日本:半導体製造装置と材料(前工程):シェア・ランキング(動画):  Japan:Semiconductor equipment/materials(pre-process):Share ranking: ​ 日本:半导体制造设备和材料(前处理):份额排名

日本:半導体製造装置と材料(前工程):シェア・ランキング(動画): 
Japan:Semiconductor equipment/materials(pre-process):Share ranking:
日本:半导体制造设备和材料(前处理):份额排名

半導体製造装置と材料:

半導体製造装置と材料の分野において、日本は非常に高いシェアを持っている。

これはなぜなのか?

「欧米メーカーのシェアが高い分野」と比較分析した。

SEMICON JAPAN 2021 Hybrid
Semi Technology Symposium

12月17日(金)

先端材料・構造・分析セッションで、「日本の装置と材料の競争力とその源泉」という題目で講演する。

そのフレームワークは、以下の通り。

装置や材料
日本シェアの分析

前工程および後工程/パッケージで、

「装置や材料の日本シェア」を明らかにする。

「なぜある装置や材料の日本のシェアが高いのか」を分析・考察する。

前工程の装置と材料:

前工程は500~1000工程にもなるが、そのプロセスはシンプルである(図2)

直径200~300mmのシリコンウエハを基板に使う。

洗浄→成膜→リソグラフィでパターニング→エッチング→アッシングや洗浄→検査

決まった工程を30~50回以上繰り返す。(以外に、イオン注入、熱処理、CMPなどの工程がある)

前工程製造装置の企業別シェア:

この前工程に使われる主な製造装置の企業別シェアを図3に示す。

日本製装置のシェアが高いのは、

コータ・デベロッパ(92%)、
縦型拡散炉熱処理装置(93%)、
枚葉式洗浄装置(63%)、
バッチ式洗浄装置(86%)、
測長SEM(80%)などである。

CMP装置はトップシェアではない。
しかし荏原製作所がロジック半導体でシェア30%を持つ。
これもシェアが高い装置にカウントする。

一方、露光装置、ドライエッチング装置、CVDやスパッタなどの成膜装置、各種検査装置の日本のシェアは低い。

しかしこれらの装置には、多くの日本製部品や設備などが使われている。  

その中でも特に、石英部品やセラミックス部品は、日本製が圧倒的に多い。

前工程材料の企業別シェア:

次に、前工程に使われる主な材料の企業別シェアを図4に示す。

シリコンウエハ、
各種レジスト、
各種CMPスラリ、
各種の高純度薬液など、 

日本のシェアが高い材料が非常に多いことが分かる。

日本の材料メーカーの存在感:

日本の材料メーカーは、装置メーカー以上に強力な存在感を示している。

  • このように、日本には特徴的にシェアが高い装置がある。
  • シェアが低い装置でも部品や設備には日本製が多い。
  • また、ほとんどの材料について、日本のシェアが高い。

装置、材料、部品の分類:

日本のシェアの高低について分類した。

日本のシェアが高いものを分類すると、図5のようになる。

ポイントは2つある。  

第1に、
液体に関係する装置や材料のシェアが高い。

第2に、
熱をかけて固めた材料や部品のシェアが高い。

第1を分類
さらに2つのカテゴリーに分けられる。

一つは:
「ウエハが回転する枚葉式の装置とそれに使われる液体材料」である。

具体的には、

  • コータ・デベロッパとレジスト、
  • CMP(ロジック用)とスラリ、
  • 枚葉式洗浄装置と各種薬液である。

黄色い矢印は、相関関係があることを示す。

もう一つは:
「装置内部で液体や気体が循環(回転)する装置」である。

それは、「バッチ式洗浄装置と縦型拡散炉」である。

縦型拡散炉:

この縦型拡散炉には、石英部品が多数使われる。

石英部品
この石英部品は、圧倒的に日本のシェアが高い。

ウエハとセラミックス部品
同じようなものとして、シリコンウエハと各種セラミックス部品がある。

これらに共通するのは、熱をかけて固めた材料や部品であるということだ。

日本は「物理より化学」が得意:

日本のシェアが高い装置、材料、部品を分類してみた。

日本は「物理より化学」の領域で、強みを発揮していると言える。

日本のシェアが低い装置の分類 :

一方、日本のシェアが低い装置を分類すると、図6のようになる。

基本的にドライな装置の日本シェアは低い(ただしArF液浸は除く)

ここでもポイントは2つある。

第1に:
光や電子ビーム装置の日本シェアは低い。
それは、検査装置や各種露光装置である。

ここで、CD-SEMでは日本のシェアが高いので、この分類では例外となる。

第2に:
プラズマを使う真空装置に関係する日本のシェアは低い。

具体的に言うと、

  • ドライエッチング装置、
  • CVD装置、
  • PVD装置(スパッタ装置)である。

最先端露光装置であるEUV(極端紫外線)露光装置もこの分類に入ってくる。

「化学より物理」の要素が強い装置で、日本シェアが低いと言える。

日本人と欧米人の発想の違い :

欧米人の発想:

  • 欧米人の発想は、理論が先である。
  • 開発初期に議論し、方針を一本化する。
  • その上で、規格、ルール、ストーリー、ロジックをつくる。

欧米人技術者は、手先が不器用で実験が下手である。

欧米人技術者は一切実験をせず、テクニシャン職種に任せる。

日本人の発想:

  • 一方、日本人は、経験を基に直感的に手を動かして実験を行う。
  • また、決められた枠組みの中で、最適化することを得意としている。

しかし規格やルールを作るのは苦手である。

日本人と欧米人:

日本人と欧米人では、発想や行動様式がまったく異なる。

それが、装置などのシェアの高低につながっていると推測できる。

次は、後工程/パッケージについて論じる。

– EE Times Japan

https://eetimes.itmedia.co.jp/ee/articles/2112/14/news034.html