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ウェーハ常温接合加工

ウェーハの常温接合加工とは

Mipoxでは、SiC、GaN等の化合物半導体基板から、SiN、AlN、MgO/Al2O3等の多結晶セラミックス材料まで、一般的に研磨加工が困難とされる難削材(難研磨材)に対し、高精度な表面を創出する事が可能です。各加工対処物・用途に合わせ、専用の研磨工程・研磨剤を自社開発しており、Mipox独自のプロセスでお客様のご要望にお応え致します。また、ZYGO、AFM等の一般的な表面粗さ測定機の他、ウェーハ全域の表面状態を高効率で確認する事が可能な外観検査装置「Micro-Max」を自社開発、運用しております。

ウェーハの常温接合加工に求められる要件

表面粗さと接合技術の関係

ウェーハの接合加工は非常にデリケートであり、僅か数nm(ナノメートル)程度の微細な凹凸や異物でさえ、接合不良を引き起こす直接的な原因となります。大半の場合、接合加工を実施するウェーハの表面は可能な限り平滑である事が望ましいとされており、研磨加工やCMP加工等の手法で、0.2nm(Ra)程度の表面粗さが求められます。また、ウェーハのエッジ部近傍に存在する「ダレ(ロールオフ)」についても、良好な接合加工を妨げる大きな要因となるため、それを抑えた研磨加工(平面度向上処理)が要求されます。

究極の表面粗さの創出

Mipoxでは、SiC、GaN等の化合物半導体基板から、SiN、AlN、MgO/Al2O3等の多結晶セラミックス材料まで、一般的に研磨加工が困難とされる難削材(難研磨材)に対し、高精度な表面粗さを創出致します。また、ZYGO、AFM等の精密測装置や外観検査装置「Micro-Max」も保有しているため、正確に表面状態を把握することが出来ます。オシレーション機構やヘッド回転機構など独自の機構を備えた研磨フィルム式平面研磨装置と当社の研磨フィルムとの組み合わせにより、研削加工レベルの高レート研磨~鏡面処理まで対応し、接合に適したウェーハ平面を実現致します。

ウェーハ常温接合加工の工程

Step 1

平坦化(CMP) :各異種素材ウェーハの平面部を研磨し、接合に必要な表面粗さと平面度を得ます。

Step 2

洗浄 :ウェーハ平面のパーティクル(汚染物質)を除去します。

Step 3

検査 :接合に支障を与える傷や汚れがウェーハ表面に残存していないか、外観検査装置「Micro-MAX」で確認します。

Step 4

接合加工 :異種材料の2つのウェーハを、適した接合方式・条件で接合させます。接合状態はIRなどで確認します。

Step 5

エッジ研磨 :後工程で適用されるプロセスに応じ、接合が済んだウェーハのエッジ部を研磨し整えます。

Step 6

平面研磨 :接合したウェハの薄化加工(平面研削加工・ポリシング(CMP)加工)を実施します。

ウェーハ常温接合の技術

Mipoxのウェーハ接合加工サービスは、4インチ、6インチウェハを主に対象としておりますが、3インチ以下の小径ウェハ、異形ウェハ、ハーフインチサイズウェハ等にも柔軟に対応致します。
※ウェハのサイズにより治具や専用ホルダーが必要になる場合がございますので、ご相談ください。

〇超高真空中でアルゴンボンバードメントによる常温直接接合
超高真空中アルゴンボンバードメントによる接合加工。再付着分子の影響を抑える処理を施し、大面積においても均一な処理が可能です。

 

〇ナノアドヒージョン接合
Si原子を接合界面に介在させる事でイオン結晶性の材料でも接合を可能にした方式です。様々な接合アプリケーションへの適用が期待されており、通常接合が困難とされる材料(素材)に対して柔軟に対応可能です。

 

〇真空親水化接合
超高真空中アルゴンボンバードメント処理と併せSiビームを照射することで接合界面のOH基の量を増やし、接合強度を向上させる事が可能です。

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