エッチング装置の選び方、起点は削る膜｜LamとTELはRIE、AMATは制御技術

エッチング装置とは、プラズマで膜を削り、レジストの形を下の膜へ写す装置を指す。比べるときの主な項目は5つある。ウェーハを運ぶプラットフォーム、そこに付く反応室（チャンバー）、プラズマの作り方（ICPかCCPか）、削る膜の種類（導電膜、絶縁膜、シリコン、メタル）、そして工程位置（トランジスタを作るFEOL、配線のBEOL、3D NANDなど）だ。Applied Materials（AMAT）、Lam Research、Tokyo Electron（TEL）の製品ページでは、製品を並べる見出しは削る膜の種類と用途で、ICPかCCPかではない。本稿もこの2つで候補を絞る。

Lamの製品ページは、導電膜向けのKiyo¹、絶縁膜向けのFlex²、その発展形のSense.iの方式欄にRIE（反応性イオンエッチング）を挙げる。TELはTactras³とEpisode ULの仕様表に「Dielectric, Conductor, Reactive Ion Etch」と書く。同じ2社でも、Lamのシリコン深掘り装置SyndionはDRIE、TELのCertas LEAGAはChemical Dry Etchだ。AMATの製品ページが挙げるのは、パルス化したRF電源やウェーハ近くで作るプラズマといった制御技術だ。

装置の名前は、運ぶプラットフォームと削るチャンバーの2層でできている

AMATのCentrisもTELのTactrasも、中央の搬送室の周りに複数のチャンバーを付けたクラスター型だ。そのため製品名には、ウェーハ搬送とチャンバー数を表すプラットフォーム名と、プラズマで削る反応室を表すチャンバー名が混ざる。AMATの「Centris Sym3」は、2つの名前を並べている。

図1クラスター構成と名前の範囲

プラットフォーム名は搬送室を中心としたクラスター全体を、チャンバー名はそこに付く1室ずつの反応室を指す。「Centris Sym3」は両方を並べた名前だ。図は6室の模式図。

AMATのCentrisは2010年に導電膜エッチング向けのプラットフォームとして登場し⁴、エッチング6室とプラズマクリーン2室の計8室を備えた。2015年からはSym3エッチングシステムのプラットフォームになっている。AMATはSym3の10,000室目の出荷を2023年12月に伝え⁵、Sym3を「エッチングチャンバー」と数えている。同じ記事は、チャンバーをより高い密度で載せるVistaraプラットフォームにも触れている。

Lamは製品をプロセスモジュールと製品ファミリーの名前で並べる。Sense.i⁶はKiyoとFlexのプロセスモジュールから発展したシステムで、2025年に発表した導電膜向けのAkara⁷はSense.iプラットフォームに載る。

TELは、システム名で製品を並べる。仕様表では、Tactrasに1〜6室、Episode UL⁸に1〜12室のチャンバーを付けられる。チャンバー名は200mm以下向けのUNITY Me+⁹の仕様表に出てくる。酸化膜・窒化膜向けがSCCMとDRM、Si・SiCトレンチ向けがUDだ。

会社	プラットフォーム・システム	チャンバー・プロセスモジュール・製品ファミリー	チャンバー数の公開値
Applied Materials	Centris、Vistara	Sym3、Sym3 Y、Sym3 Z、Sym3 Z Magnum	Centrisは2010年の発表時に8室（エッチング6室、プラズマクリーン2室）
Lam Research	Sense.i	Kiyo、Flex、Akara、Vantex、Syndion、Versys Metal	Kiyoは2025年2月時点で量産中のチャンバーが3万室超10
Tokyo Electron	Tactras、Episode UL、Certas LEAGA、UNITY Me+	SCCM、DRM、UD（UNITY Me+）	Tactras 1〜6室、Episode UL 1〜12室、Certas LEAGA 1〜6室

ICPとCCPの違いは、プラズマを作る電力とイオンを加速する電力を分けるかにある

ICP（誘導結合プラズマ）は、容器の上のコイルに流すソース電力でプラズマの密度を決め、ウェーハ側にかけるバイアス電力でイオンのエネルギーを決める（スタンフォード大学ナノ加工施設のICPの説明¹¹）。CCP（容量結合プラズマ）は、向かい合う2枚の電極の一方にRFをかけ、その電極に向けてイオンを加速する（同施設のCCPの説明¹²）。

図2ICPとCCPの断面

ICPはコイルとウェーハ側の2つの電力で密度とイオンエネルギーを別々に決め、CCPは平行平板間のRFが生成と加速を兼ねる。RIEの名はどちらの装置にも付く。

RIEの名は、どちらの方式の装置にも付く。スタンフォードの施設は、CCPで電力をかけた電極にウェーハを置いて削る方式をRIEと呼び¹²、ICPの装置にも「ICP-RIE」と名の付くものを並べる¹¹。RIEという表記だけでは、ICPかCCPかは決まらない。

3社の製品ページが方式名と並べて書くのは、膜の種類と制御技術だ

Lamの製品ファミリーのページには方式名の欄がある。Kiyo、Versys Metal¹³、Sense.iはRIE、Flexは原子層エッチング（ALE）と極低温エッチングとRIE、Vantex¹⁴は極低温エッチングとRIE、Syndion¹⁵はDRIE（深掘りRIE）とRIEだ。違いは、ページ冒頭の膜の種類（導電膜、絶縁膜、シリコン深掘り、メタル）と、設計の説明に出る。

TELは、Tactras、Episode UL、Certas LEAGAの仕様表に用途の欄を置く。TactrasとEpisode ULは「Dielectric, Conductor, Reactive Ion Etch」、Certas LEAGA¹⁶は「Dielectric, Chemical Dry Etch」で、Certas LEAGAはプラズマを使わないガスケミカルエッチング装置だ。

AMATの製品ページは制御技術を挙げる。Centris Sym3 Y¹⁷は高コンダクタンスのチャンバーとパルス化したRF電源、Sym3 Z Magnum¹⁸はウェーハ近くで作るプラズマ、第2世代のパルス電圧技術（PVT2）、独立したRFバイアスだ。

製品	方式欄	公式ページが挙げる設計要素	削る対象
AMAT Centris Sym3 Y	―	高コンダクタンスのチャンバー、パルス化したRF電源	導電膜、EUVパターニング
AMAT Sym3 Z Magnum	―	ウェーハ近くで作るプラズマ、PVT2、独立したRFバイアス	GAAのソース・ドレインのキャビティ
Lam Akara	―	固体素子のプラズマ源DirectDrive、イオンエネルギー制御、プラズマのパルス化	導電膜（CFET、3D DRAM、3D NAND）
Lam Kiyo	RIE	対称なチャンバー、独立したプロセス調整	導電膜
Lam Flex	ALE、極低温、RIE	多周波、小容積、閉じ込めプラズマ	絶縁膜
TEL Tactras	Reactive Ion Etch	共通のベース設計を用途別に組み、最大6室を載せる	絶縁膜、導電膜
TEL Certas LEAGA	Chemical Dry Etch	プラズマを使わないガス処理	酸化膜の除去、選択エッチング

比較は、削る膜と工程位置で候補を絞ってから始める

本稿では、製品ページが挙げる用途を、エッチングで削る膜の種類と工程位置で整理した。

削る膜	主な工程位置	候補になる装置
導電膜（ポリシリコン、メタルゲート、Si/SiGe）	FEOLのトランジスタ、GAA、パターニング	AMAT Sym3 Y・Sym3 Z Magnum、Lam Kiyo・Akara、TEL Tactras・Episode UL
絶縁膜	コンタクト、BEOLのlow-k、DRAMのキャパシタ	Lam Flex、TEL Tactras・Episode UL
3D NANDの高アスペクト比の穴	3D NANDのチャネルホール、スリット	Lam Vantex・Flex、TEL Tactras
メタル・メタルハードマスク	BEOLの配線、Alパッド	Lam Versys Metal、AMAT Centura DPS Plus（200mm以下）
シリコン深掘り	TSV、HBM、パワーのトレンチ、MEMS	Lam Syndion、TEL UNITY Me+・Tactras-UDEMAE、AMAT Centura
酸化膜の除去・選択エッチング	コンタクト前の洗浄、3D構造のリセス	TEL Certas LEAGA

図3工程順と各社の製品

製品ページの用途を工程位置に並べると、同じ会社でも削る膜ごとに製品が分かれる。TELのTactrasは導電膜と絶縁膜の両方を挙げる。

3D NANDのチャネルホールでは、Lamが極低温エッチングをVantexとFlexで使えるようにしている。工程ごとの強みでは、TELが絶縁膜エッチングの世界シェアを5割超¹⁹と発表しており、3社が数値を付ける工程はそれぞれ違う。200mm以下のラインでは、TELのUNITY Me+やAMATのCentura Etchといった先端向けとは別の製品群が候補になる。

関連ページ

• 前工程エッチング
• 装置・品質エッチング工程で3社が強みに挙げる領域
• 装置・品質成熟ライン・パワー向けのエッチング装置
• 前工程エッチングガスと洗浄液：材料から測定位置まで
• 装置・品質Lam Cryo 3.0：1000層級3D NANDの高アスペクト比エッチング
• 装置・品質TEL、AMAT、Lamの最新装置
• 装置・品質工程別の装置シェアと競争構造
• 前工程GAAのインナースペーサーとコンタクト抵抗の量産ボトルネック
• 前工程Low-kとエアギャップの基礎と量産判定条件
• 企業研究企業研究：Lam Research
• 企業研究企業研究：東京エレクトロン
• 企業研究企業研究：Applied Materials

出典

19件を表示

1. 1
   Lam Research：Kiyoの製品ページlamresearch.com ↩
2. 2
   Lam Research：Flexの製品ページlamresearch.com ↩
3. 3
   Tokyo Electron：Tactrasの製品ページと仕様表tel.com ↩
4. 4
   Applied Materials：Centrisプラットフォームの成り立ち（2023年6月）appliedmaterials.com ↩
5. 5
   Applied Materials：Centris Sym3の10,000室出荷（2023年12月）appliedmaterials.com ↩
6. 6
   Lam Research：Sense.iの製品ページlamresearch.com ↩
7. 7
   Lam Research：Akaraの製品ページlamresearch.com ↩
8. 8
   Tokyo Electron：Episode ULの製品ページtel.com ↩
9. 9
   Tokyo Electron：UNITY Me+の製品ページと仕様表tel.com ↩
10. 10
    Lam Research：Akaraの発表とKiyoの量産中の室数（2025年2月）investor.lamresearch.com ↩
11. 11
    Stanford Nanofabrication Facility：ICPエッチングの説明snfguide.stanford.edu ↩ab
12. 12
    Stanford Nanofabrication Facility：CCPエッチングの説明snfguide.stanford.edu ↩ab
13. 13
    Lam Research：Versys Metalの製品ページlamresearch.com ↩
14. 14
    Lam Research：Vantexの製品ページlamresearch.com ↩
15. 15
    Lam Research：Syndionの製品ページlamresearch.com ↩
16. 16
    Tokyo Electron：Certas LEAGAの製品ページtel.com ↩
17. 17
    Applied Materials：Centris Sym3 Yの製品ページappliedmaterials.com ↩
18. 18
    Applied Materials：Sym3 Z Magnumの製品ページappliedmaterials.com ↩
19. 19
    Tokyo Electron：2026年3月期決算説明、絶縁膜エッチングのシェア（2026年4月）tel.com ↩