ウエハ/基板用 研磨装置

ウエハ研削装置とは、ウエハを機械的に削り、平坦化や鏡面加工したり、薄くする装置です。

シリコンウェハの製造工程における「研削工程（grinding process）」とは、シリコンインゴットからウェハを切り出した後、そのウェハの厚みや表面の平坦度を調整するために行われる重要な工程です。

ウエハの製造工程における研削工程

シリコンのインゴッドからワイヤソーでウエハを切り出した後の工程で、規格の厚さになるよう研削を行います。粗研磨はラッピング、仕上げの研磨はポリッシングと呼ばれています。片面ずつ研削する、両面同時に研削する方法があります。

厚みの調整: 切り出されたウェハの厚みは均一でなく、ばらつきがあります。研削工程では、この厚みを均一に調整します。
表面の平坦化: ウェハの表面は、切断後に微小な凹凸が生じます。研削によってこれらの凹凸を取り除き、表面を平坦にします。
ウェハの強度向上: ウェハの表面を滑らかにすることで、次の工程で発生する可能性のある微細なクラック（亀裂）や欠陥の発生を抑え、ウェハの強度を向上させます。

SEMI規格のウエハの厚さは、8インチで725μm、12インチで775μmです。

製品によっては規格の厚さでは厚すぎます。

スマホでは、スマホ本体を薄くする必要があり、また数多くの電子デバイスを積層して搭載するため、一つ一つのチップの厚さは極限まで薄くする必要があります。

また、シリコンIGBTなど多くのパワーデバイスにおいては、ウエハの厚さが薄いほど電力損失が少なくなるため、50μm前後まで薄くする必要があります。

ダイシング（小片化）する前に、素子が形成されている面と反対側、つまり裏面を削り落とし、ウエハの厚さを薄くします。この工程をバックグラインド（Back grind: BG）、あるいは薄化（Wafer thinning）と呼んでいます。

半導体製造における研削装置は、ウェハの表面や裏面を研削して厚みや表面の平坦度を調整するために使用される重要な機器です。特に、シリコンウェハの製造やバックグラインド工程で使用されます。以下に、半導体製造用途の研削装置の主な機器構成について説明します。

研削ヘッドは、砥石（グラインディングホイール）を保持し、高速回転させてウェハを削る装置の中心部分です。研削ヘッドは次の要素から構成されます。

砥石（Grinding Wheel）: シリコンウェハを削るための主要な研削部材であり、ダイヤモンド粒子やCBN（立方晶窒化ホウ素）などの非常に硬い研削材が使われます。粗研削用、精研削用など、研削の目的に応じて異なる粒度の砥石が使用されます。
スピンドル（Spindle）: 砥石を回転させる軸です。高精度で安定した回転が求められるため、スピンドルの振動やブレを最小限に抑える設計が重要です。