ノリタケ株式会社 (本社：愛知県名古屋市、代表取締役社長：東山 明、以下 ノリタケ) は、炭化ケイ素 (SiC) ウエハーなどの製造における研磨工程で使用する、ダイヤモンド砥粒内包型研磨パッド「LumiDia (ルミディア) 」を開発しました。本開発品は、ダイヤモンド砥粒を内包する独自構造により高い研磨性能を実現し、ダイヤモンドスラリーでは困難であったSiCウエハーの端面研磨を可能にしました。水のみでの研磨が可能なため、産業廃棄物の低減にも貢献します。

近年、自動車の自動運転技術の進歩やEV化に伴い、高電圧･大電流に対応可能なパワー半導体の採用が増加しています。これに使用されるSiCウエハーの製造工程では、研磨によってウエハー表面を平坦化し、表面粗さを小さくすることが重要であり、硬く脆い材料を効率よく加工するために、ダイヤモンドスラリー^※1を用いた研磨が行われています。しかし、研磨時にはスラリーを流す必要があり、使用後は産業廃棄物となるほか、ダイヤモンド砥粒の安定調達への関心も高まっていることから、使用量の削減が課題です。

SiCウエハーは6インチから8インチへと大口径化が進み、1枚のウエハーから得られるチップ数の増加に伴い歩留まり向上の重要性が高まる中、ウエハー端面 (外周部) の精度向上が重要な課題となっています。端面の表面粗さが大きいと、欠けや割れ、異物付着のリスクを高め、デバイスの特性や信頼性、歩留まりに悪影響を及ぼす可能性があります。しかし、端面は曲面形状であるためダイヤモンドスラリーが保持されにくく、SiCのような硬脆材料では研磨効率が著しく低下するため、端面研磨の技術開発が求められています。

SiCウエハーの端面研磨を実現し、ウエハーの大口径化に貢献

ダイヤモンドスラリーでは困難であったSiCウエハーの端面研磨を実現。これにより、ウエハーの欠け･割れや異物付着を抑制することで歩留まりを向上させ、8インチ化が進むSiCウエハーの安定供給に貢献。水のみでの研磨が可能なため、産業廃棄物を低減。

＜端面研磨加工のイメージ^※2＞

LumiDiaは、SiCウエハーの端面研磨用途に加え、セラミック基板の平面研磨においても、ダイヤモンド砥粒の使用量削減やパッドの長寿命化を実現します。これらの特長を活かし、半導体分野での用途展開を進めていきます。 

※1　ダイヤモンド砥粒を水溶液などに分散させたもの。硬質材料の研磨工程で広く使用されている。
※2　図は、半導体関連装置メーカーである株式会社BBS金明の端面研磨加工方式を基に作成したイメージ。