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半導体製造装置・材料

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成膜速度の向上とは?課題と対策・製品を解説

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薄膜形成における成膜速度の向上とは?

半導体製造プロセスにおいて、基板上に均一で高品質な薄膜を形成する技術は不可欠です。成膜速度の向上は、生産効率の劇的な改善、コスト削減、そしてより微細な回路パターンの実現に直結するため、業界全体の競争力強化に大きく貢献します。

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パワー半導体デバイスやモーターコアなど熱容量の大きなワークや治具の場合、
そのままリフロー炉で搬送しても加熱能力不足で未溶融が発生するケースがあります。

そこで本加熱時の加熱能力不足を補うために当社の開発した超小型予備加熱炉「HAS-1016」を
リフロー炉の前に設置してワークや治具に予め一定以上の予備加熱をすることで問題を解消します。

これまでの納入実績として、リフローだけでなく、はんだ槽前の予備加熱炉としても使用されており、
本加熱用のリフローやはんだ槽の前に設置する以上、設置スペースに限りがあるため、弊社の小型加熱炉が求められます。

恒温槽からの切り替え需要急増!「HAS-1016」

ゲッターポンプ Insi torr「Fast Pump」は、サエスグループが開発した非蒸発型ゲッターNEG技術に基づく超高真空ポンプです。
このポンプは、アプライドマテリアルズ製PVD、アルミニウムスパッターのために開発されました。
このポンプの開発によってチャンバーがベントしてから復帰して操業に戻るまでの時間が大幅に短縮されます。

【特徴】
○インシトールファーストポンプをチャンバー内に設置することで
 ダウンタイムを11時間から7時間に短縮される
○既存設備に改造取付が可能
○フットプリントに影響を与えず、アップグレーディングに威力を発揮
○パーティクル特性やフィルム特性に何らネガティブな影響を与えない

詳しくはお問い合わせ、またはカタログをダウンロードしてください。

ゲッターポンプ Insi torr「Fast Pump」

当社は、精密機械の総合エンジニアリング会社として、リチウムイオン
電池製造設備や各種開発設備、多品種・大量生産設備を提供しています。

各種電池製造設備においては、国内外から高い評価をいただいており、
その中でもリチウムイオン電池用設備については、研究開発用、
実験検証用、少量生産用等さまざまな装置を手がけてきました。

このほか、各種自動化装置、医療向け装置等を設計・製作しています。

【お取引先様の業種】
■電池メーカー様
■電子部品メーカー様
■自動車メーカー様
■医療用製品メーカー様

※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。

電池製造設備

当社では、起動時間の最適化・システム性能チューニングなどの
組み込みOSの高速化コンサルティング&サポートを行っております。

リアルタイムOS(RTOS),Linux,Android等の組み込みOSは、3rdPartyや
SoCベンダが提供するSDKをそのまま利用することは少なく、限られたハード
ウェアリソースで目標性能/信頼性を実現するために性能チューニングが必要。

お客様の組み込みOS製品導入を経験豊富なエンジニアが支援します。

【実績】
■アプリケーション起動までの時間を大幅削減(SoCベンダ提供30秒→8秒)
■ボトルネック解析を実施し、処理並列化などの高速化処理を実施することで
 起動時間を短縮
■製造時検査時間を大幅短縮し、製造コストを約1200万円削減
■起動処理の高速化により検査工数を削減

※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。

組込み向け高速起動ソリューション

新しいレベルの柔軟性とプロセス制御を備えた蒸着機である『BAKファミリー』は、パワー
デバイス、ワイヤレス、LED、MEMS、およびフォトニクス向けに単に蒸着作業を提供するだけでなく、基板の自動交換と高スループットを実現する新世代蒸着装置です。

大学や研究機関向けのコンパクトなBAK501から、大量生産用のMulti BAKまで研究開発から量産まですべてのお客様に適したBAKをご提案可能です。

【特長】
■0.5m~2.0mの蒸着距離を選択可能
■多元材料を真空破壊なしに使用可能な柔軟性の高いプロセス
■ロードロックやローディングロボットを組み込んだ全自動式も選択可能

※詳しくは関連リンクをご覧いただくか、お気軽にお問い合わせください。

BAKファミリー 全自動蒸着機能搭載

「GaN(ガリウムナイトライド)」とは、5G基地局の電源としても採用が
期待されている、パワー半導体です。薄切りの円盤のウエハとして使われるのが
一般的ですが、最初に製造する状態は円柱形です。

GaNの円柱は、下から空いた穴からGaNの原料となるガスを噴出し、結晶を
成長させます。実際の穴は100個以上で、無限の組み合わせがあります。

シミュレーションをすると、それにかかるのは1条件なんと6時間。1000通りやると
6000時間=250日とかなりの時間が奪われてしまいます。

そこで活躍するのが、アイクリスタル社の「プロセスインフォマティクス」です。

ランダムに作った1000通りのシミュレーション結果をAIに学習させることで、
計算時間を大幅に短縮します。その時間なんと、1条件につきわずか1秒。

AIにより計算時間を大幅に短縮できたことで、10000通りもの条件を
たった3時間程度で計算可能に。これによりガス条件・穴の配置を最適化でき、
成長速度をなんと3倍にすることに成功しました。

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

【導入事例】GaN製造装置のガスノズルの設計最適化

当製品は、積層セラミック電子部品の製造工程における仮積層工程を担う
枚葉式の積層装置です。

2種類の剥離方式の選択もしくは混在方式が可能。
品種検査、重複検査による高稼働率も実現します。

ご用命の際は当社へお気軽にお問い合わせください。

【特長】
■高精度高速多段制御
■変形抑制による高精度積層の実現

※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お気軽にお問い合わせください。

『枚葉式自動剥離積層装置』 品種・重複検査による高稼働率を実現!

『冷陰極ランプ製造ライン』は、MAX1500本/hの製造ラインです。

1時間あたり1500本の製造対応ができ、
ビーディング機・焼成機・封止機・排気機・水銀析出機・シールカット機・
エージング機・マーキング機など様々な機械が設計製作可能です。

品種切替、同期方式ご要望により対応することができます。

【特長】
■1時間あたり1500本の製造に対応
■各種機械の設計制作可能

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

冷陰極ランプ製造ライン

『GNシリーズ』は、低アウトガス対応部品だけで製造した、
高真空環境専用の位置決めスイッチです。

真空蒸着装置やスパッタリング装置内の、ウェハーやマスクの位置決め
用途で、大手半導体製造装置メーカーに続々と採用されています。

【主な仕様】
■接点構造:接点形
■動作形態:A:NO/B:NC
■動作点の繰返し精度:ON⇔OFFとも 0.003mm(レンジ)
■対応真空度/ベーキング許容温度:10-5Pa/120℃
■動作までの動き:約0.3(A:NO)/なし(B:NC)
■応差:0
■接点精度寿命:300万回
■ストローク:1.5mm
■接触力:0.5N
■接点定格:DC5V~DC24V 定常電流10mA以下(突入電流20mA以下)

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

高真空度クラス対応形スイッチ『GNシリーズ』

ワッティーが提供する『窒化アルミ製セラミックヒータ(Hi watty)』は、
半導体製造装置にご使用いただけます。

純日本製高性能ヒータを使用しており、室温から600℃まで5秒で昇温。

製作可能寸法は130×130mmまたはΦ130mm以下で、カスタムが基本と
なっています。

【特長】
■5秒で600℃ 純日本製高性能ヒータ
■高速昇温、高速冷却
■金属アルミに近い熱伝導
■熱膨張が小さい
■電気絶縁性が高い
■優れた耐腐食性

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

▼お問い合わせ先
TEL:相模原事業所 042-704-5352
MAIL:info@watty.co.jp

窒化アルミ製セラミックヒータ

『SCPUシリーズ』は、高耐熱性・高絶縁性に優れたセラミックシートに
タングステン抵抗体を挟み込んだヒーターです。

発熱体のタングステン抵抗体は高温域での使用に好適。

独自の発熱パターンを採用しており、筐体も小さく薄くコンパクトに
設計している為、省スペースでの加熱が可能となっております。

昇温スピードも極めて高く、レスポンスに優れた製品です。

【特長】
■発熱体のタングステン抵抗体は高温域での使用に適している
■筐体は薄くコンパクトに設計しており、省スペースでの加熱が可能
■昇温スピードが極めて高く、レスポンスに優れている
■約30~40秒程度で500℃まで昇温することができる

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

マイクロセラミックヒーター『SCPUシリーズ』

『A6300S』は、毎時120枚のスループットを擁する小口径ウェハ対応
大量生産用連続式常圧CVD装置です。

自動トレー交換装置、ヘッド昇降機構を備え、メンテナンス時間を短縮し
生産可能時間を延伸するとともに、お客様の大量生産のニーズとオペレータの
安全にも配慮しました。

【特長】
■高い生産性:毎時120枚の処理が可能
■重金属汚染対策:ウェハ裏面からの金属汚染を防止
■高性能:A63型ヘッドを採用し、良好な膜厚分布を実現
■メンテナンス性の向上:短時間で安全にメンテナンスが可能
■フットプリント:トレー枚数を最小化し装置面積の小型化に成功
■安全性:インターロック、装置機構の好適化により高い安全性を確保

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

大量生産用連続式常圧CVD装置『A6300S』

最高耐熱350℃の面状ヒーター
シリコンラバーヒーターに比べ高い強度があり、ダストやガスが発生しないので、クリーンルームや真空装置での使用に最適です。
薄くて軽量なので、医療機器や分析機器など、小型軽量化が要求される部品として幅広く応用できます。

フィルムシートヒーター 高温タイプ

当社の電子ビームは、『フォトカソード技術』に基づいております。

フォトカソード技術とは、材料に光を照射することで
光のエネルギーにより電子ビームを取り出す技術のことで、
多彩な電子ビームの生成が可能です。

【特長】
■ビーム形状をパルス状にすることが可能
■電子スピン方向を制御可能
■低エネルギー分散かつ大電流を得ることが可能

※詳しくはPDF(英語版)をダウンロードして頂くか、
 お気軽にお問い合わせ下さい。

技術紹介『フォトカソード技術』

『リニアPECVDプラズマ源』は、標準的な静電容量結合プラズマ電極に類似した
製品です。

インラインダイナミックモードで動作しており、基板、キャリア、または
ウェブは絶えず電極を通過し、連続的に製膜されています。

CCP CVDを用いる静止モードで大型の基板を均一に製膜するという機械的、
電気的な大規模作業が求められる場合であっても、リニアPECVDは
空間パラメーターを一次元のタスクに削減。より高い製膜速度獲得のため、
VHF周波数による製膜が想定される場合でも、巧みに取り扱うことができます。

【特長】
■連続移動する基板には容量結合ダイナミックPECVD
■連続供給シート、キャリア、またはロール・ツー・ロールプロセス
■側面に統合されたガス分布システム
■組込まれたプロセスガス排気システム
■自由な運転姿勢:上向き、下向き、垂直

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

リニアPECVDプラズマ源

新対向ターゲット式スパッタ(New Facing Targets Sputtering:NFTS)技術は
高密度プラズマを箱型空間に拘束することにより、堆積基板へのエネルギー種
(反跳粒子、イオン、電子)の衝撃によるダメージを抑制できる原理・構造を
特長とする成膜技術です。

NFTS技術により、これまでのスパッタ技術では困難とされていた低温・低ダメージで
高品質な薄膜を形成することができ、かつ高い生産を有する成膜技術となっています。

【特長】
■対向ターゲット構造
・対向ターゲット間におけるプラズマ拘束
 →基板への高エネルギー粒子の抑制→低ダメージ成膜
 →基板への大量の電子抑制(ジュール熱の抑制)→低温成膜
■プラズマ源の箱型化
・真空槽とプラズマ源の分離
 →真空槽の小型化による装置全体の小型化を実現
 →装置の操作性・メンテナンス性の向上

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

新対向ターゲットスパッタリング(NFTS)装置

コスモ・サイエンスの真空容器製作の特色をご紹介!    下記情報をご参考ください。

真空装置設計・製作事例【スパッタ装置】

株式会社サイカワでは『光ファイバケーブル製造装置』を取り扱っております。

1971年、NTTの前身であります日本電信電話公社への技術協力という形で、
旧吉田工業の当製品の研究開発はスタートしました。

旧吉田工業の事業を継承し、長年培った当社の技術と経験を融合し、新製品の
開発に取り組んでいます。

【特長】
■線引から撚行程まで多彩な製品を創造
■光ファイバ素線を一貫して生産できる
■優れた精度の光ファイバケーブルを安定して製造できる
■高速回転で生産性が高い

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせください。

光ファイバケーブル製造装置

半導体製造装置やフラットパネルディスプレイ、太陽電池等のエレクトロニクス製品や光学部品や、装飾品等など、薄膜の製膜に用いられるスパッタなど、真空中でのプラズマの制御に磁場が持ちられます。

磁場の強度、発生位置、磁場方向、磁場勾配など様々なパラメータを管理し所望の効果を得るために、永久磁石が用いられます。
これらの特性を引き出すため、当社の解析、設計、製造、測定がお役に立ちます。

提案事例 マグネトロンスパッタ用磁気回路の短納期製作

当カタログは、株式会社 押野電気製作所の取り扱うサブミニチュアランプ
(SML)についてご紹介しています。

タングステンフィラメントを用いた小型真空電球。当社では
SMLと呼んでおり、大きさ(径)は2.3~7.0mmです。

「大きさと通称」や「構成する部材」なども掲載。皆様がSMLをご使用に
なる際のお役に立てれば幸いです。

【掲載内容(一部)】
■SMLについて
■SMLの大きさと通称
■SMLを構成する部材
■フィラメントの種類と形状
■ガラスバルブの形状

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。

サブミニチュアランプ カタログ

『TD-1M』は、線引き速度との連動ができる光ファイバー用の
巻き取り・巻き戻し装置です。

規定ピッチでボビンに巻き取りが可能。
また、スペアボビンに巻き戻し作業も可能です。

尚、製品サイズは、W1000×H1300×D800(1300)mmとなります。
その他の詳細は、お問い合わせください。

【特長】
■線引き速度との連動可能
■規定ピッチでボビンに巻き取り
■スペアボビンに巻き戻し作業も可能
■ボビントラバースはオートリバース

※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせください。

光ファイバー用巻き取り・巻き戻し装置『TD-1M』

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薄膜形成における成膜速度の向上

薄膜形成における成膜速度の向上とは?

半導体製造プロセスにおいて、基板上に均一で高品質な薄膜を形成する技術は不可欠です。成膜速度の向上は、生産効率の劇的な改善、コスト削減、そしてより微細な回路パターンの実現に直結するため、業界全体の競争力強化に大きく貢献します。

課題

反応ガスの供給効率の限界

成膜に必要な反応ガスを基板表面に効率的に供給できず、成膜速度が頭打ちになることがあります。

均一性とのトレードオフ

成膜速度を上げると、膜厚の均一性や品質が低下する傾向があり、両立が難しい場合があります。

熱管理の難しさ

高速成膜に伴う発熱を適切に制御できないと、基板や装置にダメージを与え、歩留まり低下の原因となります。

プラズマ制御の複雑化

プラズマを利用する成膜法では、高速化に伴いプラズマの安定性や均一性を保つことが難しくなります。

​対策

高効率ガス供給システムの導入

基板全体に均一かつ大量の反応ガスを供給できる、革新的なガス供給機構を採用します。

成膜条件の最適化

温度、圧力、ガス流量などの成膜パラメータを精密に制御し、速度と品質のバランスを最大化します。

高度な熱制御技術の適用

基板温度を均一かつ迅速に制御する冷却・加熱システムを導入し、熱影響を最小限に抑えます。

プラズマ生成・制御技術の進化

より高密度で安定したプラズマを生成・制御する技術により、高速かつ高品質な成膜を実現します。

​対策に役立つ製品例

高密度プラズマ発生装置

従来の装置よりも高密度で均一なプラズマを生成し、反応活性種を増加させることで成膜速度を向上させます。

多点同時ガス供給システム

基板上の複数箇所から同時に反応ガスを供給することで、ガス供給のボトルネックを解消し、成膜速度を飛躍的に高めます。

精密温度制御チャンバー

成膜中の基板温度をミリ秒単位で精密に制御し、高速成膜による温度上昇を抑制し、均一性を保ちます。

AI駆動型成膜条件最適化ソフトウェア

過去の成膜データとリアルタイムのプロセス情報を基に、AIが最適な成膜条件を自動で算出し、成膜速度と品質を両立させます。

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