TTV（Total Thickness Variation：全厚偏差）制御

TTV（Total Thickness Variation：全厚偏差）制御は、半導体ウェハの「厚みの均一性」を極限まで高める技術です。

2026年現在、BSPDN（裏面電源供給）の導入により、ウェハを10μm以下、さらにはナノメートル単位の精度で薄くする必要があるため、TTV制御は「あれば良い技術」から**「製造の成否を決める絶対条件」**へと進化しています。

1. なぜTTV制御が重要なのか？（2026年の視点）

微細化が進むにつれ、わずかな厚みのムラが致命的な欠陥に繋がります。

• 露光のピント（デフォーカス）防止:

  ウェハが平坦でないと、最先端のEUV（極端紫外線）露光装置で回路を焼き付ける際、場所によってピントがズレてしまいます。TTVが悪化すると、チップの一部で回路が断線・短絡し、歩留まりが激減します。

• 裏面コンタクトの接続精度:

  BSPDNでは、裏面からトランジスタへ電極を繋ぎますが、ウェハの厚みが不均一だと、ある場所では電極が届かず、別の場所では削りすぎて素子を破壊してしまいます。

• 3D積層・チップレットの接合:

  複数のウェハを貼り合わせる際、TTVが大きいと接合面に隙間ができ、熱膨張による剥離や信号不良の原因となります。

2. 2026年現在の最新制御技術

TTVを**1μm以下（ナノメートルオーダー）**に抑えるため、以下のような高度なシステムが実用化されています。

① リアルタイム・インプロセス計測

削りながら厚みを測る「止まらない計測」が主流です。

• 非接触レーザー/超音波センサー: 研削（グラインディング）中にウェハの厚みをリアルタイムでスキャンし、わずかな傾きやムラを即座に装置のヘッドへフィードバックして修正します。

• 自動軸調整（アクティブ・スピンドル制御）: センサーの情報を元に、研削ホイールの軸（スピンドル）の角度をマイクロラジアン単位で自動調整し、ウェハ全面を均一に削り取ります。

② 適応型加工（アダプティブ・グラインディング）

• AIによる予測制御: 過去の加工データと現在のウェハの状態をAIが照合し、加工中に発生する「熱によるウェハの歪み」を予測。その歪みを打ち消すように削り圧力を動的に変化させます。

• チャックテーブルの平坦度補正: ウェハを固定する台（チャック）自体の摩耗や歪みを自動計測し、あらかじめ補正を加える技術も進化しています。

3. 主要企業の技術ソリューション

TTV制御において世界をリードする日本企業の動向です。

• ディスコ (DISCO):

  世界トップシェアのグラインダーを提供。独自の「インプロセス厚み計測システム」により、加工を止めずにTTVを極小化する技術を確立しています。2026年にはBSPDN特化型の超精密加工機を市場に投入しています。

• 東京精密 (ACCRETECH):

  計測技術に強みを持ち、「測りながら削る」精度の高さで定評があります。2026年初頭のプライベートショー等でも、AIを活用した自律型のTTV制御ソリューションを展示し、複雑化する3D ICパッケージングへの対応を強化しています。

4. TTV制御の指標（目安）

現在のハイエンドプロセスにおける要求水準は以下の通りです。

 

「削る」から「測りながら整える」へ

2026年のTTV制御は、もはや単なる研磨工程ではなく、高度な「計測」と「精密機械制御」が一体となったデジタル・フィードバック・システムへと変貌しています。