卓上型CMP装置

卓上型CMP装置は、小型の装置でCMP（化学機械研磨）プロセスを行うための機器です。

主に研究開発用途や試作段階で活用され、CMPの専門知識がなくても扱いやすい設計が特徴です。コンパクトな設計により、研究室やクリーンルームの限られたスペースにも設置可能です。

卓上型CMP装置のメリット

コストパフォーマンスに優れたコンパクト設計

卓上型CMP装置はコンパクトな設計で、作業台や実験台への設置が可能です。専用のクリーンルームや特別な設備を必要とせず、既存の研究環境に導入しやすい点が特長です。

専用設備が不要なため、初期投資だけでなく、維持管理コストも削減可能。大型CMP装置のように特別なインフラ整備が不要なので、設備維持のための追加コストがかかりません。操作性がシンプルでメンテナンスも容易なため、日常的な保守にかかる時間とコストも抑えられます。

また据え置き型CMP装置と比べて導入コストが低く、消耗品の使用量も少量で済みます。試作・開発段階でのコスト管理がしやすく、少量生産やプロトタイプ作成に適しています。

試作・研究開発に適した高い精度

卓上型CMP装置は、試作・研究開発向けに設計されており、少量のサンプルでも均一な研磨を実現できる精度を備えています。そのため、新素材の開発や加工方法の検討、プロセスパラメータの最適化といった試験に適しています。

さらに、量産ラインのCMP装置を稼働させずに試験を行えるため、製造ラインの稼働を止めることなく新しい材料やプロセス条件の検証が可能です。これにより、試作段階のコストと時間を削減し、柔軟な開発環境を構築できます。

スムーズな量産移行を実現

試作段階から量産へとスムーズに移行できる点が、卓上型CMP装置の大きなメリットの一つです。

一部の卓上型CMP装置では、据え置き型CMP装置と共通のデータ形式やプロセス条件を採用することで、試作段階の研磨データを量産工程へ活用できる設計が採用されています。これにより、研究開発段階で得られた最適な研磨条件を、そのまま量産装置へ適用可能。量産移行時の調整負担を軽減できます。

また量産ラインのCMP装置を稼働させる前に、卓上型装置で事前に条件を確認できるため、製造プロセスの安定化や開発期間の短縮が可能です。

卓上型CMP装置のデメリット

処理能力の制限

卓上型CMP装置は、コンパクトな設計の反面、処理能力に一定の制約があります。多くの場合、装置は限られたウェーハサイズにのみ対応しているため、大口径ウェーハの処理は対応できません。試作や少量生産の段階での利用には有用ですが、大規模な生産ラインへの導入に際しては十分な検討が必要です。

安定性と再現性の課題

卓上型CMP装置はコンパクトな設計のため、据え置き型と比べると外部の振動や衝撃の影響を受けやすく、研磨精度に影響を及ぼす可能性があります。機械的な安定性や加工の再現性に注意が必要です。

また機械剛性（装置の変形しにくさ）が低い場合、研磨圧の変動により加工の均一性が損なわれることがあります。温度や湿度などの環境要因が研磨速度や表面仕上がりに影響を与える可能性もあるため、卓上型CMP装置を選定する際は、設置環境や用途に応じた機種を選んでください。

メンテナンスと運用の負担

卓上型CMP装置はシンプルな構造のため、日常的なメンテナンスは簡単です。しかし一部の作業は手動で行う必要があります。

例えば、研磨パッドは使用に伴い摩耗や目詰まりを起こすため、適切なドレッシング（目直し）が欠かせません。しかし、卓上型CMP装置には自動ドレッシング機構を持たないモデルも多く、パッドの交換や調整は手動で行う必要があるため、運用時には定期的な作業が発生します。

卓上型CMP装置の選び方

装置の剛性と研磨条件の安定性

研磨の均一性や仕上がり精度を安定させるには、装置の剛性とプロセスの安定性が重要な要素となります。剛性が高い装置は、振動や変形の影響を受けにくく、均一な加工を実現します。

また研磨条件の安定性も装置選びのポイントです。研磨圧やスラリー供給が均一でないと、仕上がりにバラつきが出る可能性があるため、装置の仕様や制御機能を十分に確認しましょう。

荷重調整方式の選定

卓上型CMP装置には、主に錘荷重タイプと空圧荷重タイプがあります。

空圧荷重タイプは、研磨荷重の調整が容易で平坦性の維持に優れています。一方、錘荷重タイプは構造がシンプルで、メンテナンスが比較的容易です。ただし、洗浄時に手動調整が必要な場合もあるため、作業のしやすさと研磨の安定性を考慮して選ぶのが良いでしょう。

対応ウェーハサイズおよび加工対象材料の確認

卓上型CMP装置はモデルごとに対応可能なウェーハサイズや加工材料が異なります。例えば、一部の装置は4インチや6インチウェーハに特化しており、大型のウェーハには対応していない場合があります。

またシリコン・化合物半導体（GaN、SiC）・ガラス基板など、装置ごとに適した材料が異なるため、加工対象に適合するかを事前に確認することが重要です。特に硬度の高い材料を扱う場合、適切な研磨圧やスラリーの供給制御が可能かどうかも選定のポイントとなります。

将来的な用途拡大を視野に入れるなら、異なる材料やサイズに対応できる柔軟な設計の装置を選ぶことで、長期的な運用の自由度が高まります。

操作性と安全機能の確認

CMP装置の操作に慣れていない研究者や、効率的な試作・評価を求める企業にとって、直感的な操作性や作業負担を軽減する機能は重要です。デジタル表示やタッチパネル式のインターフェースを採用した装置は、パラメータの設定や変更が容易で、オペレーターの負担を軽減できます。

また安全性の確保も欠かせません。安全カバーや緊急停止ボタン、防塵対策の有無を確認し、事故や環境への影響を最小限に抑えられる設計かどうかを見極めましょう。使用頻度や作業環境に応じて、必要な機能を備えた装置を選ぶことが重要です。

このメディアでは、CMP装置の導入を検討している企業向けにさまざまなCMP装置メーカーを紹介しています。

TOPページではウェーハサイズと研磨用途別にCMP装置メーカーを比較して掲載していますので、装置選定の参考としてご活用ください。

＼研究開発・安定供給・大型基板対応／ 研磨用途別
CMP装置メーカー3選を見る

卓上型CMP装置を取り扱っているメーカー＆対象製品リスト

北川グレステックの
卓上型CMP装置

DCMシリーズ

対応ウェーハサイズ	チップサイズ～150mm
プラテンサイズ	φ380mm
プラテン回転数	5～80rpm
ヘッドプレート径	φ180mm（最大6インチウェーハに対応）
ヘッドプレート回転数	5～100rpm
スラリー・リンスライン	各1ライン
荷重調整方式	空圧式
装置寸法	W850×D600×H800mm
ドレスサイズ	φ190mmホイール
重量	130kg

北川グレステックの会社情報

企業名	北川グレステック株式会社
所在地	千葉県千葉市花見川区犢橋町1614-27
電話番号	043-301-5408
URL	https://www.kitagawagt.co.jp/

北川グレステックのCMP装置
について詳しく見る

ラップジャパンの卓上型CMP装置

LM-15-SⅠ（卓上型）

制御方式	PLCシーケンス
プレート径	Φ380mm
対象ウェーハ径	Φ6インチ
プレート回転数	5rpm～240rpm
電動研磨ヘッド	1軸
オシレーション駆動	1軸
スラリー供給系統数	1系統
加圧方式	該当情報なし
プレート冷却機能	該当情報なし
所要電源	200V 50/60Hz
設置寸法	W650×D620×H650mm
重量	165kg

LM-15-SⅡ（卓上型）

制御方式	PLCシーケンサー制御と液晶カラータッチパネル
プレート径	Φ380mm
対象ウェーハ径	Φ6インチ
プレート回転数	情報なし
電動研磨ヘッド	2軸
オシレーション駆動	2軸
スラリー供給系統数	最大3系統
加圧方式	加圧シリンダー方式
プレート冷却機能	-
所要電源	200V 50/60Hz
設置寸法	W650×D620×H650mm
重量	185kg

ラップジャパンの会社情報

企業名	ラップジャパン株式会社
所在地	東京都千代田区神田佐久間町2-13 FTビル
電話番号	03-3863-6617
URL	http://lap-japan.co.jp/

ラップジャパンのCMP装置
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Kenmatの卓上型CMP装置

KD-300

加工ヘッドの加圧	最大150N（1N単位で調整可能）
ヘッド回転方向	時計回り（CW）および反時計回り（CCW）の切り替えが可能
ヘッド回転速度	8～9rpm（1rpm単位で調整可能）
プラテン回転速度	最大200rpm（1rpm単位で調整可能）
対応ワークサイズ	最大100mm
プラテン径	300mm

KM-15-Ⅼ1

加工ヘッドの種類	1軸タイプ、2軸タイプ
加工ヘッドの機構	揺動機構、強制ドライブ駆動、低摩擦シリンダーによる精密加圧制御
レシピ機能	多段階レシピ対応
ヘッド交換	バキュームタイプ、バックタイプ、センター加圧式などをワンタッチで交換可能

kenmatの会社情報

企業名	株式会社Kenmat
所在地	神奈川県相模原市中央区清新7-6-1-802
電話番号	042-404-2007
URL	https://kenmat.co.jp/