【2022年版】半導体製造装置5選 / メーカー45社一覧
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
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について
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。
半導体製造装置全体での世界市場規模
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
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。
半導体製造の各市場規模(2018年)
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。
- シリコンウェハ: 119億ドル
- フォトマスク・ペリクル: 40億ドル
- 半導体製造装置(前工程): 521億ドル(内訳→リソグラフィ: 110億ドル、熱処理・成膜: 161億ドル、エッチング・洗浄: 196億ドル)
- 半導体製造装置(後工程): 94億ドル
- 半導体材料(ガス、前工程材料、後工程材料): 519億ドル
半導体製造装置の装置別種類
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・研磨装置
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。
酸化炉装置
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。
レジスト塗布現像装置
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。
露光装置
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。
エッチング・剥離装置
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。
成膜装置
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。
平坦化装置
CMP装置で成膜後の平坦化をします。
イオン注入・アニール装置
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。
ダイシングソー装置
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。
ダイボンダー装置
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
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。
洗浄装置
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。
検査装置
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。
半導体製造の工程について
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。
前工程
- 回路設計/パターン設計
チップの中にどのような回路を作るかを決めます。 - フォトマスク作成
ウェーハに焼き付けするためのガラスのネガのようなものを作ります。 - ウェーハ表面にパターン形成
フォトマスクを介して露光してマスクのパターンを焼き付けた後、現像します。 - エッチング
部分的に酸化膜を除去し不要なレジストを取り除きます。 - 酸化/拡散/CVD/イオン注入
ウェーハにイオン注入や高温拡散を行うことでシリコンが出ている部分だけはんだ導体になります。 - 平坦化(CMP)
ウェーハ表面を研磨し凹凸を平坦化します。 - インゴットの引き上げ
半導体のベースになるシリコンの単結晶を作ります。 - インゴットの切断
インゴットをダイヤモンドブレードで切断しウェーハを作ります。 - ウェーハの研磨
ウェーハの表面を鏡面状に研磨します。 - ウェーハの酸化
ウェーハを高温の拡散炉を用いて表面に酸化膜を作ります。 - フォトレジスト塗布
フォトレジストを極めて薄く均一に塗布し感光性を持たせます。 - 電極形成
ウェーハの表面に電極配線用のアルミ金属膜を形成します。 - ウェーハ検査
ウェーハをチップごとに検査し良品判定をします。
後工程
- ウェーハのダイシング
ウェーハをチップごとに切断します。 - チップのマウンティング
チップをリードフレームの所定の位置に固定します。 - ワイヤーボンディング
チップとリードフレームを金線等で接続します。 - モールド
セラミック、樹脂などのパッケージに封入します。 - トリム＆フォーム(脚切り成型)
リードフレームから個々の半導体製品を切断・分離し、所定の形状に成型します。 - バーンイン(温度電圧試験)
初期不良を除くために温度電圧ストレスの加速試験を行います。 - 製品検査/信頼性試験
電気的な特性検査や外観構造検査を行い不良品を取り除きます。 - マーキング
半導体製品表面に印字をします。
半導体製造装置の使用用途
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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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半導体製造装置のメーカー45社一覧
*一部商社などの取扱い企業なども含みます。
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半導体製造装置のメーカーランキング
*一部商社などの取扱い企業なども含みます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
- 1 株式会社ニコン
- 2 株式会社荏原製作所
- 3 東京エレクトロン
設立年の新しい会社
- 1 SPPテクノロジーズ株式会社
- 2 株式会社ニューフレアテクノロジー
- 3 日新イオン機器株式会社
歴史のある会社
- 1 株式会社荏原製作所
- 2 日新電機株式会社
- 3 株式会社ニコン
半導体製造装置のカタログ一覧(13件)
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CKD株式会社のカタログ
特許機器株式会社のカタログ
株式会社ニューメタルス エンド ケミカルス コーポレーションのカタログ
株式会社イー・スクエアのカタログ
株式会社MGMTのカタログ
インテックス株式会社のカタログ
半導体製造装置5選
株式会社日立ハイテク
コンダクターエッチング装置 9000シリーズ
画像出典:
株式会社日立ハイテク公式サイト特徴
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。
株式会社日立ハイテクの会社概要
- 会社所在地: 東京都港区虎ノ門一丁目17番1号虎ノ門ヒルズビジネスタワー
- 会社サイト
- 創業: 1947年
- 従業員数: 11,903人
株式会社ニューフレアテクノロジー
マスク検査装置
画像出典:
株式会社ニューフレアテクノロジー公式サイト特徴
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。
株式会社ニューフレアテクノロジーの会社概要
- 会社所在地: 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番1
- 会社サイト
- 創業: 2002年
- 従業員数: 630人
株式会社SCREENホールディングス
枚葉式洗浄装置SU-3300
画像出典:
株式会社SCREENホールディングス公式サイト特徴
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。
株式会社SCREENホールディングスの会社概要
- 会社所在地: 京都府京都市上京区堀川通寺之内上る四丁目天神北町1番地の1
- 会社サイト
- 創業: 1943年
- 従業員数: 6,074人
ダイトロン株式会社
外観検査装置
画像出典:
ダイトロン株式会社公式サイト特徴
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。
ダイトロン株式会社の会社概要
- 会社所在地: 大阪府大阪市淀川区宮原4-6-11
- 会社サイト
- 創業: 1952年
- 従業員数: 823人
キヤノンアネルバ株式会社
MRAM用スパッタリング装置
画像出典:
キヤノンアネルバ株式会社公式サイト特徴
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。
キヤノンアネルバ株式会社の会社概要
- 会社所在地: 神奈川県川崎市麻生区栗木2-5-1
- 会社サイト
- 創業: 1967年
- 従業員数: 1,127人
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