Ⅲ -V族半導体、I.R.,光電子、および類似材料の高精度な精密薄化システム

高精度、最高の表面仕上げを要求される用途に詳細な操作技術と十分な技術の移転、および総合的なアフターサポート

はじめに

ロジテック社は、ウエハーの表面仕上げ、薄化、形状調整等の問題解決、ならびに、これらの工程をお客様の薄手、または極薄手ウエハー・デバイス製造工程全体の中に組込む手助けを致します。
精密加工装置を設計、製造し、複雑な材料加工分野で長年培った経験に基づき、どんなデバイスの製作工程であっても、お客様に最速で、最も能率的な方法をご用意できます。

この章では、ロジテック社の半導体やその関連用途向けシステムの概説とGaAs等の材料の精密加工装置類の簡単な紹介を致します。加えて、システムのご購入に併せてロジテック社が提供する総合的な技術移転やカスタマーサポートのご説明と、数量や精度に関するご要求に対するロジテック社システムの考え方をご説明します。

用途分析

  • ウエハー保持板への接着(精度は高・中・低がある)工程
  • シングルまたはマルチのワークステーション装置を使う治具制御ラッピング/ポリッシング工程
  • 管理された環境内での、穏やかなケモ・メカニカル・ポリッシング、または強力なケミカル・ポリッシング工程
  • 要求された最終結果の確認に見合った測定、検査機能工程

先ず初めに、お客様と話し合いながら使用すべき機械、専用アクセサリー、操作技術などを選び、お客様個々の課題に対して最良の解決策となる基本を作ります。
この話し合いで、お客様の求めている製造数量、サンプル形状、表面仕上げ、加工精度などの詳細が解ります。
時には、お客様の生産工程案を開示頂く事が必要ですが、ロジテック社はお客様の知的財産に関わる情報の守秘に万全を尽くします。
お客様のご要求内容を分析させて頂いた後、ロジテック社はその用途に適した装置をご提案し、最適な加工技術と機械システムについての正式見積をお出しします。
これには適切な組合せとして、右の工程の中から一つ以上の工程が含まれる事になるでしょう。
ロジテック社独特のコンサルテーション・ アプローチにより、お客様は最新で最適の ロジテック社の機械システムを使い、最良の結果を手にされる事でしょう。

開発試作用かフルスケールの製造用か

ロジテック社は、高精度ウエハーを年に数枚しか必要としない生産数量最小の研究開発用から極薄の高精度ウエハーを週に数百枚も必要とする専用製造装置まで、非常に広いレンジのシステムを提供しています。
ロジテック社のシステムは生産数量の増加要求に対応できる設計になっています。従って、プロジェクト開始時には1台のシングルワークステーション装置でスタートしても、必要に応じてシングルまたはマルチワークステーションを後で追加する事ができます。
これには開発当初の投資を押さえ、残りを生産増加が必要な時に複数装置を追加する為に使え、複数装置使用による失敗に基づく損失を最小限に抑えられる、という二つの大きなメリットがあります。
特にデリケートで高価な材料を加工する場合には、失敗による損失が無駄になりません。
また、各装置は数量や産出量の増加に応じて他の工程で使う事も可能です。
プロジェクトが進むと、より高い精度が求められるかも知れません。
この場合も同様に、より高精度のアクセサリーを当初のシステムに追加するだけで済みます。
通常、お手持ちの機械は簡単にグレードアップでき、陳腐化しません。

精度

ウエハー片面のラッピングや研磨を行うものから極薄ウエハー製造用の超高精度な設備まで、広範囲のオプションが用意されています。
厚みや平行度の精度は、数ミクロンから1ミクロンに達するレベルのものまであります。
ロジテック社のラボでは、ウエハーは厚さ10ミクロン(または以下)迄、製造されています。
そこまで薄いウエハーが必要でなくても、そのような極薄ウエハーの製造技術が既にある、という事が業界標準で
日々厳しくなっている中で、少なからぬ技術的バックアップ・ポイントになっています。
ロジテック社の装置は汎用性が高く、パラレル・ウエハーが作れると同様、同じ装置が精密なウエッジ角のサンプルを作る手段にもなり得るのです。

他の用途

特殊材料の切断、形状加工、表面仕上げが必要な場合には、ロジテック社がお役に立ちます。
レーザー・ロッド、光学ウインドウやミラー、光電子材料、金属、結晶、ガラス、セラミックス等は全て多様なロジテック社の一連の装置で容易に処理できます。

技術移転

ロジテック社のラボでの研修/技術実習には、装置やウエハーの取り扱い、洗浄、接合、ボンディング、測定、加工調製等が含まれ、オペレーターはこれらに習熟できます。
長年の経験から、使用説明書だけでは必要な点をオペレーターに細かく伝えるのは困難だという事が解っています。
集中的な個別研修や実習により初めて、ロジテック社のシステムを効率よくご活用頂ける安定した基礎が出来あがります。
この観点からロジテック社はどの様な結晶材料加工の時でもシステム操作全般とメンテナンスを含む3日間の研修コースを用意しています。このコースの中には、それぞれの加工技術を磨く加工実習も入れてあります。
このような独特のアプローチにより、お客様の現場へのシステム導入がスムーズに行えます。

カスタマーサポート

お客様への導入を成功させ、更に高度なアフターサービスのご要望に応えるべく、ロジテック社では「カスタマー・サービス」部門にスペシャリストを揃えています。
役割の第1は、お客様の現場でロジテック社のシステムをフルに性能を発揮させる事です。
問題が発生した場合は、それがメカであれ、エレクトロニクス、或いは技術的な問題であれ、迅速に解決する事です。
この観点からロジテック社は、問題を直ちに解決する為なら「文句なしに」不良部品を即時交換する、というポリシーを掲げています。

ウエハー保持の為のディスクボンディング

指で押さえる生ウエハー接着法は、200μ以上の厚手ウエハーや低精度ウエハー向きです 吸引、加圧両機能を備えたシングルステーション型ウエハーボンディングユニット
BJ6接合治具などを使う軽負荷のボンディング法は、中位の精密度、または中等厚みのウエハー向きです 両面接着や4

デリケートな材料を100μ以下の極薄タイプに能率的に加工する最も良い方法は、仮にでも永久的にでもウエハーをガラスサブストレートに接着することです。

使われる技術や装置は、要求されるウエハーの厚み均一性、サンプルの直径、ウエハー上のデバイスの有無等により変わりますが ロジテック社は、ご要求に最も合致する装 置を提供します。

オプションも基本的なハンドボンディング用から高容量精密接合用まで揃えています。
接着層の厚みが特に重要な場合は、WCS10ワックス塗布システムを使い、先ずガラスサポート板を使うと良いでしょう。

メカニカル研磨 ― ラッピング

PP5GT精密ラッピング/ポリシング治具小規模研究開発や小規模生産向け:PM5自動ラッピング・マシンに取り付けたPP5GTでラッピング
LP50自動機では、プレート形状が自動的にモニターされ、オペレーター時間を節約しサンプル品質も加工能率も改善しながら目標の形に調製されます。本機は、4ウエハーを3枚迄同時に扱えます。

ウエハーのメカニカルラッピングで高精度治具を使えば、ウエハーはラッピングプレートやポリシングプレートに上手くコントロールされて当たり、最適の形状が得られます。

精密メカニカルラッピングは普通、裏面ラッピングやウエハー薄化、例えばアルミナ研磨材を使用したサンプルの厚さ調整等に使われます。
ウエハーはPP5、PP6、PP8等の治具にマウントされます。

基本となるラッピング・システムは標準のシングルワークステーションPM5ですが、LP50は2ワークステーション、3ワークステーションと増やせ、6″ウエハー用には2ステーションのLP60があります。PM5、LP50の自動プレート平坦度コントロール機能付きバージョンでは、サンプルの加工品質が上がり、反復製造能力を大幅に上げられます。目的が、研究開発用か、サンプル加工数量の欲しい生産用によって選定下さい。

ケミカルポリシング

CP3000ケミカルポリシング装置 CP4000ケミカルポリシング装置
Chemlox研磨液を使うケモ・メカニカル・ポリシング用PM5とPP5GT

化学反応を使う研磨は、結晶損傷を最小に抑えたい、或いはポリシング表面以下の精度にしたい等の半導体ウエハーの研磨にかかせません。
使用装置は耐薬品仕様であり、毒性ガスや腐食性ガスを迅速に排出できなければなりません。

ケモ・メカニカル・ポリシングは、IRアラインメント等用の品質を改善する為、ケムクロス・パッドとくみあわせて次亜塩素酸ナトリウムをベースにした「クムクロス」 研磨液を使います。

PM5の特殊バージョン、PM5オート、LP50、LP50オート、LP60と特殊治具が強力な研磨液と組み合わせて使われ、これらには(C)という補助記号が付きます。
ケミカルポリシングには、形状精度と共に、ダメージフリーサーフェスやサブサーフェスを作る為、ブロマイン・メタノールや過酸化アルカリ等の強力研磨液を使います。

CP3000とCP4000は耐腐食材料で作られ、少量生産用、多量生産用があります。

測定と検査

ロジテック社の機械技術に習熟したユーザーは、最高の仕上げ表面と厳しく管理した形状のウエハーを生産できます。
その結果は通常、干渉計や接触型ゲージまたは非接触型(エア)ゲージで検査します。
ロジテック社は精密材料加工用に使われる全範囲の測定/検査装置を提供、或いは推奨できます。

GI20平坦度測定システム CG-10接触ゲージ:ウエハー厚み測定用 NCG-2非接触ゲージ:デリケートなサンプルに最適

厚み測定

ウエハー厚みの精密測定はNCG-2非接触厚み測定ゲージで行います。非接触なので脆性半導体材料の測定には最適です。他にCG10精密電子測定システムがあります。このゲージは対象の表面に接触するので余り脆弱でない材料向きです。

干渉測定法

一般的なフィゾー干渉計と違い、GI20は非反射面を測定できます。ポリシングをする前にラップ面/基面のチェックが出来、この傾斜入射干渉計は早くて精確な「研磨途中での」測定が出来ます。
GI20は127mm(5″)迄の表面測定と白黒CRT画面上への干渉縞表示が出来ます。

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