半導体製造プロセスの全体像(前工程・後工程)
半導体製造は、大きく「ウェハ上で回路を作る前工程(フロントエンド)」と「ウェハを切り出してパッケージし、外部と接続して試験する後工程(バックエンド)」に分けて理解すると整理しやすいです。 実際のファブでは工程数は数百に及び、装置・材料・計測が密接に連携します。本稿では位置づけの俯瞰に留め、詳細は各用語・装置カテゴリページを参照してください。
全体の考え方
シリコンウェハ上にトランジスタ(素子)と多層配線を形成し、製品ごとに要求される性能・歩留まりを満たすまでを前工程と呼ぶことが多いです。 その後、ウェハをダイ(チップ)単位に分割し、リードフレームや基板に実装(ボンディング、封止)し、電気的特性を検証するのが後工程です。 「材料」(ウェハ、薬液、ガス、スラリー等)は各ステップの選択比・欠陥管理に直結し、「計測・検査」は前後工程を横断して歩留まりを支えます。
前工程(ウェハプロセス)
代表的な流れとして、薄膜形成→露光→エッチングのパターン化を繰り返しトランジスタと配線を作り込み、層間絶縁・CMPで平坦化する、というサイクルが繰り返されます。 微細化が進むほど、露光(EUV/DUV)、ドライエッチング、成膜(CVD/ALD/PVD)、洗浄、検査・計測の各装置が高精度化します。
- 前工程装置カテゴリ:露光・エッチング・成膜・洗浄・CMP・検査・計測などの入口
- 半導体製造プロセス(用語)/ 前工程装置とは
後工程(組立・実装・テスト)
ウェハをスクリブ・ダイシングでチップに分割し、ダイアタッチ・ボンディング・封止・レーザマーキングなどでパッケージを形成します。 その後、ウェハプローバによる素子試験や最終試験で出荷判定を行います。先端パッケージではWLP、2.5D/3D積層、チップレット実装など、後工程の技術比重が高まっています。
Semiraiでの読み方
用語の定義は 用語集、装置の階層は 半導体製造装置から辿れます。比較記事は 比較一覧、メーカーは 企業一覧をご利用ください。