研削ホイールで加工する第２加工ステップと；を含むことができる。
前記加工ステップは、回転する研削ホイールの表面がウエハの一面に加えられながら行われ得る。
前記加工ステップにおいて研削ホイールは、表面に粒子が埋め込まれた形態であり得、粒子の大きさはメッシュ（ｍｅｓｈ）で表す。メッシュは、１インチ当たりいくつの開口部（ｏｐｅｎｉｎｇ）があるかを示す尺度である。前記研削ホイールの表面に埋め込まれた粒子はダイヤモンドであってもよい。
前記加工ステップは、前記研削ホイールとウエハが互いに反対方向に回転しながら行われ得る。
前記加工ステップは、前記研削ホイールの直径が前記ウエハの直径よりも大きくてもよく、２５０ｍｍ以下であってもよい。
前記第１加工ステップは、前記第１研削ホイールが前記ウエハに向かう送り速度（ｆｅｅｄ ｒａｔｅ）が０．２μｍ／ｓ以上１．５μｍ／ｓ未満であってもよく、０．３μｍ／ｓ～１．２μｍ／ｓであってもよく、または０．５μｍ／ｓ～１μｍ／ｓであってもよい。前記送り速度を満たすようにして、切断加工時に加えられた損傷を除去し、スクラッチの発生を最小化するようにすることができる。
前記第１加工ステップは、前記第１研削ホイールの回転速度が１０００ｒｐｍ～２０００ｒｐｍであってもよく、または１２００ｒｐｍ～１６００ｒｐｍであってもよい。前記回転速度の範囲を満たすようにして、ウエハが過度に研削されないようにし、切断加工時に加えられた損傷が容易に除去されるようにすることができる。
前記第１加工ステップの後、前記第１研削ホイールよりも大きいｍｅｓｈ値、より微細な粒子を有する研削ホイールを介して第２加工ステップを行うことができる。
前記第２加工ステップは、前記第２研削ホイールが前記ウエハに向かう送り速度が０．２μｍ／ｓ以上１．５μｍ／ｓ未満であってもよく、０．２μｍ／ｓ～１．２μｍ／ｓであってもよく、または０．３μｍ／ｓ～１．０μｍ／ｓであってもよい。前記送り速度を満たすようにして、前記第１加工ステップで発生し得る粗い表面を研磨し、スクラッチの発生を最小化するようにすることができる。
前記第２加工ステップは、前記第２研削ホイールの回転速度が６００ｒｐｍ～１８００ｒｐｍであってもよく、または８００ｒｐｍ～１５００ｒｐｍであってもよい。前記第２加工ステップの第２研削ホイールの回転速度は、前記第１研削ホイールの回転速度よりも小さくてもよい。前記回転速度の範囲を満たすようにして、第１加工ステップで残留した粗い部分を除去し、スクラッチの発生を最小化し、後続に行われ得る化学的機械的研磨が効果的に行われるようにする。
前記第１加工ステップ及び第２加工ステップは、別途のスラリーなしに行うことができる。
前記加工ステップは、前記第２加工ステップの後、前記ウエハを湿式エッチングするステップをさらに含むことができる。
前記加工ステップは、化学的機械的研磨（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）ステップをさらに含むことができる。前記化学的機械的研磨は、前記第２加工ステップの後に行うことができる。
前記化学的機械的研磨は、回転する定盤上に研磨粒子スラリーを加えながら、回転する研磨ヘッドに固定されたウエハを所定の圧力で接触させて行われ得る。
前記加工ステップの後、通常のＲＣＡ化学洗浄溶液を通じた洗浄ステップがさらに行われてもよい。
前記ウエハの製造方法は、下記式１で表されるＰｉ値が３０以下であってもよく、２０以下であってもよく、または１５以下であってもよい。前記Ｐｉ値は、１０以下であってもよく、４．２５以下であってもよく、または２．７以下であってもよい。前記Ｐｉ値は、０．０１以上であってもよく、または０．０２以上であってもよい。
［式１］
Figure 0007023543000005
前記式１において、Ｄｉは、前記断熱材の密度（ｇ／ｃｃ）の数値であり、Ｖｉは、前記第１研削ホイールの送り速度（μｍ／ｓ）の数値であり、Ｖｉｉは、前記第２研削ホイールの送り速度（μｍ／ｓ）の数値である。
前記Ｐｉは、欠陥の発生と関連があるウエハ製造指数であって、特定以下の数値を満たすようにして、製造されるウエハのマイクロパイプ密度、パーティクルの数を最小化し、表面スクラッチの長さを制御することができる。
ウエハ１０
上記の目的を達成するために、一実施例に係るウエハ１０は、一面１１及び他面１２を含み、前記一面において総スクラッチの長さの和がウエハの直径の長さ以下であり、前記一面において０．３μｍ以上の粒度を有するパーティクルの平均密度が３／ｃｍ２以下であり、前記一面においてマイクロパイプ（ｍｉｃｒｏｐｉｐｅ）の平均密度が３／ｃｍ２以下であってもよい。
前記ウエハ１０のパーティクルは、０．３μｍ～１０μｍの粒度を有するものであって、ウエハ上にエピタキシャル層を形成する際に各種欠陥の発生の起点となり得る。前記パーティクルは、坩堝の内部空間内に存在していたか、またはインゴットの成長過程で意図せずに発生した金属パーティクルなどを含むことができる。
前記ウエハ１０のマイクロパイプは、直径１μｍ～３μｍ程度の中空貫通部位のことをいい、素子の製造時に通電不良の原因となり得る。
前記ウエハ１０のマイクロパイプ、スクラッチ及びパーティクルは、ウエハの光学式測定装備（Ｃａｎｄｅｌａ ＣＳ２０、ＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ社）を通じて分類して検出することができる。
前記ウエハ１０の一面においてマイクロパイプ密度は、３／ｃｍ２以下であってもよく、２．４６／ｃｍ２以下であってもよく、２．２５／ｃｍ２以下であってもよく、または１．１６／ｃｍ２以下であってもよい。
前記ウエハ１０の一面において総スクラッチの長さの和は、複数のスクラッチのそれぞれの長さの和を示すことができる。
前記ウエハ１０の一面において、ウエハの直径に対する総スクラッチの長さの百分率は、０．１％以下であってもよく、０．０７８％以下であってもよく、または０．０３１％以下であってもよい。
前記ウエハ１０の一面において総スクラッチの長さは、２ｃｍ以下であってもよく、１．５ｃｍ以下であってもよく、１．１７ｃｍ以下であってもよく、または０．４７ｃｍ以下であってもよい。
前記ウエハ１０の一面においてパーティクルの平均密度は、３／ｃｍ２以下であってもよく、１．５／ｃｍ２以下であってもよく、０．８／ｃｍ２以下であってもよく、０．７４／ｃｍ２以下であってもよく、または０．６／ｃｍ２以下であってもよい。
前記ウエハ１０は、下記式２で表されるＷｄ値が２０以下であってもよく、または１５以下であってもよい。前記Ｗｄ値は、１２以下であってもよく、または１０以下であってもよい。前記Ｗｄ値は、５．２以下であってもよく、または４．９以下であってもよい。前記Ｗｄ値は０．１以上であってもよい。
［式２］
Figure 0007023543000006
前記式２において、ＭＰは、前記マイクロパイプの平均密度（／ｃｍ２）の数値であり、Ｐｄは、前記パーティクルの平均密度（／ｃｍ２）の数値であり、Ｓｒは、前記ウエハ１０の直径に対する総スクラッチの長さの百分率（％）の数値である。
前記Ｗｄ値は、前記ウエハ１０の一面のマイクロパイプ、パーティクル、スクラッチなどの要素を総合的に反映したウエハの欠陥指数を示したものである。
前記ウエハ１０は、前記スクラッチの長さ、パーティクルの平均密度、マイクロパイプの平均密度及びＷｄ値を有することによって、一面にエピタキシャル層の形成時にエピタキシャル層の欠陥の発生を最小化することができ、素子の特性及び歩留まりを向上させることができる。
図１を参照すると、前記ウエハ１０の一面１１は、主に珪素原子が表面に現れる、いわゆるＳｉ面であり、前記一面の反対面である他面１２は、主に炭素原子が表面に現れる、いわゆるＣ面である。ウエハの切断加工時に、炭化珪素単結晶において炭素原子の層と珪素原子の層との境界面、またはこれと平行な方向に切断されやすく、これによって、炭素原子が主に露出する面と珪素原子が主に露出する面が切断面上に現れるようになる。
前記一面１１の中心は、前記ウエハ１０の断面の形状が円形又は楕円形である場合、円又は楕円の中心に該当し得る。また、前記ウエハの断面の形状が円形又は楕円形である場合、前記半径は、最も小さい半径を基準とすることができる。
前記ウエハ１０は、インゴットから切断される際、インゴット又は種結晶のＣ面（（０００－１）面）からオフ角が０°～１０°で適用されたものであってもよい。
前記ウエハ１０は、そのロッキング角度が基準角度に対し－１．５°～１．５°であってもよく、－１．０°～１．０°であってもよく、－０．５°～０．５°であってもよく、または－０．３°～０．３°であってもよい。このような特徴を有するウエハは、優れた結晶質特性を有することができる。前記ロッキング角度は、高分解能Ｘ線回折分析システム（ＨＲ－ＸＲＤ ｓｙｓｔｅｍ）を適用して、前記ウエハの［１１－２０］方向をＸ線経路に合わせ、Ｘ－ｒａｙ ｓｏｕｒｃｅ ｏｐｔｉｃとＸ－ｒａｙ ｄｅｔｅｃｔｏｒ ｏｐｔｉｃ角度を２θ（３５°～３６°）に設定した後、ウエハのオフ角に合わせてオメガ（ω）（又はシータ（θ）、Ｘ－ｒａｙ ｄｅｔｅｃｔｏｒ ｏｐｔｉｃ）角度を調節してロッキングカーブ（Ｒｏｃｋｉｎｇ ｃｕｒｖｅ）を測定し、基準角度であるピーク角度と２つの半値全幅（ＦＷＨＭ；ｆｕｌｌ ｗｉｄｔｈ ａｔ ｈａｌｆ ｍａｘｉｍｕｍ）値の差値をそれぞれロッキング角度として設定して結晶性を評価する。
本明細書において、オフ角がＸ°ということは、通常許容する誤差範囲内でＸ°と評価されるオフ角を有するということを意味し、例示的に、（Ｘ°－０．０５°）～（Ｘ°＋０．０５°）の範囲のオフ角を含む。また、ロッキング角度が「基準角度に対し－１°～１°」ということは、半値全幅値が、基準角度であるピーク角度を基準として（ピーク角度－１°）～（ピーク角度＋１°）の範囲内にあるということを意味する。さらに、前記ロッキング角度は、ウエハの中央部分と縁部から中央方向に５ｍｍ以内の部分を除いた表面を実質的に均等に３等分し、各部分で３回以上測定した結果を平均して、前記のロッキング角度として取り扱う。具体的には、炭化珪素インゴットの（０００１）面に対して０°～１０°の範囲から選択された角度であるオフ角を適用したウエハのうち、オフ角が０°である場合、オメガ角度は１７．８１１１°であり、オフ角が４°である場合、オメガ角度は１３．８１１°、そして、オフ角が８°である場合、オメガ角度は９．８１１１°である。
前記ウエハ１０の厚さは、１５０μｍ～９００μｍであってもよく、または２００μｍ～６００μｍであってもよく、半導体素子に適用できる適切な厚さであれば、これに制限するものではない。
前記ウエハ１０は、欠陥や多形の混入が最小化された、実質的に単結晶である４Ｈ構造の炭化珪素からなることができる。
前記ウエハ１０の直径は、４インチ以上であってもよく、５インチ以上であってもよく、または６インチ以上であってもよい。前記ウエハの直径は、１２インチ以下であってもよく、１０インチ以下であってもよく、または８インチ以下であってもよい。
前記ウエハ１０は、後述する方法を通じて、その一面にエピタキシャル層を形成させることができる。
エピタキシャルウエハの製造方法
上記の目的を達成するために、一実施例に係るエピタキシャルウエハの製造方法は、前記方法によって製造されたウエハ１０が配置された成長容器内に、エピタキシャル成長のための原料ガスを注入し、化学気相蒸着法（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって前記ウエハの一面１１上にエピタキシャル層を成長させる成長ステップを含む。
前記成長ステップは、前記原料ガスの注入前に、前記ウエハ１０の表面をガスエッチング処理するエッチングステップをさらに含むことができる。前記ガスエッチングは、前記ウエハを１４００℃～１６００℃の温度に維持し、所定流量の水素ガスを加えて行われ得る。
前記成長ステップは、まず、成長容器にウエハを配置し、成長容器内を真空排気し、原料ガスである炭素系ガス及び珪素系ガスを注入することができる。また、窒素などのドーピングガスをさらに注入することができる。前記ガスの注入時に、炭素系及び珪素系ガスの炭素／珪素原子の濃度比は０．５～２であってもよい。
前記成長ステップの炭素系ガスは、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ４、Ｃ２Ｈ６、Ｃ３Ｈ６、及びＣ３Ｈ８から選択された１つ以上であってもよく、珪素系ガスは、ＳｉＨ４、ＳｉＣｌ４、ＳｉＨＣｌ３、ＳｉＨ２Ｃｌ２、ＳｉＨ３Ｃｌ、及びＳｉ２Ｈ６から選択された１つ以上であってもよい。
前記成長ステップは、前記ガスを注入し、１４００℃～１７００℃の温度を維持して、前記ウエハ１０の一面１１上にエピタキシャル層の成長が行われ得る。
前記成長ステップを通じて成長したエピタキシャルウエハ２０のエピタキシャル層１５の厚さは、５μｍ～２０μｍであってもよい。
前記成長ステップの後、原料ガスの注入を止め、常温冷却させた後、排気し、不活性気体を大気圧まで加圧した後、エピタキシャルウエハ２０を回収することができる。
前記成長ステップは、必要に応じて、１回又は２回以上行われてもよい。前記成長ステップが２回以上行われる場合、エピタキシャル層１５上に第２エピタキシャル層（図示せず）がさらに形成され得る。前記第２エピタキシャル層を形成するために繰り返して行われる成長ステップは、前記エピタキシャル層１５の形成のための成長ステップにおいて適用したものと同じ過程で行われ得、温度や原料ガスの組成、ドーピングガスの種類などが、前記エピタキシャル層１５の形成のための成長ステップとは異なって適用されてもよい。
前記製造方法により製造されたエピタキシャルウエハは、ダウンフォール、キャロット及び三角欠陥などの欠陥密度が低く、優れた素子特性を示すことができる。
エピタキシャルウエハ２０
上記の目的を達成するために、一実施例に係るエピタキシャルウエハ２０は、ウエハ１０；及び前記ウエハの一面上に形成されたエピタキシャル層１５；を含む。
前記エピタキシャル層１５は、ダウンフォール（ｄｏｗｎｆａｌｌ）欠陥の平均密度が０．３／ｃｍ２以下であってもよく、または０．１７／ｃｍ２以下であってもよい。
ダウンフォール（ｄｏｗｎｆａｌｌ）欠陥は、ウエハのパーティクルなどを起点として、エピタキシャル層の形成時に厚さ方向を軸とした筒形状を有することができ、追跡物の落下などにより発生し得る。図５（ｃ）に示したように溝として現れ得る。
前記エピタキシャル層１５は、三角（ｔｒｉａｎｇｕｌａｒ）欠陥の平均密度が１／ｃｍ２以下であってもよく、または０．７６／ｃｍ２以下であってもよい。
三角（ｔｒｉａｎｇｕｌａｒ）欠陥は、所定のオフ角を有するウエハ上にエピタキシャル成長時に、ウエハ上のスクラッチ、パーティクルなどを起点として発生し得、図５（ｂ）に示したように三角形状を有することができる。
前記エピタキシャル層１５は、キャロット（ｃａｒｒｏｔ）欠陥の平均密度が２／ｃｍ２以下であってもよく、または１．７１／ｃｍ２以下であってもよい。
キャロット（ｃａｒｒｏｔ）欠陥は、ウエハの貫通らせん転位（ｔｈｒｅａｄｉｎｇ ｓｃｒｅｗ ｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎ）を起点として、エピタキシャル層の形成時にステップ方向に成長し得、図５（ａ）に示したようにキャロット形状を有することができる。
前記エピタキシャル層１５は、刃状転位（ｅｄｇｅ ｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎ）欠陥の平均密度が４／ｃｍ２以下であってもよく、または２．８５／ｃｍ２以下であってもよい。
前記エピタキシャルウエハ２０は、前記欠陥密度の範囲を有することによって、より向上した素子性能を提供できるようにし、製造歩留まりを高めることができる。
具現例に係るエピタキシャルウエハ２０において現れる前記ダウンフォール、キャロット、三角欠陥は、ウエハの光学式測定装備（Ｃａｎｄｅｌａ ＣＳ２０、ＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ社）を通じて分類することができ、前記測定装備を通じて単位面積当たりのそれぞれの欠陥密度を測定することができる。
図２を参照すると、前記エピタキシャル層１５は、前記ウエハ１０の一面１１上に形成され得る。このとき、前記エピタキシャル層は、その厚さが８μｍ～２０μｍであってもよいが、必ずしもこれに制限するものではない。
前記エピタキシャル層１５は、１×１０１４／ｃｍ３～１×１０１９／ｃｍ３の範囲内の濃度でｎ型又はｐ型ドーパント原子を含むことができる。
前記エピタキシャル層１５は、炭化珪素を含むことができる。
前記エピタキシャル層１５は、実質的に炭化珪素からなることができる。
前記エピタキシャルウエハ２０は、前記エピタキシャル層１５上に追加の第２エピタキシャル層（図示せず）を形成することができる。
前記第２エピタキシャル層は、厚さ、ドーパント原子の含量、組成（構成物質）などの面で、上述したエピタキシャル層１５の特徴を有することができる。
前記第２エピタキシャル層は、前記エピタキシャル層１５と同じ層であってもよい。
前記エピタキシャルウエハ２０は、ショットキーバリアダイオード、ＰＩＮダイオード、金属半導体電界効果トランジスタなどに適用されてもよく、この他にも、様々な半導体素子に適用可能である。
前記エピタキシャルウエハ２０は、上述したエピタキシャルウエハの製造方法を通じて製造され得る。
以下、具体的な実施例を通じて本発明をより具体的に説明する。以下の実施例は、本発明の理解を助けるための例示に過ぎず、本発明の範囲がこれに限定されるものではない。
炭化珪素インゴット及びウエハの製造
図４に炭化珪素インゴットの製造装置の一例を示したように、反応容器２００の内部空間の下部に原料である炭化珪素粉末を装入し、その上部に炭化珪素種結晶を配置した。このとき、炭化珪素種結晶は、直径６インチの４Ｈ－ＳｉＣ結晶からなるものを適用し、Ｃ面（（０００－１）面）が内部空間の下部の炭化珪素原料に向かうように通常の方法により固定した。
反応容器２００を密閉し、その外部を、下記表１の密度を有する断熱材４００で取り囲んだ後、外部に加熱手段６００である加熱コイルが備えられた石英管５００内に反応容器を配置した。前記反応容器の内部空間を減圧して真空雰囲気に調節し、アルゴンガスを注入して前記内部空間が７６０ｔｏｒｒに到達するようにした後、再び内部空間を減圧させた。同時に、内部空間の温度を５℃／ｍｉｎの昇温速度で２３００℃まで昇温させ、前記石英管と連通する配管８１０、真空排気装置７００を介して、石英管の内部のアルゴンガスの流量を調節した。２３００℃の温度及び２０ｔｏｒｒの圧力条件下で１００時間、炭化珪素原料と対向する炭化珪素種結晶面に炭化珪素インゴットを成長させた。
成長後、前記内部空間の温度を５℃／ｍｉｎの速度で２５℃まで冷却させ、同時に、内部空間の圧力が７６０ｔｏｒｒになるようにした。前記石英管と連通する配管８１０、真空排気装置７００を介して、石英管の内部のアルゴンガスの流量を調節した。
前記冷却された炭化珪素インゴットの（０００１）面と４°のオフ角を有するように切断し、３６０μｍの厚さ、１５０ｍｍの直径を有するウエハを設けた。
前記設けられたウエハを、平坦化工程を通じて厚さを平坦化し、表面を、研削装備（ＨＲＧ ２００ｘ、Ａｃｃｒｅｔｅｃｈ社）を介して２０００ｍｅｓｈのダイヤモンド粒子が形成された第１研削ホイールにより１４００ｒｐｍの回転速度で第１加工を行い、その後、８０００ｍｅｓｈのダイヤモンド粒子が形成された第２研削ホイールにより１２５０ｒｐｍの回転速度で第２加工を行った。前記研削ホイールがウエハの表面に加えられる送り速度は、表１に示した。
以降、化学的機械的研磨（ＣＭＰ）を行った。前記ウエハサンプルをＣＭＰ装備の研磨ヘッドに固定し、ポリウレタン系研磨パッドを付着した定盤上に、前記ウエハの一面が研磨パッドに向かうようにした。それから、シリカスラリーを投入しつつ定盤を２００ｒｐｍ及び研磨ヘッドを１２０ｒｐｍで回転させながら、５．４ｐｓｉの圧力でウエハの一面を研磨し、研磨されたウエハを洗浄した後、乾燥させた。
Figure 0007023543000007
 ＊Ｐｉ＝Ｄｉ×Ｖｉ×Ｖｉｉ×１００
ウエハの欠陥、パーティクル及びスクラッチの測定
ウエハの光学式測定装備（Ｃａｎｄｅｌａ ＣＳ２０、ＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ社）を通じて、製造されたウエハのマイクロパイプ欠陥密度、パーティクルの密度、スクラッチの長さを測定し、その結果を表２に示した。
エピタキシャルウエハの製造
前記ウエハの製造で製造されたウエハを成長容器内に配置した。前記成長容器にエピタキシャル成長のための原料ガスであるＳｉＨ４、Ｃ３Ｈ８ガスを注入し、ドーピングガスとして窒素を注入し、化学気相蒸着法によって前記ウエハの一面上にエピタキシャル層を成長させた。成長後、エピタキシャル層の厚さは１２μｍであり、ドーパント濃度は８×１０１５／ｃｍ３であった。
前記成長後、原料ガスの注入を止め、常温冷却させた後、排気し、不活性気体を大気圧まで加圧した後、エピタキシャルウエハを回収した。
エピタキシャルウエハのダウンフォール、三角、キャロット欠陥の密度及び刃状転位密度の測定
前記エピタキシャルウエハの製造で製造されたエピタキシャルウエハの各種欠陥密度を、ウエハの光学式測定装備（Ｃａｎｄｅｌａ ＣＳ２０、ＫＬＡ－Ｔｅｎｃｏｒ社）を通じて測定し、その結果を表２に示した。
Figure 0007023543000008
 ＭＰ：Ｍｉｃｒｏｐｉｐｅ、Ｗｄ＝（ＭＰ＋１）×（Ｐｄ＋１）×（１０Ｓｒ＋１）、Ｓｒ＝（スクラッチ（ｃｍ／ｗａｆｅｒ）／ウエハの直径（ｃｍ））×１００
表２を参照すると、インゴットの成長時に断熱材の密度が０．１４～０．２８ｇ／ｃｃであり、ウエハの加工時に第１研削ホイールの送り速度が０．２μｍ／ｓ以上１．５μｍ／ｓ未満であり、第２研削ホイールの送り速度が０．２μｍ／ｓ以上１．５μｍ／ｓ未満である実施例は、スクラッチ、パーティクル及びマイクロパイプ欠陥の発生量が低く、これによって、エピタキシャルウエハの欠陥数値も良好であることを確認できる。
反面、第１研削ホイール及び第２研削ホイールの送り速度が１．５μｍ／ｓである比較例２、断熱材の密度が０．３０ｇ／ｃｃである比較例１の場合、ウエハのマイクロパイプ、スクラッチの発生量が相対的に高く、エピタキシャルウエハの欠陥数値も増加したことがわかる。
さらに、Ｐｉ値が３０未満である実施例は、ウエハの欠陥指数であるＷｄ値が１５未満であり、Ｐｉ値が３０以上である比較例は、前記Ｗｄ値が２３以上として良好でないウエハ欠陥数値を示した。
図３を通じて、比較例１のウエハ及びエピタキシャルウエハの欠陥数値（それぞれ、図３（ａ）の左側及び右側）と、実施例４のウエハ及びエピタキシャルウエハの欠陥数値（それぞれ、図３（ｂ）の左側及び右側）を可視的に確認することができる。
以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲は、これに限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の様々な変形及び改良形態もまた本発明の権利範囲に属する。
１０ ウエハ
１１ 一面
１２ 他面
１５ エピタキシャル層
２０ エピタキシャルウエハ
１００ 炭化珪素インゴット
２００ 反応容器
２１０ 本体
２２０ 蓋
３００ 原料物質
４００ 断熱材
５００ 反応チャンバ、石英管
６００ 加熱手段
７００ 真空排気装置
８００ マスフローコントローラ
８１０ 配管

Claims (5)

  1. 内部空間を有する反応容器に、原料物質と炭化珪素種結晶を互いに対向するように配置する準備ステップと；
    前記内部空間の温度、圧力及び雰囲気を調節して前記原料物質を昇華させ、前記種結晶から成長した炭化珪素インゴットを設ける成長ステップと；
    前記反応容器を冷却させ、前記炭化珪素インゴットを回収する冷却ステップと；
    前記回収された炭化珪素インゴットを切断してウエハを設ける切断ステップと；
    前記設けられたウエハの厚さを平坦化し、表面を研磨する加工ステップと；を含み、
    前記反応容器は、外面を取り囲む断熱材と、前記反応容器又は前記内部空間の温度を調節する加熱手段とを含み、
    前記断熱材の密度は０．１４ｇ／ｃｃ～０．２８ｇ／ｃｃであり、
    前記加工ステップは、１０００ｍｅｓｈ～３０００ｍｅｓｈの表面粒度を有する第１研削ホイールで加工する第１加工ステップ；及び６０００ｍｅｓｈ～１００００ｍｅｓｈの表面粒度を有する第２研削ホイールで加工する第２加工ステップ；を含み、
    前記第１加工ステップは、前記第１研削ホイールが前記ウエハに向かう送り速度が０．２μｍ／ｓ以上１．５μｍ／ｓ未満であり
    前記第２加工ステップは、前記第２研削ホイールが前記ウエハに向かう送り速度が０．２μｍ／ｓ以上１．５μｍ／ｓ未満であり、
    下記式１で表されるＰｉ値が３０以下であり、
    ［式１］
    Figure 0007023543000009
    前記式１において、Ｄｉは、前記断熱材の密度（ｇ／ｃｃ）の数値であり、Ｖｉは、前記第１研削ホイールの送り速度（μｍ／ｓ）の数値であり、Ｖｉｉは、前記第２研削ホイールの送り速度（μｍ／ｓ）の数値である、ウエハの製造方法。
  2. 前記第１研削ホイールの回転速度は１０００ｒｐｍ～２０００ｒｐｍである、請求項１に記載のウエハの製造方法。
  3. 前記第２研削ホイールの回転速度は６００ｒｐｍ～１８００ｒｐｍである、請求項１に記載のウエハの製造方法。
  4. 前記加工ステップは、化学的機械的研磨（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）ステップをさらに含む、請求項１に記載のウエハの製造方法。
  5. 前記化学的機械的研磨ステップが行われたウエハは、
    一面及び他面を含み、
    前記一面において総スクラッチの長さの和が、前記ウエハの直径の長さ以下であり、
    前記一面において０．３μｍ以上の粒度を有するパーティクルの平均密度が３／ｃｍ２以下であり、
    前記一面においてマイクロパイプの平均密度が３／ｃｍ２以下である、請求項４に記載のウエハの製造方法。
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