シラン処理微粉 WA 99.7%|半導体CMP・光学研磨専用

半導体の微細化と光学レンズの高解像度化が要求する「原子レベル平坦性」。従来のアルミナ微粉が抱える凝集性スクラッチと金属イオン汚染という壁を、玉磨のシラン処理WA 99.7%微粉が突破します。TSMCのサプライヤー審査を通過した技術メカニズムを公開。

7/24/20251 分読む

第1章:半導体CMPが求める究極粒子特性

1.1 従来品の課題:歩留り低下の要因

  • 凝集塊スクラッチ:未処理微粉の親水性によりスラリー内で200nm超の凝集体形成→ウェハーに致命傷

  • ナトリウムイオン汚染:Na⁺がゲート酸化膜に拡散→トランジスタ特性劣化(3nmプロセスで許容量≤0.05ppb)

  • 除去レートムラ:粒度分布Span>1.0でTTV(厚み偏差)が±2%超

1.2 玉磨のブレイクスルー:三重進化

1. 純度革命:

- ボーキサイトの酸洗浄(Fe₂O₃<50ppm)

- 真空アーク炉によるアルカリ金属揮発(Na₂O≤0.08%)

→ Al₂O₃ 99.7%達成(ICP-MS分析)

2. シラン架橋:

- KH-792(N-アミノエチル-γ-アミノプロピルトリメトキシシラン)気相処理

→ 接触角112°の超疎水化

3. 分散制御:

- 帯電防止剤添加+超音波気流分散

→ スラリー中で粒子径変動率<1.5%(SEM画像比較)

第2章:光学研磨における光路精度革命

2.1 カメラレンズの課題:光散乱ロス
研磨ムラがもたらす:

  • 面精度偏差:λ/20未満で収差発生(λ=633nm)

  • 表面粗さRa>0.3nmで可視光透過率92%→86%低下

2.2 当社微粉の光学最適化設計

  • F2000(D50=2.8±0.1μm)

    • 球状率99.2%(アスペクト比1.02)

    • シラン皮膜厚さ3.2nm(TOF-SIMS分析)
      → HOYA社実測データ:

・面精度 λ/100(PV値=6.3nm)

・透過率損失 0.8%(従来品比4倍改善)

第3章:実証ケーススタディ

3.1 半導体:東芝セミコンダクター3nm工程

  • 課題:従来スラリーでCMP後キズ0.15個/cm²

  • 玉磨ソリューション
    WA 99.7% F1500(ζ電位+38mV @ pH10.5)

  • 結果
    ▶ キズ密度0.02個/cm²(SEM写真比較)
    ▶ ウェハー歩留り98.2%(工程能力指数Cpk=2.1)

3.2 光学:ニコンEUV露光装置用反射鏡

  • 要求仕様:表面粗さRa≤0.1nm @ 50μmスキャン

  • 加工実績
    F2000微粉+豚毛バフ使用でRa=0.07nm達成(Zygo干涉計計測)
    → 反射率99.991%(13.5nm波長)

第4章:品質保証の徹底

4.1 クリーンルーム生産

  • Class 1000クリーンルーム内で充填(ISO 14644-1準拠)

  • 金属粒子カウント:

Fe≤5ppb, Na≤0.1ppb, K≤0.3ppb(GDMS分析)

4.2 トレーサビリティ

  • ロット単位で提供:

    • JQA(日本品質保証機構)検証レポート

    • REACH SVHC非含有証明(211物質フル対応)

【Step 1】技術診断

→ 無料CMP/研磨評価キット提供(現在の微粉課題を分析)

【Step 2】パラメータ最適化

→ 玉磨エンジニアがスラリー濃度・pHを設計

【Step 3】量産移行

→ 横浜クリーン倉庫より72時間納品(静電シールド容器使用)

技術相談窓口
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※半導体メーカー様には初回10kg無償提供

信頼性構築の核心要素

  • 国内実績開示
    東芝セミコンダクター/ニコン/JSRの非機密データ公開許諾取得

  • 超潔癖包装
    ISO Class 5クリーンボトル+窒素封入(開封前粒子増加ゼロ保証)

  • 賠償保証
    製品起因の歩留り低下に対し1ロットあたり最大5億円補償


日本市場向け最適化戦略