从晶圆研削到微细孔加工：半导体制造专用金刚石工具与CMP修整器

更新时间：2026-01-13

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在半导体制造领域，随着新材料（如SiC、GaN）的应用以及器件微细化的发展，对加工工具的精度、寿命及稳定性提出了更高要求。针对这一行业趋势，旭钻石工业株式会社提供了一系列覆盖“晶圆研削"、“微细孔加工"及“平坦化处理"的专用金刚石工具解决方案。

晶圆制造是半导体工艺的基石，其外径倒角与表面研削工序直接关系到后续生产的良率。针对大直径晶圆的加工需求，旭钻石开发了专用的金刚石倒角砂轮与外径研削砂轮。

精密倒角与缺口加工：在大直径晶圆的缺口（Notch）及外径倒角工序中，采用了单槽、多槽及粗精一体型的专用砂轮。这些工具能够维持极的高的跳动精度，确保晶圆外周具备良好的形状精度，防止晶圆在后续搬运或加工中发生崩裂。
硅锭研削：针对太阳能电池及半导体用硅锭的研削加工，提供了金属结合剂与树脂结合剂的金刚石砂轮，可根据客户现有的设备条件与加工需求进行匹配。
硬脆材料面研削：针对SiC、GaN等硬脆材料晶圆的面研削，推出了金属结合剂砂轮“M-cloud"。该产品采用超多孔质结构，突破了传统金属结合剂难以实现精细粒度研削的局限，相比玻璃结合剂砂轮，它在保持优异耐磨性的同时，提供了更佳的切削力。

随着半导体相关部件及精密模具部件的微细化，微小径钻头在硬脆材料上的应用日益广泛。旭钻石的PCD（聚晶金刚石）工具系列有效解决了硬脆材料在微细加工中易崩裂且工具寿命短的难题。

Micro PCD Drill：专为硬脆材料（如SiC、硬质合金）设计的微小径钻头，实现了φ0.3～1.5mm的小径化。其特点是钻头先端全由PCD构成，能够在实现高寿命的同时，显著抑制加工过程中的崩裂（Chipping）。
PCD多刃立铣刀：开发了φ1～φ3mm的小径多刃立铣刀，其中φ3mm规格可达25刃。这种设计在SiC、硬质合金等材料加工中，实现了高精度与高寿命的平衡，特别适合对表面质量要求严苛的精密部件加工。

在半导体器件制造中，随着配线微细化和多层化，CMP（化学机械抛光）工艺中的平坦化要求逐年提高。作为CMP工艺中关键的修整工具，旭钻石的CMP Conditioner在该领域拥有超过25年的技术积累。

工艺稳定性：CMP Conditioner在研磨垫的修整（Conditioning）中发挥着核心作用，能有效确保研磨特性的稳定性，从而保障晶圆表面的平坦化效果。
多样化支持：针对日益多样化的需求，提供了多种形状与规格的产品，致力于通过高可靠性工具来维持CMP工艺的长期稳定运行。

除了通用的半导体加工，旭钻石还针对特定的半导体制造装置部件（如陶瓷部件）开发了专用工具系列。

Ceramite Series：这是一套专为陶瓷加工设计的工具，包括中心通水型钻头、螺纹切削丝锥（Tap）及成形加工工具。其中，中心通水型设计实现了高效的冷却，支持划时代的高速加工；而专用丝锥则通过减少螺纹数来降低工具负荷，达到JIS 2级精度标准。
高性能金属结合剂砂轮：针对蓝宝石、硬质合金、钕铁硼等难削材料，推出了**“Sancre"与“Aerometal"**系列。这些产品在传统金属结合剂难以应对的领域，实现了高切削力与长寿命的结合，其中“Aerometal"还具备良好的排屑性与修整性能。

为了进一步提升工具性能，旭钻石应用了**“Solotel"技术**。该技术通过使磨粒在磨粒层内均匀分散，并结合超薄刃化技术，在保持长寿命的基础上显著提升了锋利度。这一技术有效抑制了硬脆材料及特殊材料加工时的负荷，降低了崩裂风险，为客户提供了优于传统工具的加工效率。

综上所述，从晶圆制造的研削倒角，到硬脆材料的微细孔加工，再到CMP工艺的平坦化修整，旭钻石工业株式会社通过其金刚石工具与CMP修整器产品线，为半导体制造的各个环节提供了坚实的技术支撑与工具保障。