■半導体製造プロセス
半導体製造プロセスは、なんのためにあるのでしょうか
―― なぜウェハを大口径化し、なぜ高額な装置を導入するのか ――
■Si(シリコン)ウェハ
半導体を作り込む「シリコン・ウェハ基板」
―― なぜSi/円形/大口径化など、ウェハの役割り ――
■洗浄
半導体製造の大敵:ゴミを徹底的に排除する
―― ウェハにゴミが付着するとどうなる ――
■成膜
導電膜や絶縁膜などをウェハ全面に形成する
1.熱を利用して酸化膜(SiO2膜)を形成する
―― 大量に処理するバッチ式とウェハ一枚づつ処理する枚葉式 ――
2.熱やプラズマによるガス反応を利用して成膜するCVD(Chemical Vapor Deposition)
3.金属の塊が砕け、飛び散って付着するスパッタリング(PVD:Physical Vapor Deposition)
4.多層配線工程で使用するCu(銅)電解めっき
■リソグラフィ(露光)
(エッチングで)加工したくない領域をレジストでブロックする「パターニング」
―― リソの仕組みと役割・様々な手法/マスク・レジスト・現像・アッシングも踏まえて ――
■エッチング
レジストでブロックされていない領域を削り取り、ウェハ全面に形成した膜を様々な形状に加工
■イオン注入・熱処理
ヒ素やリン、ボロンの不純物を注入し活性化する「 イオン注入・アニール工程 」
1.シリコン・ウェハに特定の電気特性を持たせる
2.半導体素子(トランジスタ)の性格付けを行う(n型、p型)
■平坦化
リソグラフィ(露光)のために、成膜後の表面は常に凹凸なしにする
―― CMP(Chemical Mechanical Polishing:化学機械研磨) ――
凹凸のある形成膜の表面を、Chemical(化学研磨剤)やパッドなどを使って、Mechanical(機械的に)Polishing(削って)平坦化
■半導体ファブ(工場)
半導体ファブ内の装置レイアウトは
―― 装置配列はプロセス順ではなく、ベイという考え方 ――
第2部担当:エスアンドエスセミコン(元㈱日立製作所 半導体事業部) 川本 洋