シリコン・ウェハ

シリコンはふつうの石にもたくさん含まれているごくありふれた物質。むずかしいのは高純度のものをつくることです。

シリコンとは?

ケイ素ともよばれます(元素記号はSi )。地球を作っている物質の中で2番目に多いもので、 ちなみに1位は酸素です。ケイ砂またはケイ石にもっとも多く含まれていて、半導体以外にもいろいろ利用価値のある物質です。

高純度のものをどうやって作るか?

シリコンはふつう酸素と結びついて二酸化ケイ素の形で存在していますので、まず高温に熱して酸素を取り除きます。 これで純度98 %くらいのシリコンができますが、これでは半導体の材料としては問題外。しかも結晶の並び方も不ぞろいです。 つまり、もう一段の精製が必要となります。そのためには、シリコンの結晶をもういちど高温で溶かし、 そこに核となる結晶を入れます。そうすると、その核のまわりに大きな高純度の結晶が成長してきます。 これは、純粋なもののまわりには純粋なものが集まるという、物質の不思議な性質を利用した結晶精製法です。

シリコン・ウェハ

現在、シリコンのかたまり(インゴットとよばれます)の直径は、今は20cm が主流ですが、今後は30cm のものが中心となりそうです。 インゴットを厚さ約1 mm にスライスしたものがウェハです。このウェハの上にLSIを作って行くことになります。

上の写真は8インチのウェハの上にLSI を作りこんだものです。ここまで来るまでに複雑な工程をへているのですが、 これからも大変です。テストをして不良品がないかチェック、それから四角いLSI を1個ずつ切り離して、パッケージにいれ、またテスト……。

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