半導体用語集
半導体の用語を、一次出典と確認日つきで解説する用語集です。各用語には、当サイトのPostgreSQL本番DBから、対応する装置メーカーの公式製品ページ、公開求人、学会abstractでの出現件数を接続しています。
この用語集の書き方
Section titled “この用語集の書き方”- 事実には一次出典を付けます。ベンダーの公式技術ページ、公式用語集、査読論文のいずれかです。
- 出典URLには実測した確認日を付けます。到達できなかったURLは、その旨を記します。
- 装置メーカーの行は手書きのリストではなく、装置カタログDBの公式製品family(203件)から生成します。
- 数えたものは母数と一緒に出します。学会での出現件数には、収録abstract数を併記します。
- 半導体とは ── バンドギャップ0.7〜6eV、導体と絶縁体の中間にあることが価値になります
- トランジスタとは ── 増幅とスイッチは同じ素子の2つの使い方、3つの型からMOSへ収束した
- バンドギャップとは ── 価電子帯と伝導帯のエネルギー差、その広さが用途を決めます
- n型半導体・p型半導体とは ── 自由電子が運ぶか、正孔が運ぶか
- MOSFETとは ── 絶縁されたゲートが保持に電力を要さないから集積できる
- CMOSとは ── 上下が同時に開くのを避ける構成なので、待機中の電流はごくわずかです
- ムーアの法則とは ── 物理法則ではなく経験則、目標として働いた
- 前工程・後工程とは ── まとめて流すか、1個ずつ組み立てるか。境界は資料ごとに違う
産業構造・ビジネスモデル
Section titled “産業構造・ビジネスモデル”- 水平分業とは ── 設計・前工程・後工程を別々の企業が担う形です。担当が違うだけの並びです
- ファブレスとは ── 設計を外に出せるようになったことと、工場を持つ道が閉じたことが同時に来た
- ファウンドリとは ── 鋳型とマスクの類似から来た呼び名です。受託専業の工場を指します
- IDMとは ── 上下する売れ行きと、動かない工場費用を1社で抱える形
- OSATとは ── 前工程は資本集約型、後工程は労働集約型。型の違いが立地を決めた
プロセスノード・デバイス構造
Section titled “プロセスノード・デバイス構造”- FinFETとは ── チャネルを立てて3面を囲む、平面が失った制御力を取り戻す
- GAA(ゲートオールアラウンド)とは ── 4面すべてを囲む、線ではなく板にする理由
- プロセスノードとは ── 3nmは寸法ではなく世代の名前、効果は前世代比で示される
- High-k材料とは ── 薄くするかわりに誘電率を上げる
- Low-k材料とは ── 配線間の寄生容量を減らします。誘電率を下げるほど膜は脆くなります
成膜(CVD / ALD / PVD)
Section titled “成膜(CVD / ALD / PVD)”- ALD(原子層堆積)とは ── 自己停止反応、サイクル数で決まる膜厚、高アスペクト比でのコンフォーマル性
- CVD(化学気相成長)とは ── 気相の原料が表面で反応する成膜、熱CVD・LPCVD・PECVD・MOCVDの分類
- PVD(物理気相成長)とは ── ターゲットから叩き出した粒子が積もる成膜、金属配線での用途
- PECVD(プラズマ支援CVD)とは ── プラズマで反応を促進する低温成膜、制御する膜特性
- LPCVD(減圧CVD)とは ── 圧力を下げて膜厚均一性を高める成膜、縦型炉のバッチ処理
- MOCVD(有機金属CVD)とは ── 有機金属を前駆体に使う化合物半導体のエピタキシャル成長
- スパッタリングとは ── アルゴンイオンでターゲット原子を叩き出す成膜、反応性スパッタ
- ステップカバレッジ(段差被覆性)とは ── 側壁被覆率と底部被覆率、アスペクト比との関係
- エッチングとは ── レジストで覆われていない部分を除去する工程、ウェットとドライの2分類
- ドライエッチングとは ── プラズマの反応種とイオンで異方性を作る、RIE・ICP・ALE・DRIEの分類
- ウェットエッチングとは ── 薬液で溶かす等方性エッチング、サイドエッチと高い選択比
- RIE(反応性イオンエッチング)とは ── 化学反応とイオン衝撃を重ねて異方性を作る基本形式
- ICP(誘導結合プラズマ)とは ── イオンエネルギーとイオン密度を独立に制御するプラズマ源
- ALE(原子層エッチング)とは ── 改質と除去を交互に自己停止させ、サイクル数で除去量を決めます
- DRIE(深堀り反応性イオンエッチング)とは ── ボッシュプロセスで深い溝や穴を垂直に掘る
- 選択比(エッチング)とは ── 削る層と残す層のエッチレート比、オーバーエッチの余裕
- アスペクト比とは ── 深さ割る幅、高アスペクト比が成膜とエッチングへ与える影響
CMP・平坦化
Section titled “CMP・平坦化”- CMP(化学機械研磨)とは ── 化学反応と機械研磨を組み合わせた平坦化、スラリーとパッドの役割
- CMPスラリーとは ── 化学作用と研磨剤の両方を担う液、研磨剤を含まない選択肢
- ディッシング(CMP)とは ── 広い配線の中央がへこむ、配線幅で決まる
- エロージョン(CMP)とは ── 密集領域が絶縁膜ごと沈む、パターン密度で決まる
- パッドコンディショニングとは ── ダイヤモンドディスクでパッド表面を作り直す
- 洗浄(半導体)とは ── 粒子・金属・有機物・自然酸化膜を落とす、バッチ式と枚葉式
- 枚葉式洗浄とは ── 1枚ずつ新しい薬液を使い、汚染の持ち回りを断つ
- RCA洗浄とは ── SC-1で有機物と粒子、SC-2で金属を落とす体系
- DHF洗浄とは ── 希フッ酸で自然酸化膜を除き、疎水面を作ります
- SPM洗浄とは ── 硫酸と過酸化水素水で、硬化したレジストまで分解します
- オゾン水洗浄とは ── 純水ベースで有機物を酸化分解し、薬液負荷を抑える
イオン注入・熱処理
Section titled “イオン注入・熱処理”- イオン注入とは ── ドーパントを加速して打ち込む、ドーズ量が濃度・エネルギーが深さ
- ドーパント活性化とは ── 格子位置へ収まって初めて電気的に働く、拡散とのトレードオフ
- 熱処理(半導体製造)とは ── 結晶回復・活性化・膜質改善、炉方式とRTPの違い
- 拡散炉とは ── 多数枚をまとめて高温にかけます。ガスと温度で工程が変わります
- レーザアニールとは ── ミリ秒以下で表面だけを加熱し、拡散を抑える
- 熱バジェット(熱予算)とは ── 温度と時間の累積が工程順を縛る
- 半導体テストとは ── ウェーハテストとファイナルテストの2段、テスタ・プローバ・ハンドラ
- ATE(自動テスト装置)とは ── プログラムが測る内容を決めます。同時測定数がコストを決めます
- ウェハプローバーとは ── 針を電極へ当てて導通させ、ウェーハマップへ記録します
- 良品ダイ(Known Good Die)とは ── 積層で良品率が掛け算になるため、載せる前に保証します
- 計測(メトロロジー)とは ── 数値を測って工程条件へ戻す、検査との違い
- 検査(半導体)とは ── 比べて差を見つけ、レビューで正体を知る
- 欠陥検査とは ── 感度と虚報のトレードオフ、釣り合う点を選ぶ
- 電子ビーム検査とは ── 光の波長の限界を超える、帯電で電気的欠陥も捉える
- オーバーレイ計測とは ── 層と層の重ね合わせずれ、露光後エッチング前に測る理由
- 原子間力顕微鏡(AFM)とは ── 探針で高さ方向を直接測る、CMPとハイブリッドボンディング
- マスク検査とは ── 1枚の欠陥が全ウェーハへ写る、ブランクスとパターン
- アクティニック検査とは ── 露光と同じ波長で見ます。位相欠陥は光の位相にだけ現れます
- 歩留まり(イールド)とは ── チップ面積と欠陥密度、ランダムと系統的
後工程・先進パッケージング
Section titled “後工程・先進パッケージング”- 先進パッケージングとは ── 実装で性能を上げる、基板経由・2.5D・3Dの3段階
- ハイブリッドボンディングとは ── 誘電体と金属を同時に直接接合、バンプを省いて密度を上げる
- ウェハ薄化(バックグラインド)とは ── 反りと割れ、TAIKOが外周にリングを残す理由
- ダイシングとは ── 切断面の品質がダイ強度になる、DBGが順序を入れ替える
- ワイヤボンディングとは ── 熱・超音波・荷重の3要素、ループ高さの設計
- ダイボンディング(ダイアタッチ)とは ── 接着材料は放熱と精度の要求で決まる
- フリップチップとは ── 裏返して面全体に端子を置きます。配線が短くなります
- TSV(シリコン貫通電極)とは ── 掘る・絶縁する・埋める・露出させる
- アンダーフィルとは ── 熱膨張差の力を、バンプから面全体へ分散します
- 再配線層(RDL)とは ── 細かい電極をつなぎやすい配置へ引き直す
- BGA(ボールグリッドアレイ)とは ── 外周は辺の長さ、下面は面積。増え方そのものが違う
- ファンアウトパッケージとは ── チップの外側まで端子を広げる。配線を半導体工程で引く
- チップレットとは ── あえて分けます。同じウェーハから出せる数が2倍以上変わります
- インターポーザとは ── 基板の50μmとチップ側の細かさを、1枚で中継します
- UCIeとは ── 別々の会社のチップレットを組み合わせるための共通の口
露光・リソグラフィ
Section titled “露光・リソグラフィ”- 露光(リソグラフィ)とは ── 寸法を決める工程です。塗って、当てて、現像します
- EUV(極端紫外線)とは ── 13.5nmという選択が反射光学と真空を決めた
- DUV(深紫外線)とは ── ArFとKrF、EUV世代でも主力であり続ける理由
- 液浸露光(ArF液浸)とは ── 純水で実効的な開口数を稼ぐ
- 開口数(NA)とは ── 解像度と焦点深度を、同時に決めます
- フォトレジストとは ── ポジ型とネガ型、EUV世代の確率論的な揺らぎ
- コーター/デベロッパとは ── 塗布・ベーク・現像を露光装置と接続して回す
- フォトマスクとは ── 透過型と反射型、縮小投影で大きく描く
- 電子ビーム描画とは ── マスクを作る側、描画時間の壁とマルチビーム
- WEE(ウェハエッジ露光)とは ── 外周の未露光レジストが剥がれて、パーティクルになります
- 照明条件(露光)とは ── k1を物理限界0.25へ近づける、回折光を開口へ入れる
ウェハ製造・基板加工
Section titled “ウェハ製造・基板加工”- シリコンウェハとは ── インゴットから切り出す薄い円盤です。口径が費用を決めます
- チョクラルスキー法(CZ法)とは ── 種結晶の向きを引き継いで単結晶を育てる
- シリコンインゴットとは ── 両端を落とし、外周を削り、ノッチを刻む
- ワイヤーソーとは ── 多数本の線で同時に切ります。カーフロスが歩留まりを決めます
- ラッピング(遊離砥粒研磨)とは ── 整える工程が加工変質層を作り、除く工程が続く
- 両面研磨(DSP)とは ── 基準面の歪みを写さずに平行度を出す
- ウェハ平坦度とは ── 吸着しても、厚みのばらつきは残ります
- エピタキシャルウェハとは ── 基板と層で求める性質を分ける
- SiCウェハ(炭化ケイ素基板)とは ── 絶縁破壊電界10倍、バンドギャップ3倍
装置部品・ファブインフラ
Section titled “装置部品・ファブインフラ”- FOUP(フープ)とは ── 25枚を密閉して運ぶ、清浄にする範囲を絞る
- EFEM(装置フロントエンドモジュール)とは ── 容器と処理室の間、ロボットとアライナ
- ロードポートとは ── 扉を一緒に開けて外気を入れずにつなぐ
- クリーンルームとは ── 天井から床への一方向の気流、清浄度の分担
- AMHS(自動搬送システム)とは ── 天井走行車とストッカーです。搬送が処理能力を決めます
装置部品・消耗品
Section titled “装置部品・消耗品”- 静電チャック(ESC)とは ── 真空中で面ごと吸着する、クーロン力型とジョンセン・ラーベック型
- ターボ分子ポンプ(TMP)とは ── 高速の翼が分子を出口側へ弾く、背圧ポンプが要る理由
- ドライポンプ(乾式真空ポンプ)とは ── 封液の経路を断ち、加工精度を要求として引き受ける
- マスフローコントローラ(MFC)とは ── 開度ではなく質量流量を測って設定値へ戻す
- RF電源・整合器とは ── 点火の前後で動く負荷へ、自動で追従します
パワー半導体
Section titled “パワー半導体”- IGBTとは ── MOSゲートで駆動し、バイポーラ動作で導通します
- パワーMOSFETとは ── 多数キャリアだけで動くため速い、耐圧とオン抵抗の綱引き
- SiC MOSFETとは ── 絶縁破壊電界の高さを、薄いドリフト層へ変換します
- パワーモジュールとは ── 配線・絶縁・放熱を筐体の中で解いて出荷します
- フルSiC/ハイブリッドSiCモジュールとは ── ダイオードだけ先に替える段階的な置き換え
- GaN(窒化ガリウム)とは ── 電界に強く電子は速い、しかし熱はシリコンより逃げにくい
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DRAMとは ── 1トランジスタ1キャパシタです。電荷が抜けるのでリフレッシュします
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DDR5とは ── バンクとバーストを倍にして帯域を稼ぐ、オンダイECC
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NAND型フラッシュメモリとは ── 絶縁膜で電荷を囲む、多値化は容量と寿命の入れ替え
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3D NAND(BiCS FLASH)とは ── 詰めるかわりに積む、CMOSは別に作って貼り合わせる
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HBM(広帯域メモリ)とは ── TSVで貫き、端子を外周から面へ移す
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メモリ階層とは ── 速さと容量は両立できません。だから積みます
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SRAMとは ── 定義はフリップフロップではなくリフレッシュ不要のほう
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フラッシュメモリとは ── 細かく消す便利さを手放して、安さと大きさを取った
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NOR型フラッシュメモリとは ── 場所を取るのは記憶する所ではなく、そこへ届く配線の口
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MRAM(磁気抵抗メモリ)とは ── 磁石の向きで覚えるので、書く前の消去を省けます
設計・アーキテクチャ
Section titled “設計・アーキテクチャ”- 集積回路(IC)とは ── 集めるのではなく1枚のダイへまとめて作り込む
- ASICとは ── どこまで作り置き、どこから顧客ごとにするか
- FPGAとは ── 配線を作るのではなく、用意された経路を選ぶ
- システムLSI(SoC)とは ── IPコアを選んで組む、1チップ化が縛るもの
- MCM(マルチチップモジュール)とは ── チップを分けたまま近くに置く中間の解
- EDAとは ── 素子の数だけが倍々で増えます。道具が設計できる範囲を決めます
- RTLとは ── まだ回路ではありません。レジスタ間の動きを文章として書く段です
- 論理合成とは ── 同じ記述から違う回路が出る。しかも最適解ではなく探索の結果
- 半導体IPとは ── 知的財産権ではなく設計資産。買うのはチップではなく図面
- PDKとは ── 工場が渡す設計情報一式。中身はそのシリコンの実測値
- 設計検証(DRC・LVS)とは ── 作れるかを見るDRC、合っているかを見るLVS
半導体デバイスの種類
Section titled “半導体デバイスの種類”- ダイオードとは ── p-n接合の2端子素子、電圧の向きだけで振る舞いが決まる
- ディスクリート半導体とは ── 詰め込む方向と、1素子へ集中させる方向
- マイクロプロセッサ(MPU)とは ── 大型計算機のCPUが1チップに収まった、コアを増やす理由
- MCU(マイコン)とは ── 単体で動くための4要素、収まることと安さで選ばれる
- スパッタリングターゲットとは ── 膜になる材料そのものです。持ち込んだ不純物は、そのまま膜へ残ります
- 高純度材料(イレブンナイン)とは ── 効くのは差ではなく比、だから9の個数で数える
- 化合物半導体とは ── シリコンは光れません。だからLEDもレーザも別の材料が担います
テスト・信頼性
Section titled “テスト・信頼性”- TDDB(経時絶縁破壊)とは ── 同じ測定から、外挿の式しだいで約2万7千倍の開きが出ます
- BTI(バイアス温度不安定性)とは ── 壊れずに速度の余裕だけが削られる、良い界面には900℃が要る
- エレクトロマイグレーションとは ── 角度・長さ・幅という配線の描き方が寿命を動かす
- HCI(ホットキャリア注入)とは ── ドレイン側で加速されたキャリアが膜へ飛び込む
- ESD(静電気放電)とは ── 感じない電圧で壊れます。50nmの酸化膜は40〜50Vが限界です
- ラッチアップとは ── CMOSが必ず連れてくる寄生サイリスタです。一度点火すると電源を切るまで続きます
- 故障率とバスタブ曲線とは ── 初期・偶発・摩耗で原因も対策も変わります。FITは集団あたりの故障率です
- 加速試験とは ── 高温で早回しして外挿します。傾きが分からなければ引き延ばせません
- バーンインとは ── 曲線の左端を工場で通します。条件は市場故障率から逆算します
- 信頼性試験とは ── 寿命・環境・機械の3系統です。「0件」は分母とセットで読みます
次世代アーキテクチャ
Section titled “次世代アーキテクチャ”- CFET(相補型FET)とは ── nMOSとpMOSを上下に重ねる、積んだから裏面電源が要る
- 2D材料チャネルとは ── 薄さと乱れの少なさを両立する、Ion 460 μA/μm の水準
- シリコン量子ビットとは ── 既存CMOS工程の延長、室温で歩留まりを語る段階へ
配線・BEOL
Section titled “配線・BEOL”- ダマシン法とは ── 削れない銅を配線にするため、掘って埋める順序へ入れ替えた
- バリアメタルとは ── 要るのに断面を奪う、成膜方式で抵抗が6倍動く
- Ru配線とは ── 抵抗率で負けても断面で勝つ、削れるから順序を戻せる
- エアギャップ(配線)とは ── 誘電率を1へ近づけます。どこまで使えるかは膜の強度が決めます
前工程で作られる構造
Section titled “前工程で作られる構造”装置と工程の記事は、その装置が何を作っているかとあわせて読むと分かりやすくなります。
- STI(素子分離)とは ── 隣どうしが勝手につながらないよう、溝を掘って埋めます
- ウェルとは ── 1枚のウェーハに、逆の型の区画を作ります
- ゲート酸化膜とは ── 載せる膜ではなく、下地を変えて育てる膜です
- サイドウォールスペーサとは ── 削り残しの形を、わざと設計として使います
- エクステンションとは ── 浅く濃く、つなぎの部分だけを作ります
- サリサイドとは ── 位置合わせをせずに、必要な所だけ金属化します
- コンタクトプラグとは ── 素子と配線をつなぐ、縦の通り道
- 応力ライナーとは ── わざと歪ませて、電子を速くします
- フォトダイオードとは ── 整流用と同じpn接合。違いは光が届くように作ってあるかどうか
- CMOSイメージセンサとは ── 増幅器が出口に1個か、画素の数だけあるか
- 裏面照射型(BSI)とは ── 配線が光をさえぎるので、裏から入れます
- LED(発光ダイオード)とは ── バンドギャップが色を決めます
- レーザーダイオードとは ── 同じpn接合で、なぜ光がそろうのか
- フォトカプラとは ── 光にして渡すので、電気的につながりません
- VCSEL(面発光レーザー)とは ── ウェハのまま測れることが量産で効きます
- 光トランシーバとは ── 電気と光を往復させる箱
アナログ・電源
Section titled “アナログ・電源”- オペアンプとは ── 増幅率そのものより、周りの部品で決まります
- コンパレータとは ── 大小だけを判定するので、途中の値を持ちません
- ADC(A/Dコンバータ)とは ── 連続した量を、目盛りの上へ載せ替えます
- DAC(D/Aコンバータ)とは ── 数値を電圧へ戻す側
- PMIC(電源管理IC)とは ── 電源が1つで済まないから、まとめて面倒を見ます
- LDOレギュレータとは ── 差分を熱として捨てるかわりに、静かです
- DC-DCコンバータとは ── 捨てずに切り替えるので効率が上がります
- 基準電圧源とは ── 測る側の物差しが動いては、何も測れません
- RFフロントエンドとは ── アンテナと信号処理のあいだにある一式
- パワーアンプとは ── 電池を最も使う部品
- LNA(低雑音増幅器)とは ── 最初の一段の雑音が、あとまで残ります
- ミキサとは ── 周波数をずらして扱いやすい帯へ移します
- SAWフィルタとは ── 電気を表面の波に変えて選び分けます
- BAWフィルタとは ── 高い周波数で効いてくる方式
- PLLとは ── 基準に位相をそろえ続ける仕組み
- アンテナスイッチとは ── 対応する帯が増えるほど、経路が増えます
- GPUとは ── 同じ計算をたくさん並べる側
- NPUとは ── 推論に絞って電力あたりを稼ぎます
- AIアクセラレータとは ── 汎用を捨てて、その計算だけを速くします
- シストリックアレイとは ── データを流し続けて、読み書きを減らします
- メモリ帯域とは ── 演算器が速くても、届かなければ止まります
- キャッシュコヒーレンシとは ── 同じ番地の写しが食い違わないようにします
- インメモリ演算とは ── 運ぶのをやめて、置いてある場所で計算します
- 量子化(AI推論)とは ── 桁を削って、速さと容量を取ります
センサ・MEMS
Section titled “センサ・MEMS”- MEMSとは ── 同じ作り方で、動く部品をチップに作り込みます
- 加速度センサとは ── 感度と応答の速さが引き換えになります
- ジャイロセンサとは ── 自分から揺れ続けて、回転でねじれる分を拾います
- 圧力センサとは ── 圧力は、基準との差でしか測れません
- 磁気センサとは ── 触れずに位置と回転を読みます
- ホール素子とは ── 磁界で電流の道が曲がることを使います
- ToFセンサとは ── 光の往復時間を測って距離にします
- MEMSマイクとは ── 音の圧力を、動く膜で受けます
論理回路の基礎
Section titled “論理回路の基礎”- 論理ゲートとは ── すべての演算が、この数種類の組み合わせになります
- フリップフロップとは ── 1ビットを保つ最小の回路
- レジスタとは ── 演算はここへ写してから行われます
- カウンタとは ── 数えることが、時間を測ることになります
- デコーダとは ── 番地から1本を選び出します
- マルチプレクサとは ── 多くの入力から1つを通します
- クロックとは ── 全体の歩調をそろえる合図
- 加算器とは ── 桁上がりの伝わり方が速さを決めます
- アナログとデジタルとは ── しきい値があるかどうかで、ずれの残り方が変わります
- サンプリングとは ── 速さが下限を割ると、別の波として記録されます
- 分解能とは ── 目盛りの細かさと、位置の正しさは別です
- SN比とは ── 比なので、上げ方が分子と分母の2通りあります
- ダイナミックレンジとは ── 上の飽和と下のノイズに挟まれた幅
- 帯域幅とは ── 利得と掛け算で取り合いになります
- ジッタとは ── 時間軸のゆらぎが、値の誤りになります
- ノイズとは ── 消せないものと、減らせるものがあります
- プリント基板とは ── 部品を載せる土台であり、配線そのものです
- はんだとは ── 接合部が、そのまま寿命の弱点になります
- リフローとは ── 基板ごと加熱するので、温度の履歴が全部品にかかります
- リードフレームとは ── 金属板を打ち抜いた、安価な土台
- 熱抵抗とは ── 熱の通りにくさを、電気抵抗と同じ形で扱います
- ヒートシンクとは ── 表面積を稼いで、空気へ逃がします
- 放熱材(TIM)とは ── 平らに見えても、隙間には空気が入っています
- 反りとは ── 材料ごとに伸びる量が違うことから生じます
- AEC-Q100とは ── 車の使われ方の想定から、試験の温度と時間を逆算します
- 車載グレードとは ── 試験の合格は入口。変えない約束と、記録を残す約束が続きます
- JEDECとは ── 規格番号が、試験手順ひとそろいの代わりになります
- 認定試験とは ── 製品1個ではなく、設計と工程に合否が付きます
- 機能安全とは ── 危険源を残したまま、電子制御で見張ります
- トレーサビリティとは ── 鎖は、いちばん細いところで切れます
- 偽造半導体とは ── 封止された中身は、外から確かめられません
- 吸湿レベル(MSL)とは ── 番号は優劣ではなく、開封してからの持ち時間です
- エッチングガスとは ── 価値は削る速さではなく、削り分けにあります
- 特殊ガスとは ── 純度の桁が、そのまま用途を分けます
- 超純水とは ── 何も入っていない水を、作り続けます
- CMPパッドとは ── 消耗しながら削るので、状態が結果を左右します
- 石英部材とは ── 高温にさらされ、汚染源にもなりうる部品
- プリカーサとは ── 膜になる前の、運ばれてくる材料
- ボンディングワイヤとは ── 金から銅へ替えると、条件も替わります
- 封止樹脂とは ── チップを守り、同時に応力をかけます
プロセス制御
Section titled “プロセス制御”- プロセスウィンドウとは ── 狙う1点ではなく、外れても通る幅を選びます
- 工程能力指数(Cp・Cpk)とは ── ばらつきの小ささと、中心の位置は別の話です
- SPC(統計的工程管理)とは ── 規格の線より内側に、自分で線を引きます
- APC(Advanced Process Control)とは ── 前のロットの結果を、次のレシピへ足します
- 均一性(面内・ウェーハ間・ロット間)とは ── 面内、ウェーハ間、ロット間を別々に測ります
- 装置マッチングとは ── 同じ型番の装置ごとに、かたよりをそろえます
- 予防保全とシーズニングとは ── 壊れる前に、計画で装置を止めます
- 実験計画法(DOE)とは ── 回数と順番を先に決めて、要因を切り分けます
- サイクルタイムとは ── 加工した時間より、待った時間のほうが長くなります
- 仕掛品(WIP)とは ── 厚く積むほど、床と時間を差し出します
- ボトルネックとは ── 工場の出来高は、いちばん遅い装置にそろいます
- 装置稼働率とは ── 24時間で割るか、稼働できた時間で割るかで数字が動きます
- ロットとは ── ウェーハをまとめて流す、管理の単位です
- Qタイム(待ち時間の上限)とは ── 洗った面は、待っているあいだに変わります
- リワークとは ── 露光の前なら、レジストを剥がして塗り直せます
- ディスパッチ(投入順序)とは ── 次にどの1ロットを流すかを、その場で決めます
- 故障解析とは ── 非破壊の検査を済ませてから、試料を切ります
- デキャップ(開封)とは ── 樹脂を取りきる力と、中身を残す加減の綱引きです
- FIB(集束イオンビーム)とは ── 像を見ながら、その場を削れます
- 断面観察とは ── 上から重なる層を、縦に並べ直します
- エミッション顕微鏡とは ── 不良箇所は、わずかに光ります
- OBIRCHとは ── レーザで温めた場所の電流変化を、像にします
- TEM(透過電子顕微鏡)とは ── 100nmまで薄くして、電子を透かします
- EDX(元素分析)とは ── 出てきたX線のエネルギーが、元素名を返します
リソグラフィの作り込み
Section titled “リソグラフィの作り込み”- OPC(光近接効果補正)とは ── マスクの形を、あらかじめ歪ませておきます
- MEEF(マスク誤差増強係数)とは ── マスクの誤差が、ウェハで何倍になるかの数字です
- マルチパターニングとは ── 1回の露光で届く細かさを、工程の回数で超えます
- SADP(自己整合ダブルパターニング)とは ── 線の幅が、膜の厚みで決まります
- 焦点深度とは ── ピントの合う高さには、幅があります
- ラインエッジラフネス(LER)とは ── 平均の寸法が合格でも、縁は揺れています
- ペリクルとは ── 膜を1枚張って、異物の載る面を焦点の外へ上げます
- 確率的欠陥とは ── 光子の数が数えられる水準まで来ています
3D積層の製造
Section titled “3D積層の製造”- ウェーハ接合とは ── 薄くするより先に、貼り合わせます
- 接合アライメントとは ── 押しつけた後の位置が、そのまま確定します
- 一時接合と剥離とは ── 塗る、貼る、削る、剥がす、洗うの5手です
- キャリアウェーハとは ── 薄いウェーハの硬さを、肩代わりします
- 薄化ウェーハのハンドリングとは ── 薄くなるほど、運ぶ動作そのものが工程になります
- TSV露出とは ── 裏から削って、埋めた銅の頭を出します
- ボイドとは ── 接合部の空隙は、再加熱のたびに育ちます
- ダイシフトとは ── 再構成した基板の上で、ダイが設計値からずれます
- プラズマとは ── 電子だけを熱くして、ウェーハは冷たいまま加工します
- シースとは ── プラズマと固体の境目が、イオンを垂直に加速します
- ラジカルとは ── 中性のまま膜と反応して、気体に変えます
- イオンエネルギーとは ── 数eVから数百eVまで、シースの落差で決まります
- バイアス電力とは ── イオンをウェハへ引き込む、別のつまみです
- チャンバ内壁の状態とは ── 同じレシピの結果を、壁の状態が動かします
- プラズマ診断(終点検出)とは ── 発光の色が変わった時点で、エッチングを止めます
- アッシング(レジスト灰化)とは ── 酸素プラズマで、レジストを気体に変えます
- パーティクルとは ── 管理値は、粒径とセットで初めて意味を持ちます
- 金属汚染とは ── ppbという量で、表面だけを測ります
- 有機・化学汚染とは ── フィルタの網を、分子は通り抜けます
- アウトガスとは ── 汚れの出どころは、容器の内側です
- ミニエンバイロメントとは ── ウェハの触れる空間だけを囲って、清浄度を上げます
- 気流(ダウンフロー)とは ── 天井から床へ、粒子を運び去ります
- ウェーハ裏面とは ── 裏に付いた異物が、表の焦点を動かします
- クロスコンタミネーションとは ── 装置と容器を伝って、別の工程へ渡ります
歩留まり管理
Section titled “歩留まり管理”- 歩留まり学習とは ── 動かせるのは、測って直して確かめる一周の速さです
- 欠陥密度とは ── 同じ散らばりでも、チップが大きいほど巻き込まれます
- キラー欠陥とは ── 同じ大きさの粒でも、乗った場所が結果を決めます
- ウェーハマップとは ── 良品の数が同じでも、並び方は毎回変わります
- ビン分け(テスト結果の分類)とは ── 合否だけでなく、落ちた理由まで番号で残します
- 歩留まりの立ち上げとは ── 同じ水準へ着いても、着く時期が利益を左右します
- 系統欠陥とは ── 同じ場所で落ちるなら、原因は工程の側にあります
- ランダム欠陥とは ── 発生源は多くても、管理する数字は1つにまとめます
洗浄・ウェット工程
Section titled “洗浄・ウェット工程”- SC-1とSC-2とは ── 土台は同じ過酸化水素で、振る向きだけが逆です
- メガソニック洗浄とは ── 周波数を上げると、洗浄の担い手が泡から水の速さへ移ります
- 枚葉スピン洗浄とは ── 1枚に1回、新しい液を当てます
- IPA乾燥とは ── 残った1粒の水が、シリコンを溶かす容器になります
- ウォーターマークとは ── きれいに仕上げた面ほど、水は粒で乗ります
- オゾン水とは ── 薬液は貯まりますが、オゾン水は薄まっていきます
- CD-SEM(寸法測定)とは ── 像を眺めるかわりに、波形の山の位置を数字にします
- エリプソメトリとは ── 読み値は2つで、厚さはそこから計算で求めます
- OCD(光学的寸法計測)とは ── 光に残った痕跡から、形を当てにいきます
- 欠陥レビューとは ── 検査は場所を答え、レビューは正体を答えます
- ウェーハ外観検査とは ── 広く速く走査する役と、狭く詳しく観察する役へ分けます
- 膜厚測定とは ── 壊して直接測るか、光の変化から逆算するかです
- 四探針法(シート抵抗)とは ── 針が4本ある理由は、接触抵抗を測定から外すためです
熱処理と酸化
Section titled “熱処理と酸化”- RTA(急速熱処理)とは ── 温度を保ったまま、時間だけを削ります
- 縦型炉アニールとは ── 向きを変えた理由は、温度よりも出し入れにありました
- スパイクアニールとは ── 保持を捨てると、同じ頂点でも与える熱が減ります
- ドライ酸化とは ── 酸素だけを当てると、薄くて緻密な膜になります
- ウェット酸化とは ── 水を運ぶかわりに、水素と酸素を燃やします
- ISSG(その場水蒸気生成)とは ── まとめて長く焼くか、1枚ずつ短く焼くかで装置が別になります
- 窒化処理とは ── 同じ膜の中で、窒素の働きが上下で反転します
配線とダマシン
Section titled “配線とダマシン”- デュアルダマシンとは ── 埋める回数を1回に減らすと、埋める深さが足し算になります
- シード層とは ── めっきを始める膜が、同時にめっきを塞ぎます
- 電解めっき(Cu配線)とは ── 添加剤で、溝の底だけを速く育てます
- 低誘電率膜(Low-k)とは ── 誘電率を下げる手段は、膜を疎にすることです
- Cu-CMPとは ── 削り足りなくても、削りすぎても不良になります
- ビア抵抗とは ── 同じバリアでも、横配線とビアでは立ち位置が変わります
- メタルハードマスクとは ── 剥がす場面が、掘る前へ移ります
- RC遅延とは ── 細くすると、抵抗と容量が同時に増えます
ウェーハ製造
Section titled “ウェーハ製造”- インゴットとは ── 塊の中身は先に固まり、外側はあとから仕上がります
- FZ法(浮遊帯域溶融)とは ── るつぼを省くと、入口と支えが同時に変わります
- スライシングとは ── 1本の長さは、3つの用途へ配分されます
- 鏡面研磨とは ── 粗い段は機械の力、仕上げの段は化学の作用を足します
- アニールウェーハとは ── 研磨は凹凸を整え、熱は空洞を埋めます
- ノッチと結晶方位とは ── 1か所の切り欠きが、全工程へ向きを伝えます
- 結晶欠陥(COP)とは ── 洗って減るものと、洗うほど数が増えるものがあります
- 酸素析出物(BMD)とは ── 同じ析出物でも、深さで役割が入れ替わります
エッチングの作り込み
Section titled “エッチングの作り込み”- ボッシュプロセスとは ── 保護膜の在庫を使い切る前に、掘る段を切り上げます
- ARDE(アスペクト比依存エッチング)とは ── 同じ時間掘っても、細い溝だけが浅く仕上がります
- ノッチングとは ── 下地が絶縁膜へ変わった瞬間に、イオンの向きが変わります
- ボーイングとは ── 守りが切れる深さと、攻めが当たる深さが1段ずれています
- マイクロトレンチとは ── 向きが乱れたイオンは、底の平らな面より角へ偏って当たります
- 側壁パッシベーションとは ── 同じ膜が、側壁では保たれ、底では落ちます
- ローディング効果とは ── 同じ生成量でも、届く本数が2通りに減ります
- 再付着(リデポジション)とは ── 同じ生成物が、貼る場所で味方と敵に入れ替わります
- エッチング選択比とは ── 同じガス系のまま、比は桁で動きます
- イオン入射角分布とは ── 縦だけが加速され、横はそのまま持ち込まれます
露光の作り込み
Section titled “露光の作り込み”- NILS(規格化像ログスロープ)とは ── 同じしきい値の揺れでも、エッジの動く量が変わります
- 投影レンズ収差とは ── にじんだ分だけ、像の傾きが失われます
- フレア(露光)とは ── ミラーの粗さが光を散らします
- テレセントリシティとは ── 焦点が動いたとき、ボケるだけか、横へも動くか
- CD均一性バジェットとは ── 総額3.0 nmのうち、ベーク板の1℃が1.5 nmを埋めます
- エッジ配置誤差(EPE)とは ── エッジが別々の露光で決まると、重ね合わせがそのまま寸法になります
- パターン倒壊とは ── 液が減った瞬間に、力の釣り合いが崩れます
- レジストアウトガスとは ── 出どころは1つ、壊し方は2つあります
- 光源マスク最適化(SMO)とは ── 照明を先に確定すると、その場で落ちるパターンも確定します
- 補助パターン(SRAF)とは ── マスク上だけの図形です
成膜の作り込み
Section titled “成膜の作り込み”- 流動性CVDとは ── 同じ溝に、三つの別解があります
- コンフォーマリティとは ── 同じ形の構造でも、向きが逆になります
- 核形成遅れとは ── 同じレシピでも、立ち上がりは下地ごとに横へずれます
- 膜応力とは ── 応力は、成膜前後の曲率半径の差から出てきます
- 選択成膜とは ── 同じ膜を載せるまでに通る工程列を対比します
- パージ時間とは ── パージ時間は1サイクルの長さを支配します
- インキュベーション時間とは ── 核が合体するまで、厚みは横ばいです
- シームとは ── 継ぎ目は、空孔の一歩手前です
- チャージングダメージとは ── ウェーハの設置場所が、表面の電荷の残り方を決めます
- 膜中水素とは ── 同じ水素が、界面を静める側と特性を動かす側へ働きます
平坦化の作り込み
Section titled “平坦化の作り込み”- プレストン式とは ── 式が名前を与えているのは2つだけで、残りは1文字に畳まれています
- CMP後洗浄とは ── 剥がす仕事と、再付着を抑える仕事は別々に動かします
- リテーナリングとは ── リングをパッドへ接地させると、端部の跳ね上がりがリング側へ移ります
- 段差解消性とは ── 段差が下がるのは、凸部と凹部に圧力差があるあいだだけです
- オーバーポリッシュとは ── 面内でいちばん遅い場所が露出するまで、いちばん速い場所は削られ続けます
- スクラッチとは ── 母数は10の17乗、傷を作るのは10の7乗です
- 除去レートとは ── 同じ装置でも、膜とスラリーの組み合わせで桁が動きます
- 平坦化長とは ── パッドが橋を架けられる距離までは、段差はまとめて消えます
不純物と熱の作り込み
Section titled “不純物と熱の作り込み”- チャネリングとは ── 同じ結晶が、向きを変えると通り道になります
- ノックオンとは ── 1個の入射で、動く原子は数100から数万個まで増えます
- 過渡増速拡散(TED)とは ── 同じ温度と時間でも、手前の注入で進み方が変わります
- ハロー注入とは ── 縦に濃くすると全ゲート長へ、横に濃くすると短いゲートだけへ作用します
- 注入角とツイストとは ── 向きは、傾けた角度と回した角度の2つで確定します
- シャドウイングとは ── 傾けた分だけ、段差のきわに注入量の欠ける帯が生まれます
- ドーズ均一性とは ── 同じ言葉で呼びますが、回すつまみは層ごとに違います
- ミリ秒アニールとは ── 温度を上げたまま、時間の側へ逃げます
計測の作り込み
Section titled “計測の作り込み”- TIS(装置起因シフト)とは ── 向きを変えて二度測ると、装置の分と本当のずれを別々に取り出せます
- TMU(総合測定不確かさ)とは ── 参照側の不確かさを外した残りが、装置の取り分です
- 精度・再現性・マッチングとは ── 3つの量は、同じ横軸の別々の場所を指します
- 抜き取り検査の間引きとは ── 間引きには2つの向きがあります
- 計測の相関取りとは ── 繰り返しの安定と、値の正しさは別々の性質です
- 参照計測とは ── 量産機の目盛は、上流の校正が支えています
- SEM帯電とは ── 帯電は電子の収支が崩れたところにたまります
- オーバーレイ補正モデルとは ── 点で測ったずれは、機構が受け取れる形へ翻訳されます
集積の作り込み
Section titled “集積の作り込み”- 自己整合コンタクトとは ── 露光の余白を、エッチングの選択比へ振り替えます
- コンタクトエッチストップ層とは ── 深さの差を、時間の代わりに材料で吸収します
- ゲートピッチとは ── 世代の比較は、この寸法で行います
- インナースペーサとは ── 横へ削り、全面に付け、全面から取り、くぼみだけに膜を残します
- フォークシートとは ── 距離を左右するものが、工程の余裕から壁の厚みへ移ります
- セル高さ(トラック数)とは ── トラックを1本減らすと、入るフィンが減ります
- 裏面電源供給とは ── 電子が通る道が、まるごと入れ替わります
- サブトラクティブ配線とは ── 同じ配線でも、工程の順序が逆になります
- ダイ・ツー・ウェーハ接合とは ── 良品を選べるかどうかが、二つの方式を隔てます
- 応力記憶技術(SMT)とは ── 同じ歪みでも、力の出どころが入れ替わります
- ストレスマイグレーションとは ── 電流を流さなくても、配線は切れます
- プロセスコーナーとは ── コーナーの幅は、工場の分布の端です
- ランダムドーパントゆらぎとは ── 同じレシピでも、1個ずつ中身が違います
- 線端後退とは ── 高い次数が欠けると、端から削れます
- 重ね合わせバジェットとは ── 同じ世代でも、方式を選んだ時点で総額が2倍以上動きます
- ダイ内ばらつきとは ── 隣り合う2個の差が、ウェーハ全体の幅の3分の2を埋めます
比較・違いを学ぶ
Section titled “比較・違いを学ぶ”用語どうしの違いは、比較記事にまとめています。
- CVDとPVDの違い(成膜プロセス比較) ── 成膜原理、段差被覆性、成膜温度、代表装置メーカー