開発・設計から製造・販売まで一貫生産を行う光半導体メーカー




E・M・C Semiconductor Corporation


イー・エム・シー半導体株式会社


半導体素子ができるまで

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半導体素子の製造工程の流れ

  半導体素子ができるまでの主な工程



    回路設計
    パターン設計
    フォトマスク製作





まず、開発計画に基づいて素子の機能や性能を決めます。つぎに、その機能を実現するために、論理回路設計や素子の設計を行います。論理回路図や素子設計図をもとにCADを使用して実際の素子と配線のパターンとなるレイアウト設計を行い、フォトマスク用図面を作成します。 このフォトマスク用図面をもとにしてフォトマスクを作成します。実際はこの後、実験試作を繰り返し、品質保証試験、量産試作などを経て製品化されます。



    フ ォ ト リ ソ
    





フォトリソグラフィ工程ではフォトマスクに描かれた回路パターンを、ウエハ上に塗布したレジストに転写します。
フォトマスクはガラス基板上に金属の薄膜で回路パターンを描画したものです。ガラス面は光を透過しますが、金属膜で覆われた部分は光を遮ります。これによりレジストが硬化する部分としない部分ができ、 パターンが転写されます。



    拡      散





拡散工程では、主に次の三つの工程があります。

成膜 ・・・高温炉で、ウエハ表面を酸化させ酸化膜を作ります。

プレデポジション ・・・N形、P形の半導体領域を形成するため、ドーパント(不純物)をウエハ内に導入します。

熱処理工程 ・・・ウエハを熱処理することにより、プレデポジションで導入した不純物の再拡散を行います。



    電極形成蒸着





電気を流すための金属(主にアルミ)をウエハ全面に付けます。これが電気を流す配線材料になります。真空にした容器の中で、蒸着材料を加熱し気化もしくは昇華して、離れた位置に置かれた基板の表面に付着させ、薄膜を形成するというものす。蒸着材料、基板の種類により、抵抗加熱、電子ビーム、高周波誘導、レーザーなどの方法があります



    ウエハー検査





検査工程では、チップの電気特性を測定して、ウエハの良否を判定します。測定はプローバーと呼ばれる装置を用いて、プローブカードの針をウエハの電極パ ットに当てて実際に電気特性を測定します。

  ===== ここまでが前工程です。以後後工程となります。 =====



    ダ イ シ ン グ





チップの切り離し作業を「ダイシング」と呼びます。まずウェハーを切り離しに適した厚さ(数十~数百ミクロン)まで研磨して薄くし、ウェハーの裏にUVテープを貼り付け、台に固定します。切り離しにはダイヤモンドの微粒を貼り付けた極薄の円形刃(ダイシング・ソー)を用います。



    ダ イ ボ ン ド





一つ一つに切り離されたチップをリードフレームと呼ばれる金属板やガラエポ基板、セラミクッス基板などに接着し、固定する作業をダイボンディングと呼びます。リードフレーム等のチップを載せる場所(ダイパッド)と、チップの電極と繋がる場所から成っています。ダイパッドの上に銀ペースト樹脂をのせてからチップを軽く押しつけて接着します。



    ワイヤーボンド





固定されたチップとリードフレームや基板等を接続します。この工程をワイヤボンディングと呼びます。接続にはあらかじめ電極の相対位置関係をプログラム入力したボンディング装置を用います。金細線やアルミ線を用いてチップ周辺部の電極と基板の電極やリードフレーム上のリードを接続します。



    パッケージング





チップとダイパッド部分をモールド樹脂等で封入して保護します。これによりゴミや水分などからチップを守ることができます。製品の用途によってパッケージは材質や形状など多種多様です。従って、それぞれ様々な方法によってパッケージングを行います



    製 品 検 査





まず各種測定装置を用いて電気特性の最終テストをします。さらに外観検査においてキズ・汚れ、寸法と形、捺印などのチェックをおこないます。



    梱 包 ・ 出 荷





検査を経た製品をトレイやマガジンに収納します。アルミの袋や静電対策をしたナイロン袋で梱包し、輸送時の衝撃や品質の劣化を防ぎます。製品名と数量を明記したラベルを個装箱に貼り、出荷します。

半導体デバイス

パソコン、デジタル家電、携帯電話 ― 現代の情報社会において、電子制御されていないシステムは一つもないと言っても過言ではありません。その中核として機能する「半導体デバイス」には、ユーザーの目に触れる機会こそないものの、そこには自由闊達なアイデアと、人の目による厳しい管理、そして熟練の技が惜しみなく注ぎ込まれています。


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