次世代ウェーハ開発への挑戦
半導体デバイスには、高集積化、高性能化、経済合理性向上を同時に達成されることが求められます。
これを実現するには、ウェーハの口径を単に大きくするのみならず、その清浄度、平坦度をはじめとするシリコンウェーハの高品質化が不可欠となります。口径の拡大に伴い、その製造工程でのハンドリングが難しくなるなか、数々の技術革新が進みました。
シリコンウェーハの製造プロセス

進展する技術革新
単結晶シリコン引上工程でのブレークスルー

ウェーハ口径の拡大に伴い、製造される単結晶シリコンインゴットの重量が重くなるほか、インゴットの引上げや冷却に長時間を要するため、高品質な結晶の安定生産が難しくなります。SUMCOでは、大重量への対応や結晶品質の制御に関して、300mmウェーハに最適化された製造プロセスを高いレベルで確立しています。
製造環境の超クリーン化に向けたブレークスルー

シリコンウェーハの製造工程のすべては、高い清浄度を確保したクリーンルームとなっています。さらに、ウェーハを暴露する空間のみを局所的にクリーン化するミニエンバイロンメント技術を導入しています。
また、ウェーハ加工の工程間搬送にはFOUP(Front Opening Unified Pod)と呼ばれるウェーハキャリアを用い、クリーンルーム環境で密閉して自動搬送し、人の手を介さずに次の工程へと送る技術を採用しています。
シリコンウェーハの高品質化に向けたブレークスルー

ウェーハのポリッシング(鏡面研磨)工程において、表面と裏面を同時に研磨する両面研磨技術を導入しています。両面を均一な圧力で研磨し、同じ表面状態に加工することで、より高い平坦度を実現しています。

また、工程内のウェーハ移送には、表面清浄度向上のため、ウェーハの端面を保持するエッジ・ハンドリングを採用しています。従来の裏面ハンドリングに比べ、ウェーハ裏面の汚染や物理的なダメージを避けることができます。
前述のように、200mmから300mmへと移行するなかで、シリコンウェーハの製造技術は大きく革新されました。
同様に口径が1.5倍となる450mmウェーハの製造にあたってはどうなのでしょうか。これら300mm化における技術革新の延長線上でスケール・アップをはかっても、最適な450mmウェーハ製造ラインの構築は多くの困難が予想されます。





