STI形成CMP装置メーカー3社

STI形成CMP装置とは、Shallow Trench Isolation(浅溝素子分離)構造を形成するためのCMP装置です。シリコン基板に深さ300〜500nmの浅い溝(トレンチ)を掘り、SiO₂などの絶縁膜を堆積した後、CMPで余剰絶縁膜を除去してシリコン窒化膜(Si₃N₄ストップ層)面と同一高さに揃えます。FinFET・GAA構造のトランジスタ作製に必須の基礎工程で、素子間リーク電流の排除と微細化の両立に不可欠です。

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主要特徴

STI=シリコンに浅い溝を掘りSiO₂で充填して素子間を電気的に分離する構造
CMP工程:CVDでSiO₂を堆積→酸化膜CMPでSi₃N₄ストップ層まで研磨
Si₃N₄ストップ層への選択比(SiO₂:Si₃N₄ > 30:1)が高いCeria(セリア)スラリーが主流
エロージョン(配線密集部の過剰研磨)をダミーパターン挿入とスラリー添加剤で抑制
FinFETのfin間・GAA構造のナノシート間の分離にも応用

よくある質問

STI(Shallow Trench Isolation)とは何ですか?▾
STI(浅溝素子分離)とはシリコン基板表面に深さ数百nmの浅い溝を形成し、SiO₂などの絶縁材料で充填することでトランジスタ間の電流リーク(パンチスルー)を防ぐ素子分離技術です。CMOS製造において個々のトランジスタを電気的に独立させるための基礎工程で、0.25μm以降のすべての先端ノードで標準技術となっています。
STI形成でセリアスラリーが使われる理由は何ですか?▾
STI CMPではSiO₂を研磨してSi₃N₄で止める(高選択比)ことが重要です。シリカ(SiO₂)スラリーはSiO₂とSi₃N₄の選択比が低いのに対し、セリア(CeO₂)粒子スラリーはSiO₂を化学的に活性化して除去速度を高め、Si₃N₄への研磨速度を低く保ちます。選択比30:1以上を実現するため、STI CMPではセリアスラリーが業界標準となっています。
STI CMPのエロージョンとは何ですか?▾
エロージョン(Erosion)はSTI CMPで配線密集領域全体が過剰研磨されて低下する現象です。パターン密度の違いによって研磨速度が変わり、密集パターン部ではSiO₂が少ないためストップ層のSi₃N₄まで研磨が続いてしまいます。ダミーパターンを追加して密度を均一化したり、スラリー添加剤でエロージョンを制御します。
STI形成CMP装置の主要メーカーはどこですか?▾
STI CMPを含む酸化膜CMP装置はApplied Materials(Reflexion)と荏原製作所(F-REX)が中心です。東京精密(ACCRETECH)もChaMPシリーズを供給しています。STI向けセリアスラリーはEntegris・KCTechが主力サプライヤーです。

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。

項目Applied MaterialsReflexion LK Prime CMP荏原製作所F-REX300XA東京精密(Accretech)ChaMP332
対応ウェハ径300 mm300 mm300 mm
研磨部構成研磨パッド 4・研磨ヘッド 6標準機 F-REX300X の上位機種エアフロートヘッド「Sylphide」(面基準研磨)
主要用途STI・層間絶縁膜の平坦化STI・層間絶縁膜の平坦化STI・層間絶縁膜の平坦化
洗浄・乾燥部洗浄チャンバー 8・乾燥チャンバー 2研磨・洗浄一体機—

※ 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

Reflexion LK Prime CMP

2ステップCMPに最適化された300mm向けCMPプラットフォーム。研磨・洗浄モジュールを増やして処理能力を高めた。

対応ウェハ径300 mm
研磨部構成研磨パッド 4・研磨ヘッド 6
洗浄・乾燥部洗浄チャンバー 8・乾燥チャンバー 2
主要用途STI・層間絶縁膜の平坦化
製品写真
荏原製作所

F-REX300XA

荏原製作所の300mm CMP装置。標準機 F-REX300X に対し、搬送機構とWPH最適化アルゴリズムで生産性を高めた。

対応ウェハ径300 mm
研磨部構成標準機 F-REX300X の上位機種
洗浄・乾燥部研磨・洗浄一体機
主要用途STI・層間絶縁膜の平坦化
製品写真
東京精密(Accretech)

ChaMP332

東京精密(ACCRETECH)の300mm CMP装置。エアフロートヘッド「Sylphide」による面基準研磨で低圧領域の制御性を確保する。

対応ウェハ径300 mm
研磨部構成エアフロートヘッド「Sylphide」(面基準研磨)
主要用途STI・層間絶縁膜の平坦化

※ 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

3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
東京精密(Accretech)日本

日本の精密計測・半導体製造装置メーカー。ウェーハプロービングシステムおよびダイシング装置で高い技術力を誇る。

プロービングシステム
ウェーハプローバー自動プローブステーション
ダイシング・研削装置
ダイシングソーウェーハ研削装置
CMP装置
ChaMP 332(300mm)ChaMP 232(200mm)
  • •ウェーハプローバーにおける高精度計測技術
  • •ダイシングソーおよび研削装置の製造実績
会社詳細
荏原製作所日本

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装置
FREX(300mm CMP)F-REX(先端CMP)
真空ポンプ
EV-Aシリーズ(ドライ真空)除害装置
  • •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
会社詳細

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