研究開発された技術紹介

次世代半導体のサファイアやSIC基板の研削・研磨プロセスにフォーカスする。課題は、研磨工程の高能率化と自動化プロセスであるため、本研究では、スラリー方式からダイヤモンド固定砥粒方式への代替とハイドロ研磨システム及び自動化システムを開発することで、ウエハプロセスの生産性・効率化の向上、低コスト化を実現する

ハニカム形状の砥石を具現化。ダイヤ肉厚が0.5㎜以下、厚みが5㎜以上のハニカム砥石であることが特徴。
ダイヤ肉厚とハニカムの大きさで切れ味と砥石寿命を任意に制御できることが特徴。

・ハニカム砥石の作製
‐樹脂系ボンド材を用いた砥粒含有シートの開発は完了
‐めっきによる金属系シート成形方法を考案(Y字ハニカム)し、これまでの課題を解決
‐一部について金属系ハニカム砥石を製作
‐また、ハニカム孔に埋め込む多孔質中子及び弾性中子の材料特性・耐久性に優れた中子の製造方法を確立
・ハイドロプロセス
‐多孔質中子を介したハイドロプロセスの効果を評価するため、切れ味や寿命の測定を行っている
‐高硬度材料は勿論のこと大型基板加工への対応についても検証中
・エアロフィクスを用いた自動搬送システムの開発は概ね完了

本研究に関連して5件の特許を出願。

次世代半導体のサファイアやSIC基板の研削・研磨プロセスにおいて、高能率化と自動化プロセスを実現する技術

最終ユーザーでのテストを実施中

・切れ味制御、研削・研磨品質の制御、砥石寿命の制御が簡単にできる
・また、砥粒含有シートを利用した砥石作製は、低コストでの生産が可能で、設備投資額も少なく実施できる

・次世代パワー半導体であるSiC基板やサファイア基板については、国内の素材メーカがターゲットになる。具体的には、SiC基板の「縁ダレ」や「そり」等の形状不良、サファイアの加工について具体的なニーズを把握している
・この他にも、ディスプレイ用強化ガラスの研磨やSiウエハの再生加工でも試験加工の要望がある。3Dパッケージ(金属配線パターンへの樹脂モールディング)の平面加工では、砥石の目詰まりと切れ味低下の問題に直面しており、国内のガラス素材メーカや海外の半導体メーカ、基板加工業者は、本事業のハニカム砥石にかなりの期待を寄せている
・また、比較的軟質な材料ではあるが、本事業のハイドロプロセスをベアリング保持器の焼入れ材料の両面研磨に適用した際の効果が期待されている
・今後は、上記のユーザーテストを積極的に実施し、ハニカム砥石、ハイドロプロセスの有効性を実証したいと考えている

ユーザーテスト中

大手平面研削盤メーカと提携を行う予定