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5超の技術

超平滑化技術

SiCウエーハの平滑化

SiCウエーハの平滑化地球温暖化を防止する為に、消費電力が抑えられるグリーンデバイスとして注目されているSiCは、ダイヤモンドに次ぐ硬さで、研磨加工に長い時間を要する素材の1つです。
最適化された研磨技術により、nmオーダーの平滑化が実現しています。
写真にケミカル-メカニカルポリシングにより研磨されたSiCウェハーを示します。

化合物エビウエーハの平滑化

化合物エビウエーハの平坦化 基板ウエーハ表面にエピタキシャル成長された表面は微細な凹凸が発生することが多く、特に液層成長されたエピウエーハでは、エピ層の厚みバラツキが数十μmに及ぶこともあります。この表面状態を改善することにより、製品特性が改善されます。

図1:研磨除去量を最小限に抑え、エピ層の厚み形状を残したまま表面の微細な凹凸のみを除去し、エピ層表面を滑らかに研磨することが可能です。
図2:エピ層表面に対して裏面を基準に一定の厚みに揃えることで、エピ層表面をSUBウエーハ表面のように平らに仕上げることが可能です。(エピ層の最も薄い部分に厚みを揃え、平らにします)
図3:エピ層表面を平らに研磨加工した後、裏面の基板ウエーハを全て除去し、エピ層のみを残す加工が可能です。

表面除去量1μm以下より対応可能です。 化合物エピタキシャルウエーハの中でも、特にGaP、GaAs系のウエーハで多くの加工実績があります。 エピ層の状態、ご希望されるできばえにより除去量、加工方法についてはご相談下さい。

 

超平坦化技術

シリコンウエーハの平坦化

シリコンウエーハの平坦化MEMS用Si基板若しくはSOI用支持基盤は、小口径(6"φ以下)でもより良い平坦化が必要としています。 当社の研磨技術を用いれば、小口径でも高精度な平坦度を確保できます。

酸化物ウエーハの平坦化

酸化物ウエーハの平坦化ウエーハの形状精度にはその凹凸周期に応じて、フラットネス、マイクロラフネスなどがあり、それぞれのレベルでお客様の御要望があります。当社では両面ラップ機や両面研磨機を使用し、高い平坦性を実現しております。

一方、所望のデバイス特性を得るべく、意図的に裏面を粗加工したウエーハの御要求もあります。表面は鏡面、裏面は粗面とするため、表裏で面粗さが異なることになり、結果として大きなソリが発生してしまいます。

当社では、ラップ、研磨、ウエットエッチング技術などの最適化によって、ソリを抑制または矯正し、お客様のニーズにあった加工を実施しております。

SiC ウエーハの平坦化

SiCウエーハの平坦化製品を小型化する為には、集積度を上げる必要があり、平坦化技術が必要になります。
写真に最適化された研磨技術により作り込まれた平坦度を示します。

SOIウエーハの厚さ制御

通常のSUBウエーハで要求される厚み公差は、標準品では±15μm程度のものであるため、厚み制御技術としてもミクロン単位の制御で十分でした。しかし最近注目されているSOIウエーハなどでは、特に活性層面の加工に要求される精度として、サブミクロンの加工精度が要求されるようになっています。

中間工程でのサブミクロンの測定を実現するため、温度変化の影響を受けにくい測定ゲージを独自開発いたしました。それにより研磨作業工程での中間チェックでも、サブミクロン精度の測定・確認が可能となり、全厚・平行を補正する追加研磨を実施することが可能となりました。また、通常使用する研磨剤では1μm以下の除去制御が難しいため、研磨剤もサブミクロン制御用に独自に開発したものを使用いたします。

量産レベルで厚み公差±1~2μm(4inchまで)、±2~3μm(6inch)の全面保証が可能です。

 

超薄化技術

シリコンウエーハの薄化

シリコンウエーハの薄化写真はケミカル-メカニカルポリシングにより両面研磨された150φSiウエーハで50μmの厚さを示します。

片面加工で薄くする技術を持ち合わせており、既にパターンが形成されているウエーハの裏面側を研磨加工し薄くする事も行っております。
薄くなるにつれワレやすくなりますが、グラインダーによる加工と比較すると加工歪みが少なく仕上げる事が可能となり、ワレにくい特徴があります。

酸化物ウエーハの薄化

酸化物ウエーハの薄化製品の小型化、高精度化、特殊用途への展開を目的に、各種ウエーハの更なる薄化が求められています。通常のウエーハ厚さは数百μmから1mm程度ですが、センサー用基板などには30μm以下のLiTaO3ウエーハが必要となっています。人の毛髪は直径わずか70μmですが、その半分以下を実現しなければならないのです。

当社では、2.5インチLiTaO3ウエーハを25μm厚さに安定して加工、生産する薄化技術を確立しています。LiTaO3のような結晶方位性をもつ単結晶材料でも、表裏両面の研磨による加工変質層の除去を行っているため、研削仕上げやラップ仕上げに比べ割れにくくなっています。

化合物ウエーハの薄化

化合物ウエーハの薄化GaAsで80μm程度の厚さまではウエーハ単体での加工・納品という形態を取ることが可能です。
お客様のニーズによってはウエーハを支持基板に接着した上での加工・納品という形態を取らせて頂くこともあります。
ミクロン単位のオーダーでご希望の厚みまでどこまでも薄化することが可能です。
試作品、テスト品としてはII-VI族、III-V族加工物ウエーハとも仕上げ厚み5~10μmの加工実績があります。また、現在最も量産レベルで加工している薄化素材としては、表面パターン付GaAsウエーハの裏面側を研磨除去し、全厚100μmに量産加工しています。
弊社ではミクロン単位のオーダーであればいくらでも薄く加工することが可能です。しかし、この時必ず懸案事項として持ち上がるのが「加工後の薄くなった素材をどの様にお客様にお返しするか」と言うことです。弊社では研磨加工技術だけではなく、様々なお客様とのお取引の経験から、素材に対する最適な包装、梱包形態のご提案をさせて頂くことが可能です。

 

超清浄化技術

SiCウエーハの清浄化

SiCウエーハの清浄化クリーンデバイスとして着目されているSiCは、集積度の高密度化・更なる高効率を目指す為にはパーティクルも重要な位置づけになりつつあります。
当社は洗浄に関しても、素材に適した技術を持ち合わせております。 写真にSiCの洗浄レベルを示します。

 

 

 

 

 

超無歪化技術

酸化物ウエーハの無歪み化

酸化物ウエーハの無歪み化切削、研削、スライシング、ラッピングなどの機械加工を行うと表面近傍の結晶は破壊され、キズが発生するだけでなく、その影響で結晶内部に応力が発生します。これらダメージ層は"加工変質層"と呼ばれ、基板結晶の電気特性を劣化させるのみならず、デバイス形成時の熱処理で転位が発生し、機械的強度の低下を誘発する可能性があります。

研磨加工により、問題となる加工変質層を除去することが可能です。一方、鏡面に見えても、酸性薬液等によるウエットエッチングで加工変質層は顕在化する場合もあります。

当社ではケミカルメカニカルポリッシングを含めたプロセス最適化により、素材表面を無歪みな状態に仕上げ、お客様に提供しております。

 

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