ウェーハ製造装置の動向(2022年3月18日)

粗研磨から鏡面仕上げまでの加工に対応

 デバイス構造、プロセスの微細化に対応するため、ウェーハに対しても高い品質が要求されている。その実現のため、製造プロセスにおいても一層の高品質化が進められている。半導体に使用されるシリコンウェーハの製造プロセスは、単結晶シリコンを引き上げ、インゴットを製造、インゴットをスライス、表面の研削、平坦化(グラインディング)後に、さらにウェーハ端面からの割れ(チッピング)を防止するための面取り加工(ベベリング)を行う。その後、半導体製造に使用できるように研磨工程を行う。
 研磨工程は、粗研磨(ラッピング)、エッチング(ウェット処理)、精密研磨(ポリッシング)で構成される。ラッピング処理は、スライス時に残されたウェーハ表面の加工歪層を薄くし、厚さのばらつきや研磨ムラを制御しながら、ウェーハ両面を平行になるように、ウェーハを所定の厚さとする。
 処理方法は、平坦度の高い定盤にウェーハを挟み込み、圧力をかけ研磨する。研磨には遊離砥粒(スラリー)を使用する。両面研磨のほか、SiC、GaN、GaAsなどの化合物半導体向けに片面研磨を行う装置もある。また、スラリーを使用せず、多数の砥石を配置した研磨定盤を使用し、定盤平面とワーク(研磨対象)を摺り合わせることで研磨を行う装置も開発されている。