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パワーデバイス&パワーモジュール

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酸化膜品質の向上とは?課題と対策・製品を解説

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ウェーハプロセスにおける酸化膜品質の向上とは?

パワーデバイスやパワーモジュール製造におけるウェーハプロセスでは、絶縁膜として酸化膜が不可欠です。この酸化膜の品質向上は、デバイスの性能、信頼性、そして歩留まりに直接影響を与えるため、極めて重要な技術課題です。高品質な酸化膜は、リーク電流の低減、耐圧の向上、そして長期的な安定性に貢献します。

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『断熱リング』は、半導体製造工程で使用される拡散炉・CVD炉用高温断熱材です。

外被材及び縫糸は高耐熱性アルミナ長繊維を使用し、長寿命。外被材組成は
Al2O3 72%、SiO2 28%からなり、繊維径は7μmφと細く柔軟性に優れています。

ニチビにしかない高グレード品として、さらに低不純物素材を使用した
先端ニーズ品があります。

【特長】
■外被材及び縫糸は高耐熱性アルミナ長繊維を使用し、長寿命
■酸化ホウ素を含有しないアルミナ長繊維を使用した特許製品
■石英チューブや炭化ケイ素チューブの形状に合わせて縫製加工する
■低不純物素材を使用した先端ニーズ品がある
■外被材組成はAl2O3 72%、SiO2 28%からなり、繊維径は7μmφと
 細く柔軟性に優れている

※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。

拡散炉・CVD炉用高温断熱材『断熱リング』

高温窒素パージホットプレート「PH-212-600型」は、窒素パージ高温(600℃)対応の 高温ヒーター仕様です。ダイボンディング、はんだ付けなど、幅広いアプリケーションにも対応(生産、試作、評価、分析など)しています。ワーク、アプリケーションに合わせて、チャンバー構造、ガス噴出しパターンなどがカスタマイズ可能です。詳しくはカタログをダウンロードしてください。

高温窒素パージホットプレート 「PH-212-600型」

伝統と豊富な実績を持つウシオ社の
光加熱用光源によるRTPの事例紹介です。

かつての半導体熱処理は、ファーネス(断熱)が一般的だったが
ナノオーダーのデバイスの場合、薄い膜形成や浅い接合が必要となり
アイソサーマルの代名詞ともなっているRTPがキーテクノロジーとなっています。

また、次世代半導体においては、熱流束技術として
フラッシュランプアニールが主流となっています。

●その他機能や詳細については、お問合わせ下さい。

【事例紹介】RTP(ラピッドサーマルプロセス)

SiCのアニール前処理として最適なカーボン成膜をPBIIで、アニール処理をRTAで、アニール前後処理を弊社で行うことができます。

成膜・熱処理装置ラインナップ

パイロリティックボロンナイトライド(PBN)やタンタルカーバイドは高い耐熱性や耐腐食性を有し、
急速昇降温・超高温を容易に実現できるセラミックスです。

PBNは色々な形状に蒸着製造または加工が可能。
超高温ヒータや高温静電チャック、グラファイト保護コーティングもございます。

PBN機能部品は有機ELの製造プロセス、半導体単結晶成長プロセス、
その他の高温真空プロセスなどの改善に貢献します。

【特長】
■12インチウェハ(300mmウェハ)にも対応
■超高真空・高温(1700℃※)条件で使用できる
■高温下でも高い電気絶縁性を維持できる
■靭性があるため割れにくい
■化学的に安定

※詳しくはPDFをダウンロードいただくか、お気軽にお問い合わせください。

半導体製造用高温ヒータ、静電チャックおよび耐熱衝撃セラミックス

『パルセラム BT』は、蓚酸塩法で合成されたチタン酸バリウム
(BaTiO3)です。

古くからコンデンサの材料として使用され、特に積層セラミックス
コンデンサ(MLCC;Multi Layer Ceramics Capacitor)の誘電体原料として
長年使用されています。

当社では微粒化タイプの他、粒子径が2.0μm以上の大粒子タイプも
取り揃えておりますので、お気軽にお問い合わせください。

【特長】
■高い誘電率
■組成比(Ba/Ti 比)の安定したチタン酸バリウムが得られる
■高純度品の合成が可能
■粒度のそろった粒子が得られる

※詳しくはカタログをご覧頂くか、お気軽にお問い合わせ下さい。

誘電体材料『パルセラム BT』

UL認証・CEマーク取得済 SEMI・S2/S3適合
高純度石英インラインヒーター

【特徴】
○インコネルヒーターを使用したインラインヒーター
○外装はテフロン(PTFE)を使用
○高温にならないので、窒素パージ、CDA冷却装置などは不要
○耐圧性に優れる。(4.2Kg/cm2)
○コンパクトサイズ
○縦置き/横置き共に設置可能
○3kw〜18kwと多彩なラインナップ

●その他機能や詳細については、カタログダウンロード下さい。

高純度石英インラインヒーター ACCUHEAT(R)

伝統と豊富な実績を持つウシオ社の
光加熱用光源による、電極の焼成の事例紹介です。

ハロゲンヒータを使用することで、ハロゲンヒータが持つ
高速昇温性、配熱分布や放射波長により
基板や電極材料の特性にマッチした熱処理を行うことができる

●その他機能や詳細については、お問合わせ下さい。

【事例紹介】電極の焼成

液晶パネル製造などに使用する現像液、剥離液・溶剤の加熱に特化したヒーター

【特徴】
○表面温度の均一性と安全対策に充分対処
○表面温度のばらつきが少なく、温度劣化を起こす薬液の管理が容易になる
○安全を確保するため、アルミ鋳込みヒーターを採用し接液部に万一不具合が
 発生しても、発熱体に影響が及ばない構造
○温度劣化をおこす薬液には、安全な表面温度になるように設計
○端子函は安全増し防爆構造に準拠
●薬液槽との取り合いは、サニタリーフェルールを標準としていますが
 ご要望に合わせ、JISフランジ、特殊フランジに対応可能です
 お気軽にお問い合わせ下さい

シリンダヒーター

伝統と豊富な実績を持つウシオ社の
光加熱用光源の実用例(高速昇降温加熱)のご紹介です

【特徴】
○使用光源:ハロゲンランプヒータ
○熱容量が小さく、3000K以上のフィラメントから照射される
 輻射光により、高温/急速昇降温といった加熱特性に優れた熱源
○半導体や耐用電池の熱処理プロセスにおいて
 酸化膜形成、不純物拡散、シリサイド形成、電極焼成など
 多くの工程で使用される

●その他機能や詳細については、お問合わせ下さい。伝統と豊富な実績を持つウシオ社の

ウシオの光で出来ること『高速昇降温加熱』

『LMS蛍光体』は、白色LEDに使用される希土類励起の
シリケート系蛍光体です。

結晶化度はYAGに比べ優れており、白色LEDに向けて幅の広い励起帯域を
持っているためUVチップや青色チップ、さらには青緑チップも
お使い頂けます。

様々な色温度や指標に対応可能となるように、現在発光ピーク波長を
基準として多彩なラインアップをご用意しております。

【特長】
■優れた化学安定性
■毒性・放射性物質を含まない
■環境に対して安全

※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。

LED用蛍光体『LMS蛍光体』

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ウェーハプロセスにおける酸化膜品質の向上

ウェーハプロセスにおける酸化膜品質の向上とは?

パワーデバイスやパワーモジュール製造におけるウェーハプロセスでは、絶縁膜として酸化膜が不可欠です。この酸化膜の品質向上は、デバイスの性能、信頼性、そして歩留まりに直接影響を与えるため、極めて重要な技術課題です。高品質な酸化膜は、リーク電流の低減、耐圧の向上、そして長期的な安定性に貢献します。

課題

酸化膜の均一性不足

ウェーハ表面全体で酸化膜の厚みや特性にばらつきが生じ、デバイス性能のばらつきや不良の原因となります。

欠陥密度の増加

酸化膜中にピンホールや金属不純物などの欠陥が多く存在すると、絶縁破壊やリーク電流の増加を引き起こします。

界面準位の増加

シリコン基板と酸化膜の界面に存在する準位が増加すると、キャリアのトラップや再結合が起こり、デバイス特性が悪化します。

プロセス変動への耐性低下

温度、圧力、ガス流量などのプロセス条件のわずかな変動が酸化膜品質に大きく影響し、安定した製造が困難になります。

​対策

精密な温度・雰囲気制御

酸化炉内の温度分布を均一化し、酸素濃度や不純物濃度を厳密に管理することで、均一で欠陥の少ない酸化膜を形成します。

高純度ガス・材料の採用

酸化プロセスで使用するガスやウェーハ表面の前処理剤を高純度化することで、金属不純物の混入を防ぎ、欠陥密度を低減します。

界面改質技術の導入

ウェーハ表面の清浄度を高め、酸化前の界面状態を最適化する技術を導入することで、界面準位の増加を抑制します。

プロセスモニタリングとフィードバック

リアルタイムで酸化膜の特性を計測し、その結果をプロセス制御にフィードバックすることで、変動に強い安定した酸化膜形成を実現します。

​対策に役立つ製品例

高精度温度制御酸化炉

均一な温度分布と精密な温度制御により、ウェーハ全体で一貫した品質の酸化膜形成を可能にします。

超高純度ガス供給システム

不純物を極限まで排除したガスを供給することで、酸化膜中の欠陥発生を抑制し、品質を向上させます。

界面清浄化・改質装置

ウェーハ表面の汚染を除去し、酸化前の界面状態を最適化することで、高品質な酸化膜と基板の界面形成を支援します。

インライン酸化膜評価装置

製造ライン上で酸化膜の厚みや電気特性をリアルタイムで測定し、プロセスの異常を早期に検知・修正します。

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