半導体製造装置についての概要、用途、原理などをご説明します。また、半導体製造装置のメーカー45社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。半導体製造装置関連企業の2022年6月注目ランキングは1位:株式会社荏原製作所、2位:CKD株式会社、3位:東京エレクトロンとなっています。
半導体製造装置と関連するカテゴリ
半導体製造装置とは、トランジスタや集積回路などに用いられる半導体を製造するための装置です。
半導体は、パソコンやスマートフォンだけでなく、クラウドサービスやデータセンターなど多くの電子機器に使用され、半導体による情報記憶や数値計算、論理値演算、これらの処理速度の速さや省エネ性、省スペース化の観点を踏まえながらも、私たちの社会の発展には欠かせないものとなっています。
この半導体を製造するための装置こそが半導体製造装置であり、半導体の高性能化や技術革新に伴って半導体製造装置の技術革新も必要不可欠となります。
半導体製造装置の市場規模とシェアを経済産業省の委託調査報告書(電子機器製造の産業基盤実態調査)を元にご説明します。
世界の電子機器市場は拡大を継続しており、それを支える半導体産業の重要性はますます重要になっています。半導体製造装置全体での世界市場は645億米ドル(2018年)となっています。
半導体製造装置の消費地域別シェアは、韓国、台湾、北米が大きく中国が数年拡大してきています。2018年は韓国27%、中国20%、台湾16%、日本15%、北米9%となっています。
半導体産業におけるサプライチェーンでは、製造装置、材料の市場規模が大きくなっています。
製造装置では回路形成の中心的なプロセスであるリソグラフィ、成膜・熱処理、エッチング・洗浄装置の規模が特に目立ちます。
半導体製造装置には様々な種類があります。それぞれの半導体装置の説明を簡単にご紹介します。
ワイヤーソー装置で単結晶シリコンのインゴットを円盤状にカットした後、研磨装置でウェーハ表面を研磨します。
高温の熱処理炉に酸素ガスを流入した酸化性雰囲気によって、ウェーハ表面上に酸化被膜を形成します。
ウェーハ表面上に塗布したフォトレジストを高速回転させることで薄く均一にレジストの薄膜を形成し、露光後の回路パターンを均一に現像します。
レジスト塗布後のウェーハと回路パターンが描かれたフォトマスクの位置を高精度に合わせた後、ウェーハ上に高精度な回路パターンを露光します。
露光・現像後、フォトレジストで形成された回路に従い、フォトレジストで保護されていない回路部をエッチング装置で削ります。エッチング後、余分なレジストを剥離装置で除去します。
絶縁膜形成装置やメタル膜形成装置、CVD装置で半導体回路の成膜を行います。
CMP装置で成膜後の平坦化をします。
イオン注入装置で回路のソース・ドレインにホウ素、ヒ素、リンなどを注入することで素子を形成し、高温アニールで不純物を拡散させます。
ダイアモンドブレードでウェーハ上のチップを個々に切り離します。
リードフレームに切り離したチップを固定した後、リードフレームとチップ間を金線でつなぎます。
モールディング装置でボンディングされたチップを合成樹脂などで覆います。
半導体製造の各工程間の汚れなどに応じた薬液を用いて洗浄機で洗浄します。
ウェーハテスタやプローバでチップにプローブを接触させる検査機で電気的な検査を行います。
一般的に半導体製造とは半導体素材の基板の上に抵抗素材などを配置し様々な機能を持たせた集積回路を製造することを指します。
半導体の製造は設計した電子回路を半導体ウェハ表面に形成する前工程と、チップに切り出して組み立てを行う後工程に分かれます。前工程・後工程の流れは以下の通りです。
パソコンやスマートフォンだけでなく、クラウドサービスやデータセンターなどさまざまな電子機器に使用される半導体部品を製造する装置として利用されています。
主な半導体部品として、機器の電気の流れや方向など電気的な制御に用いられる素子単体のトランジスタやダイオードや、機器のプログラムなどのデータの演算処理を司るCPUやプログラムなどのデータを記憶するメモリ、そして機器のカメラに使用されるCMOSイメージセンサなどがあり、これら半導体部品の製造に半導体製造装置は利用されています。
参考文献
https://www.ave.nikon.co.jp/semi/technology/story02.htm
https://www.seaj.or.jp/semi/proc/
https://www.seaj.or.jp/file/process01.pdf
https://www.meti.go.jp/meti_lib/report/2019FY/000182.pdf
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半導体製造装置のカタログ一覧はこちら企業
CKD株式会社 株式会社東京精密 特許機器株式会社 株式会社ニューメタルス エンド ケミカルス コーポレーション 株式会社イー・スクエア 株式会社MGMT インテックス株式会社*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
企業の並び替え
2022年6月の注目ランキングベスト10
順位 | 会社名 | クリックシェア |
---|---|---|
1 | 株式会社荏原製作所 | 12.3% |
2 | CKD株式会社 | 8.2% |
3 | 東京エレクトロン | 6.6% |
4 | 芝浦メカトロニクス株式会社 | 4% |
5 | 株式会社東京精密 | 3.9% |
6 | 株式会社ディスコ | 3.5% |
7 | 株式会社堀場製作所 | 3.3% |
8 | 株式会社SCREENホールディングス | 3.2% |
9 | レーザーテック株式会社 | 2.6% |
10 | 株式会社高田工業所 | 2.6% |
注目ランキング導出方法について
注目ランキングは、2022年6月の半導体製造装置ページ内でのクリックシェアを基に算出しています。クリックシェアは、対象期間内の全企業の総クリック数を各企業のクリック数で割った値を指します。社員数の規模
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9種類までのチャンバーを選択して利用できる、高機能で拡張性に優れた半導体エッチング装置です。
ダブルパターニングや3D構造、新規材料に対する後処理や保護膜形成など、高精度が求められるプロセスに対応できるのが特徴です。
マイクロ波ECR方式チャンバーが選択でき、ハーフミクロン単位の微細加工にまで対応しています。
低温エッチング技術、TM(Time Modulation)バイアス技術などを用いてチャンバー内をクリーンに保ち、量産性や安定した高品質を実現しています。
半導体ウェハ上に均一な薄膜を形成できる半導体エピタキシャル成長装置で、SiCパワー半導体の生産に特化しています。
高速生産が特徴で、50µm/h以上の高速成膜と、ロボットでのウェハ高温搬送により、生産性を向上させています。
また大口径化を行い、150㎜ウェハの加工にまで対応しています。
ウェハ面内の温度差が2℃以下と安定した装置で、均一性が膜厚分布2%以下、ドーパント濃度4%以下と高速ながら高品質を確保しています。
半導体ウェハに薬液を吹きかけて洗う、枚葉式の半導体洗浄装置です。
最大300mmまでのウェハの洗浄が可能で、最大24チャンバを接続できる生産性の高さが特徴です。
薬液の温度、流量、吐出位置の制御や、チャンバ内の気流の制御、新乾燥技術の採用などにより、高精度な洗浄効果を出しつつ、脆弱な回路構造を保護して歩留まりを向上させています。
チャンバー内環境の均一化により、チャンバー間の洗浄能力差の低減も行っています。
製造した半導体チップの寸法測定や傷検査などを自動で行える、外観検査装置です。
6面ステージ仕様で、多焦点撮像を行い、画像合成することで傷を判定しています。
高速、かつ長深度の測定が可能なのが特徴です。
1μm以下のエッジ欠陥や傷の検出ができ、±2umの検査再現性もあるため、高精度な外観検査ができます。
AIを導入することで多品種への対応も容易にでき、量産性の向上や検査工程の省人化が期待できます。
また装置導入前後のコンサルティング対応も行っているため、最適な検査が行えます。
半導体を簡単・高速に成膜できるスパッタリング装置で、不揮発メモリーMRAMのMTJ素子の形成に特化しています。
LRP(Low Pressure Remote Plasma Sputtering)スパッタ技術を採用し、通常のスパッタ圧力より一桁低い0.02Paでの低圧放電することで、±1%以下の優れた膜厚分布を実現しているのが特徴です。
基板サイズはφ300mmまで対応していて、研究開発や少量生産向けに利用できます。