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エレクトロニクス装置

CMPスラリー調合供給システム

半導体デバイスの高速・平滑な表面加工を実現

CMP(化学的機械研磨:Chemical Mechanical Polishing)スラリーとは、ウェハー材料などの表面上の凹凸を平坦化する研磨液で、高速化・平滑化が要求される半導体デバイスの表面加工には、安定的かつ高精度な供給技術が必要となります。
エア・ウォーターでは、米国Mega Fluid Systems社とのライセンス契約のもと、独自の流体制御技術を加えた最先端の「CMPスラリー調合供給システム」を自社製造し、半導体工場に供給しています。

特長

独自の調合送液システムによりスラリー粒子凝集レス供給を実現
  • MagnifloTMポンプ(磁気浮揚遠心ポンプ)、コニカル形状タンク、独自のタンク内加湿システム、自動洗浄機能、攪拌機を使わないタンク内攪拌システム(Cu-jetTM
スラリー均質・安定取扱技術
  • スラリーに応じた原液攪拌技術(セリア、アルミナ)
  • スラリー調合攪拌の最適化

  • 調合タンク・原液ドラムの乾燥・固化防止技術

  • 高精度・高速調合技術
365日、24時間安定稼働
  • 調合・供給タンクユニット、供給ポンプ及びグローバルループの2重化構成の採用
各種CMPアプリケーションに対応した製品ラインナップ
  • 2種スラリー連続供給システム(量産供給と次世代用スラリー供給の併用を実現)
  • 各規模に対応した供給システム(1テーブル~最大20テーブル)
  • 界面活性剤加圧圧送システム
  • フルリダンダントシステム(量産稼働しながらのメンテナンスを実現)

コストメリット

メンテナンスコストの削減
  • メンテナンス・頻度工数の削減
  • ローカル供給方式に較べ最大70%削減可能
  • 消耗分品の長寿命化
  • 調合バッチごとのDIW洗浄の自動化
  • 定期的な薬液洗浄の自動化も実現(オプション)
オペレーションコストの削減
  • 安全且つ容易なドラム交換機構と頻度の削減
  • 強沈降性スラリー原液ドラムの自動攪拌機構
  • 原液スラリー残液の最小化
省フットプリント化の実現
  • ローカル供給方式に較べ最大70%削減可能

スラリー供給システム - 3タンク・デュアルループシステム例

  • 3タンク(同サイズ)で切替調合・供給実施し、いずれかのタンクが異状となっても、異状タンクを切り離し、残り2タンクで全く同様に供給することが可能(フリルダンダント)
  • デュアルループとの組み合わせにより、量産供給を実施しながら、ループおよび調合タンクの洗浄が可能
  • 量産供給スラリーとは異なるスラリーを試験的に供給可能(1バッチ、手動供給)

3タンク・デュアルループシステム構成

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MagnifloTMポンプによるスラリー凝集防止

CMPスラリー技術では、研磨液本来の性能が発揮されるためには、研磨装置への安定的かつ高精度な送液によって、圧力変動などでスラリー粒子が凝集するのを防ぐことが重要になります。こうした凝集したスラリーは、ウェハー研磨時に「マイクロスクラッチ」と呼ばれる小さな傷をつくり、ウェハーの製品不良の原因となります。
エア・ウォーターの供給システムが搭載する「MagnifoTMポンプ」(磁気ベアリング遠心ポンプ)では、磁気浮上したインペラーが高速回転(4,000~8,000rpm)して、スラリーにストレスを与えず安定した圧力での送液が可能で、一般的なシリカスラリーでの評価では、従来の送液システムに比べて凝集を引き起こさない送液特性となっています。

MagnifloTMポンプの内部構造

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MagnifloTMポンプとスラリー凝集粒子数の時間変化

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