PVD装置メーカー7社

PVD装置(Physical Vapor Deposition:物理気相成長)は、真空中でターゲット材料を蒸発・スパッタリングしてウェハ表面に堆積させる成膜装置です。スパッタリングPVDは金属配線(AlCu・Wなど)・バリアメタル(TiN・TaNなど)・電極材料の形成に広く使用されます。CVDと比較して低温成膜が可能で付着力が強く、純度の高い金属薄膜形成に優れています。ハードディスクや太陽電池など半導体以外の分野でも活用されています。

メーカー 7 社同じ分野の装置 10 カテゴリ
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主要特徴

スパッタリング・蒸着によりターゲット材料を薄膜化
Al・Cu・W・TiN・TaNなど金属・バリアメタルの成膜に最適
CVDより低温で成膜でき熱に弱い基板材料にも対応
膜純度が高くステップカバレッジ(被覆性)は限定的
配線・電極・バリア層形成で必須の成膜技術

よくある質問

PVD装置とは何ですか?▾
PVD(Physical Vapor Deposition:物理気相成長)装置は、スパッタリングや蒸着など物理的手法でターゲット材料をウェハ表面に薄膜堆積する成膜装置です。Al・Cu・W・TiN・TaNなど金属・バリアメタル成膜に広く使われます。
PVDとCVDはどう違いますか?▾
PVDは物理的手法(スパッタリング・蒸着)で成膜するため金属膜純度が高く低温処理が可能ですが、深い溝や穴の内部への均一成膜(コンフォーマル性)はCVDより劣ります。CVDは化学反応を利用するため複雑な3D形状にも均一に成膜できます。
PVD装置の主要メーカーはどこですか?▾
Applied Materials(Endura系)が圧倒的なシェアを持ちます。日本ではULVAC(アルバック)がスパッタ装置市場で存在感を持ちます。バリアメタル・シード層向けにi-PVD(イオナイズドPVD)やHiPIMSなどの高機能装置が主要ファブに採用されています。

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 MaterialsEndura® PVDApplied MaterialsAxcela™ PVDApplied MaterialsEndura® ALPS® PVDApplied MaterialsEndura® Amber™ PVDApplied MaterialsEndura® Avenir® RF PVDApplied MaterialsEndura® Cirrus™ HT Co PVDApplied MaterialsEndura® Cirrus™ HTX PVDApplied MaterialsEndura® Clover® MRAM PVDApplied MaterialsEndura® CuBS RF XT PVDApplied MaterialsEndura® iLB™ PVD/ALDApplied MaterialsEndura® Impulse™ PCRAM PVDApplied MaterialsEndura® Ioniq™ W PVDApplied MaterialsEndura® Versa™ XLR2 W PVDApplied MaterialsPika™ PVD東京エレクトロン(TEL)LEXIA™-EX(PVD)東京エレクトロン(TEL)EXIM™ULVAC(アルバック)ENTRON-EXXULVAC(アルバック)ENTRON-EX W300Lam ResearchPrestis™(AlScN PVD)KLASPTS Sigma® PVD
方式PVD(スパッタリング)マルチチャンバー—低圧ソース(ALPS)PVDPVD 銅成膜+熱リフローRF PVD(高圧・容量結合プラズマ)高温コバルト PVDPVD(TiN ハードマスク)PVD 統合システム(最大 7 成膜室)高イオン化 PVD(EnCoRe II Ta(N) バリア・RF XT Cu シード)PVD/CVD+RE-ALD(Centinel チャンバー)PVD 統合システム(最大 7 成膜室)PVD W+CVD W+前処理を 1 つの高真空プラットフォームに統合PVD(タングステン)—マルチカソード/デュアルカソード PVDマルチカソード PVDPVD マルチチャンバ(Single/Tandem)—PVD(圧電セラミック膜)PVD(Advanced Hi-Fill イオン化 PVD ソース)
主要用途Co・W・Al・Cu 配線、UBM、パワー・MEMS 向け新材料——銅配線のシード・ボトムアップ埋め込みHigh-k/メタルゲート・Ni(Pt) コンタクトシリサイドDRAM のビット線コンタクトなどLow-k 配線のパターニング——32nm 以下のロジック・DRAM 電極・埋め込みワード線—各種コンタクトのメタライゼーションDRAM ビット線———ロジック・DRAM・NAND・次世代不揮発メモリの配線・電極膜—RF MEMS・MEMS マイク・PMUT・マイクロスピーカー—
特徴——Siconi プリクリーン(SiO₂:Si 選択比 20:1 超)—10Å 未満の均一な薄膜・TiN の組成制御——1 室で最大 5 材料・オンボード計測Aktiv プリクリーン—GST 相変化材料用の Impulse GST チャンバー———フットプリント約 40% 削減・CO₂ 排出約 14% 削減————独自のデガス・プリクリーンで低接触抵抗・他社比 2 倍のスループット
膜種——Co・Ni(シリサイド形成用)——Co(Co シリサイド形成)————————————AlScN などAu・Al・Ti・TiW・Cu
対応ウェハ径150/200/300 mm150/200/300/330 mm————————————300 mm—————
対象世代———2X nm 以降(1X nm を含む)——10nm 以降—3X/2X nm 以降———————————
対象———————MRAM の全積層(30 層超)——PCRAM・ReRAM————垂直磁化型 MTJ(20 層以上の超多層膜)————
チャンバー構成最大 9 チャンバー(プリクリーン 2 室を含む)———————————————最大 12 モジュール———
スループット——————————————100 wph(従来機比 20% 以上向上)——メカニカル 100 wph 以上——
1機種だけが掲載している項目(12件)
膜厚—最大 8µm の厚膜——————————————————
均一性—非均一性 2% 未満(1σ)を 10 年間維持——————————————————
カバレッジ—————————極薄バリアで 90% 超——————————
置き換え———————————TiN ライナー・W 核生成層・バルク W の組み合わせ————————
狙い————————————散乱を減らした低抵抗 W 膜———————
寸法—————————————1,657 × 755 × 1,822 mm——————
スパッタ源—————————————DC・パルス DC・RF(同時スパッタ可)——————
稼働率—————————————92% 超——————
関連機種——————————————EXIM(STT-MRAM 向け超多層膜)—————
受賞———————————————半導体・オブ・ザ・イヤー 2015————
構成—————————————————最大 10 プロセス(スパッタ・プリクリーン・加熱・冷却)——
プラットフォーム—————————————————シングル・タンデム——

※ 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

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Applied Materials

Endura® PVD

半導体史上もっとも成功したメタライゼーションシステムとされる Applied Materials の PVD プラットフォーム。プリクリーン 2 室を含め最大 9 チャンバーを組み合わせる。

対応ウェハ径150/200/300 mm
方式PVD(スパッタリング)マルチチャンバー
チャンバー構成最大 9 チャンバー(プリクリーン 2 室を含む)
主要用途Co・W・Al・Cu 配線、UBM、パワー・MEMS 向け新材料
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Applied Materials

Axcela™ PVD

小バッチ・クラスター構成の PVD。最大 8µm の厚膜に対応し、EMI シールド・裏面メタル・MEMS・UBM・RDL に使われる。

対応ウェハ径150/200/300/330 mm
膜厚最大 8µm の厚膜
均一性非均一性 2% 未満(1σ)を 10 年間維持
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Applied Materials

Endura® ALPS® PVD

高アスペクト比のゲート・コンタクトにコバルトやニッケルのシリサイドを作る低圧ソースの PVD。

方式低圧ソース(ALPS)PVD
膜種Co・Ni(シリサイド形成用)
特徴Siconi プリクリーン(SiO₂:Si 選択比 20:1 超)
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Applied Materials

Endura® Amber™ PVD

低温成膜と高温の銅リフローを組み合わせ、極小ビアを底から銅で埋める PVD。20nm 以降の配線向け。

方式PVD 銅成膜+熱リフロー
対象世代2X nm 以降(1X nm を含む)
主要用途銅配線のシード・ボトムアップ埋め込み
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Applied Materials

Endura® Avenir® RF PVD

高圧の容量結合プラズマを使う RF PVD。High-k/メタルゲートとコンタクトのシリサイド形成に使う。

方式RF PVD(高圧・容量結合プラズマ)
主要用途High-k/メタルゲート・Ni(Pt) コンタクトシリサイド
特徴10Å 未満の均一な薄膜・TiN の組成制御
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Applied Materials

Endura® Cirrus™ HT Co PVD

DRAM などの活性領域と配線の界面に、低抵抗のコバルトシリサイドを作る高温のコバルト PVD。

方式高温コバルト PVD
膜種Co(Co シリサイド形成)
主要用途DRAM のビット線コンタクトなど
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Applied Materials

Endura® Cirrus™ HTX PVD

10nm 以降の配線パターニング向けに、ひずみを抑えた TiN ハードマスクを成膜する PVD。

方式PVD(TiN ハードマスク)
対象世代10nm 以降
主要用途Low-k 配線のパターニング
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Applied Materials

Endura® Clover® MRAM PVD

MRAM の量産向け PVD システム。30 層を超える積層膜を真空を破らずに一貫成膜する。

方式PVD 統合システム(最大 7 成膜室)
対象MRAM の全積層(30 層超)
特徴1 室で最大 5 材料・オンボード計測
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Applied Materials

Endura® CuBS RF XT PVD

銅配線のバリア/シード(CuBS)を成膜する PVD。3X/2X nm 世代のロジック・メモリ向け。

方式高イオン化 PVD(EnCoRe II Ta(N) バリア・RF XT Cu シード)
対象世代3X/2X nm 以降
特徴Aktiv プリクリーン
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Applied Materials

Endura® iLB™ PVD/ALD

タングステンプラグのライナー/バリアを ALD で薄くし、コンタクト抵抗を下げる統合 PVD/ALD システム。

方式PVD/CVD+RE-ALD(Centinel チャンバー)
カバレッジ極薄バリアで 90% 超
主要用途32nm 以下のロジック・DRAM 電極・埋め込みワード線
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Applied Materials

Endura® Impulse™ PCRAM PVD

相変化メモリ(PCRAM)と抵抗変化メモリ(ReRAM)を量産するための統合 PVD システム。

方式PVD 統合システム(最大 7 成膜室)
対象PCRAM・ReRAM
特徴GST 相変化材料用の Impulse GST チャンバー
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Applied Materials

Endura® Ioniq™ W PVD

純タングステンの PVD 膜をライナー兼バリアにし、CVD W と一貫処理してコンタクト抵抗を下げる統合システム。

方式PVD W+CVD W+前処理を 1 つの高真空プラットフォームに統合
置き換えTiN ライナー・W 核生成層・バルク W の組み合わせ
主要用途各種コンタクトのメタライゼーション
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Applied Materials

Endura® Versa™ XLR2 W PVD

DRAM のビット線に使うタングステンの抵抗を、膜質の改善で下げる PVD。

方式PVD(タングステン)
狙い散乱を減らした低抵抗 W 膜
主要用途DRAM ビット線
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Applied Materials

Pika™ PVD

研究開発と少量生産向けの、業界最小・最速の枚葉 PVD 装置。稼働率 92% 超の実績がある。

寸法1,657 × 755 × 1,822 mm
スパッタ源DC・パルス DC・RF(同時スパッタ可)
稼働率92% 超
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東京エレクトロン(TEL)

LEXIA™-EX(PVD)

東京エレクトロンの 300mm 対応マルチカソード PVD 装置。MTJ(磁気トンネル接合)から金属膜、DRAM キャパシタ用ハードマスクまで扱う。

対応ウェハ径300 mm
方式マルチカソード/デュアルカソード PVD
スループット100 wph(従来機比 20% 以上向上)
特徴フットプリント約 40% 削減・CO₂ 排出約 14% 削減
関連機種EXIM(STT-MRAM 向け超多層膜)
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東京エレクトロン(TEL)

EXIM™

STT-MRAM などの超多層膜を高い生産性で成膜する TEL の PVD 装置。プロセスモジュールを自由に配置できる。

方式マルチカソード PVD
対象垂直磁化型 MTJ(20 層以上の超多層膜)
受賞半導体・オブ・ザ・イヤー 2015
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ULVAC(アルバック)

ENTRON-EXX

アルバックのマルチチャンバ成膜装置。ENTRON-EX W300 の後継機で、PVD・プリクリーン・加熱・冷却のモジュールを最大 12 搭載する。

方式PVD マルチチャンバ(Single/Tandem)
チャンバー構成最大 12 モジュール
主要用途ロジック・DRAM・NAND・次世代不揮発メモリの配線・電極膜
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ULVAC(アルバック)

ENTRON-EX W300

多くの量産工場で認定されているマルチチャンバー式のスパッタリング装置。ENTRON-EXX の前の従来モデル。

構成最大 10 プロセス(スパッタ・プリクリーン・加熱・冷却)
スループットメカニカル 100 wph 以上
プラットフォームシングル・タンデム
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Lam Research

Prestis™(AlScN PVD)

AlScN などのセラミック圧電膜を成膜する Lam の PVD。RF MEMS や MEMS マイクに使う。

方式PVD(圧電セラミック膜)
膜種AlScN など
主要用途RF MEMS・MEMS マイク・PMUT・マイクロスピーカー
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KLA

SPTS Sigma® PVD

Si やモールドウェーハに Au・Al・Ti・TiW・Cu を成膜する PVD。UBM・RDL と TSV のバリア/シードに使う。

方式PVD(Advanced Hi-Fill イオン化 PVD ソース)
膜種Au・Al・Ti・TiW・Cu
特徴独自のデガス・プリクリーンで低接触抵抗・他社比 2 倍のスループット

※ 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

7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
ULVAC(アルバック)日本

真空技術を核に、スパッタ・CVD・蒸着・エッチング・測定装置を手がける日本の総合真空機器メーカー。半導体に加えFPD・太陽電池にも展開。

PVD装置
スパッタリングシステム蒸着装置
CVD装置
プラズマCVD熱CVD
真空ポンプ
ターボ分子ポンプドライポンプ
  • •真空ポンプからプロセス装置まで一貫した垂直統合
  • •スパッタリング装置で国内トップクラス
会社詳細
Intevac米国

ディスク・太陽電池向けPVD(物理気相堆積)装置の専業メーカー。高スループット・インライン式PVD装置で記録媒体(HDD)とソーラーパネル製造を支援。

PVD装置
VERTEX(ディスク用インラインPVD)200 Lean(太陽電池用)
  • •HDDディスク向け高スループットインラインPVDで世界トップシェア
  • •太陽電池(CIGS・HIT)向け蒸着装置でも実績
会社詳細
カート・J・レスカー(Kurt J. Lesker)米国

真空機器・PVD(物理気相成長)スパッタ装置の専業メーカー。真空チャンバー・スパッタターゲット材料から装置まで一貫供給し、研究開発から量産用途まで対応する。

成膜装置・真空機器
PVDスパッタ装置真空チャンバースパッタターゲット材料
  • •真空機器・PVD装置を一貫供給
  • •スパッタターゲット材料も自社展開
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
KLA米国

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。

検査装置
ウェーハ検査システムマスク検査装置
計測装置
CD計測膜厚計測オーバーレイ計測
データ分析
aiSIGHTKlarity
  • •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
会社詳細

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メーカー 5 社

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