長野電子の仕事 -Works-

シリコンウェーハができるまで

効率的な製造ラインのもと各工程が優れた品質をつくり込みます。

生産プロセス

スライシング

FZ法、CZ法によりつくられた棒状の単結晶インゴットを内周切断機(単数切断)または、ワイヤーソー(複数切断)によりウェーハにスライスしていく工程です。
この工程で結晶軸との傾き、厚さなどが決定されます。反りのないフラットなウェーハの原点がこの工程にあります。
現時点でのウェーハをアズカット・ウェーハといい、切断面も粗く厚さにもバラつきがあります。

↑スライスマシン
↑スライスマシン
↑ ワイヤソーマシン
↑ ワイヤソーマシン
アズカット・ウェーハ
アズカット・ウェーハ

べべリング

スライスされたウェーハ一枚一枚の外周部をダイヤモンドホイールにより面取り加工する工程です。
切断時の外縁部の加工歪層が除去され、同時にインゴットに角度を付けて切断されたウェーハもこの時点で正円に整えられ直径、オリエンテーションフラットなどが決定されます。

べべリング

ラッピング

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、またウェーハの厚さのばらつきやムラを小さくするため、遊離砥粒により両面研磨します。
現時点で、厚さが均一化されたラップド・ウェーハと呼ばれる状態のものが出来上がります。

ラッピング
ラップド・ウェーハ
ラップド・ウェーハ

エッチング

ラッピング工程で薄くした加工歪層を科学的方法(薬品洗浄)により、完全に除去すると同時に、ウェーハの表面に付着した研磨剤、WAX、金属不純物、パーティクル(付着ゴミ)を取り除いていきます。
エッチド・ウェーハと呼ばれる、事実上CLEANなウェーハとなります。

エッチング
エッチド・ウェーハ
エッチド・ウェーハ

熱処理

CZ引き上げにより、結晶内にドープされた酸化ドナーを低温熱処理することで消滅させ、抵抗を安定化させます。
熱処理としては、より高品質なウェーハに仕上げるために、アニールの他にPBSやCVDといった工程もあります。

CVD
エッチング

原料ガスを分解するといった科学的な反応を用いて酸化物、またはシリコンを析出させ、これをウェーハ表面に付着させる方法。
これにより、従来のPWと比較しても、大面積デバイスへの対応が可能なウェーハ品質を得られます。

PBS
エッチング

ポリシリコンをCVD法により裏面に堆積させる方法。ゲッタリング(デバイス活性領域からの不純物等の捕獲)効果が長持ちし、サンドブラスト効果と同一の効果を持たせられる方法です。
つまり、ウェーハ品質の安定と向上のための手段と言うことです。

ポリッシング

ウェーハの表面を極微細な砥粒で研磨し、高平坦でキズや不純物の無い高品質な鏡面(SUPER FLAT)を持つミラーウェーハに磨き上げます。
この工程で仕上げられるポリッシュド・ウェーハといわれるものは、全く歪みの無い美しい鏡面を持つミラーウェーハです。

ポリッシング
ポリッシュド・ウェーハ
ポリッシュド・ウェーハ

超洗浄・検査

超洗浄
検査

クリーンルーム内の超洗浄にて、いかなる付着物もないSUPER CLEANなウェーハに仕上げられます。
AAAのクリーンルーム内にて、ウェーハ表面の0.1μmレベルのゴミや欠陥を検査員の目と検査装置とで厳重に検査する工程です。
この工程を経て、出荷できる高品位ウェーハが完成します。

製品

エピタキシャル
【EP工程】エピタキシャル【EP工程】
EPW
EPW

鏡面化されたポリッシュドウェーハをエピ炉内で、高周波または赤外線で加熱し、その表面にシリコン層を気相成長させ欠陥のないウェーハ表面を形成する行程です。

SOI
SOI

Silicon On Insulatorの略で、シリコン/酸化膜/シリコンの構造を持つシリコンウェーハです。
低電力・高速LSI、高性能センサーや、高性能パワーデバイスなど最先端デバイス用の半導体材料として、注目を集めています。。

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