ホーム  > 半導体とは > 半導体製造プロセス

印刷

半導体製造プロセス

パソコンや携帯電話、自動車、家電製品などをはじめ、あらゆる電子機器に搭載される集積回路(IC、LSI)。その集積度や性能は「18カ月(1年半)で2倍になる」とされており、半導体業界のロードマップでは回路パターンのDRAMのハーフピッチ(配線ピッチ幅の半分)が2008年に57nm(ナノは十億分の一)、2013年には32nmにまで微細化が進むといわれています。
集積回路の基板となるのは、高純度の単結晶シリコンで作られたウエハー。1枚でより多くのチップを生産できる300mmが主流です。


洗浄

半導体製造プロセス
半導体の基になるシリコンウエハーを洗浄します。
ウエハーに少しでも汚れがあると、回路に欠陥が生じてしまいます。
そのため、薬液を使って超微細なパーティクル(ゴミ)をはじめ、製造工程で発生した微量の有機汚染や金属汚染、油脂、大気に触れることで生成される自然酸化膜など、あらゆる汚染を除去します。

● ウェットステーション FC-3100
● 枚葉式洗浄装置 SU-3100SU-3200


成膜

半導体製造プロセス
ウエハー上に回路の素材となる酸化シリコンやアルミニウムなどの薄膜を形成します。成膜の方法には、イオンをアルミニウムなどの金属にぶつけて分子や原子をはがし、ウエハー上に堆積させる「スパッタ法」、銅配線の成膜で使われる「電気メッキ法」、ウエハーの表面に特殊なガスを供給して化学反応を起こし、そこで生成された分子の層を膜とする「CVD法」、ウエハーを加熱することで表面に酸化シリコンの膜を形成する「熱酸化」などがあります。


成膜後洗浄

半導体製造プロセス
成膜後に付着した微細なパーティクルをブラシやNanospray(ナノスプレー)、純水などの物理洗浄で除去します。

● スピンスクラバー SS-3100SS-3200
● 枚葉式洗浄装置 SU-3100SU-3200


レジスト
コーティング

半導体製造プロセス
レジスト(感光液)をウエハー表面に塗布します。ウエハーを回転させ、遠心力で均一なレジスト膜を形成します。

● コータ・デベロッパ SOKUDO DUORF3S60EX/80EX


露光

半導体製造プロセス
回路パターンが描画されたマスクを通して波長の短い遠紫外線を照射し、光が当たった部分だけのレジスト膜を変質させてパターンを転写します。露光機には、数チップ分ずつに分けて繰り返し露光するステッパー、スリットを移動させながら露光するスキャナーなどがあります。


現像

半導体製造プロセス
現像液を吐出してウエハー上の露光された部分を溶かし、薄膜の表面を露出させます。このとき、露光されずに残った部分のレジストが次工程のエッチングのマスクとなり、そのレジストパターンが下層部のパターンとなります。


エッチング

半導体製造プロセス
フッ酸、リン酸などの薬液で露出した薄膜を腐食し、除去します。これによりパターンを形成します。また、イオンをぶつけて薄膜を削り取るドライエッチングもあります。

● ウェットステーション FC-3100
● 枚葉式洗浄装置 SU-3100SU-3200


不純物注入

半導体製造プロセス
シリコン基板に半導体の特性を持たせるため、リンやボロンなどの不純物イオンをウエハーに注入します。

 

      

活性化

半導体製造プロセス
注入した不純物イオンが拡散しないように、フラッシュランプで一気に加熱し、活性化させます。極小のトランジスタを作るには一瞬で活性化させる必要があります。

● フラッシュアンプアニール装置 LA-3000-F

 

      

レジスト剥離

半導体製造プロセス
ウェットステーションなどを使って薬液で剥離する方法、ガスと化学反応させることでレジストをアッシング(灰化)する方法があります。アッシング後にも洗浄が行われます。

● ウェットステーション FC-3100
● 枚葉式洗浄装置 SU-3100SU-3200


組み立て

半導体製造プロセス
一つ一つのチップに切り分け(ダイシング)、リードフレームと呼ばれる金属の枠に金線で接続(ワイヤーボンディング)し、プラスチック製の樹脂で封入(パッケージング)します。


ページの先頭に戻る