半導体事業の為の、Outputブログ。
おはようございます🌞 メッチョ投資📈です。
今回は、
【テック投資】半導体・製造工程(前工程)を、理解しよう！
『半導体製造工程を大分類すると、3つ』
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①.「シリコンウエハ」製造工程
(信越・SUMCO等)
②.円柱の「シリコンウエハ」上に半導体チップを作り込む工程
【前工程】 (TSMC・Intel・Samsung等)
③.半導体チップを切り出してパッケージ化する工程
【後工程】(ASE・アムコア等)
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今回は、①と②！
半導体製造の前工程！！
①.「シリコンウエハ」製造工程
(信越・SUMCO等)
●「シリコンウエハ」が出来るまで
「シリコンウエハ」…薄い円盤状の基盤。この円盤の上に半導体チップを作り込んでいく。半導体製造の大元となる金属の製品。
1.珪石採取
・珪石は、「シリコンウエハ」の原材料。
・河原によく転がっている白い石。
・シリコンの含有量が多い海外製の珪石がよく使われる。
2.金属シリコン工程
・還元分解反応で珪石を金属シリコンへする工程
・電気代の高い日本ではあまり行われていない
・海外の工場で多く行われている
3.多結晶シリコン工程
・純度を高め金属シリコンを多結晶シリコンにする工程
4.単結晶シリコン工程
・CZ法を用いて、多結晶シリコンを単結晶シリコンにする工程
5.シリコンウエハ工程
・円柱のシリコン基盤。この円柱基盤に半導体を作り込んでいく。
②.円柱の「シリコンウエハ」上に半導体チップを作り込む工程
【前工程】 (TSMC・Intel・Samsung等)
『素子形成・FEOL(前工程)』
FEOLは、様々な装置と材料でシリコンウエハ上に多数のICを作り込む工程。
トランジスタ等の素子を形成する工程がFEOL。
■洗浄工程
…洗浄する工程
■成膜工程
…シリコンウエハ上に半導体膜等を形成する工程
■フォトリソグラフィ工程
…前工程のメイン工程 ☆
感光材フォトレジスト(薬液)を散布。
露光機で光を当て、回路を焼き付ける工程
回路パターンが刻印されたフォトマスクを使用する
※最先端の露光機は1台数百億円する
※フォトマスクは、写真の「ネガ」の様なもの
※フォトマスク経由で露光の通った部分だけに回路が焼き付く
■エッチング工程
…露光で焼き付けた回路に形状加工を施す工程
・ドライエッチング
…ガスを用いて、イオンと材料層を反応させる方法
使用材料:反応性ガス
加工精度:高い
コスト:高い
※余分な膜の除去
・ウェットエッチング
…薬液を用いて、材料層を溶かす方法
使用材料:薬液
加工精度:低い
コスト:低い
※余分な膜の除去
■イオン注入工程
…不純物を添加する工程
リン、ボロン等の高純度の不純物を添加する工程
※不純物といっても超高純度
■CMP 平坦化工程
…堆積した表面をナノレベルで平坦にする工程
🔃これを数百工程繰り返す🔃
『配線形成・BEOL(前工程)』
BEOLは、様々な装置と材料でシリコンウエハ上に多数のICを作り込む工程。
配線を形成する工程がBEOL。
・成膜工程･･･基本的にFEOLと同じ
・フォトリソグラフィ工程･･･基本的にFEOLと同じ
・エッチング工程･･･基本的にFEOLと同じ
・CMP 平坦化工程･･･基本的にFEOLと同じ
🔃これを数百工程繰り返す🔃
「ウエハ特性検査」
・膜厚測定
…成膜が狙い通りの厚さか測定
・寸法測定
…素子や配線が狙い通りの厚さか測定
・アライメント精度測定
…マスクパターンの合わせ精度を測定
・異物・欠陥検出
…パターンの欠陥等を検出する
・外観検査
…キズ、汚れ、異物等の有無を検出
どの工程も最先端の工場である程、ロボットでの全自動化が進んでいるそう🤔
半導体製造工程のわかりやすい記事
【メッチョ所見】
CPU・GPU・半導体・AI・機械学習・ディープラーニング・OSクラウド等...AI・IT系の基礎は一通り学習完了。ここまでの基礎を元に少しづつ各分野深めていきます。いくらでも深堀りは可能。特定分野に特化！では無く、あくまでもテック投資ベースを忘れずに。Python・JavaScript等のプログラミング実装は楽しいですが...
それは時間と余裕が出来てから😅
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メッチョテック📈 元競馬系YouTuber
