長野電子の仕事 -Works-
シリコンウエハーができるまで
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)によりウエハー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エハーの原点がこの工程にあります。
現時点でのウエハーをアズカット・ウエハーといい、切断面も粗く厚さにもバラつきがあります。
べべリング
スライスされたウエハー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エハー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。
ラッピング
スライス時に残されたウエハー表面の加工歪層を薄くし、またウエハー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・ウエハーと呼ばれる状態のものが出来上がります。
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、ウエハー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・ウエハーと呼ばれる、事実上CLEANなウエハーとなります。
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、より高品質なウエハーに仕上げるために、アニールの他にPBSやCVDといった工程もあります。
CVD
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、これをウエハー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エハー品質を得られます。
PBS
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、ウエハー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
ウエハー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)を持つミラーウエハーに磨き上げます。
この工程で仕上げられるポリッシュド・ウエハーといわれるものは、全く歪みの無い美しい鏡面を持つミラーウエハーです。
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なウエハーに仕上げられます。
AAAのクリーンルーム内にて、ウエハー表面の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エハーが完成します。
製品
【EP工程】
EPW
鏡面化されたポリッシュドウエハーをエピ炉内で、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エハー表面を形成する行程です。
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エハーです。
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。。