CMP装置の価格

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CMP(化学機械研磨)装置は、半導体製造においてウェーハの表面を平坦化するための機器です。その価格は、装置のサイズ、処理能力、技術的仕様、メーカーなどの要因によって変動します。

CMP装置の価格帯

CMP装置の価格帯は、装置の性能、対応するウェーハサイズ、追加機能の有無など、さまざまな要素によって決まります。

例えば、300mmウェーハに対応した装置は、200mmウェーハ対応装置と比較して価格が高くなる傾向にあります。大量生産用の装置は、研究開発向けの小型装置よりも高額です。

一般的な価格帯は、数千万円から数億円に及ぶとされます。小型で研究開発向けの卓上CMP装置は、数百万円~数千万円が相場です。

また、カスタマイズの有無も価格に影響を与えます。特化した機能や技術を追加する場合、その分コストが上乗せされるため、装置選定の際は、価格だけでなく目的や必要な性能を十分に検討することが重要です。

価格に影響を与える要因

CMP装置の価格は、装置の性能や仕様、対応するウェーハサイズなど、さまざまな要因によって決定されます。

【1】サイズと対応ウェーハ径

ほとんどのCMP装置の価格は、対応するウェーハ径によって決まります。

一般的に、200mm(8インチ)ウェーハに対応する装置は、300mm(12インチ)ウェーハ対応装置よりも安価です。これは、大口径ウェーハの処理により高度な技術と精密性が求められるためといえます。

また、近年の半導体製造では300mmウェーハが主流となっています。より多くの半導体チップを効率的に生産できるため、300mmウェーハを扱う製造ラインが増加しており、それに対応するCMP装置の需要も高まっています。

【2】処理能力(スループット)

CMP装置の処理能力、すなわち1時間あたりに処理できるウェーハの枚数も価格に大きく影響します。大量生産向けの装置は高精度な制御機構や自動搬送システム、高速処理を可能にする設計が必要となるため、価格が高くなる傾向があります。一方でマニュアルで処理をする研究開発向けの装置の方が比較的低価格です。

【3】高度技術の搭載

カスタマイズされたCMP装置は、標準モデルと比べて高価になりやすい傾向があります。これは、特定の製造プロセスに最適化された機能を追加することで、一般的な装置では対応できない精度や処理条件を実現する必要があるためです。

例えば、エンドポイント検出機能を強化することで研磨の精度を高めたり、スラリー供給システムを自動監視することで安定した処理を維持するなど、細かな制御が求められます。これらの技術を搭載することで、製造の再現性や歩留まりが向上しますが、その分、装置のコストも上昇します。

【4】市場の需要と供給

半導体業界の景気や市場動向も価格に影響を与えます。需要が高まると価格が上昇し、供給過多の場合は価格が下落するものです。例えば半導体不足が続くと、半導体メーカーは生産効率を向上させるために、CMP装置などの製造装置を積極的に導入する必要があります。その結果、CMP装置の需要が増加し、価格が上昇することがあります。

CMPを選ぶポイント

CMP装置を導入する際には、単純な価格比較だけでなく、装置の性能や仕様、対応ウェーハサイズといった多角的な視点が必要です。

特に、長期運用においてはメンテナンスやアフターサービス、技術サポートが充実しているかどうかが、装置の稼働率や良品率に直接影響します。装置選定を失敗しないためには、以下のポイントをバランスよく評価・比較することが大切です。

プロセス要件を明確化する

「どの膜を、どのサイズのウェーハで研磨するのか」というプロセス要件を定義することが第一歩です。たとえば、150mmと300mmではキャリア構造やスループットが大きく変わります。また、研磨したい膜種(Cu、W、STI、SiCなど)によって、スラリーやパッドの選択肢や研磨レートが異なるため、あらかじめ検討が必要です。均一性や欠陥管理などの歩留まりに直結する指標も、装置導入時に明確にしておきましょう。

装置性能とメンテナンス性

装置のプラテン構成やスループット(wph)、自動搬送(FOUP・EFEMなど)の有無は生産性を左右する重要要素です。同時に、長期的な視点で保守性やCoO(総保有コスト)も検討しなければなりません。研磨工程ではスラリーやパッドなど消耗品のコストがかさむため、ランニングコストを含めて総合的に比較しましょう。

サポート体制と将来拡張性

メーカーごとに強みや対応領域が異なり、150mmから300mmまで幅広くカバーできる装置や、先端ノードへのアップグレードを想定したプラットフォームなどがあります。特に、メンテナンス部品の調達性や装置のアップデートがどれだけ柔軟に行えるかは、稼働の安定性だけでなく、将来のプロセス変化への対応力にも関わります。

設置環境と運用面

CMP装置には電力、冷却水、排水・廃液処理などのインフラが必要です。設置スペースの確保はもちろん、オペレーターの教育や作業手順書の整備にも時間とコストがかかります。導入後の現場負担を減らすためには、導入目的に沿ったサポート体制と、効率的に運用できるシステムがあるかを確認してください。

このメディアでは、CMP装置の導入を検討している企業向けにさまざまなCMP装置メーカーを紹介しています。

TOPページではウェーハサイズと研磨用途別にCMP装置メーカーを比較して掲載していますので、装置選定の参考としてご活用ください。

\研究開発・安定供給・大型基板対応/ 研磨用途別
CMP装置メーカー3選を見る

研磨用途別
CMP装置おすすめ3選
研究開発用の基板
試作したい
北川グレステック
DCMシリーズ
北川グレステックのCMP装置 DCMシリーズ
引用元:北川グレステック公式HP
(https://www.kitagawagt.co.jp/product/925/)
特徴

柔軟性と高い機械剛性を備え、角チップも取り付け可能。金属・酸化・窒化膜、ベアウエハはもちろん材料や関連商品などの研究開発向けに、試作の細かな調整がスムーズに行える卓上型CMP装置。

ウェーハ
サイズ
チップサイズ
~150mm
\研究開発用の基板に/詳細を公式HPで
確認する
安定した量産体制
確立したい
荏原製作所
F-REX300X
荏原製作所のCMP装置 F-REX300X
引用元:荏原製作所公式HP
(https://www.ebara.co.jp/products/details/FREX300XA.html)
特徴

自動研磨機能と4つのテーブルを使ったデュアルモジュール構造で効率的な半導体製造の歩留まり向上を実現。安定した品質と高い生産効率を提供。

ウェーハ
サイズ
~300mm
\生産体制の安定に/詳細を公式HPで
確認する
大型基板の加工精度
向上させたい
岡本工作機械製作所
PNX1200
岡本工作機械製作所のCMP装置 PNX1200
引用元:岡本工作機械製作所公式HP
(https://www.okamoto.co.jp/polishing-machine)
特徴

大型基板の高密度配線やTSV(貫通電極)プロセスの複雑な構造に対応した450mmウェーハ用では世界初※の全自動CMP装置。ポリッシュ取り代量の多い工程でも、安定した研磨性能。

ウェーハ
サイズ
~450mm
※参照元:岡本工作機械製作所公式HP(https://www.okamoto.co.jp/polishing-machine)
研磨用途別
CMP装置3選