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精密加工

低速・低加圧で鏡面加工が可能で、大口径シリコンウエハにも対応できる新たな切削加工技術の確立

東京都

ミクロ技研株式会社

2020年3月19日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 大口径シリコンウエハの極薄化に対応した高精度切削加工技術の研究開発
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 半導体
産業分野でのニーズ対応 高性能化(精度向上)
キーワード 極薄化、ウエーハ
事業化状況 研究中止または停滞中
事業実施年度 平成22年度~平成22年度

プロジェクトの詳細

事業概要

半導体業界向けウエハは大口径化と極薄化が進み、その厚さは50μM以下である。現在、ウエハの裏面の鏡面加工はスラリー研磨による高加圧方式が採用されているが、ウエハ破損や配線へのスラリー染み込みなどの問題がある。そこで、衝撃防止構造砥石、ポーラス樹脂ダイヤモンド砥石及び低速・低加圧での研磨が可能な装置を開発し、現状の課題を克服でき、かつスラリー廃液処理の必要がない環境に配慮した高精度切削加工技術を提供する

開発した技術のポイント

低速・低加圧で鏡面加工が可能で、大口径ウエハにも対応できる高精度切削加工技術を開発
・衝撃防止構造砥石、ポーラス樹脂ダイヤモンド砥石及び低速・低加圧での研磨が可能な装置を開発する
・安定した超低加圧制御の開発→0.1KPa以下の制御
・ウエハ接触時の衝撃防止技術の開発→砥石に0.5KPa前後の圧力接触
・衝撃防止砥石、ポーラス樹脂砥石搭載装置→大口径ウエハで歩留まり100%

(新技術)
<衝撃防止構造砥石、ポーラス樹脂ダイヤモンド砥石>
<低速・低加圧での研磨品>
(工程)
粗研削→仕上げ研削(衝撃防止構造)→低速・低加圧での鏡面加工
・衝撃防止砥石によるウエハ破損の撲滅
・ポーラス樹脂砥石の採用で純水加工を実現(スラリーレス)。かつ静電気の発生も解消
・0.1Kpaの加圧で低速兼加工。業界要求の良好なウエハ表面性状を確保可能

具体的な成果

・衝撃防止構造砥石の開発
‐単層砥石と同列に樹脂を4個入れた衝撃防止構造砥石構造を検討し、目標とする加速度、チップ強度等をほぼ達成
・低速・低加圧用ポーラス樹脂砥石の開発
‐強靱なポーラス樹脂砥石やセラミックス系ビトリファイド砥石の開発に成功し、最終仕上げ面粗さ:3nmRa、研削比:γ=30を達成。生産現場で使用可能な状態となった
‐砥石の自己ドレスサイクルの解明、破砕層深さの観測データより、従来の#400⇒#2000⇒#8000工程から、#400⇒#8000工程の目処が立ち、生産性向上が期待できる
・低速・低加圧用装置の開発
‐研磨初動時、砥石とウエハ接触時の荷重低減化に成功し、衝突防止技術、超低加圧制御技術を確立
‐矩形断面よりも丸型砥石が長波うねりで加工し、研削効率も優れていることが判明

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

違う観点からのアプローチで研究開発中

提携可能な製品・サービス内容

共同研究・共同開発

製品・サービスのPRポイント

・ロス削減→0.1kpa以下の低圧加工技術の開発により、薄型ウエハの破損を防止する
・歩留まり向上→独自の砥石と機構の開発により、30µmの大口径ウエハで歩留まり100%を実現する
・低圧加工技術の当初の目的は、薄型ウエハの破損防止であったが、最近になってベアウエハのGBIR(SBIR)精度が高まり、本技術の必要性が増してきた

今後の実用化・事業化の見通し

違う観点からのアプローチで研究開発中

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 ミクロ技研株式会社
事業管理機関 ミクロ技研株式会社
研究等実施機関 メゾテクダイヤ株式会社
学校法人五島育英会東京都市大学

サポイン事業者 企業情報

企業名 ミクロ技研株式会社(法人番号:9010001058326)
事業内容 半導体及びFPD製品の製造装置の開発・製造及び販売
社員数 118 名
生産拠点 東京工場(埼玉県)、九州工場(熊本県)、牙山工場(韓国)、常熟工場(中国)
本社所在地 〒103-0026 東京都中央区日本橋兜町15-12
ホームページ http://www.micro-eng.co.jp
連絡先窓口 総務部 松下司
メールアドレス t-matsushita@micro-eng.co.jp
電話番号 03-3668-8132