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半導体製造装置・材料

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膜厚制御の精密化とは?課題と対策・製品を解説

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フォトレジスト塗布における膜厚制御の精密化とは?

半導体製造プロセスにおいて、フォトレジスト(感光材)をウェハー上に均一かつ精密な膜厚で塗布する技術のことです。微細な回路パターンを形成するために不可欠であり、デバイスの性能や歩留まりに直結します。膜厚のばらつきは、露光時の焦点深度のずれや現像不良を引き起こし、回路の欠陥や性能低下の原因となります。

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エネルギーの効率的な利用と環境への配慮が今後ますます重要となる中、
一般的なシリコン半導体よりも優れた特性を持つ次世代半導体は、
電気自動車や再生可能エネルギーの分野、さらには5Gや6Gといった
次世代型通信技術において重要な役割を果たすと期待されています。

本資料では、そんな次世代半導体の基礎知識をわかりやすく徹底解説。
次世代半導体が注目されている背景をはじめ、SiC(シリコンカーバイド)や
GaN(窒化ガリウム)の特徴や課題を解説しています。

次世代半導体に触れ、未来の製品開発のヒントとなれば幸いです。ぜひご活用ください。

【掲載内容(一部)】
■なぜ次世代半導体が注目されている?
■次世代半導体SiCとは?
■次世代半導体GaNとは?
■どうなる?パワー半導体の未来

※基礎知識資料『次世代半導体のキホンのキ』の詳しい内容は
 下記ダウンロードボタンよりご覧いただけます。

『次世代半導体のキホンのキ』基礎知識資料を無料進呈中!

塗布重量自動計測システム付 薄膜積層コーティング装置は、微量な塗布重量を瞬時に計測し管理できるため、最高品質なコーティングが約束されます。
LED業界では最難関の、人の目では違いを判断できないレベルの色温度MacAdam 2-step ellipseを目標に、LED向け蛍光体自動塗布ラインで培った塗布重量自動計測システム付 薄膜積層コーティング装置を燃料電池電極形成、次世代二次電池電極形成、MEMSを含むエレクトロニクス分野のフォトレジストコーティング等に展開いたします。
常温で反応し経時的に増粘する塗材や、沈殿が激しい不安定なスラーリー等のハンドリングが難しい塗材を、付加価値の高いLEDやLED部材等の被塗物へ塗布する方法と装置として特許出願中です。

【特徴】
○塗布重量自動計測システム付
○微量な塗布重量を瞬時に計測し管理できる
○Roll to Roll フルオートマティック仕様でも対応可能
○ローダー/アンローダー付フルオートマティック仕様でも対応可能
○特許出願中 WO2013108669 A1

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。

特許出願中 塗布重量自動計測システム付薄膜積層コーティング装置

TRONLY株式会社では、電子材料事業を行っております。

ドライフィルムレジストに使用される「ヘキサアリールビイミダゾール
(HABI)シリーズ」をはじめ、「増感剤」、「トリアジンシリーズ」
「補助開始剤」、「モノマー・ポリマー」などをお取り扱い。

ご用命の際は、当社へお気軽にお問合せください。

【取扱製品(一例)】
■ヘキサアリールビイミダゾール(HABI)シリーズ
■増感剤
■トリアジンシリーズ
■補助開始剤
■モノマー・ポリマー

※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。

電子材料事業

<主なレジスト解析露光装置ラインナップ>
■UVES-2000
 g線/h線/i線/248nmおよびブロード光対応解析露光装置)
■VUVES-4700i
 248nm、193nm露光および193nm液浸露光に対応
■EUVES-7000
 EUV光源を搭載し、13.5nmオープンフレーム露光が可能

フォトレジストの研究開発用露光ツール 

『スロットダイ』は、液晶パネル、高機能フィルムやリチウムイオン電池など
幅広い分野の精密コーティング工程で採用される高精度塗布工具です。

刃先には、自社開発の超微粒超硬合金を採用し、厳格に管理された作業環境のもとで、
卓越した加工技術により高精度な製品を実現いたしました。

貸出し用スロットダイで、お客様にて性能評価いただく事や、
弊社ラボコーターにて塗工テストいただく事も可能です。

ご要望の際はお気軽に、お問い合わせください。


【特長】
■さまざまな用途に対応可能
■独自の研磨技術の採用で高精度化を実現
■超硬合金刃先が長寿命・高品質の塗布を実現
■大型品も対応可能
■パターン塗布可能 など

※詳しくはPDFをダウンロードしていただくか、お問い合わせください。

高精度塗布工具『スロットダイ』

当社で取り扱っている「ARFレジスト材モノマー」についてご紹介いたします。

数g~50kg程度まで対応可能、納期は数週間~3ヶ月程度(数量により変動)。

-15℃以下の暗所にて保管してください。解凍後は速やかにご使用ください。

ご用命の際は、当社へお気軽にお問い合わせください。

【ラインアップ】
■2-Methyl-2-adamantyl methacrylateCAS.RN.[177080-67-0]
■2-Ethyl-2-adamantyl methacrylateCAS.RN.[209982-56-9]
■Mevalonic lactone methacrylateCAS RN:[177080-66-9]

※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。

ARFレジスト材モノマー

株式会社ハイラックス電機は、工業用・産業用ハロゲンランプヒーター・
カーボンランプヒーターのカスタム製造・販売を行っております。

『ハロゲンランプヒーター』は、電力に対する熱損失が少なく、とても
効率の高いヒーター(熱源)です。また立ち上がり・立ち下がりの
応答性能も非常に高く瞬時加熱を得意としております。

直線タイプや丸型、異形状など様々な形状へのアレンジもできますので、
まずはお気軽にお問い合わせ下さい。

【特長】
■近赤外:約1μm
■色温度:約2500K
■寿命:約5000h
■クリーン
■即応答:約1~2秒

※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。

アプリケーション『半導体製造装置』

株式会社アクティブは、お客様の新技術をワンストップでサポートする
製造メーカーです。

「ACT-220A II」をはじめ、「ACT-300A II」や「ACT-400A II」など、
当社の主力製品である様々なスピンコーターをご提供。

当社の製品開発力により、お客様の要望・仕様に合わせたカスタマイズも
承ります。ぜひご相談ください。

【当社だからできること】
■ご要望・課題に、ヒアリング力・課題解決力をもって取り組む
■既成の概念にとらわれない新しい提案を行う
■アフターフォロー体制が充実しており、日本全国、スピーディな対応が可能

※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。

【オーダーメイド対応】スピンコーター

スプレーコーター 立体レジスト塗布装置 DC110/DC210は、はMEMSデバイス、及び各種半導体研究用に開発されたスプレーコー夕ーです。微細粒子化が可能なスプレーノズルにより、サブストレート上の傾斜面、台形や直角頂点部といった従来のスピンナーで塗布が困難であった部分にも均一な膜を形成できます。スピンナーでは実現が難しいキャビティ、ビアホール、トレンチ構造へのレジスト埋め込み塗布も可能です。塗布膜厚は、スピンナークラスの薄膜から超厚膜まで対応します。AZエレクトロニックマテリアル社AZ-P4000シリーズ、化薬マイクロケム社SU8、KMPRシリーズなどの超厚膜レジストをはじめ、ベンゾシクロブテン樹脂(BCB)、各種ポリマー等に対応します。さらに粘度の高い薬液の塗布も可能です。(薬液特性によります。)必要最小限の面に塗布する為、スピンコーティングのような薬液の無駄がありません。ノズル移動型マルチパス・スキャン方式で大型試料にも対応します。
詳しくはお問い合わせ、もしくはカタログをご覧ください。

スプレーコーター 立体レジスト塗布装置 DC110/DC210

『スピンコーター』とは、高速回転の遠心力を使い平面な基材に塗膜を
構成させる装置です。理想通りの塗膜を得るためには、回転プログラムの
構築が重要となります。

当製品は、現在抱えている課題や要望に合わせて細かな設定をすることが可能。

1ステップの動作で“回転数”、“加減速時間”、“キープ時間”を
同時に設定でき、簡単に思い描く環境を実現いただけます。

【当社製品の特長】
■現在抱えている課題や要望に合わせて細かな設定ができる
■10ステップ・100パターンで様々な条件の設定が行える
■必要なオプションを追加したり、特注カスタマイズすることにより
 優れた動作環境を作り出すことも可能

※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。

スピンコーターの基礎知識

超微小液滴転写ディスペンサ「femto-Spotter」の塗布システム、
高精度アライメントデスクトップ型『FS-100M-sysDA』をご紹介します。

正確なアライメントを実現する高精度ビジョンシステムを搭載。

様々な基板に対応できるステージシステムで、柔軟なプログラミングで
種々の基板へ正確に塗布を実現します。

【特長】
■正確なアライメントを実現する高精度ビジョンシステムを搭載
■様々な基板に対応できるステージシステム
■任意の位置にアライメントし正確に塗布可能
■塗布完了の自動検出機能で確実な塗布を実現
■柔軟なプログラミングで種々の基板へ正確に塗布を実現

※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。

femto-Spotter<FS-100M-sysDA>

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フォトレジスト塗布における膜厚制御の精密化

フォトレジスト塗布における膜厚制御の精密化とは?

半導体製造プロセスにおいて、フォトレジスト(感光材)をウェハー上に均一かつ精密な膜厚で塗布する技術のことです。微細な回路パターンを形成するために不可欠であり、デバイスの性能や歩留まりに直結します。膜厚のばらつきは、露光時の焦点深度のずれや現像不良を引き起こし、回路の欠陥や性能低下の原因となります。

課題

塗布ムラによる膜厚ばらつき

ウェハー表面のわずかな凹凸や、塗布液の粘度・表面張力の変化により、均一な膜厚を維持することが困難です。特に大口径ウェハーでは、中心部と周辺部で膜厚に差が生じやすい傾向があります。

微細化に伴う膜厚要求の厳格化

半導体デバイスの微細化が進むにつれて、フォトレジストの膜厚要求もより一層厳しくなっています。ナノメートルオーダーでの精密な膜厚制御が求められ、従来の技術では対応が難しくなっています。

塗布液特性の変化への対応

フォトレジスト液は、温度や湿度、経時変化によって粘度や表面張力が変動します。これらの変化に対応し、常に一定の膜厚を塗布するためには、高度な制御技術が必要です。

生産性と膜厚精度の両立

生産性を向上させるために塗布速度を上げると、膜厚のばらつきが増大する傾向があります。高い膜厚精度を維持しながら、スループットを落とさないバランスの取れた塗布プロセスの確立が課題です。

​対策

塗布装置の最適化と自動制御

ノズル形状の改良、塗布液供給量の精密な制御、ウェハー回転速度の最適化、そしてリアルタイムでの膜厚モニタリングとフィードバック制御を組み合わせることで、塗布ムラを最小限に抑えます。

高精度センサーと画像解析技術の活用

塗布中の膜厚を非接触で高精度に計測できるセンサーや、塗布液の均一性をリアルタイムで評価する画像解析技術を導入し、異常を早期に検知・修正します。

塗布液特性の安定化と最適化

フォトレジスト液の組成や添加剤を最適化し、温度や湿度変化に対する安定性を高めます。また、塗布装置との相性を考慮した液体の開発も重要です。

シミュレーション技術によるプロセス開発

計算流体力学(CFD)などを活用し、塗布液の挙動をシミュレーションすることで、最適な塗布条件を事前に予測・検証します。これにより、開発期間の短縮と高精度な膜厚制御を実現します。

​対策に役立つ製品例

高精度塗布ヘッドシステム

微細な塗布液の吐出量を精密に制御し、ウェハー表面への均一な塗布を実現するヘッドシステムです。独自の流体制御技術により、塗布液の粘度変化にも対応し、安定した膜厚を実現します。

インライン膜厚測定・フィードバックシステム

塗布プロセス中にリアルタイムで膜厚を測定し、そのデータを塗布装置にフィードバックすることで、膜厚のばらつきを自動的に補正するシステムです。これにより、常に目標膜厚での塗布が可能になります。

塗布液粘度・表面張力安定化添加剤

フォトレジスト液に添加することで、温度や湿度による粘度・表面張力の変動を抑制し、塗布時の均一性を向上させる材料です。これにより、塗布液の特性変化に依存しない安定した膜厚制御をサポートします。

ウェハー表面状態均一化処理装置

ウェハー表面の微細な凹凸を平坦化したり、表面エネルギーを均一化したりすることで、フォトレジスト塗布時の密着性や均一性を向上させる装置です。これにより、塗布ムラのリスクを低減します。

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