GaNウェハの平坦加工向け研磨パッドを開発

ノリタケは8月20日、GaNウェハの研磨に必要な加工時間の短縮と寿命の延長が可能な研磨パッドを開発したことを発表した。

  • 開発されたGaNウェハ向け研磨パッド

    開発されたGaNウェハ向け研磨パッド (出所:ノリタケ)

GaNはLEDやパワー半導体のほか、高い周波数で動作可能で、高電圧・大電流にも対応できるという特性から通信デバイスとしての活用も進んでいる。そうした通信デバイスとしてGaNを加工するためには、CMPプロセスにてウェハ表面を平坦化する必要があるが、GaNは硬いが脆いという特徴があるため、研磨加工が難しく、平坦化するための加工時間を長くする必要があったという。

また、短時間研磨を行う手法として、pH1～2程度の強酸性領域での研磨があるが、半導体製造におけるCMPで一般的に用いられている研磨パッド(スエードパッド)は、強酸性領域では劣化しやすいこと、加えて、研磨のためのスラリー(研磨剤)をパッド表面に流す必要があるが、使用後は産業廃棄物として処理する必要があるため、その使用量の低減も求められていた。

耐酸性樹脂の採用で加工速度と寿命延長を実現

こうした課題を解決することを目的に今回同社は、有機物と無機物を複合する独自技術を活用することで、強酸性領域に耐えられる研磨パッドを開発。具体的には、耐酸性が高い樹脂を用いることで、強酸性領域での使用を可能にし、研磨速度を従来のスエードパッド(pH10で加工)と比べて30倍に高速化したとする。

また、無機物の研磨剤を有機物の耐酸性樹脂により内包することでパッドの摩耗低減を実現したとするほか、パッドが摩耗しても表面を削ることで研磨性能を持続させる工夫を施すことで、パッド寿命をスエードパッド比で15倍以上に伸ばすことができるようになったともする。

なお、研磨時間の短縮によるスラリーの使用量削減を可能としたほか、研磨剤を内包させたことで、スラリーを用いない研磨加工も可能とし、パッドそのものの寿命延長と併せて廃棄されるパッドそのものの数の低減を図ることも可能としたとしている(強酸液については、ろ過することで循環使用が可能だとする)。