TSV形成装置メーカー8社
TSV(Through Silicon Via)形成装置とは、シリコンウェハを垂直に貫通する微細な孔(ビア)を形成し、銅(Cu)を埋め込んで積層チップ間を直接電気接続する先端パッケージング技術の装置群です。ビア径は1〜10μm、深さ20〜100μm以上に及び、ドライエッチング・CVD・電解銅めっきなど複数の工程で構成されます。HBMメモリの積層・3D IC・CoWoSインターポーザーの基幹技術として、AI/データセンター向け半導体の帯域幅向上に直結します。
主要特徴
よくある質問
TSV(シリコン貫通電極)とは何ですか?▾
TSVはHBMにどう使われますか?▾
TSV形成にはどんな装置が必要ですか?▾
TSV形成装置の主要メーカーはどこですか?▾
スペック比較
複数の機種が掲載している項目を並べています。
TSV エッチング:3機種の比較
| 項目 | Lam ResearchSyndion® 製品ファミリー | Applied MaterialsCentura® Silvia™ Etch | SPPテクノロジーズASE-Pegasus |
|---|---|---|---|
| エッチング方式 | シリコン深掘り(高速ガス切替・TCP プラズマ源) | シリコン/酸化膜エッチング(同一チャンバー) | シリコン深掘り(ボッシュプロセス) |
| 主要用途 | 積層メモリ・3D IC の TSV 形成、CIS | ビアファースト/ビアラストの TSV 形成 | MEMS・半導体のシリコン深掘り(TSV 含む) |
| 対応ウェハ径 | 300 mm(2300 Syndion) | 300 mm | — |
| 項目 | Applied MaterialsProducer™ Avila™ 2 PECVD | Applied MaterialsEndura® Ventura® PVD | Applied MaterialsProducer® Avila™ PECVD | Applied MaterialsProducer® InVia® CVD | 荏原製作所UFP600AS型 | 東京エレクトロン(TEL)Synapse™ V/Synapse™ Z Plus | KLASPTS Osprey® PECVD | レーザーテックVIANCA シリーズ | レーザーテックBGM300 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 方式 | PECVD(200℃ 未満の低温処理) | PVD(TSV 専用) | PECVD(能動冷却で最低 100℃) | CVD(TSV 絶縁ライナー) | 電解めっき(高速パドル方式) | — | PECVD(最低 110℃) | 独自光学系による深さ測定 | 独自干渉計+IR 光学系 |
| 特徴 | ウェーハ反り(ボウ)補正の強化・Si/ガラスの支持基板に対応 | 量産に使える Ti バリア成膜を TSV で初めて実現 | — | — | 薄いシード層・多様な基板に対応、フレキシブルなプラットフォーム | 50µm 以下の薄ウェーハに対応(Synapse Z Plus) | — | — | — |
| 主要用途 | TSV ビア露出・HBM・ハイブリッドボンディング用絶縁膜 | — | — | — | バンプ・ピラー・再配線・貫通ビア・ファンアウト | — | TSV ライナー・ビア露出パッシベーション・ハイブリッド接合 | ビアエッチング後の深さ・Cu リセス量・バンプ高さ | — |
| 対象 | — | アスペクト比 10:1 以上の TSV・2.5D インターポーザ | — | — | — | — | — | 高アスペクト比・小径ビア(次世代 TSV) | — |
| 膜種 | — | — | 酸化膜・窒化膜 | — | — | — | SiN・SiO・TEOS SiO・SiCN など | — | — |
| 対応基板 | — | — | — | — | パッケージ用角基板(パネル) | — | — | — | Φ300mm(TSV・BSI 貼り合わせウェーハ) |
1機種だけが掲載している項目(6件)
| 構成 | — | — | Twin Chamber の Producer GT(同時に最大 6 枚) | — | — | — | — | — | — |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 膜厚 | — | — | — | 200nm〜1µm | — | — | — | — | — |
| 対応アスペクト比 | — | — | — | 6:1〜16:1 | — | — | — | — | — |
| 対応ウェハ径 | — | — | — | — | — | 300 mm | — | — | — |
| 仮接合精度 | — | — | — | — | — | 接着剤厚の TTV 5% 未満(Synapse V) | — | — | — |
| 装置サイズ | — | — | — | — | — | — | — | — | 1,450 × 2,650 × 1,885 mm |
※ スペックは各メーカーの公開情報に基づく参考値です。メーカーが公表していない項目は「—」としています。正確な仕様はメーカーへお問い合わせください。
代表製品・スペック
Syndion® 製品ファミリー
Lam Research のシリコン深掘りエッチング装置。高速なガス切替で、大口径・低アスペクト比から小口径・高アスペクト比まで深さと CD の均一性を確保する。
| エッチング方式 | シリコン深掘り(高速ガス切替・TCP プラズマ源) |
| 対応ウェハ径 | 300 mm(2300 Syndion) |
| 主要用途 | 積層メモリ・3D IC の TSV 形成、CIS |
Centura® Silvia™ Etch
TSV 用に設計されたエッチング装置。シリコンと酸化膜を同じチャンバーでエッチングでき、ビアファースト・ビアラストの両方に対応する。
| エッチング方式 | シリコン/酸化膜エッチング(同一チャンバー) |
| 対応ウェハ径 | 300 mm |
| 主要用途 | ビアファースト/ビアラストの TSV 形成 |
Producer™ Avila™ 2 PECVD
TSV のビア露出工程向けの次世代 PECVD。200℃ 未満の均一な低温処理とウェーハ反りの補正で、HBM などの 3D 積層を支える。
| 方式 | PECVD(200℃ 未満の低温処理) |
| 特徴 | ウェーハ反り(ボウ)補正の強化・Si/ガラスの支持基板に対応 |
| 主要用途 | TSV ビア露出・HBM・ハイブリッドボンディング用絶縁膜 |
| 方式 | PVD(TSV 専用) |
| 対象 | アスペクト比 10:1 以上の TSV・2.5D インターポーザ |
| 特徴 | 量産に使える Ti バリア成膜を TSV で初めて実現 |
| 方式 | PECVD(能動冷却で最低 100℃) |
| 膜種 | 酸化膜・窒化膜 |
| 構成 | Twin Chamber の Producer GT(同時に最大 6 枚) |
| 方式 | CVD(TSV 絶縁ライナー) |
| 膜厚 | 200nm〜1µm |
| 対応アスペクト比 | 6:1〜16:1 |
| エッチング方式 | シリコン深掘り(ボッシュプロセス) |
| 主要用途 | MEMS・半導体のシリコン深掘り(TSV 含む) |
| 対応基板 | パッケージ用角基板(パネル) |
| 方式 | 電解めっき(高速パドル方式) |
| 特徴 | 薄いシード層・多様な基板に対応、フレキシブルなプラットフォーム |
| 主要用途 | バンプ・ピラー・再配線・貫通ビア・ファンアウト |
Synapse™ V/Synapse™ Z Plus
TSV 工程のウェーハ仮接合(Synapse V)と剥離・洗浄(Synapse Z Plus)を行う TEL のボンダー/デボンダー。
| 対応ウェハ径 | 300 mm |
| 仮接合精度 | 接着剤厚の TTV 5% 未満(Synapse V) |
| 特徴 | 50µm 以下の薄ウェーハに対応(Synapse Z Plus) |
| 方式 | PECVD(最低 110℃) |
| 膜種 | SiN・SiO・TEOS SiO・SiCN など |
| 主要用途 | TSV ライナー・ビア露出パッシベーション・ハイブリッド接合 |
| 方式 | 独自光学系による深さ測定 |
| 対象 | 高アスペクト比・小径ビア(次世代 TSV) |
| 主要用途 | ビアエッチング後の深さ・Cu リセス量・バンプ高さ |
| 方式 | 独自干渉計+IR 光学系 |
| 対応基板 | Φ300mm(TSV・BSI 貼り合わせウェーハ) |
| 装置サイズ | 1,450 × 2,650 × 1,885 mm |
※ スペックは公開情報に基づく参考値です。正確な仕様はメーカーへお問い合わせください。
メーカー
8社の主要メーカー
エッチング装置の世界的リーダー。約39%の市場シェアを持ち、原子層エッチング(ALE)技術で先端3Dチップアーキテクチャを支える。
- •エッチング装置で世界シェア約39%のトップポジション
- •原子層エッチング(ALE)技術における技術リーダーシップ
世界最大の半導体製造装置サプライヤー。成膜、除去、改質、分析の包括的な製品ポートフォリオで、ウェーハ製造の全工程をサポート。
- •世界最大の半導体製造装置サプライヤー
- •成膜、除去、改質、分析の包括的な製品ポートフォリオ
「切る・削る・磨く」技術の世界的リーダー。ダイシングソー、グラインダで市場トップシェアを持ち、超薄ウェーハ加工の完全ソリューションを提供。
- •ダイシングソー、グラインダで世界トップシェア
- •超薄ウェーハ加工の完全ソリューション
CMP(化学機械研磨)装置と半導体製造用真空ポンプ・除害装置の大手。ポンプ・精密機械・環境事業を軸に、半導体製造インフラを幅広く支える。
- •CMPシステムで世界シェア上位。前工程の平坦化プロセスに不可欠
- •ドライ真空ポンプ・スクラバーでクリーンルームの排気・除害を担う
住友精密工業から分社した装置メーカー。シリコン深掘りエッチング装置(DRIE)とプラズマCVD装置を主力とし、MEMS・パワーデバイス・TSV形成など高アスペクト比加工の用途に強い。
- •シリコン深掘りエッチング(DRIE)の専業メーカー
- •MEMS・TSVなど高アスペクト比加工の実績
世界第3位の半導体製造装置メーカー。塗布現像、成膜、エッチング装置で高いシェアを誇り、先端プロセスに不可欠な技術を提供。
- •コータ/デベロッパで世界トップクラスのシェア
- •塗布、成膜、エッチング装置の総合ラインナップ
半導体検査・計測装置の世界的リーダー。AI駆動の欠陥検出と先進データ分析により、歩留まり向上とプロセス開発を加速。
- •検査・計測装置における世界的リーダー
- •AI・データ分析を統合した先端プロセスコントロール
EUVマスク欠陥検査装置で世界唯一のサプライヤー。半導体・FPD向け検査・計測装置の専業メーカーとして、マスク検査(MATRICS/MAGICS)・ウェーハ検査・膜厚計測装置を展開。
- •EUVマスク欠陥検査装置(MATRICS)で世界シェア100%の独占供給
- •ArF/EUV向けマスクブランクス検査(MAGICS)でも業界標準機を提供
同じ分野の装置カテゴリ
チップレット実装装置とは、機能別に分割・個別製造した複数の小型チップ(チップレット)を1つのパッケージに統合する先端パッケージング装置です。
メーカー 4 社ガラスコア基板・TGV加工装置ガラスコア基板・TGV加工装置は、パッケージ基板の芯材(コア)を有機樹脂からガラスに置き換えるために、ガラスに貫通ビア(TGV)やキャビティを形成し、めっき・配線・検査を行う装置群です。
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メーカー 7 社インターポーザー実装装置インターポーザー実装装置とは、2.5D/3D IC構成において複数のチップ(ダイ)を単一の中間基板(インターポーザー)上に横並びで実装・接続する先端パッケージング装置です。
メーカー 5 社パネルレベルパッケージ(FOPLP)装置パネルレベルパッケージ(PLP・FOPLP)装置は、丸いウェーハの代わりに515×510mmや600×600mmといった四角い大型パネルの上で、チップの再配置・モールド・再配線層(RDL)形成・バンプ形成を行うための装置群です。
メーカー 5 社