CMOSイメージセンサー製造装置メーカー5社
CMOSイメージセンサー(CIS:CMOS Image Sensor)製造装置は、光を電気信号に変換するフォトダイオードアレイを半導体プロセスで製造する装置群です。スマートフォン・自動車・医療・産業カメラなど広範な用途を持ちます。裏面照射型(BSI:Back Side Illumination)では、ウェハボンディングと極薄化(数μm)が重要工程です。積層型(Stacked)CISでは画素ウェハとロジックウェハを3D接合するハイブリッドボンディング技術が適用されます。カラーフィルター・マイクロレンズのリソグラフィ・成膜工程や、赤外線感度向上のためのゲルマニウム(Ge)混晶エピタキシャル成長など、ロジック・メモリとは異なるプロセス要件があり、専用の製造装置・材料が使用されます。
主要特徴
よくある質問
裏面照射型(BSI)と積層型CISでは必要な装置がどう違いますか?▾
DTI(深いトレンチ分離)とは何ですか?▾
CISのテストはロジックICのテストと何が違いますか?▾
スペック比較
このページの機種は工程が異なります。まず工程で絞り込み、同じ工程の機種どうしを比較してください。
| 工程 | メーカー | 型番 | 主要用途 |
|---|---|---|---|
| イオン注入 | Applied Materials | VIISta® 3000XP(高エネルギーイオン注入) | 深部への高エネルギー注入、中電流工程のバックアップ |
| ウェーハ接合 | 東京エレクトロン(TEL) | Synapse™ Si(ウェーハボンダー) | 3次元積層デバイスのウェーハ接合 |
| EV Group | GEMINI® FB XT(ウェーハボンダー) | 裏面照射型CISの積層、メモリ積層、3D SoC | |
| エッチング | Lam Research | Syndion®(深堀りシリコンエッチング) | CISの深いトレンチ(DTI)形成、TSV形成、パワーデバイスの深溝 |
| テスト | ウインテスト | WTS-377(CISウエハ・ファイナル検査装置) | 量産CISのウエハテスト・ファイナルテスト |
| ウインテスト | WTS-311NX(ハイエンドCCD/CIS検査装置) | ハイエンドCCD/CISのウエハテスト・ファイナルテスト |
ウェーハ接合:2機種の比較
| 項目 | 東京エレクトロン(TEL)Synapse™ Si(ウェーハボンダー) | EV GroupGEMINI® FB XT(ウェーハボンダー) |
|---|---|---|
| 装置種別 | ウェーハボンダー | ウェーハボンダー |
| 対応ウェハ径 | 300 mm | 200 / 300 mm |
| 接合方式 | フュージョンボンディング / Cuハイブリッドボンディング | フュージョンボンディング / ハイブリッドボンディング |
| 主要用途 | 3次元積層デバイスのウェーハ接合 | 裏面照射型CISの積層、メモリ積層、3D SoC |
1機種だけが掲載している項目(3件)
| 特徴 | 高いアライメント精度と高スループットを同時に実現 | — |
|---|---|---|
| アライメント精度 | — | 50 nm未満(SmartView® NT3 ボンドアライナー) |
| 前処理モジュール | — | 最大6(洗浄・LowTemp™プラズマ活性化・アライメント検証など) |
テスト:2機種の比較
| 項目 | ウインテストWTS-377(CISウエハ・ファイナル検査装置) | ウインテストWTS-311NX(ハイエンドCCD/CIS検査装置) |
|---|---|---|
| 対応デバイス | デジタル出力CMOSイメージセンサー | ハイエンドCCD・CMOSイメージセンサー |
| 同時測定デバイス数 | 標準16個、最大32個 | 最大4個 |
| 高速デジタルI/Oピン | 200 MHz、標準1024ピン | 200 MHz、最大256ピン |
| 画素データ取り込み | パラレル200 MHz 標準32ch(16bit/ch)、MIPI・HiSPI等の高速シリアルに対応 | アナログ80 MHz / デジタル200 MHz、最大16ch |
| 主要用途 | 量産CISのウエハテスト・ファイナルテスト | ハイエンドCCD/CISのウエハテスト・ファイナルテスト |
1機種だけが掲載している項目(2件)
| 電源ピン用ソースメーター | -2V ~ +12.5V / 800mA 標準64ch、200mA 標準64ch | — |
|---|---|---|
| パーピンソース電源メーター | — | ±60V / ±250mA 24ch、±60V / ±25mA 24ch |
※ 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
VIISta® 3000XP(高エネルギーイオン注入)
Varian由来のデュアルマグネット枚葉アーキテクチャを採用した高エネルギーイオン注入装置。Applied Materialsは、本機の優れた金属汚染性能がCMOSイメージセンサー技術に利すると説明しています。
| 装置種別 | 高エネルギーイオン注入装置(枚葉式) |
| アーキテクチャ | デュアルマグネット・シングルウェーハ方式 |
| 角度・ドーズ制御 | バッチ式では困難な高エネルギー用途の角度精度に対応 |
| 金属汚染 | 優れた金属汚染性能(メーカーがCIS向けの利点として明示) |
| 主要用途 | 深部への高エネルギー注入、中電流工程のバックアップ |
Synapse™ Si(ウェーハボンダー)
300mmウェーハ対応の接合デバイス向けウェーハボンディング装置。フュージョンボンディングとCuハイブリッドボンディングの双方に対応します。積層型CISの画素ウェーハとロジックウェーハの接合は、このハイブリッドボンディング工程にあたります。
| 装置種別 | ウェーハボンダー |
| 対応ウェハ径 | 300 mm |
| 接合方式 | フュージョンボンディング / Cuハイブリッドボンディング |
| 特徴 | 高いアライメント精度と高スループットを同時に実現 |
| 主要用途 | 3次元積層デバイスのウェーハ接合 |
GEMINI® FB XT(ウェーハボンダー)
フュージョン/ハイブリッドボンディング向けの量産用ウェーハ接合システム。EV Groupは用途のひとつとして裏面照射型CMOSイメージセンサーの積層を明示しています。
| 装置種別 | ウェーハボンダー |
| 対応ウェハ径 | 200 / 300 mm |
| 接合方式 | フュージョンボンディング / ハイブリッドボンディング |
| アライメント精度 | 50 nm未満(SmartView® NT3 ボンドアライナー) |
| 前処理モジュール | 最大6(洗浄・LowTemp™プラズマ活性化・アライメント検証など) |
| 主要用途 | 裏面照射型CISの積層、メモリ積層、3D SoC |
Syndion®(深堀りシリコンエッチング)
深堀りシリコンエッチング(DRIE / RIE)の製品ファミリー。Lam Researchは主要課題のひとつにCMOSイメージセンサーの深いトレンチ構造を挙げ、滑らかな側壁プロファイルと厳しいテーパー制御が求められると説明しています。
| 装置種別 | 深堀りシリコンエッチング装置(DRIE / RIE) |
| 製品構成 | Syndion C / Syndion F-Series / Syndion G-Series |
| プロセス方式 | RAP(Rapidly Alternating Process)による深さ均一性制御 |
| CIS向け要件 | 側壁の平滑性・テーパー制御・深さ/CD均一性・マスク選択比 |
| 主要用途 | CISの深いトレンチ(DTI)形成、TSV形成、パワーデバイスの深溝 |
| 対応デバイス | デジタル出力CMOSイメージセンサー |
| 同時測定デバイス数 | 標準16個、最大32個 |
| 高速デジタルI/Oピン | 200 MHz、標準1024ピン |
| 画素データ取り込み | パラレル200 MHz 標準32ch(16bit/ch)、MIPI・HiSPI等の高速シリアルに対応 |
| 電源ピン用ソースメーター | -2V ~ +12.5V / 800mA 標準64ch、200mA 標準64ch |
| 主要用途 | 量産CISのウエハテスト・ファイナルテスト |
WTS-311NX(ハイエンドCCD/CIS検査装置)
WTS-311をベースに、ロジックテスト対応・高周波での画素データ取り込み・複数デバイス同時測定・高速の画像処理を強化したハイエンド機です。
| 対応デバイス | ハイエンドCCD・CMOSイメージセンサー |
| 同時測定デバイス数 | 最大4個 |
| 高速デジタルI/Oピン | 200 MHz、最大256ピン |
| 画素データ取り込み | アナログ80 MHz / デジタル200 MHz、最大16ch |
| パーピンソース電源メーター | ±60V / ±250mA 24ch、±60V / ±25mA 24ch |
| 主要用途 | ハイエンドCCD/CISのウエハテスト・ファイナルテスト |
※ 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
5社の主要メーカー
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
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
オーストリアを拠点とするウェーハボンディングおよびリソグラフィ装置の世界的リーダー。先端パッケージングおよびMEMS製造に強み。
- •ウェーハボンディング技術における世界トップシェア
- •2.5D/3Dパッケージング向けソリューション
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
半導体テストシステムのメーカー。ディスプレイドライバICやイメージセンサ、タッチコントローラなど特定用途デバイス向けのテスタを開発・供給する。
- •ディスプレイドライバ・イメージセンサ向けに特化
- •デバイスごとに最適化したテスト構成
同じ分野の装置カテゴリ
化合物半導体製造装置は、GaAs・InP・GaN・SiCなどの化合物半導体デバイス(パワー半導体・RF/マイクロ波デバイス・光デバイス)の製造に特化した装置群です。
メーカー 9 社MEMSMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)製造装置は、マイクロメートルスケールの機械構造と電子回路を同一基板上に作製する微小機械デバイス製造に特化した装置群です。
メーカー 9 社パワー半導体パワー半導体製造装置は、IGBT・MOSFET・SBD・GaN HEMT・SiC MOSFETなどのパワーデバイスを製造する装置群で、電力変換の効率・耐圧・耐熱性能を決定します。
メーカー 13 社RF半導体製造装置(GaN/GaAs)RF半導体製造装置は、GaN(窒化ガリウム)・GaAs(砒化ガリウム)・InP(リン化インジウム)などの化合物半導体を基板とし、高周波帯(マイクロ波・ミリ波)で動作するパワーアンプ・スイッチ・LNAなどを製造する装置群です。
メーカー 3 社SiCパワー半導体製造装置SiCパワー半導体製造装置は、シリコンカーバイド(SiC)を基板材料とするパワーデバイス(SiC-MOSFET・SiC-SBDなど)の製造に特化した装置群です。
メーカー 6 社