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ALD(原子層堆積)とは 2種類の原料を交互に流して1層ずつ積む

ALDは、原料のガスを交互に流し、原子1層分ずつ膜を積む方式です。材料のトリケミカル研究所では、ALDなどで使うHigh-k向けの材料が上期の売上147億円の約半分を占めました。

ポイント
  • ALD(原子層堆積)は、2種類の原料を交互に流し、1回の反応で原子1層分だけ膜を積む方式です。
  • 反応が表面で自然に止まるため、深い溝の底まで同じ厚さの膜をつけられます。
  • トリケミカル研究所の2026年2〜7月の売上147億円のうち、High-k(高誘電率膜)向けが71億円でした。
  • 東京エレクトロンは、先端パッケージ向けのバッチ式ALD装置を今期・来期とも200台以上出荷すると見込みます。

ALDは「Atomic Layer Deposition」の頭文字です。日本語では原子層堆積と呼びます。CVDと同じくガスの反応で膜をつけますが、原料を一度に混ぜず、1種類ずつ順に流す点が違います。

4つの手順を繰り返して厚くする

ASMインターナショナルの説明では、ALDは次の流れを1サイクルとします。

  1. 1つ目の原料ガスを流します。原料はウエハーの表面にくっつき、表面が埋まると、それ以上はくっつきません。
  2. 不活性ガスで、余った原料を追い出します。
  3. 2つ目のガスを流すと、表面の原料と反応して膜ができます。
  4. 最後に、余ったガスと反応でできた副産物を、もう一度不活性ガスで除きます。

1サイクルで積めるのは原子1層分ほどです。厚さはサイクルの回数で決まります。反応が表面で自然に止まるため、細く深い溝でも、上と底で同じ厚さの膜がつきます。プラズマで反応を助ける「PEALD」は、より低い温度で膜をつけられます。

弱点は時間がかかることです。このためASMの熱ALD装置「XP8 Synergis」は、最大8つの処理室を1台に載せ、何枚も並行して処理します。

どこに使うか

代表的な用途は、トランジスタのゲートの下に敷く薄い絶縁膜です。電気を通しにくい性質を高めた「High-k」の材料を、ALDで数ナノメートルの厚さにつけます。ほかに、DRAMのキャパシタの絶縁膜、回路のパターンを細かくするためのスペーサーの膜などにも使います。

トリケミカル研究所の用途別売上(2026年2〜7月、億円)
用途売上前年同期
High-k(高誘電率膜)71.360.8
Metal(金属膜)32.023.4
Etching(エッチング用)18.718.2
合計147.1123.8

合計にはその他の用途を含みます。トリケミカル研究所は、ALDやCVDで膜の元になる高純度の化学品をつくる会社です。2026年2〜7月の売上高は前年同期比18.8%増えました。最終顧客の所在地では中国が58億円、台湾が50億円でした。

装置をつくる会社

ASMインターナショナルはALDとエピタキシャル成長の装置を主力とし、2026年7〜9月期の売上は11億5900万ユーロでした。東京エレクトロンは決算説明会資料で、先端パッケージ向けのバッチ式ALD装置の出荷を今期・来期とも200台以上と見込んでいます。KOKUSAI ELECTRICの縦型炉、ラムリサーチの「Striker」もALDの装置です。

関連する用語

  • High-k/メタルゲート:ALDでつけた高誘電率膜と金属のゲートを組み合わせたトランジスタの構造です。
  • GAA:ゲートが電流の通り道を四方から囲むトランジスタです。囲む膜をつける工程でALDを使います。
  • 前駆体(プリカーサー):ALDやCVDに流す原料の化学品です。

トリケミカル研究所は2027年1月期の売上高を295億円(前期比23.5%増)と見込みます。ASMは2026年10〜12月期の売上を12億3000万ユーロ(上下5%)としています。

この記事は公開資料をもとに作成しています。売買をすすめるものではありません。誤りを見つけたら訂正します(編集方針)。

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