GaNウエハーの取り枚数が1.4倍に、ディスコの切削技術：素材ロスも従来比4分の1に

ディスコは、GaN（窒化ガリウム）ウエハー生産に最適化した「KABRAプロセス」を開発した。直径2インチインゴッドを加工した場合、従来プロセスに比べ取り枚数は約1.4倍に増え、素材ロスは4分の1に減少するという。

[馬本隆綱，EE Times Japan]

1時間当たりのウエハー生産枚数は6枚、加工時間を大幅短縮

　ディスコは2023年7月、GaN（窒化ガリウム）ウエハー生産に最適化した「KABRAプロセス」を開発したと発表した。直径2インチインゴッドを加工した場合、従来プロセスに比べ取り枚数は約1.4倍に増え、素材ロスは4分の1に減少するという。

剥離、研磨後の直径4インチGaNウエハー外観［クリックで拡大］ 出所：ディスコ

　GaNインゴットをウエハー状にスライスする方法はこれまで、ダイヤモンドワイヤソーが主流であった。ところがこの方法だと、加工時間や切断部分の材料損失、表面平たん化に向けた研磨時の材料損失など、コスト高につながるいくつかの課題があった。

　ディスコはこれまで、SiC（炭化ケイ素）ウエハー生産に向けて、レーザー加工によるインゴットスライス手法「KABRA」を開発し、装置を提供してきた。このKABRAプロセスをGaNにも適用できるよう開発を進めてきた。

　GaNインゴッドのスライスに適したKABRAプロセスは、レーザー焦点の位置をリアルタイムに制御できるため、厚みにばらつきのないスライスが可能である。ラップ工程も不要にした。また、ステージ走査距離が短く、KABRA層を効率的に形成できる。ウエハー割れも抑制できるという。

GaNウエハー向けKABRAプロセスフロー［クリックで拡大］ 出所：ディスコ

　具体的に、直径2インチで厚さ5mmのGaNインゴッドから、指定厚400μmのウエハーを生産する場合、KABRAプロセスを用いると、11枚のウエハーを取ることができる。従来プロセスだと8枚となる。1時間当たりのウエハー生産枚数も、KABRAプロセスの6枚に対し、従来プロセスでは1枚である。

KABRAプロセスと従来プロセスの比較。上図は生産枚数、下図は加工時間 出所：ディスコ

　ディスコは、本社R＆Dセンターでテストカットや有償加工を受け付けている。