事業・製品紹介

事業・製品紹介

日新イオン機器の事業領域

イオン注入装置事業

「産業のコメ」として、今や我々の生活には欠かせない電子材料の半導体。コンピュータの心臓部から各種電子機器の制御、更には太陽電池やLEDに至るまで、半導体の活躍する範囲は多岐にわたります。
半導体素子、トランジスタの生みの親であるノーベル賞物理学賞受賞者、ウィリアム・ショックレーに端を発し、集積度と微細化が進んだ現在の半導体製造プロセスにおいては極めて重要なプロセス技術となっているのが、イオン注入です。

イオン注入とは、注入したい物質(一般にホウ素(B)、リン(P)、ヒ素(As)などの元素)をプラズマ化・イオン化させ、これに高電圧を印加して数keVから数100keVまで加速し、その運動エネルギーでシリコン(Si)ウェハや、化合物半導体といわれるガリウムヒ素(GaAs)、シリコンカーバイド(SiC)、あるいはガラス基板上のポリシリコン薄膜(Poly-Silicon on Glass)等の基板上に注入することにより、半導体デバイスの電気的特性(電気の伝導性、導電性)の制御し造り上げる技術です。

概略図
画像をクリックで拡大

イオン注入装置は、基本的に次のユニットで構成された高電圧、高真空の機器です。

  1. 注入する元素をイオン化し、高電圧を印加してイオンビームとして引き出す「イオン源系(イオン発生部)」
  2. 電磁石で磁場をかけてイオンビームを曲げ、所定の質量のイオンだけを選別する「質量分析系(イオン輸送部)」
    ※軽いイオンは曲がり過ぎ、重いイオンは曲がり切らないため、必要なイオンのみ取り出せる仕組み
  3. ビームを輸送する中で必要な電圧をかけてビームを加速、ビーム形状を整形、集束、走査(スキャン)する「ビームライン系(イオン輸送部)」
  4. ターゲット基板をセットし注入処理をおこなう「エンドステーション部(イオン注入部)」

この様にイオン注入工程は、イオン注入を行うことにより基板の物質を"使える半導体"にするもので、半導体/FPD製造工程において欠くことのできない非常に重要な役割を担っています。また、実際にはフォトマスク(回路図)を変え、イオン注入工程を含めた複数の工程を何度も繰り返すことにより、複雑な電子デバイスが形成されていきます。

今後期待される事業分野

  1. より安価な半導体基板製造(水素・ヘリウムイオン注入を応用)
  2. 材料改質(イオン窒化、イオン炭化技術を応用)
  3. 医療用途(イオンビーム照射を応用した治療など)

多様な先端技術を結集

これらの技術を実現する装置技術は、実に多岐にわたる技術分野が関連しています。
例えば、真空技術・電子回路技術・プラズマ化学・材料工学・高電圧絶縁技術・メカトロニクス・情報通信・IT等々の知見を有する技術者集団が、新しい応用分野での事業化を目指して、装置・プロセス技術の開発に取り組んでいます。

半導体製造用イオン注入装置
FPD製造用イオン注入装置

ページの先頭に戻る