精密研削・光学研磨

精密研削、ラッピング、光学研磨

半導体プロセス部品や光学部品では、表面仕上げは外観だけでなく、汚染、光透過、接合信頼性に直接影響します。Tuguan Semiconductorは粗研削からÅレベルの光学研磨まで、多段の表面仕上げラインを運用しています。

工程

1. 粗研削

CNC平面研削盤のダイヤモンドカップホイールで材料を効率よく除去し、5–10 μm程度の平面度を維持します。切断ブランクの鋸痕と大まかな形状を整える工程です。

パラメータ	値
除去量	0.1–0.5 mm/pass
研削後粗さ	Ra 0.8–1.6 μm
研削後平面度	5–10 μm
砥石仕様	D46–D107 レジンボンドダイヤモンド

2. 精密研削

細粒度ダイヤモンド砥石（D15–D25）でサブサーフェスダメージを低減し、ラッピング前の面質まで仕上げます。

パラメータ	値
研削後粗さ	Ra 0.2–0.4 μm
研削後平面度	2–5 μm
サブサーフェスダメージ	< 2 μm

3. ラッピング

アルミナまたはダイヤモンドスラリーを用いた両面ラッピングにより、ウェーハキャリア、窓材、基板に必要な平面度と平行度を達成します。

仕様	片面	両面
平面度	< 2 μm	< 1 μm
平行度（TTV）	< 3 μm	< 2 μm
表面粗さ	Ra 0.05–0.1 μm	Ra 0.05–0.1 μm
最大サイズ	500 × 500 mm	Ø 400 mm

4. CMP / 光学研磨

酸化セリウム（CeO₂）またはコロイダルシリカスラリーを使用し、反射防止コーティング、接合面、光学面に必要なÅレベルの粗さを実現します。

仕様	精密研磨	光学研磨
表面粗さ	Ra 0.01–0.05 μm	Ra < 0.1 nm
面形状	λ/4	λ/10
Scratch-dig	—	60-40 ～ 20-10
最大有効径	500 mm	300 mm

材料別の注意点

材料	ラッピング砥粒	研磨スラリー	備考
溶融石英	Al₂O₃、のちダイヤモンド	CeO₂またはコロイダルSiO₂	Ra < 0.5 nmを安定達成
合成石英ガラス	ダイヤモンド	コロイダルSiO₂	OH含有量が研磨速度に影響
サファイア	ダイヤモンド必須	ダイヤモンド + Al₂O₃	高硬度で低除去速度
アルミナ 99.5%	ダイヤモンド	ダイヤモンド微粉	多孔質が到達粗さを制限

クリーン管理と検査

すべてのラッピング・研磨工程では、18 MΩ·cm超の超純水、材料別パッド、0.2 μmろ過のスラリー循環を使用します。仕上げ後はISO Class 7環境で洗浄・検査します。

白色光干渉計、接触式プロフィロメータ、AFM、Nomarski DIC顕微鏡、CMMにより、平面度、粗さ、表面欠陥、寸法公差を確認します。