AIの発展に欠かせない「半導体」ד手に職”の代表格「エンジニア」。そんな半導体エンジニアに転職したいと考えている未経験者が知りたい情報だけを集めました。
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半導体工場は機密情報ばかりなので、仕事内容がイメージできないのではないでしょうか。
ここではまず「半導体エンジニア」という言葉が含む3種類の職種をご紹介します。
では、どんな工程や製造機器が半導体工場にあるのか、見ていきましょう。
半導体の本体部分であるICチップのもととなるウェハー（ウエハー・ウェーハとも呼ばれます）の上に多数のICチップを同時に作りこむ工程。拡散工程とも言われます。
ウェハーの原材料となるケイ石を加工して、高純度のシリコンを作り出します。それをさらに加工し、単結晶シリコンの塊（インゴット）にします。出来上がったインゴットを円盤状に切断するのですが、非常に硬いため、ダイヤモンドプレートを使って切断を行います。
切断したシリコンウェハーの表面を研磨し、磨き上げていくことで鏡のように仕上げます。鏡状になっていないと、半導体を機能させるための回路パターンの品質を保つことができません。
ウェハー上に回路パターンを焼き付けるために、ウェハーに酸化膜をつけます。このための装置である「酸化炉」「窒化炉」はガスが発生し、中は900〜1000度という高温になるので、慎重な取り扱いやメンテナンスが求められます。
ウェハーの表面に感光剤を薄く、均等に塗っていきます。レジスト塗布現像装置という装置が使われます。
レジスト塗布現像装置内の露光機を用いて写真の原理でウェハーの表面に回路を焼き付けたあと、現像液を均一にかけ、ウェハー上に回路図を形成していきます。ここまでの流れをレジスト塗布現像装置が流れで行います。
先ほど形成されたパターンに従って、いらない酸化膜を除去していきます。薬液かガスのどちらかを用いて除去していくため、こちらも装置の取り扱いは慎重に行う必要があります。
絶縁膜成膜装置を使って、ウェハーにイオンを注入し、高温処理を行うとシリコンが出ている部分だけが半導体になっていきます。
先ほどまでの処理ででこぼこになっている表面を研磨し、平坦にしていきます。ガスケミカルエッチング装置、洗浄装置が使われます。その名の通り、この装置もガスを使用します。
ウェハーの表面に電極配線用の膜を形成します。ここでの装置もガスが用いられます。
出来上がったウェハーを検査し、電気信号を送ることでテストを行います。動作がOKの良品はそのままで、不良品にはマークをつけます。
前工程のウェハーを一個一個のチップに切り分けた後、ICチップをパッケージに収納する以降の工程を指します。「ウェハーの完成前と、後の工程」と考えるとわかりやすいでしょう。後工程の装置も、メンテナンスの対象です。
この段階でのウェハーは、同じチップが数百個くっついている状態です。それをダイヤモンドブレードを用いてチップごとに分離していきます。
切り離されたチップが所定の位置からずれないように固定します。
固定されたチップを、さらにワイヤーを用いて固定します。とても精度が高い技術が求められます。
チップに傷がつくことをおさえるために、セラミックやモールド樹脂でパッケージして守ります。
周囲のフレームから個々の半導体製品を切断・分離し、成形します。この辺で、皆さんが想像する「半導体」になります。この後は、検査が待っています。
パッケージ化された半導体に対し、温度・電圧・ストレスの加速試験を行い、初期不良がないかを検査します。
半導体製品表面にレーザーで製品名・メーカー名などの情報を書き込みます。
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