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生産設備に関する記事

エッチング装置の主要メーカ3選!選び方や製品特徴とメリットも解説

半導体は社会全体をさせている重要な部品のひとつです。私たちの生活になくてはならない存在の半導体は、鉄道やスマートフォン・医療や家電などさまざまな分野で活躍しています。エッチング装置は、その半導体の製造において重要なエッチング加工をするための装置です。

この記事では、半導体製造の重要な工程となるエッチング装置の選び方から、販売メーカと製品を紹介します。また導入のメリット・デメリットとエッチング装置を用いて、生産性を上げるポイントも解説します。

もし、エッチング装置のコンサルティングを受けて、

  • 省力化、省人化してコストダウンしたい
  • 生産性アップして売上を上げたい
  • 人的ミスを減らして品質価値を高めたい
  • どのメーカーの自動化設備を使えば効率的かわからない

という場合は、お気軽にFAプロダクツまでお問い合わせください。
関東最大級のロボットSIerとして、最適化のご提案をさせていただきます。

1.エッチング装置の選び方

シリコンウェーハ

エッチング装置を選ぶときは、次の点に着目するとよいでしょう。

(1)自社に適した除去方式か

エッチング装置は除去方式の違いで大きく2種類あり、その中から装置の特徴で絞ると、選びやすくなります。

特徴
ウェットエッチング方式 ・除去に薬液を使用
・生産性が高い
・精度はドライエッチングより劣る
ドライエッチング方式 ・除去にガスやプラズマなどを使用
・生産性が低い
・精度はウェットエッチングより優れる

以下より詳しく解説します。

ウェットエッチング方式特徴

ウェットエッチングは、不要部分の除去に薬液を使用する方式です。薬液も比較的安価に入手可能で、一度に複数枚を同時処理できるので生産性が高い特徴があります。しかし除去精度はドライエッチングより劣るため、プリント基板などに向いている除去方式です。

ドライエッチング方式の特徴

ドライエッチングは、不要部分にガスやプラズマ・イオンなどを衝突させて不要部分を除去する方式です。1枚または2枚ずつしか処理できないため、生産性が低い特徴があります。しかし除去精度はウェットエッチングより優れているため、半導体回路に向いている除去方式です。

(2)導入コストのバランスが取れているか

エッチング装置は精度の向上により高額化しています。目標の品質と導入コストが見合っているか事前に確認しましょう。開発メーカや販売メーカに尋ねるときは、自社工場の環境を説明するとともに、目標を具体的な数字で伝えるようにすると、より失敗するリスクが低くなります。

2.エッチング装置のおすすめメーカ3選と製品

ここからはエッチング装置を独自で開発や販売をしているメーカと製品を紹介します。どのようなメーカや製品があるのかの参考にご覧ください。

(1)東京エレクトロン株式会社

【特徴】
半導体の製造装置に特化して活躍している日本のメーカです。アメリカ・ヨーロッパなど世界中に拠点があり、海外でもサポート体制が充実している会社です。高い技術力とノウハウがあるため、世界でも人気の企業です。

【所在地】
東京エレクトロン株式会社
〒107-6325 東京都港区赤坂5-3-1 赤坂Bizタワー 38F
TEL:03-5561-7000

【製品】
東京エレクトロン社ではドライエッチングの「Certas LEAGA™」と「Tactras™」の2機種を紹介します。

Certas LEAGA™

(引用:東京エレクトロン株式会社:Certas LEAGA™)

Certas LEAGA™には以下3つの特徴があります。

  1. 300mmウェーハ対応
  2. ウェーハ2枚同時処理
  3. ガスエッジング

300mmの大型ウェーハに対応して2枚同時処理できるモデルです。プロセスチャンバーを最大6基搭載可能なガスを使用したドライエッチング装置です。

Tactras™

(引用:東京エレクトロン株式会社/Tactras™

Tactras™には以下3つの特徴があります。

  1. 300mmウェーハ対応
  2. プラズマエッジング
  3. 専用カスタム可能

300mmウェーハに対応したプラズマエッジング装置です。高アスペクト比エッチング、マスク&絶縁膜エッチング、BEOL 絶縁膜エッチング向けにカスタム可能で、改造して用途を切り替えられるようになっています。

(2)株式会社 日立ハイテク

【特徴】
日立製作所の傘下でAIなどの技術を支える半導体製造装置を中心に医療や研究分野に特化した企業です。国内はもちろんのこと世界中に拠点があり、サービス体制が整っている会社です。

【所在地】
〒105-6409 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
TEL:(03)3504-7111

【製品】
日立ハイテク社はドライエッチングの「9000シリーズ」「M-600/6000シリーズ」を紹介します。

9000シリーズ

(引用:株式会社日立ハイテク/9000シリーズ

9000シリーズには以下3つの特徴があります。

  1. 20nm世代以降に対応
  2. 300mmウェーハ対応
  3. 最大9基のチャンバ搭載可能

3D構造などに対応した20nm世代以降に対応したモデルで、300mmウェーハをエッチングできる装置です。最大9基のチャンバを搭載でき、日立独自の技術で異物の入りにくく高速で搬送できるシステムを搭載しているモデルです。

M-600/6000シリーズ

(引用:株式会社日立ハイテク/M-600/6000シリーズ

M-600/6000シリーズには以下3つの特徴があります。

  1. 150mm/200mmウェーハ対応
  2. パワー半導体シリコン加工
  3. 低温エッチング技術搭載

自動車や鉄道などに使用するパワー半導体シリコンを加工でき、150または200mmのウェーハに対応した装置です。独自技術のチャンバーを搭載しており、低温エッジングが可能なモデルです。

(3)芝浦メカトロニクス株式会社

【特徴】
FPD装置や半導体製造装置を独自で開発・販売している企業です。半導体製造装置では洗浄装置からフリップチップボンダまでラインナップが豊富なメーカです。

【所在地】
〒247-8610 神奈川県横浜市栄区笠間2-5-1

【製品】
芝浦メカトロニクス社のエッチング装置はウェットエッチングの「SC300-HT series」のみです。

①SC300-HT series

(引用:芝浦メカトロニクス株式会社/SC300-HT series

SC300-HT seriesには以下3つの特徴があります。

  1. 300mmウェーハ対応
  2. 高精度ヒータで安定温度
  3. 洗浄工程まで1台でOK

枚葉式の高温リン酸で300mmウェーハ対応しています。また高精度ヒータを搭載し、リン酸温度を160℃で安定させています。リン酸工程と洗浄工程を1台に集約させた装置です。

3.エッチング装置のメリット・デメリット

大口径化するシリコンウエハ

ここでは、エッチング装置を導入すると得られるメリットと注意すべきデメリットを解説します。

(1)メリット

①生産性と品質の向上

大量生産が必須の半導体製造ですが、最新機種を導入すると生産性が向上します。後継機種などは、従来機より不良品ロスを削減できたり性能が向上している機種が多くあります。また、装置の高精度化によりエッジング加工の精度も向上しているため品質が上がります。

②世の中が必要としている製品を生産できる

最新の機種を導入することで、世の中が必要としている製品の生産が可能です。
第5世代通信システムの5Gや自動運転、仮想現実などのさまざまな分野で微細化かつ高精度な半導体が求められています。最新機種では、10μmのプロセスノードが必要など装置は進化しています。エッチング技術の進歩により微細な半導体の製造が可能です。

(2)デメリット

①最新機種は装置サイズが大きい

ウェーハサイズの大型化しているため、装置も合わせて大きくなっています。導入前に搬入経路と設置スペース、床の耐荷重などを確認しておきましょう。

②導入時の初期コストが必要

最新機種は高精度化に伴い、5億円を超えるモデルがあります。装置の規模や種類によりますが、コストに見合った装置選定が必要です。

4.エッチング装置を用いて生産性を上げるポイント

シリコンウェーハ

半導体の製造はエッチング以外にもさまざまな行程があり、それぞれに専用装置が必要です。たとえばエッチングのみを最新機種にしても他の工程で生産能力が低い場合、全体の生産性は向上しません。またエッチングのみ品質が向上しても、全体の品質向上は見込めないことがあります

言い換えれば、他工程と生産能力の足並みが揃っていれば、エッチング装置による生産性のさらなる向上が期待できるようになります。エッチング装置の導入を機に、生産能力のチェックをしてみるのもよいでしょう。

5.エッチング装置の導入に関するご相談はFAプロダクツ

エッチング装置は、方式の違いによって種類があります。また装置自体が高額なため、用途に見合う装置を見つけるには時間と手間が必要です。海外製も多くあるため、どのエッチング装置を導入すれば良いか、導入したけど上手く活用できていないなどでお困りの人はFAプロダクツへお気軽にお問い合わせ下さい。

【特徴】
FAプロダクツは年間200台もの実績がある関東最大級のロボットシステムインテグレーターです。一貫生産体制をとっており、設計から製造までをワンストップで対応。費用・時間にムダなく最適化を行うことができます。

また、お打ち合わせから原則1週間以内に「お見積りとポンチ絵」をご送付。

【ポンチ絵とお見積りのサンプル】

テキストやお電話だけでは伝わりづらいゴールイメージを共有し、スピード感を持った対応を心がけています。

また、同社の「画処ラボ」では、画像処理を用いた外観検査装置の導入に特化し、ご相談を受け付けています。従来は目視での官能検査に頼らざるを得なかった工程の自動化をご検討の際などにご活用ください。

業界最大級の画像処理検証施設を開設!

「画処ラボ」ではルールベースやAIの画像処理を専門エンジニアが検証。ご相談から装置制作まで一貫対応します。

【所在地】
茨城県土浦市卸町2丁目13-3
TEL.050-1743-0310(代表)
FAX.050-3156-2692(代表)
https://jss1.jp/

【営業品目】

  • 産業用ロボット
  • 生産設備合理化・省力化の設計及び製作
  • 基板電気チェッカーや貼合・折曲など
  • 治具の設計・製作

【実績】
NM社(電子部品の製造販売)、HS製作所(情報通信・社会産業・電子装置・建設機械・高機能材料・生活の各システム製造販売)、TT社(ショッピングセンターなどリテール事業)、SM社(自動制御機器の製造・販売)、OR社(自動車安全システムの製造販売)

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