RSテクノ Research Memo(3):再生ウェーハは再生可能回数の多さと金属不純物の除去技術に強み
2. 再生ウェーハとプライムウェーハについて
RS Technologies<3445>が主力事業としているシリコンウェーハの再生加工事業及びプライムウェーハ事業における同社の強みや成長ポテンシャル等を理解するために、半導体製造プロセスやシリコンウェーハの役割、その製造方法等について以下に簡単に説明する。
(1) シリコンウェーハ
半導体とは電気を通す導体と電気を通さない絶縁体の中間の性質を持つ物質で、この性質を生かして高密度に電気回路を形成した集積回路(Integrated Circuit)が製造されている。PCの頭脳に当たるMPUや情報を記憶するためのメモリ(フラッシュメモリやDRAM)などが代表的な半導体で、家電製品や情報通信機器、自動車電装品など様々なアプリケーションに搭載されており、“産業のコメ”とも呼ばれている。
こうした半導体の基板には、求める性能に応じて様々な材料が使われており、なかでも幅広く使われているのがシリコンとなる。多結晶シリコンを溶融して純度の高い単結晶シリコンのインゴット(塊)を引き上げ、それを円盤状にスライスしたものを「シリコンウェーハ」※と呼ぶ。半導体メーカーはシリコンウェーハ上に微細な回路を形成し、半導体チップを製造する。
※12インチウェーハの1枚の厚さは775μm±25μmと決まっており、1本のインゴットから数百枚のシリコンウェーハが得られる。
シリコンウェーハは製造技術の進歩とともに大口径化が進み、現在は直径5インチ(125mm)、6インチ(150mm)、8インチ(200mm)、12インチ(300mm)と複数サイズが量産化されている。12インチ品は高集積化(微細化)が求められる最先端の半導体で主に使用されているが、最近ではパワー半導体用としても使われるようになっている。また、半導体製造ラインに投入されるシリコンウェーハは、すべて半導体チップの製造用として使われているわけではない。半導体はシリコンウェーハ上に微細な配線パターンを繰り返し形成していくことで完成するため、仕上がり状態をチェックするためのテストや評価を工程ごとに行いながら製造プロセスを進めている。こうしたテスト・評価用途のシリコンウェーハを「テストウェーハ」「ダミーウェーハ」「モニタウェーハ」などと呼んでおり(以下、当レポートではこれらを総称して「モニタウェーハ」の用語で統一する)、再生ウェーハが主に利用されている。一方、実際に半導体チップに加工されるウェーハはすべて新品のウェーハとなり、一般的に「プライムウェーハ」と呼んでいる(同社の事業セグメント名では「プライムシリコンウェーハ」という呼称となっているが、同じ意味である)。
(2) 再生ウェーハ
モニタウェーハの使用量は、半導体製造ラインに投入される全ウェーハ量の約20%と見られている。モニタウェーハも新品のウェーハを投入することが基本ではある。しかし、半導体メーカーは少しでも半導体製造コストを下げるため、一度使用したモニタウェーハを同社のような再生加工業者で再生して利用している。再生ウェーハの価格は新品ウェーハの約25%と安いため、モニタウェーハに再生ウェーハを利用するだけでウェーハの投入コストが大幅に削減できることになる。モニタウェーハのうち、再生ウェーハの比率は約80%と見られている。
再生ウェーハの工程は、受入検査を行い、半導体の製造工程で形成された絶縁膜をすべて除去したあと、クリーンルームにてウェーハ表面を平坦化するための研磨を行い、精密洗浄をして出荷する流れとなる。同社の強みは3点に集約できる。1つ目は直販体制によってすべての顧客と直接コミュニケーション(主要言語に対応し顧客エンジニアとの技術会議が可能)を取ることで正確なニーズを把握できるほか、東京本社で管理することで大幅なコストダウンを実現可能としている点にある。2つ目は、膜除去工程で化学的な加工によりすべての膜をはく離しウェーハ表面のダメージを最小限にとどめて精緻な研磨加工を行うことで、再生利用可能回数を20~30回と業界平均よりも約2倍に伸ばせる技術力を持つ点にある。12インチのプライムウェーハの厚さは約775μmで、モニタウェーハとして利用できるのは630μm程度までと言われている。このため、1回の再生処理で研磨する厚みが薄いほど多く再生利用できることになる。3つ目の強みとしては、金属不純物の除去技術を持っている点が挙げられる。特に、銅(Cu)の除染除去については新品ウェーハと同様の清浄度で仕上げられる唯一のサプライヤーとして多くの半導体メーカーから認証を得ている。これは、銅(Cu)配線形成工程で用いられたモニタウェーハでも、他の工程で再利用することが可能であることを意味している(競合先は銅の不純物を完全除去できないため、再利用する場合は銅配線形成工程でしか利用できない)。
(3) プライムウェーハ
プライムウェーハは新品ウェーハと同義である。ウェーハの製造工程は、インゴットを引き上げるまでの前工程とインゴットからウェーハを円盤状にスライスし研磨や表面処理を行う後工程からなる。それぞれの工程で高い技術力が要求されるが、事業としての成否は特に前工程での生産歩留まりにかかっている。生産歩留まりという概念は、単に時間当たりの引上本数を上げることにとどまらない。1本の単結晶からいかに多くのプライムウェーハに適した品質の良いウェーハ(均質な純度、酸素濃度や抵抗値等)を得ることができるかがより重要となる。同じ新品ウェーハでも品質によってグレードが決まっており、一定基準に満たなければ価格の低いモニタウェーハ用途として販売されるためだ(モニタウェーハの価格は3割程度安くなる)。
プライムウェーハは中国の山東GRITEKで製造販売している。強みとしては、前述したように内資企業として様々な優遇制度を活用できること、半導体産業の育成は中国政府の国策となっており今後も様々な施策の恩恵を享受できる可能性があることなどが挙げられる。技術面では、後工程での研磨・洗浄工程においてウェーハ再生事業で長年培った業界トップクラスの技術力が生かせる点にある。当面は中国における半導体生産量の拡大に対応するだけで手一杯と見られるが、将来的には、製品の品質をグローバル基準まで引き上げ、同社の販売ネットワークを通じて全世界の半導体メーカーに販売することを目標としている。
(執筆:フィスコ客員アナリスト 佐藤 譲)
<SI>
「水ダウ」松本人志VTRで降臨 39歳吉本芸人を一撃コメント! X「笑った」「圧倒的センス」
安野貴博氏「政局ではなく政策、未来も描く」 都知事選・第一声
東京都知事選、立候補者は56人 過去最多 7月7日投開票
清水国明氏「災害時の手当てや施設を事前に作る」 都知事選・第一声
群馬・山本一太知事「本音を言うと蓮舫・東京都知事は見たくない」
【巨人】京本真「3者連続三振」中田歩夢「MVP」ティマ「フルスイング」 フレッシュ球宴出場
Ado、顔出しなしの「握手会」開催発表 「斬新」「どうか万全の安全で!」の声
DITの代表取締役社長、函館ものづくり産業アンバサダーに6月20日就任 函館市の雇用促進およびDX推進のさらなる地域貢献に取り組む
【日本ハム】細野晴希、進藤勇也、阪口楽がフレッシュ球宴出場「全力で腕を振りたい」細野
NHK大阪放送局長 今くるよさん、桂ざこばさんを悼む 追悼番組は「未定」
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
ダルビッシュ妻・山本聖子さん、車運転中に“まさか”の出来事「ミラー越しに後ろを覗くと…」
高橋洋子「生成AI」理由の出演辞退に反響「アニメと真面目に向き合っている」「勇気ある決断」
イケメンだから許される!堀北真希と山本耕史の「馴れ初め」が映画化希望するレベル
広瀬アリス「そりゃ売れるわ」友人・伊藤沙莉の人柄明かす「ただ仕草とか反応が全部おっさん」
バキ童こと春とヒコーキのぐんぴぃが有吉の壁に登場!「笑いが止まらん」「地上波ゴールデンは草」
「虎に翼」母・はるが…伊藤沙莉の演技力に反響「必死の説得」「映さない」「きれいに泣かない」
井上咲楽、イタリアでの“ぼったくり”被害を報告「めっちゃ後悔しています」
氷川きよし「ご無沙汰しています!久しぶりの再開です」インスタ過去投稿削除し、黒スーツ姿投稿
杉村太蔵氏、「洗脳されていた」aikoに「ありうる話、お金に関してはすべて疑った方がいい」
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
松本人志飲み会参加セクシー女優「警察に相談しに行きました」報告「さすがにこれは酷すぎる」
現役女子大生グラドル、セクシー女優転身「私の全てを見ていただけると思います」
『こんなに可愛かった赤ちゃん犬が…』完全に想定外な『まさかの成長』が面白過ぎると82万再生「爆笑したw」「柴らしさ全開で好き」と絶賛
玉置浩二の妻、青田典子(53)の現在がとんでもない事になっていると話題に
ガーシーが綾野剛のLINE公開でネット騒然「ショック」「すごいエンタメ」
柏原崇(45)現在を調べてみた結果、相変わらずかっこよすぎた!
「愛が生まれた日」藤谷美和子(56)の現在がヤバい!?徘徊生活を送っていた過去も明らかに。
ダルビッシュ妻・山本聖子さん、車運転中に“まさか”の出来事「ミラー越しに後ろを覗くと…」
【ネタバレ?】史実で見るキングダムの今後の展開まとめ〜中華統一までの全体像
![game_banner](/images/banner-game.png)
「水ダウ」松本人志VTRで降臨 39歳吉本芸人を一撃コメント! X「笑った」「圧倒的センス」
安野貴博氏「政局ではなく政策、未来も描く」 都知事選・第一声
東京都知事選、立候補者は56人 過去最多 7月7日投開票
清水国明氏「災害時の手当てや施設を事前に作る」 都知事選・第一声
群馬・山本一太知事「本音を言うと蓮舫・東京都知事は見たくない」
【巨人】京本真「3者連続三振」中田歩夢「MVP」ティマ「フルスイング」 フレッシュ球宴出場
Ado、顔出しなしの「握手会」開催発表 「斬新」「どうか万全の安全で!」の声
DITの代表取締役社長、函館ものづくり産業アンバサダーに6月20日就任 函館市の雇用促進およびDX推進のさらなる地域貢献に取り組む
【日本ハム】細野晴希、進藤勇也、阪口楽がフレッシュ球宴出場「全力で腕を振りたい」細野
NHK大阪放送局長 今くるよさん、桂ざこばさんを悼む 追悼番組は「未定」