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AMAT・Lam・TELのエッチング装置分類:platform/chamber、ICP/CCP、FEOL/BEOL

AMAT、Lam、TELのエッチング装置を比べようとして、比較表の最初の列を「ICPかCCPか」にすると、その列はすぐ空欄になります。LamのKiyoは公式表記がRIE、TELのTactrasは用途名までの掲載で、AMATの「Centris Sym3」はplatform名とchamber名が一語に同居しています。量産装置の公式ページが主要欄に掲げるのは、plasma sourceの構成よりも、conductor etch、dielectric etch、高アスペクト比穴、GAA、3D NAND、BEOL dielectric、power deviceといった用途で、ICP/CCPの表とはここで違いが出ます。

エッチング装置の分類とは、製品名をplatform/system(wafer搬送とcluster構成を示す名前)とchamber/process module(plasma反応器を示す名前)の二層に分け、各chamberを加工対象と工程位置の組で記録する作業です。この記事はApplied Materials、Lam Research、Tokyo Electronの公開sourceだけを使い、読者が「Centris Sym3のどこまでがplatform名か」「公式表記のRIEをICP/CCP欄にどう記録するか」を区別できるように分類します。軸は次の六つです。

  • plasma sourceの一般分類: ICP、CCP、RIE、gas chemical etch
  • platform / system: cluster、transfer、chamber数、量産性
  • chamber / process module / product family: 実際のprocess module名、または公式に公開された製品family名
  • 加工対象: conductor、dielectric、metal、deep silicon、selective/isotropic etch
  • 工程位置: FEOL、MOL/contact、BEOL、3D NAND、advanced packaging、power device
  • 世代感: GAA/CFET/2nm級、3D NAND高層化、HBM/TSV、100-200mm既存ライン、SiC/power

商用装置の chamber 設計は、同じplatform名でも構成、option、顧客recipeで差が出ます。
そのため、この記事のICP/CCP欄は次の順に分けます。

  1. 公式sourceがICP、CCP、RIE、gas chemical etchなどを掲載する場合は、その表記を優先する。
  2. 公式sourceがRIEのみを掲載する場合は、材料と用途から「ICP相当の設計要素」「CCP/multi-frequency RIE相当の設計要素」を分類欄に書き添える。
  3. 公式sourceが用途名だけを掲載する場合は、用途分類だけを記録する。

この分類は装置選定の一次screening用で、選択比、異方性、エンドポイント、ダメージという加工そのものの軸はエッチングで比べます。量産採用、顧客名、share、recipe条件は、公式sourceに載っている範囲だけを書きます。

etch装置の製品名は、platform名、system名、chamber名、process module名、製品family名が混ざりやすい領域です。
この記事では、wafer搬送、cluster構成、chamber数、footprint、maintenance性を示す名前をplatform/system、実際のplasma反応器やprocess moduleを示す名前をchamber/process module/product familyとして分けます。

01 / platform名とchamber名の階層
platform / system の範囲 etch etch etch clean wafer 搬送 / transfer cluster 構成・chamber 数・footprint etch etch etch clean chamber / process module 名 = 個々の plasma 反応器 platform / system 名 = 搬送・cluster 構成・chamber 数 platform / system chamber / process module Applied Materials Centris / Centris Sym3 Sym3 Y / Sym3 Z Magnum platform 名と chamber 名を分けて公開 Lam Research Sense.i Platform Akara / Kiyo / Flex ほか product family 名で工程を分ける Tokyo Electron Tactras / Episode UL 個別 chamber 名は現行ページ未掲載 現行ページは platform 層まで 例:Centris は 2010 年発表時に 8 process chamber (6 etch + 2 plasma clean)、Episode UL は 4-12 chamber 構成
図1 platform/system名はwafer搬送とcluster構成を、chamber/process module名は個々のplasma反応器を指す。AMATはCentrisとSym3系、LamはSense.iとAkara/Kiyo/Flexで両層の名前を公開し、TELの現行ページはTactras/Episode ULのplatform層までを掲載する。

図1の左のように、platform/system名が指すのはwafer搬送部を中心にchamberを配置したcluster全体で、chamber/process module名が指すのはその周りに付く個々のplasma反応器です。Centrisは2010年の発表時に8 process chamber(6 etch + 2 plasma clean)の構成で公開され、Episode ULは4-12 chamber構成です。右の振り分けのとおり、AMATとLamは両層の名前を公開し、TELの現行ページはplatform層までを掲載します。

会社platform / system公開されたchamber / process module / product family名chamber数・構成の公開情報分類時の記録
Applied MaterialsCentris、Centris Sym3、Sym3 Z platformSym3、Sym3 Y、Sym3 Z、Sym3 Z Magnum、Centris Sym3 etch chamberCentrisは2010年発表時に8 process chamber構成、うち6 etch + 2 plasma clean。AppliedはCentris Sym3 etch chamberの10,000 chamber出荷も公表AMATは「Centris platform」と「Sym3系chamber/system family」を分ける
Lam ResearchSense.i Platform、製品family別platform構成Akara、Kiyo、Flex、Vantex、Syndion、Versys Metal、Coronus、Selective Etch。Lam公式はKiyo chambers、Kiyo/Flex process modulesという語も使うLam公式ページ群はproduct familyとprocess module名を前面に掲げる。AkaraはProduct OfferingsとしてSense.i Platformを掲載するLamはplatformより、Akara/Kiyo/Flexなどのprocess module/product familyで工程を分ける
Tokyo ElectronTactras、Episode UL、UNITY Me+、Certas LEAGA現行Tactras/Episode UL公開ページはetch chambers / process modulesと総称し、個別chamber名は未掲載。過去の公式IR資料にはTeliusのSCCM-JI etch chamber、FY2007新製品としてTactras Vigus plasma etch systemの記載があるEpisode ULは4-12 chamber構成、最大12 chambers。Tactrasはcommon base designとinstall可能なetch chambersを示すが、現行chamber名は非公開TELは現行記事ではsystem/platform名を主軸にし、過去のchamber名は現行Tactras/Episodeの構成名と分けて記録する

中古装置listingや部品商社ページには、TEL Tactras系のVigus、RLSA、DRM、SCCMなどの名前が出る場合があります。この記事では、それらを公式の現行chamber名と分けて記録します。公式sourceで追える範囲では、TELの現行公開ページはplatform/system名までを掲載し、個別chamber名は未掲載です。

Stanford Nanofabrication FacilityのICP解説は、ICPをhigh density plasmaとし、source powerでplasma density(ion flux)、bias powerでwaferとplasma間の電位(ion energyと方向)を別々に制御する構成として位置づけています。
同施設のCCP解説は、平行に向かい合う2枚の電極の一方にRFをかけ(他方は接地)、powered electrode側へionを加速する方式として位置づけています。

02 / ICPとCCPの断面、RIEとの関係
ICP(inductively coupled plasma) source power → plasma 密度(ion flux) high density plasma ion flux は source power で決まる ion wafer bias power → wafer 電位(ion energy・方向) source と bias を別々に制御(ion flux と ion energy を独立に) CCP(capacitively coupled plasma) 電極(接地側) plasma 電極間の RF で生成 ion wafer RF RF 電極(powered)→ ion をここへ加速 電極間の RF が plasma 生成と ion 加速の両方を担う RIE(reactive ion etching)は ICP-RIE と CCP-RIE の両方を含む上位語 公式ページの「RIE」は、pulsed RF・multi-frequency・confined plasma などの設計要素と合わせて記録する
図2 ICPはsource powerでplasma密度(ion flux)、bias powerでwafer電位(ion energy)を別々に制御し、CCPは平行電極間のRFでplasmaを作りionをpowered電極側へ加速する。量産装置の公式ページに出る「RIE」は両方を含む上位語なので、pulsed RFやmulti-frequency、confined plasmaといった公開された設計要素からICP相当かCCP相当かを推定して記録する。

図2の左右を比べると、ICPはion flux(source power)とion energy(bias power)を別々に動かせる構成で、CCPは電極間のRFがplasma生成とion加速の両方を担う構成です。半導体量産では、RIEという言葉がより広い範囲を指します。ICP-RIEもCCP-RIEもRIEの一部なので、ベンダー公式ページの「RIE」は、ICPとCCPの両方を含む上位の言葉として記録します。

よくある誤解として、公式ページに「RIE」とあればCCP方式だと受け取られやすいが、実際には、conductor etch向けのKiyoも公式表記はRIEで、ICP相当かCCP相当かは、pulsed RF、multi-frequency、confined plasmaのような公開された設計要素から推定して記録します。

分類ICP/CCP相当の目安主な工程位置代表例世代感
conductor etch高密度source、独立bias、pulsed RFを判定材料にする。ただし公式表記はRIEや用途名までが多いFEOL transistor、MOL、GAA/FinFETApplied Centris + Sym3 Y / Sym3 Z Magnum、Lam Sense.i + Akara/Kiyo先端logic、foundry、memory
dielectric etchCCP/multi-frequency RIE相当の設計要素。低圧・多周波・confined plasmaが主要な設計要素contact、via、low-k、BEOL dielectric、3D NAND holeLam Flex、TEL Tactras(plasma sourceは未掲載)先端BEOL、3D NAND、量産logic
high aspect ratio 3D NAND etchmulti-frequency RIE、cryogenic etch、platform最適化を判定材料にする3D NAND channel hole、staircase周辺Lam Vantex/Flex + Cryo 3.0、TEL Tactras3D NAND高層化
metal etch / hardmask etchRIE。材料と残渣管理が中心BEOL metal、metal hardmask、padLam Versys Metal、TEL TactrasBEOL、power、analog
deep silicon / TSV / power trenchDRIE/RIE。深掘りと側壁profileが中心TSV、HBM、MEMS、Si/SiC trenchLam Syndion、TEL UNITY Me+、TEL Tactras-UDEMAEadvanced packaging、power、既存ライン
selective / gas chemical etchICP/CCPの欄から分けて、radical/gas chemical/isotropic processとして分類するresidue removal、roughness removal、selective recessTEL Certas LEAGA、Lam Selective Etch family先端logic、3D構造
03 / 工程位置と加工対象で装置を分ける
工程順(左から右) AMAT Lam TEL FEOL transistor / MOL conductor etch AMAT Sym3 Y / Sym3 Z Magnum Lam Akara / Kiyo contact / via dielectric etch Lam Flex TEL Tactras BEOL dielectric・metal etch Lam Flex / Versys Metal TEL Tactras advanced packaging deep silicon / TSV Lam Syndion TEL UNITY Me+ 3D NAND channel hole(high aspect ratio) Lam Vantex / Flex + Cryo 3.0 TEL Tactras power / SiC / 100-200mm 既存ライン(deep trench) TEL UNITY Me+ / Tactras-UDEMAE Lam Syndion selective / gas chemical etch(plasma source 欄と別の行に記録) residue・roughness removal、selective recess TEL Certas LEAGA Lam Selective Etch 同じ会社でも工程位置ごとに別の chamber / product family が対応する
図3 最初の分類軸は加工対象と工程位置で、FEOL transistorのconductor etchからcontact/via・BEOLのdielectric etch、advanced packagingのdeep silicon etchまで、同じ会社でも工程位置ごとに別の製品familyが対応する。3D NAND channel holeとpower/SiC/100-200mmは別laneに、selective/gas chemical etchはplasma source欄と別の行に記録する。

図3のとおり、同じ会社の製品familyでも工程位置ごとに別のchamberが対応します。Lamはconductor(Akara/Kiyo)、dielectric(Flex)、metal(Versys Metal)、deep silicon(Syndion)で製品familyが工程位置ごとに異なり、TELはTactrasがdielectric/HAR/BEOL、UNITY Me+とTactras-UDEMAEがpower/SiC/100-200mmを受け持ちます。selective/gas chemical etch(TEL Certas LEAGA、Lam Selective Etch)はplasma source欄と別の行に記録します。

Applied Materialsの公開ページは、etchの製品用途を「GAA/CFETに必要な3D形状制御」として掲げます。

Centris platformの解説記事では、Centrisは2010年にconductor etch向けplatformとして導入され、8 process chamber構成、うち6 etch chamberと2 plasma clean chamberを持つplatformとして出ています。2015年にはSym3 etch systemのplatformにもなりました。
つまりAMAT側は、platformをCentris、chamber/system familyをSym3系として分けるのが公式sourceに合います。

Centris Sym3 Y Etchは、leading-edge memory / foundry-logic node向けのcritical conductor etchとEUVL patterningを主用途にします。公式ページはpulsed RF source、高selectivity、FinFETやGAAを含むhigh-aspect-ratio構造を掲載しています。
分類すると、FEOL/MOL向けのadvanced conductor etchです。分類根拠はpulsed RFとprofile制御で、ICP/CCP欄には公式ページどおりの用途表記を記録します。

Sym3 Z Magnum Etchは、GAA/CFETのsource/drain cavity shapingを主用途に掲げる装置です。Appliedの2026年2月10日発表では、PVT2によるion-angleとion-energyの独立制御、2nm logicでのtool-of-record、250 chambers超の導入実績が示されています。
分類すると、2nm以降のFEOL conductor/profile etchです。ICP/CCPという一般名より、near-wafer plasma controlとindependent RF biasを使ったprofile制御装置として分類する方が公式sourceに合います。

Appliedは、2015年のSym3発表でCentris Sym3 Etch systemを「entirely new chamber」として発表しています。10,000 chamber出荷を伝える公式記事では「Centris Sym3 etch chamber」「Sym3 product family」と書いています。
そのため、公開名称としてはCentris platform、Centris Sym3 etch chamber、Sym3 Y、Sym3 Z、Sym3 Z Magnumを分けて記録します。

Appliedの公開ページでは、GAA、CFET、EUV patterning、atomic-level profile controlが主要な分類語になります。AMATは、conductor/dielectricの区分より先に、対象の3D形状を切り出すと分類しやすくなります。

Lamは、公式サイトのetch一覧でetch portfolioを用途別に最も細かく分けています。conductor、dielectric、deep silicon、metal、selective、cryogenicに個別の製品ページがあります。

Sense.i Product FamilyはRIEのproduct familyで、LamはKiyoとFlexのprocess modulesから進化したsystem architectureとして位置づけます。Akaraはconductor etch向けで、DirectDrive solid-state plasma sourceとion energy control、plasma pulsingを示し、Product OfferingsにSense.i Platformを掲載します。
Akaraページは30,000超のKiyo chambersの量産実績にも触れており、Lam側ではSense.i Platform、Akara、Kiyo chambersを分けて書けます。

Kiyo Product Familyはconductor etch向けRIEです。公式ページはSTI、source/drain engineering、high-k/metal gate、FinFET/tri-gate、multi-patterning、3D NANDを列挙しています。
分類すると、FEOL transistorとadvanced memoryを横断するconductor etchです。公式表記はRIEで、ICP/CCP欄にはそのままRIEを記録します。

Flex Product Familyはdielectric etch向けです。multi-frequency、small-volume、confined plasma designを掲載し、low-k / ultra-low-k dual damascene、self-aligned contact、capacitor cell、mask open、3D NAND high aspect ratio hole/trench/contactを対象にします。
分類すると、CCP/multi-frequency RIE相当の設計要素を持つdielectric etchです。BEOL dielectricと3D NANDの高アスペクト比穴の両方に対応します。

Cryogenic Etchingは、Flex dielectric etch systemとVantex RIE systemに対応する3D NAND channel hole etchのsolutionとして出ています。Lam Cryo 3.0の記事では、1000層級3D NANDへ向けた高アスペクト比エッチングの焦点として分けています。
分類すると、3D NAND memory向けのadvanced dielectric/HAR etchです。

Syndion Product FamilyはDRIE/RIEで、TSV、HBM、CMOS image sensor、power、MEMS、backside deep silicon etchに向きます。
分類すると、advanced packagingとpower/sensorのdeep silicon etchです。FEOL微細化というより、HBM/TSVやSiC/powerの深掘り能力で比較します。

Versys Metal Product FamilyはRIEのmetal etchで、TiN hardmask、高密度Al line、Al padを対象にします。
分類すると、BEOL metal / metal hardmask / analog・power向けです。

Lamのportfolioは、先端logic向けにとどまらず、conductor、dielectric、3D NAND、TSV、metal、selectiveを広く持つetch専業色の強い構成です。比較表を作るときは、KiyoとFlexに加えてSyndion、Versys Metal、Selective Etchまで行に入れる方が正確です。

Tokyo Electronは、300mm plasma etch platformと、gas chemical etch、100-200mm既存ライン向け装置を併記しています。platformの柔軟性と量産性を主要訴求にします。

Tactrasは300mm plasma etch systemです。公式ページはhigh aspect ratio holes、trench etch、mask and dielectric etch、BEOL dielectric etchを対象として示しています。
分類すると、300mm量産向けのplasma etch platformで、dielectric/HAR/BEOL用途が公開ページに多く出ます。公式ページのplasma source表記は用途名までで、ICP/CCP欄は未掲載として記録します。現行ページは「Tactrasに搭載できるetch chambers」と総称し、chamber名は未掲載です。

Episode ULは300mm plasma etch platformで、最大12 chamber構成、footprint reduction、maintenance、smart tool technologyを主要項目に含めます。
分類すると、process種別そのものより、量産fabでの多chamber構成とOEEに近い装置です。公式ページは4-12 chamber構成、最大12 chambers、process modulesを示しますが、個別process module名は未掲載です。

Certas LEAGAはgas chemical etchです。公式ページはisotropic etch、高selectivity、高uniformity、residueやroughness removalを示しています。
分類すると、plasma source欄とは別の行で、selective/isotropicなchemical etchとして記録します。3D構造や残渣・表面粗さの界面条件で使います。

Tactras-UDEMAEは300mm power device向けplasma etch systemとして発表されています。200mmのprocess libraryを300mmに展開しやすいこと、bevel particle抑制、wafer温度、reactor圧力、gas flow、RF制御を示しています。
分類すると、power deviceの300mm化に向けたmature/specialty領域です。

UNITY Me+は100/150/200mm wafer向けのplasma etch systemです。Si/SiC trench、SiO2/SiN、contact、via、spacer、dual damascene、TSVなどが対象で、SiC市場への適用も示されています。
分類すると、既存ライン、power、SiC、MEMS、specialty device向けです。成熟ノード向けでも、SiC trenchやTSVの深さと側壁profileに固有の難しさがあります。

TELの製品一覧では、EtchカテゴリにEpisode UL、Tactras、Certas LEAGA、UNITY Me+が並びます。現行公式ページの粒度はsystem/platform単位です。
過去の公式IR資料として、TEL Annual Report 2007にはTeliusに搭載するSCCM-JI etch chamber、FY2007新製品としてTactras Vigus plasma etch systemの記載があります。ただし、これは2007年時点の記載で、現行Tactras / Episode ULページのchamber構成名とは別に記録します。現行記事では「TELのchamber名は公式現行ページでは非公開」と分類します。

会社platform / systemchamber / process module / product familyICP/CCPの書き分けFEOL/BEOL/メモリ分類先端/成熟ノードの傾き
Applied MaterialsCentris、Centris Sym3、Sym3 Z platformSym3、Sym3 Y、Sym3 Z、Sym3 Z Magnum、Centris Sym3 etch chamberpulsed RF、PVT2、independent RF bias、near-wafer plasma controlを判定材料にする。ICP/CCP一般名より公式用途名を比較軸として使うGAA/CFET、FinFET、critical conductor etch、EUV patterning2nm以降logic、leading-edge foundry/memory向け
Lam ResearchSense.i Platform、製品family別systemAkara、Kiyo、Flex、Vantex、Syndion、Versys Metal、Coronus、Selective Etch。Kiyo chambers / Kiyo・Flex process modulesの公式表記あり公式表記はRIEが多い。Flexはmulti-frequency confined plasma、SyndionはDRIE/RIE、Versysはmetal RIEFEOL conductor、BEOL dielectric、3D NAND HAR、TSV/HBM、metal hardmask先端logic/memoryからpower、packagingまで広い
Tokyo ElectronTactras、Episode UL、Certas LEAGA、UNITY Me+現行公式ページは個別chamber名を未掲載。過去sourceにはTelius SCCM-JI etch chamber、Tactras Vigus plasma etch systemTactras/Episodeはplasma etch platform、Certasはgas chemical etch、UNITYはplasma etch300mm dielectric/HAR/BEOL、gas chemical selective、power/SiC/100-200mm先端300mm量産と成熟/specialtyの両方

先端向けと成熟ノード向けの分け方

Section titled “先端向けと成熟ノード向けの分け方”

先端向けの手掛かりになる表現は、GAA、CFET、2nm、FinFET、EUVL patterning、3D NAND high aspect ratio、1000-layer、HBM TSV、atomic-level profile control、ALE、selective etchです。
成熟ノードや既存ライン向けの手掛かりになる表現は、100/150/200mm wafer、power device、SiC trench、MEMS、analog、discrete、Al pad、既存process libraryの300mm展開です。

ただし、成熟ノード向けにも固有の難しさがあります。SiC trench、power device、TSV、MEMSは、微細logicとは別の深さ、面内均一性、側壁、mask消費、particle、throughputの難しさがあります。

AMAT、Lam、TELのetchを比較するなら、最初の軸は加工対象と工程位置で、ICP/CCPは二番目の軸です。

  • AMATは、Centris platformとSym3系chamber/system familyを分けたうえで、GAA/CFET世代のconductor/profile etchへ分類する。
  • Lamは、Sense.i PlatformとAkara/Kiyo/Flexなどのprocess module/product familyを分けたうえで、conductor、dielectric、3D NAND、deep silicon、metal、selectiveへ分類する。
  • TELは、現行公式ページではTactras/Episode/UNITY/Certasのsystem/platform名までを主軸にし、chamber名は現行公開source未掲載として分類する。

ICP/CCPの記録は、plasma damage、ion energy、profile、selectivityを比べるときに使います。公式sourceが用途名だけを掲載する場合は、「公式の用途分類」と「一般的なplasma source分類」を分けて記録します。

この分類を使う場面は三つあります。プロセス担当は、GAAのsource/drain cavity、3D NAND channel hole、SiC trenchのような加工対象に候補装置を挙げるとき、加工対象と工程位置の欄で候補を絞り、次にpulsed RFやmulti-frequencyなどの公開された設計要素でICP相当かCCP相当かを推定します。装置・保全担当は、platform層のchamber数、footprint、maintenance性を、Episode ULの4-12 chamber構成のようにplatform同士で比べます。解析担当は、plasma damage、ion energy、profile、selectivityの原因を切り分けるときにICP/CCPの記録を使います。次に比較する軸は二つあります。工程ごとのシェアと競争構造は工程別の装置シェアと競争構造で比べます。各社の最新装置の発表内容はTEL、AMAT、Lamの最新装置と注目技術で続けて比べます。

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