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無料公開!複雑な半導体製造工程をこれ1本で!

皆さんこんにちは!アメリカ株式義塾です。
今日のテーマは「半導体製造プロセス」!
簡単に面白くご説明します。

半導体は非常に複雑で、時間も莫大な費用もかかり、多くの国が協力しないと作れないほど難しいものですが、心配しないでください!とてもとても簡単に、わかりやすく説明します。

投資でチャンスを掴むには主要テーマについてしっかり理解しておくことが重要です。半導体製造プロセスについても押さえておきましょう!

写真の出典: Televisory

まず、半導体製造プロセスは大まかに上記の図表のように進行しますが、実際にかかる工程よりはるかに簡単に説明しています。実際のプロセスは本当に複雑です。しかし、基準を設けて分類すると、全部で8つの段階に再分類することができます。

ほとんどの半導体チップは上記8つの工程にしたがって製造されます。では、それぞれの工程について簡単に見ていきましょう。複雑…と申し上げましたが、怖がる必要はありません!この文章を読めば、半導体製造工程について知ったかぶりすることがいつだって10000%可能です。



半導体の8大製造工程

(1) ウエハー製造工程(Wafer production)

123RF

このワッフルのようなものがウエハーです。すべての半導体チップの原材料となる板ですね。半導体の話をする際に「シリコン」という言葉がよく出てきますが、ウエハーはシリコン(Si)やヒ化ガリウム(GaAs)から作られます。

分かりやすくピザに例えるなら、半導体というトッピングを乗せる前の生地に相当します。形も似ていますよね…。

写真の出典: 東京エレクトロン

シリコン(Si)やヒ化ガリウム(GaAs)を最先端の現代工学を活用して適度な比率で混ぜ合わせて、このような形の柱を作ります。そして、これをサラミを切るようにとても薄くスライスします。すると、このような薄い円盤ができるわけです。これがウエハーです!

ところで、再度上の写真を見てみると、ウエハーの上に正方形のトッピング(?)が乗っているのがわかりますか?これをダイ(Die)と言います。このダイ一つ一つが、半導体製造プロセスを経てウエハー上に電子回路が集積されたものです。後にこれを一つ一つ切り出して半導体チップを作ります。これについては後で詳しく説明します。

#ウエハー製造工程の産業構造は?
ウエハー製造工程には、原材料を加工してウエハーを生産するウエハー産業、ウエハー上に回路を設計したり直接載せたりするウエハー加工産業であるファブ(FAB、Fabrication)産業、そして最後に、このダイを一つずつ切り出してパッケージングするアセンブリ(Assembly)産業があります。


(2) 酸化工程(Oxidation)

Materials Research Institute

さて、ウエハーを作ったら、それを薄く切って機械に入れて酸化させます。その前にまず、導体、不導体、半導体について簡単に説明します。

導体、不導体、半導体とは?
簡単に言うと、これらは電気が通るかどうかで区別されます。導体は銅線を含む金属のように電気が通る物質で、不導体はゴムのように電気が通らない物質です。半導体は半分導体、半分不導体という不思議な物質で、電気信号を受け取って処理するためには半導体の特性が必要です。

作りたてのウエハーは物質の特性上、不導体の状態です。これを選択的に電気が通るように処理して初めて、電気信号を受け取って処理できるようになります。この作業を酸化プロセスと言います。酸化プロセスでは、ウエハーの材料となるシリコンの表面に薄い酸化膜を作ります。

この酸化膜はどのように使われるかというと、回路と回路の間で電気の漏れを防いだり、不純物がウエハーに入らないようにする保護膜の役割を果たします。ここまでは簡単ですね?


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