両面研磨加工における加工物‐定盤間への研磨液浸入現象の解明と効果的な供給技術開発
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22K03839
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 18020:Manufacturing and production engineering-related
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| Research Institution | Kanazawa University |
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Principal Investigator |
橋本 洋平 金沢大学, 機械工学系, 准教授 (30456686)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | 両面研磨 / 両面ラッピング / 両面ポリシング / 研磨 / 研磨液 / スラリ |
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| Outline of Research at the Start |
半導体ウェハなどの主要生産プロセスである両面研磨加工では，近年のDXの推進や省エネルギパワーデバイスの普及を受け，性能向上が強く望まれている．本研究では，両面研磨加工における重要な要素である加工物‐定盤間への研磨液浸入現象の解明に取組み，性能を向上させる技術を開発することを目的とする．研磨液浸入現象を解明のため，研磨液の浸入経路を限定した研磨実験と研磨液挙動の観察実験を実施する．そして，解明した現象に基づき，研磨液の効果的な供給を可能にする技術を検討する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
半導体ウェハなどの製造に不可欠な加工技術である，加工物の上下両面を同時に研磨する両面研磨加工では，近年のDXの推進や省エネルギパワーデバイスの普及を受け，製造コスト削減をはじめとする性能向上が強く望まれている．しかし，その加工プロセスに関する理解はほとんど進んでおらず，革新的技術を着想できる状況にない．このため本研究では，両面研磨加工における重要な要素である加工物‐定盤間への研磨液浸入現象の解明に取組み，性能を向上させる技術を開発することを目的とする．
観察に基づき研磨液挙動の浸入現象の解明を試みた2022年に続き，2023年度は研磨性能を評価できる研磨実験を通じ，研磨速度に影響する因子を検討した．興味深い成果の一つとして，加工物の厚みにより加工物‐定盤間への研磨液の浸入現象が大きく異なり，加工物の上面と下面の研磨速度が逆転することを明らかにした．これはユーザ毎に加工対象が異なるため，研磨特性に関して異なる知見をもっていることを裏付ける結果であり，一般的な理論の構築を目指す学術研究の意義を明らかにする結果であるといえる．さらに加工物上面の研磨速度において，これまで着目されることがなかった加工物を保持するキャリアの果たす役割が大きく，キャリアの最適化により研磨速度を向上できることを明らかにしている．このような取り組みから，両面研磨加工の性能を向上する技術を着想できており，その効果を2024年度に検討していく．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
加工物の厚みにより，上面と下面の研磨速度が逆転するこれまで知られていなかった現象を明らかにするなど，順調に加工物‐定盤間への研磨液浸入現象を解明できているといえる．また，最終的な目標である両面研磨加工の性能を向上する技術の着想もできている．このため，おおむね順調に進展していると判断している．
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの検討で着想されているキャリアと定盤に着目した新技術により，両面研磨加工の性能を向上効果について検討していく．なお，これまで加工物の厚みによる研磨特性の違いを明らかにしているが，加工物のサイズによっても研磨特性が異なると考えられる．このため，大型加工機を有している民間企業とも協力することで，より一般的な現象の解明にも取組む予定である．
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Report
(2 results)
Research Products
(29 results)
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[Book] 半導体デバイス製造を支えるCMP技術の開発動向2023
Author(s)
礒部晶, 菅井和己, 加藤丈滋, 杉本建二, 束田充, 岡本宗大, 湊拓也, 橋本洋平, 藤田隆, 須田聖一, 畝田道雄, 會田英雄, 土肥俊郎, 久保田章亀
Total Pages
148
Publisher
サイエンス&テクノロジー
ISBN
9784864283083
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