半導体向け熱処理装置メーカー15社を比較！アニール・酸化・拡散炉の選び方

KOKUSAI ELECTRICは、半導体前工程のバッチ成膜装置とトリートメント装置を展開するメーカーです。AdvancedAce、QUIXACE、VERTRONなどのプラットフォームがあり、酸化、拡散、低温・高温アニール、LP-CVDなどの熱プロセスに対応します。

300mmウェーハ向けのラージバッチ・ミニバッチ装置に加え、200mmおよび150mm以下を対象とする装置も掲載されています。TANDUOは枚葉式の低温アニール、キュア、脱ガス向け装置として位置づけられています。

先端ロジックやメモリの量産工程から、200mmのパワー・アナログ・ディスクリートまで、処理枚数とプロセスを分けて候補を検討したい企業に向いています。既存レシピとの互換性、処理温度、バッチ枚数、保守支援を確認して選定します。

東京エレクトロンは、半導体製造プロセス向けの熱処理・成膜装置を展開しています。TELINDY PLUSは300mmウェーハ対応のバッチ式熱処理装置で、酸化、アニール、CVD、熱ALDなどのプロセスに対応する製品です。

製品群には、高生産性を重視したEVAROS、高速昇降温と短いターンアラウンドタイムを狙うTELFORMULA、プラズマ源を組み合わせたTELINDY PLUS IRadなどがあります。装置ごとに処理方式と狙う生産性が異なります。

300mm量産ラインで、ウェーハ処理枚数、クリーンルーム面積、生産性、膜質、低温化を総合的に検討したい企業の候補です。酸化・アニールだけでなく成膜工程まで含むため、必要なプロセスと装置範囲を明確にして比較します。

ジェイテクトサーモシステムは、縦型炉、横型炉、ランプアニール装置、オーブンなど、半導体用熱処理装置を幅広く展開しています。酸化、拡散、LPCVD、アニールなど、用途に応じてバッチ式と枚葉式を選べます。

300mm・8インチウェーハ対応の量産装置に加え、6インチ以下の小口径向け装置も扱っています。SiC・Siパワー半導体、メモリ・ロジック、MEMS、VCSEL、FO-WLPやPLPを含むパッケージ用途まで製品領域が分かれています。

研究開発から量産移行まで同じメーカーへ相談したい場合や、シリコンとSiCで異なる温度条件を整理したい場合に向いています。対象基板、処理温度、炉構成、処理枚数、ガス系統、搬送自動化を工程ごとに確認します。

SCREENセミコンダクターソリューションズは、フラッシュランプアニール装置LA-3100を展開しています。キセノンフラッシュランプによる数ミリ秒の光照射でウェーハ表面を加熱し、短時間で温度を制御する枚葉式の熱処理装置です。

LA-3100は300mmウェーハに対応し、低サーマルバジェットで不純物を活性化しながら濃度プロファイルを制御する用途を想定しています。低酸素雰囲気での処理や、加熱照射時のウェーハ温度を測定する機能も説明されています。

従来の炉による長時間処理では熱拡散が課題になる先端デバイスや、ミリ秒単位の熱履歴を管理したい工程に向いています。量産時は到達温度、面内均一性、処理時間、前後工程との搬送条件を確認します。

JSWアクティナシステムは、半導体・ディスプレイ向けのレーザアニール装置を展開しています。製品群には、活性化用、SiCウェーハ上の金属膜を対象とするシリサイド化用、微小領域を処理するマイクロレーザアニール装置があります。

活性化用YIELDSCAN SLAは表面の局所領域を加熱し、12インチまでのウェーハに対応します。マイクロレーザアニール装置は、基板全体を高温にせず特定位置を結晶化・活性化する用途で、6インチ・8インチ仕様が示されています。

SiCパワー半導体の裏面電極、イメージセンサ、熱影響を限定したい薄膜・微細領域の処理に向いています。レーザ波長、パルス幅、照射位置精度、ビーム均一性、スループットを実サンプルで評価することが重要です。

アドバンス理工は、熱分析・熱物性測定機器と赤外線加熱関連機器を扱うメーカーです。RTAシリーズは赤外線ランプを用いたアニール装置で、短時間の加熱・冷却と温度レシピ制御を必要とする材料・薄膜の熱処理に使われます。

真空およびガス雰囲気での処理に対応し、近赤外線による高い熱応答性とクリーン加熱を特徴としています。製品ページでは、熱処理レシピと雰囲気条件に応じた構成や、半導体製造装置との連結にも対応すると説明されています。

量産用の全自動バッチ炉よりも、研究開発、プロセス条件の探索、少量試料のRTAを検討する場合に向いています。試料寸法、吸収率、到達温度、昇温速度、真空度、使用ガス、温度測定方法を確認して選定します。

ディー・エス・アイ・テクノロジーは、半導体、太陽電池、LED製造工程向けの熱処理炉を扱う会社です。酸化炉、拡散炉、CVD装置などを設計・製作し、既存装置の再生、改造、保守にも対応しています。

大学や試作品開発に使う小口径の熱処理炉から、独自の移載機を備えた量産機、少量生産の特殊デバイス向けカスタム機までを支援範囲としています。標準仕様では合いにくい基板・炉構成を相談できる点が特徴です。

既存ラインの更新や改造、小口径ウェーハ、特殊ガス・特殊プロセスなど、個別設計が必要な案件に向いています。新規装置と再生装置のどちらが適切か、部品供給、制御更新、安全対策、保守範囲まで確認します。

住友重機械工業は、メカトロニクス事業でレーザシステムを展開しています。SWA Green/Hybrid Laserシリーズは、固体レーザと長波長レーザを組み合わせ、レーザ照射によるアニーリングを行う装置です。

製品では、2種類のレーザを用いたダブルパルスプロセスに対応し、高繰り返し、高パルスエネルギーの安定性、コンパクトな構成を特徴としています。半導体分野の次世代プロセス開発を想定したレーザアニーリング装置です。

炉全体を加熱する方式ではなく、薄膜や表面領域へ短時間の熱処理を行いたい研究開発・プロセス開発に向いています。対象材料の吸収特性、レーザ波長、照射面積、パルス条件、面内均一性を確認する必要があります。

レーザーシステムは、レーザ加工装置やレーザ応用装置を開発する会社です。結晶化アニール装置は半導体レーザを光源に用い、アモルファスシリコンの結晶化など、薄膜・半導体材料の局所熱処理を行います。

製品ページでは、アモルファスシリコンの単結晶帯形成が可能であることや、エキシマレーザから半導体レーザへ置き換えることで、装置価格やメンテナンス負担を抑える考え方が示されています。

先端量産ライン向けの汎用RTP装置ではなく、結晶化や材料改質の研究開発、対象材料に合わせたレーザプロセスを相談したい場合の候補です。ワーク寸法、走査方法、温度履歴、照射均一性、処理速度を確認します。

Applied Materialsは、半導体製造装置・材料エンジニアリングソリューションを展開するグローバル企業です。熱処理領域では、RTPとアニール技術を扱い、材料の電気的・物理的特性を変えるプロセスへ装置を提供しています。

公式ページでは、soak、spike、ミリ秒アニール、熱ラジカル酸化などを挙げ、ランプ、レーザ、ヒーターを用いた装置ポートフォリオを説明しています。工程ごとの熱予算や界面品質に応じて方式を選ぶ考え方です。

先端ロジック・メモリなど、高い温度均一性と短い熱履歴が求められる量産工程の候補です。製品名だけでなく、対象ノード、ウェーハサイズ、既存ラインとの統合、国内サポート、レシピ移管を確認して比較します。

ASM Internationalは、半導体ウェーハ処理装置を展開するグローバルメーカーです。縦型炉では、300mm対応のSONORAと、200mm以下のウェーハを対象とするA400 DUOを提供しています。

SONORAはロジック、ファウンドリ、メモリ、アナログ・パワー向けのバッチ式縦型炉で、大気圧・低圧熱処理に対応します。A400 DUOはパワー、アナログ、RF、MEMS向けに、LPCVD、拡散、酸化用途を想定しています。

処理枚数を確保しながら温度・雰囲気を揃えたい量産工程に向いています。300mmか200mm以下かを先に分け、LPCVD・酸化・拡散・アニールの必要範囲、既存レシピ互換性、設置面積、保守体制を確認します。

Mattson Technologyは、半導体ウェーハ向けのプラズマ処理装置と急速熱処理装置を開発するメーカーです。RTP領域では、soak、spike、ミリ秒フラッシュまで、異なる熱履歴に対応するアニール技術を展開しています。

Helios XPは、複数の半導体デバイスと技術ノードに対応するRTPプラットフォームとして紹介されています。ランプ加熱と温度制御を用い、活性化、酸化、材料特性の調整など、枚葉式の短時間熱処理を行います。

ロジック、メモリ、ファウンドリで、バッチ炉より短い熱履歴と高い処理再現性を重視する場合の候補です。対象プロセス、到達温度、昇降温条件、面内均一性、パーティクル、装置サポートを確認します。

centrothermは、半導体・マイクロエレクトロニクス向けの熱処理装置を展開するドイツのメーカーです。横型炉c.HORICOO、縦型炉c.VERTICOO、RTP装置c.RAPIDなど、方式別の製品を提供しています。

SiCなどワイドバンドギャップ半導体向けには、高温アニール装置c.ACTIVATORと高温酸化装置c.OXIDATORを展開しています。200mmまでのSiC向け装置や、300mmシリコンウェーハ向け横型炉も製品領域に含まれます。

シリコン量産炉とSiC高温処理を分けて検討したい企業や、研究・パイロットから量産まで段階的に装置を選びたい企業に向いています。温度上限、ウェーハ径、ブリッジ対応、処理枚数、国内支援体制を確認します。

SPTは、SPPテクノロジーズとSPT Microtechnologies USAが展開する半導体製造装置ブランドです。縦型バッチ式熱処理装置を扱い、拡散、酸化、アニール、LPCVD、ALDなどのプロセスに対応します。

RVP Aceは200mm・300mmウェーハに対応し、100℃から1200℃より高い温度域のアニール・キュアを含む熱処理を扱います。AVP/RVPシリーズは150mm・200mm向けで、既存のレガシー工程やMEMS、パワーデバイスにも利用できます。

200mmラインの更新と300mm対応を比較したい場合や、MEMS・パワー・特殊半導体でバッチ処理を行いたい場合に向いています。ウェーハ径、処理温度、ガス、ローダーロック、既存装置とのレシピ互換性を確認します。

Annealsysは、フランスを拠点にRTP・RTA装置とDLI-CVD・ALD装置を製造する会社です。赤外線ランプ加熱による急速熱処理装置を、研究開発用の小型機から自動搬送を備えた生産用途まで展開しています。

RTP装置は数mmの試料から200mm径までを対象とし、大気・ガス雰囲気と真空処理に対応します。標準的な赤外線ランプ炉は上限1450℃、ZENITHシリーズは高温プロセス向けとして上限2000℃が示されています。

化合物半導体、MEMS、センサー、パワーデバイスなどで、研究開発からパイロット・少量生産へ移行したい場合に向いています。試料支持方法、温度測定、真空度、使用ガス、自動搬送、国内窓口を確認します。