半導体コアプロセス : ステップ 10 / 11

CMP・
ウェーハ研削

株式会社ナノシステムズJPでは、金属・絶縁膜・ポリマー向け化学機械研磨(CMP)と12インチまでのウェーハ研削・薄化(50µmまで)を提供します。カスタムSiCスラリー・ボンディング前超精密CMP・光学グレード研磨・TSVバックサイド研削に対応。

CMP 金属・絶縁膜・ポリマーカスタムCu/Si/SiCスラリー ボンディング前CMP光学グレード研磨 ウェーハ薄化 50µmまでTSVバックサイド研削 SiC · GaN · InP · GaAsLiTaO₃ · サファイア
50µm
研削後最小ウェーハ厚
12インチ
CMP最大ウェーハサイズ
カスタム
スラリー処方
SiC/InP/GaAs
化合物半導体研削
CMP - 化学機械研磨
金属・絶縁膜・ポリマーの平坦化

CMPは化学エッチングと機械的研磨を組み合わせて原子レベルの平坦面を形成します。多層デバイス製造で表面形状をナノメートル精度でリセットし、後続の露光・ボンディング・成膜工程に必要な平坦度を実現します。

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金属CMP

銅ダマシンCMPはオーバーバーデンCuを除去してバリア層上で正確に停止します。BEOL相互接続とRDL製造の重要ステップ。渦電流エンドポイント検出でCuディッシングを計測。Al・W・Ta・TiNも対応。

Cu ダマシンAl · W · Ta · TiN渦電流エンドポイントCuディッシング計測BEOL · RDL

絶縁膜CMP(SiO₂/SiN)

シャロートレンチアイソレーション(STI)充填・ボンディング前表面準備・層間絶縁膜(ILD)平坦化のための酸化膜・窒化膜平坦化。12インチウェーハ対応。光学エンドポイント検出。

SiO₂ · SiNSTI充填 平坦化ILD 平坦化ボンディング前 表面準備12インチウェーハ
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ポリマーCMP(ポリイミド/BCB)

RDL製造と先端パッケージングで使用されるポリイミド・BCBおよびその他有機誘電体層のCMP。硬化・パターニング後のポリマー層を平坦化し再配線層を形成。Fan-out FOWLP対応。

ポリイミド · BCBRDL 平坦化Fan-out FOWLPポリマーパッシベーション先端パッケージング
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ボンディング前CMP

ウェーハボンディング直前の超精密CMP。直接融着ボンディング(Si-Si)とCu-Cuハイブリッドボンディングに必要なRa 0.5nm以下の表面粗さを実現。パーティクルゼロ許容プロセス。AFM確認済み。

<0.5nm Ra 目標AFM確認融着ボンディング前処理ハイブリッドボンディング前処理パーティクルゼロ許容
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光学グレード研磨

溶融石英・石英・サファイア・フッ化カルシウム光学基板のサブÅ表面研磨。高出力レーザー光学・UV フォトマスク基板・精密ミラー基板向け。Ra 0.1nm以下(サブÅ)達成。

サブÅ Ra溶融石英 · 石英サファイア · CaF₂高出力レーザー光学UV フォトマスク基板
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カスタムスラリー処方

非標準アプリケーション向けカスタムCMPスラリー処方開発・認定を実施:SiCパワーデバイスウェーハ準備のSiCスラリー・シリコンミラー研磨スラリー・カスタムILDスラリー。認定期間2〜4週間。

SiC カスタムスラリーSi ミラー研磨スラリーカスタムILDスラリー2〜4週間認定SiCパワーデバイス
ウェーハ研削・薄化
4〜12インチ、50µmまで薄化

バックサイド研削によるウェーハ薄化はTSV露出・3Dパッケージング・熱抵抗低減に不可欠です。

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標準Si ウェーハ薄化

4〜12インチのシリコンウェーハをインフィード研削で安定・制御された薄化。50µmまで対応。均一性 ±2µm。細目ホイール仕上げ。研削後応力緩和処理。キャリアウェーハサポート対応。個片チップ薄化にも対応。

4〜12インチ50µmまで均一性 ±2µm細目ホイール仕上げキャリアウェーハサポート
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保護テープ貼付・除去

バックグラインドでは研削中のデバイス面ダメージ防止のため保護テープが必要です。株式会社ナノシステムズJPでは保護テープ貼付・研削・テープ除去をすべて対応。UV剥離テープも対応。ウェーハ材料に合わせた選定。5〜12インチ対応。

保護テープ貼付UV剥離テープ対応研削後テープ除去ウェーハ材料対応選定5〜12インチ
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TSV露出用バックサイド研削

TSV Cu先端深さをターゲットとした制御薄化。Cu先端の数µm手前まで研削後、露出エッチと連携。同一プロジェクトマネージャーがTSV露出フロー全体を管理。3D-IC・インターポーザ向け。

TSV露出前処理ターゲット:TSV深さ − 突出量露出エッチと連携同一PM管理3D-IC · インターポーザ
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化合物半導体研削

InP・GaAs・GaN-on-Si・GaN-on-SiCウェーハの精密研削。化合物半導体は標準Siウェーハとは異なる機械的特性・脆性・劈開面方位を持ちます。専用研削ホイールと慎重な材料取り扱い。劈開面認識。

InP · GaAsGaN-on-Si · GaN-on-SiC専用研削ホイール脆性材料取り扱い劈開面認識
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SiCウェーハ研削

シリコンカーバイドはモース硬度9.5の最も硬い半導体材料で、ダイヤモンド研削ホイールが必要です。SiCウェーハ研削 + カスタムSiC CMPスラリーでゲート酸化物成長に必要な低RMS表面を実現。SiC MOSFET前処理。

4H-SiCダイヤモンド研削ホイールカスタムSiC CMPスラリー低RMS ゲート酸化膜前処理SiC MOSFET前処理
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LiTaO₃ / LiNbO₃ 研削

SAW(表面弾性波)フィルター製造向けLiTaO₃(LT)とLiNbO₃(LN)の研削・研磨。Ra <0.5nm。劈開面制御。5G SAW/BAWフィルター基板対応。

LiTaO₃ · LiNbO₃SAWフィルター基板Ra <0.5nm劈開面制御5G SAW/BAWフィルター
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サファイア・ガラス研削

LED基板薄化・UVウィンドウ薄化・シリコンオンサファイア(SOS)基板向けサファイア(Al₂O₃)研削。大型フォーマットガラスパネル対応。WSA検査込み。SOS準備対応。

サファイア · ガラスLED基板薄化SOS前処理WSA検査込み大型フォーマットガラスパネル
プロセス仕様
CMP・研削パラメータ
プロセスエンドポイント / 計測主要仕様応用
金属CMP(Cu)渦電流エンドポイントCuディッシング ≤20nm(100µmライン)Cu RDL · BEOL ダマシン · TSV CMP
絶縁膜CMP(SiO₂)光学エンドポイントウェーハ内不均一性 ≤5%STI · ILD · ボンディング前
ポリマーCMP(PI/BCB)時間/膜厚制御ステップ平坦化 ≤5nmRDL パッシベーション · FOWLP
ボンディング前CMPAFM表面計測Ra ≤0.5nm融着ボンディング · ハイブリッドボンディング
光学グレード研磨干渉計Ra ≤0.1nm(サブÅ)レーザー光学 · UV基板
Si ウェーハ薄化膜厚ゲージ均一性 ±2µm;50µmまでTSV露出 · 3D-IC
SiC研削 + CMPWSA表面分析計CMP後 Ra ≤0.3nmSiC MOSFET ゲート酸化膜前処理
化合物半導体研削膜厚ゲージ + WSAチップフリー・劈開面安全InP · GaAs · GaN · LiTaO₃
応用分野
パワー・パッケージング・フォトニクスにわたるCMP・研削
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3D-IC TSV露出

50µmバックグラインドでCu TSV先端に裏面から近づき、露出エッチ後のCMPでクリーンなCuコンタクトを露出します。バックグラインド 50µm → ドライエッチ露出 → パッシベーションCMP。TSV・3D-IC対応。

バックグラインド 50µmドライエッチ露出パッシベーションCMP · TSV · 3D-IC

SiCパワーデバイス

SiCウェーハ研削 + カスタムSiC CMPスラリーでゲート酸化膜成長に必要な低RMS表面を実現。カーボンキャップアニールと連携。SiC MOSFET・SBD向け。

ダイヤモンド研削SiCカスタムCMPゲート酸化膜前処理 · SiC MOSFET · SBD
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ウェーハボンディング前処理

融着ボンディングとハイブリッドボンディング向けにRa <0.5nmを達成。ボンディング前にAFMで表面品質を確認。パーティクルゼロ許容プロセス。CMP <0.5nm Ra → AFM確認 → ボンディング。

CMP <0.5nm RaAFM確認融着 · ハイブリッドボンディング · 3D-IC
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SAWフィルター基板

5G SAW・BAWフィルター量産向けLiTaO₃とLiNbO₃の研削・研磨。表面粗さ Ra <0.5nmで圧電特性を最適化。LiTaO₃・LiNbO₃・Ra <0.5nm・SAWフィルター・5G・RFフロントエンド。

LiTaO₃ · LiNbO₃Ra <0.5nmSAWフィルター · 5G · RFフロントエンド
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シリコンフォトニクス

SOIウェーハボンディング向けボンディング前CMP。シリコンフォトニクス基板のボイドフリー直接ボンディングに必要な平坦度を実現。ボンディング前CMP・SOIボンディング・溶融石英研磨・SiPho基板。

ボンディング前CMPSOIボンディング溶融石英研磨 · SiPho基板
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LED・サファイア基板

LEDチップスケールパッケージング・サファイアオンシリコンセンサー基板向けサファイア基板薄化。エピタキシー後薄化でLEDチップ放熱特性を向上。レーザーリフトオフ前処理。

サファイア薄化LED CSPレーザーリフトオフ前処理 · GaN LED · SOS
なぜ株式会社ナノシステムズJPか
パッケージングとボンディングに統合されたCMP・研削
01

カスタムSiCスラリー専門知識

SiCにはシリコンCMPと同じ化学薬品では機能しない専用研磨スラリーが必要です。当社はSiCパワーデバイス量産ウェーハ準備向けのスラリーを開発・認定しています。

02

TSV露出フロー統合

TSV露出フローのCMP・バックグラインド・ドライエッチ露出・パッシベーションCMPを単一プロジェクトとして調整。ウェーハ転送なし。同一PMが全工程を管理。

03

化合物半導体専門

InP・GaAs・GaN・LiTaO₃・SiCはそれぞれ異なる研削ホイール・送り速度・後続CMP処方が必要です。各材料固有の要件を持つエンジニアが担当。

04

直接ボンディング向けボンディング前CMP

直接融着ボンディングとCu-Cuハイブリッドボンディングに必要な平坦度と清潔度を実現するボンディング前CMPを提供。ボンディングサービスと連携。

05

光学グレード対応

レーザー光学とUV基板向けサブÅ研磨は、半導体CMPとはまったく異なるプロセス制御が必要です。同一施設内でどちらにも対応。

06

表面分析計QC込み

研削後・CMP後の表面品質をWSA(ウェーハ表面分析計)で工程進行前に確認。粗さ・スクラッチ・パーティクルのデータを全ロットで提供。

プロセスフローの次のステップ:ダイシング
CMP・薄化後、ウェーハをブレードダイシング・ステルスレーザーダイシング・ダイヤモンドスクライビングで個片化します。

ダイシング →

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Services & Industries
⚙️ Capabilities Overview
Substrates
🔷 Substrate & WafersSi, SiC, GaN, glass, sapphire 🔬 Fused Silica WafersQuartz · borosilicate · low CTE 🟣 PI Film & SUS Sensor FabRoll-to-roll · sensor patterning
Front-End
🎭 Mask FabricationGDS to chrome mask, DRC 📷 PhotolithographyE-beam 20 nm to 500×600 mm 🔬 NanoimprintingUV & thermal NIL 🫧 Thin Film DepositionPVD, CVD, ALD, MBE ⬆️ LiftoffMetal pattern · shadow mask ⚡ ElectroplatingCu TSV fill, DPC, LIGA 🌊 EtchingICP-RIE, DRIE >50:1 🔥 AnnealingN₂ / H₂ / vacuum / RTA ⚛️ Ion ImplantationB / P / As / Al / N implant 🔄 CMP & GrindingCu CMP, 50 µm thinning 💎 DicingBlade, stealth laser 🧪 Wafer CleaningRCA, plasma, megasonic
Advanced Packaging
🔗 Wafer BondingHybrid, eutectic, fusion 📌 TSV FabricationHigh AR, void-free Cu fill 👁️ TSV RevealBackgrind → etch → CMP 🪟 TGV FabricationThrough-glass via 🔀 RDL FabricationBCB / PBO / PI + damascene 📦 Packaging & AssemblyWire bond, flip-chip 📚 3D / 2.5D PackagingTSV + RDL + UBM + C4 🥇 AuSn BumpPVD lift-off, fluxless 🧬 Biochip & MicrofluidicsGlass 500×600 mm, NIL 🔆 SiPho PackagingTSV · RDL · UBM · C4 for PIC
Industries
🤖 AI & HPC PackagingCoWoS-style, 2.5D / 3D 💡 Silicon PhotonicsSOI · AuSn · TSV interposer 🚗 AutomotiveMEMS sensors, SiC power 🧬 Life SciencesLab-on-chip, biosensors 🔭 All Industries → Request a Quote →