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。

メーカー 5 社同じ分野の装置 5 カテゴリ
掲載する

主要特徴

スマートフォン・車載・産業カメラ向けのCMOSイメージセンサー(CIS)を製造する装置群
裏面照射型(BSI)はウェーハ接合後に画素側のシリコンを数μmまで薄化し、配線層の反対側から受光する
積層型CISは画素ウェーハとロジックウェーハをフュージョン/ハイブリッドボンディングで接合する
画素間の混色を抑える深いトレンチ分離(DTI)の形成に深堀りシリコンエッチングを使う
暗電流や白点の原因になる金属汚染の管理が、ロジック製品以上に厳しく求められる

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?▾
BSIでは、支持基板とのウェーハ接合、画素側シリコンの薄化(数μm)、裏面側の反射防止膜・カラーフィルター・マイクロレンズの形成が加わります。積層型ではさらに画素ウェーハとロジックウェーハを接合するため、フュージョンボンディングやCuハイブリッドボンディングに対応したウェーハボンダーが必要になります。
DTI(深いトレンチ分離)とは何ですか?▾
DTI(Deep Trench Isolation)は、隣り合う画素の間にシリコンを深く掘ったトレンチを設け、光や電荷が隣の画素へ漏れる混色(クロストーク)を抑える構造です。画素の微細化とともに重要性が増しており、側壁の平滑性・テーパー角・深さの均一性を制御できる深堀りシリコンエッチング装置が使われます。
CISのテストはロジックICのテストと何が違いますか?▾
電気的な機能試験に加えて、光を当てた状態で画素ごとの出力を取り込み、暗電流・感度ムラ・欠陥画素などを画像として評価します。そのためCIS用テスタは、大量の画素データを取り込む高速インターフェース(MIPIなど)と画像処理機能を備えています。

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 MaterialsVIISta® 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 GroupGEMINI® 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 ResearchSyndion®(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 mm200 / 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

製品写真
Applied Materials

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
製品写真
東京エレクトロン(TEL)

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
製品写真
EV Group

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
製品写真
Lam Research

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
製品写真
ウインテスト

WTS-377(CISウエハ・ファイナル検査装置)

デジタル出力CMOSイメージセンサー向けのウエハ・ファイナル検査装置。デジタルカメラ・携帯電話・車載用CISの測定を想定した構成です。

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
製品写真
ウインテスト

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
ウインテスト の企業情報を見る →

※ 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

Applied Materials米国

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。

成膜装置
CVDPVDALD
エッチング装置
エッチングシステム
CMP・イオン注入
CMP装置イオン注入装置
  • •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
会社詳細
東京エレクトロン(TEL)日本

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。

塗布現像装置
CLEAN TRACK ACTCLEAN TRACK LITHIUS
エッチング装置
TactrasCertas
成膜装置
EpisodeTriase+TELINDY PLUS
  • •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
会社詳細
EV Groupオーストリア

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装置
ウェーハレベルボンディングシステムハイブリッドボンディング装置
リソグラフィ装置
マスクアライナーインプリント装置
  • •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
会社詳細
Lam Research米国

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
KiyoFlexVantexAkara
成膜装置
デポジションシステム
洗浄装置
ウェーハ洗浄装置
  • •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
会社詳細
ウインテスト日本

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。

テストシステム
ディスプレイドライバIC用テスタイメージセンサ用テスタ
  • •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
会社詳細

同じ分野の装置カテゴリ

関連用語

比較・違いを学ぶ

CMOSイメージセンサーとCCDの違い
デジタルカメラの普及を支えたのはCCDイメージセンサーでしたが、現在のスマートフォンや車載カメラに入っているのはほぼすべてCMOSイメージセンサー(CIS)です…
→
ハイブリッドボンディングとフリップチップボンディングの違い
どちらもダイとダイ、またはダイと基板を電気的に接続する実装技術ですが、接合メカニズムと達成できる接続密度が根本的に異なります。フリップチップははんだバンプ(直径…
→
2.5Dパッケージングと3D ICパッケージングの違い
ムーアの法則の鈍化に伴い、異なる機能のチップを高密度で組み合わせる「先進パッケージング」が半導体の性能向上の主戦場になっています。2.5D実装(CoWoS・In…
→
← 半導体装置カテゴリ一覧に戻る