イオン注入とは　ホウ素やリンを加速して打ち込み、トランジスタの土台をつくる

純粋なシリコンは、ほとんど電気を通しません。そこにホウ素を少し混ぜると電子の抜けた穴（正孔）が電気を運ぶp型に、リンやヒ素を混ぜると電子が電気を運ぶn型になります。この「混ぜ物」を狙った場所に、狙った量と深さで入れる方法がイオン注入です。

装置の中で起きること

イオン注入の装置は、大まかに次の4つの部分でできています。

1. イオン源：原料のガスをプラズマにして、ホウ素やリンなどのイオンをつくります。
2. 質量分析：磁石でイオンの通り道を曲げ、重さの違いで必要なイオンだけを選び出します。
3. 加速：電圧をかけてイオンを速くします。電圧が高いほど、ウエハーの深い所まで届きます。
4. 照射：イオンの線をウエハーの全面に走らせて当てます。電流を積み上げた量が、打ち込んだ原子の数になります。

打ち込まない場所は、レジストという薬剤の膜で覆って守ります。トランジスタの電極の周り、素子どうしを隔てる部分など、1つのチップをつくる間に何度も注入を繰り返します。打ち込んだ直後のシリコンは結晶の並びが乱れているため、次に熱処理をして並びを戻します。

装置の種類

装置は、主に電流の大きさと電圧の高さで分けます。たくさんの原子を浅く入れる大電流型、少ない量を正確に入れる中電流型、深く入れる高エネルギー型です。パワー半導体では、炭化ケイ素（SiC）のように硬い材料に打ち込むため、高い温度で注入する装置も使います。

装置をつくる会社は限られます。米アプライドマテリアルズ、米アクセリス・テクノロジーズ、住友重機械工業の子会社の住友重機械イオンテクノロジーなどです。アクセリスは2025年10月1日に、米ビーコ・インスツルメンツとの合併の合意を発表しています。

アクセリス・テクノロジーズの業績（百万ドル）

項目	2025年7〜9月	2026年7〜9月
売上	213.6	237.8
純利益（GAAP）	26.0	37.8
希薄化後1株利益（ドル）	0.83	1.21

7〜9月期の売上総利益率は会計基準で41.0%でした。ラッセル・ロウCEOは、メモリ向けの勢いが続き、パワー半導体と成熟品の分野でも動きが増えていると述べています。

関連する用語

• ドーパント：シリコンに混ぜるホウ素、リン、ヒ素などの原子です。
• アニール：注入の後に熱を加え、結晶を直して原子を働かせる工程です。
• 拡散：イオン注入が広まる前に使われた、高温のガスから不純物を染み込ませる方法です。

アクセリスは2026年10〜12月期の売上を約2億7500万ドル、会計基準の希薄化後1株利益を約1.15ドルと見込んでいます。