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はんどうたい教室

●半導体はどうやってつくられるのか?

論理回路設計
小さなチップの中に,どのような回路を、いかに効率よく配置するかなど、回路図を作り検討を重ねます。
切   断
シリコン・インゴットをダイヤモンド・カッターでスライスしてシリコン・ウェハをつくります。
パターン設計
CADといって、コンピュータの力を借りてブラウン管上でレイアウト・配線を図面化していきます。
ウェハ研磨
シリコン・ウェハの表面を鏡面状に研磨します。
ここで、IC用のウェハとなります。
レティクル・ホトマスク作成
ICのパターンをウェハに焼付けるためのガラスのネガのようなもので、1チップ分ずつ乾板上に焼付けていきます。
酸  化
ウェハを高温の拡散炉の中で、表面に酸化膜を成長させます。
マスク合わせ
ホトマスクとウェハを10,000分の1mm精度で合わし、パターンを焼き付けます。
ホトレジスト塗布
ホトレジストを極めて薄く均一に塗布して、ウェハに感光性を持たせます。
現像・エッチング
現像すると、露光されなかった部分の感光膜だけが残ります。つぎに、エッチング(腐食)液に浸したりガスプラズマ中にさらしたりすると、感光した部分だけがエッチングされて酸化膜に孔があき、ウェハのシリコン面が現われます。
酸化・拡散・C.V.D、イオン注入
ウェハにイオン注入(ボロン・リン)や高温拡散を行うとシリコンが出ている部分だけが半導体になります。この工程は何度も繰り返されます。
メタライズ
配線を形成するために、ウェハの表面にアルミニウムを蒸着(メタライズ)させます。
ウェハテスト
ウェハ内の各ICを自動的にテストし、不良品にはマークを付けます。
ダイシング
ウェハ上に並んだ何百ものICチップを、数ミリ角のチップごとに切断(ダイシング)します。
ダイボンド
ICチップをリードフレームの中央部に固定します。(マウンティングともいいます。)
ワイヤボンド
チップとリードフレームの電極を金線で高速ボンディング(接続)します。
モールドマーキング
樹脂やセラミックなどのパッケージに封止(モールド)し、形名やロットNo.を印刷(マーキング)します。
ファイナルテスト
電気的特性試験や外観構造検査を行ない、環境試験や長期寿命試験および破戒検査などの信頼性試験を実施。合格するとICが完成します。
完成品
 
クリーン度クラス1とは?
1辺1フィート(約30cm)の立方体の中に直径0.5ミクロン以上のホコリの粒子が1つしかないということです。
例)
タバコを吸う人のいる会議室のクリーン度はクラス1000万、
エアコンをかけた部屋でクラス100万、
病院の普通の手術室で10万といわれています。
清浄度のおおよその目安
クラス1 半導体工場
クラス100 成層圏上層以上
クラス10,000 富士山頂付近
クラス100,000 高原地帯
クラス1,000,000 大都市
クラス10,000,000 工業地帯
い
し
や
さ

半導体を製造するにあたっては、空気中に浮かんでいる目に見えないゴミやホコリがICの生命に決定的な影響を与えます。そこで特別な部屋としてクリーンルームがあります。
クリーンルームとは、ある部屋の空気中のチリやホコリ、その部屋の圧力、温度(±1℃)、湿度(±5〜10%)、それに気流の広がりやその様子と速さなどを一定の範囲に保つために作られた部屋のことです。
 

●クリーンルーム