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半導体製造ラボ

工程別の装置と材料

半導体製造では、装置名を個別に覚えても工程全体の役割は整理できません。
先に固定すべきなのは、どの工程位置で、どの材料を処理し、どの評価項目を管理するか の3点です。

会社の層と受け渡しから入りたい場合は、先に 半導体業界にはどんな会社がある？会社一覧と役割分類 を確認すると、設計、製造、装置、材料、後工程 の役割差を先に固定できます。

このページは、装置カテゴリ、材料カテゴリ、評価項目を工程位置でそろえる入口ページです。
会社別の製品ラインを確認する場合は ベンダー別の装置カタログ総覧、工程ごとの競争構造を確認する場合は 工程別の装置シェアと競争構造 へ進んでください。

temporary bond / debond と wafer thinning のように、接合、剥離、薄化、洗浄、検査が連続するテーマでは、1つの装置カテゴリだけでは論点を固定できません。
Temporary Bond / Debond と wafer thinning の量産論点 へ進むと、carrier、release family、clean 条件、overlay 管理を同じ工程列で整理できます。

このページを使う順序

Section titled “このページを使う順序”
  1. まず 工程位置 を固定する
  2. 次に 処理対象の材料 を固定する
  3. 最後に 量産で管理する評価項目 を固定する

この順序で整理すると、装置名の暗記ではなく、どの装置がどの工程で何を変化させるか を工程順で追えます。

工程位置ごとの装置・材料・評価項目

Section titled “工程位置ごとの装置・材料・評価項目”
工程ブロック主な装置主な材料管理指標次に確認するページ
基板準備単結晶引き上げ、ウェーハ加工、洗浄シリコンインゴット、ウェーハ、洗浄液結晶欠陥、抵抗率、厚み、平坦度ウェーハと基板
膜形成酸化炉、CVD、ALD、PVDSiO2、SiN、high-k、金属ターゲット、前駆体ガス膜厚、組成、応力、step coverage酸化・成膜・薄膜形成
パターン形成コータ・デベロッパ、露光機、トラックフォトレジスト、ARC、現像液CD、LER/LWR、overlay、欠陥密度露光とリソグラフィ
形状加工エッチャー、アッシャー、洗浄装置プラズマガス、洗浄液、保護膜profile、selectivity、残渣、再汚染エッチング
電気特性づけイオン注入、熱処理、アニールドーパント、キャップ膜、保護膜sheet resistance、junction depth、活性化率、thermal budgetイオン注入
平坦化・多層化CMP、再成膜、再露光、計測スラリー、パッド、バリア膜、配線材料dishing、erosion、膜厚、overlay、欠陥密度CMP：平坦化、欠陥、低k/新金属の要点整理
検査・計測欠陥検査、CD-SEM、overlay metrology、膜厚計測テストパターン、評価ウェーハdefect count、CD、膜厚、overlay error検査・計測・オーバーレイ装置の役割分担
後工程・接合ダイシング、ボンダ、デボンダ、薄化、封止、テスタtemporary carrier、接合材、封止材、基板材接合強度、位置合わせ、反り、歩留まり、信頼性後工程とパッケージング

主な装置カテゴリ

Section titled “主な装置カテゴリ”
装置カテゴリ工程で変えるもの主な確認項目関連ページ
成膜装置膜厚、組成、界面状態膜厚均一性、応力、step coverage酸化・成膜・薄膜形成
露光・トラック装置パターン寸法と位置合わせCD、overlay、LER/LWR露光とリソグラフィ
エッチャー不要膜の除去量と形状selectivity、profile、残渣エッチング
イオン注入装置ドーパント濃度と深さ分布dose、energy、junction depthイオン注入
CMP装置段差と表面粗さdishing、erosion、平坦度CMP：平坦化、欠陥、低k/新金属の要点整理
洗浄装置粒子、残渣、金属汚染particle、金属残留、queue time洗浄・表面前処理・再汚染管理
計測・検査装置完成した構造の測定と欠陥抽出膜厚、CD、overlay、defect countKLA・ASML・AMAT・SCREENの検査・計測・オーバーレイ装置比較
テスト・プローバ電気特性と良否判定parametric test、最終歩留まり歩留まりと欠陥管理
接合・剥離装置接合界面、位置合わせ、薄化後の搬送接合強度、位置合わせ、反り、剥離後欠陥Temporary Bond / Debond と wafer thinning の量産論点

主な材料カテゴリ

Section titled “主な材料カテゴリ”
材料カテゴリ使う工程役割次に確認するページ
シリコンウェーハ基板準備、前工程全体素子形成の基板になるウェーハと基板
フォトレジストパターン形成光学像を回路パターンへ変換するHigh-NA EUVレジスト比較
成膜ガス・前駆体酸化、CVD、ALD膜組成と成膜速度を決める酸化・成膜・薄膜形成
エッチングガス・洗浄液エッチ、洗浄反応性、除去速度、残渣除去を決める洗浄・表面前処理・再汚染管理
スラリー・CMP消耗材CMP研磨速度、選択性、表面欠陥を決めるCMP：平坦化、欠陥、低k/新金属の要点整理
配線材料BEOL、MOL抵抗、EM、RC を左右するBEOLメタライゼーション：Cu・Wの限界とMo/Ruの位置づけ
temporary bond / package 材料後工程、3D実装接合、搬送、封止、信頼性を決めるHybrid Bondingの歩留まり・信頼性

目的別の参照開始表

Section titled “目的別の参照開始表”
先に固定したい論点最初に確認するページ次に確認するページ
工程位置ごとの装置カテゴリこのページ工程別の装置シェアと競争構造
ベンダーごとの製品ラインベンダー別の装置カタログ総覧TEL、AMAT、Lamの3D packaging関連装置比較
検査・計測の役割分担検査・計測・オーバーレイ装置の役割分担KLA・ASML・AMAT・SCREENの検査・計測・オーバーレイ装置比較
歩留まりへ戻る測定項目歩留まりと欠陥管理検査・計測・オーバーレイ装置の役割分担
temporary bond / debond と薄化の装置連結Temporary Bond / Debond と wafer thinning の量産論点3Dパッケージングの工程フロー

市場・ベンダーへ進む順序

Section titled “市場・ベンダーへ進む順序”
  1. このページで 工程位置 と 装置カテゴリ を固定する
  2. 工程別の装置シェアと競争構造 で工程ごとの競争密度を確認する
  3. ベンダー別の装置カタログ総覧 で各社の製品ラインを確認する
  4. さらに検査系を比較する場合は KLA・ASML・AMAT・SCREENの検査・計測・オーバーレイ装置比較 を参照する

この順序で進むと、会社名先行で比較せず、どの工程でどの装置カテゴリが必要か を基準に会社比較へ進めます。

関連ページ

Section titled “関連ページ”