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半導体製造装置・材料

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ウェーハへのダメージ低減とは?課題と対策・製品を解説

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イオン注入におけるウェーハへのダメージ低減とは?

半導体製造プロセスにおけるイオン注入は、ウェーハに特定の元素を導入し、電気的特性を制御する重要な工程です。しかし、イオンの衝突によってウェーハ表面や結晶構造にダメージが生じ、デバイス性能の低下や歩留まりの悪化を招く可能性があります。このダメージを最小限に抑える技術が「イオン注入のウェーハへのダメージ低減」です。

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『イオン注入装置 ディスク再生サービス』は、バリアン、SEN、AMATすべての
バッチ式インプラディスクのフル再生、ヒートシンク再生ディスク修理、
Finger、Restraint等の部品販売も承るCore Systems社のサービスです。

ハイカレント・高エネルギーイオン注入装置バッチ式エンドステーション
ディスクは、長時間にわたるイオン照射によりウェハへのパーティクル付着、
元素レベルの汚染、エラストマーの経時変化による冷却能力低下やウェハ脱着の
不具合といった、管理上見過ごすことの出来ない問題が発生します。

部品洗浄やエラストマー交換を始めとするディスク再生を定期的に実施し、
これらの問題を未然に防ぐ必要があります。
高品質なディスク再生を低価格にてご提供いたします。

【特長】
■各メーカーのイオン注入装置に対応
■OEM仕様同等以上のウェハインターフェースをご提供
■新品パーツ購入よりも、格段に低価格でご提供

※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下さい。

イオン注入装置 ディスク再生サービス

当社は、テストウエハの半導体技術でお客様の技術開発を支援しております。
テストウエハのサービスは、ベアSiウエハ、膜付ウエハ、パターンウエハ等を提供し、
チャージアップダメージを評価するウエハのサービスは
12インチウエハでも提供可能であり、長期にわたり世界的に評価されています。

ドライエッチ、プラズマCVD、スパッタ、イオン打ち込みのチャージアップ評価が可能、
ウエハサイズは300mm、200mm、チップ測定に対応しており、
お客様の設備でプラズマ処理を行ったウエハを測定し、
I/Vカーブ、Vbdマップのデータをご提供しております。

また、TDDB(Qbd)測定サービスも可能です。

※詳しくはPDF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。

チャージアップモニタウエハ(8インチ、12インチ)

当社では創立当初より、サイクロトロンをはじめとする各種加速器を用いた
放射線利用技術の活用を広めるため、数々の開発や試験を繰り返してきました。

その結果、幅広い分野のお客様に、放射線を利用したさまざまなサービスを
提供しています。

『イオンビーム利用サービス』では、サイクロトロン、バンデグラフといった
加速器を保有し、イオンビームを活用したさまざまなサービスを展開しています。

【サービスメニュー】
■半導体ウエハへのイオン照射(IIS)
■中性子ラジオグラフィ撮影(NRT)

※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。

【放射線利用事業】イオンビーム利用サービス

当社は、半導体加工で培った豊富な知識と経験を基に、EB露光、DRIE、陽極接合をはじめとした
各種MEMS(Micro Electro Mechanical Systems〈微小電気機械システム〉)加工受託サービスをご提供しております。

開発品加工、要素技術加工、Si深堀エッチング、各種成膜など幅広く対応いたします。

また、弊社ではミニマルファブについても取り組んでおります。
TSV形成におけるプロセス技術の重要課題についてもPDFダウンロードからご確認いただけます。

【加工内容】
■前処理(RCA洗浄)
■成膜(熱Si酸化成膜、CVD成膜〈SiO2、SiN〉、メタル成膜〈Al、Al-Si、Al-Cu、Cu、Ti、W、Mo〉)
■フォトリソグラフィー(コンタクトアライナー、ステッパー、EB露光)
■エッチング(Wetエッチング、Dryエッチング、DRIE)
■電界メッキ(Cuメッキ、Niメッキ、Auメッキ)
■接合(陽極接合、メタル-メタル接合、プラズマ活性化接合​)
※詳しくはPDFをダウンロードして頂くか、お気軽にお問合せください。

ムーアの法則の限界を打破するための積層技術【TSV加工技術】

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イオン注入におけるウェーハへのダメージ低減

イオン注入におけるウェーハへのダメージ低減とは?

半導体製造プロセスにおけるイオン注入は、ウェーハに特定の元素を導入し、電気的特性を制御する重要な工程です。しかし、イオンの衝突によってウェーハ表面や結晶構造にダメージが生じ、デバイス性能の低下や歩留まりの悪化を招く可能性があります。このダメージを最小限に抑える技術が「イオン注入のウェーハへのダメージ低減」です。

課題

結晶格子損傷の発生

高エネルギーのイオンがウェーハに衝突することで、結晶格子が破壊され、欠陥が生じます。これがデバイスの電気特性に悪影響を与えます。

表面層の非晶質化

イオン注入により、ウェーハ表面近傍が非晶質化し、本来の結晶構造が失われることで、キャリア移動度の低下などを引き起こします。

注入プロファイルの歪み

ダメージが大きいと、意図した深さや濃度分布にイオンが注入されず、デバイス性能のばらつきが生じます。

後工程への影響

注入ダメージが残存すると、アニールなどの後工程で十分な回復が得られず、最終的なデバイス特性に影響を及ぼします。

​対策

低エネルギー・低ドーズ注入

イオンのエネルギーや注入量を抑えることで、ウェーハへのダメージを物理的に軽減します。

アニール技術の最適化

注入後の熱処理(アニール)条件を最適化し、結晶構造の回復を促進させ、ダメージを低減します。

保護膜の利用

注入前にウェーハ表面に保護膜を形成し、イオンの直接的な衝突によるダメージを緩和します。

イオン源・注入方式の改良

イオンの均一性やエネルギー分布を改善するイオン源や、ダメージを抑える注入方式を採用します。

​対策に役立つ製品例

低ダメージ型イオン注入装置

イオン源やビーム制御技術を改良し、ウェーハへのダメージを最小限に抑えながら高精度な注入を実現する装置です。

高効率アニール装置

精密な温度制御と均一な加熱により、イオン注入で生じた結晶損傷を効率的に回復させる装置です。

特殊保護膜形成材料

イオン注入時のウェーハ表面を保護し、ダメージを軽減する特殊な材料です。

プロセスシミュレーションソフトウェア

イオン注入プロセスにおけるダメージ発生を予測・評価し、最適な注入条件やアニール条件を設計するためのソフトウェアです。

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