半導体

▢半導体製造装置メーカーと半導体メーカー

▢半導体製造装置の約30％が日本製（2020年）　　

　（東京エレクトロン　8035）　成膜エッチング装置　コータデベロッパ装置　洗浄装置　検査装置　売上高2兆円　リソグラフィーに関する全工程を進めることが出来るコータ・デベロッパ装置

　（アドバンテスト　6857）検査装置に強い　SoCテスター

　　　　20230721 TSMCの業績下方修正をうけて、半導体関連株総崩れ　8035、6857が6％⇩

　（SCREEN）　洗浄装置　エスキューブスリー　半導体製造装置メーカー最大手のAMATとの共同開発契約締結

　（日立ハイテク）　エッチング装置　計測・検査装置　笠戸地区（山口県）那珂地区（茨木県）　那珂地区マリンサイト（茨城県）

（Kokusai Electric）　熱処理装置をはじめとする成膜装置に強い　特に縦型と呼ばれるタイプの装置では、世界50％シェア　半導体のもととなるウェハに薄膜を形成する成膜工程は、最重要

（ニコン）　露光装置　写真技術を応用したリソグラフィーの工程で用いられる装置　

（キャノン　7751）フォトマスク製造用の高解像度レンズを開発　1970年日本で初めての半導体露光装置である「PPC-1」発売

（ダイフク）　各工程の前後で使う搬送・保管システムを扱う　自動搬送システム

（SUMCO　）　シリコンウェハ

（信越化学工業）

▢中古装置市場

ローム　自動車向け製品好調。特に炭化ケイ素を使い電力損失を少なくした次世代パワー半導体で先行。　松本功社長　シリコン製からSiC製に置き換わる　2028年3月期までの7年間で5100億円の投資を予定　ロームの強み炭化ケイ素のウェハ―から生産していること。垂直方式で生産　

製造コストを下げるために、ウェハ―の大口径化に取り組む　現在は6インチ　8インチのウェハ―を使い歩留まりを向上させてコストを削減　福岡県筑後市の主力工場　8インチのパワー半導体製造設備を持つ。アナログ半導体の大規模集積回路も大きく伸びる（20230726）

UBE　窒化ケイ素　EV向け生産能力を5倍に増やす　山口県宇部市の宇部ケミカル工場増設　2025年下期に稼働　（※2025年に改めて発表されたじきに株価が上がる）

資料）　半導体業界の製造工程とビジネスがしっかりわかる教科書　　エレクトロニクス市場研究会　2022年3月15日　稲葉雅巳

検収　装置が正常に働くかをチェックする作業のこと。1年以上に及ぶことも

シクリカル　循環的な景気変動のこと

エヌピディア　

アプライドマテリアルズ

フィラデルフィア半導体関連株指数（SOX）

ADM　（アドバンテスト　マイクロ　デバイス）CEO　リサ・スー　AI半導体今後3－4年で年率50％成長

導体とは、電気を通す物質のこと

絶縁体：電気を通さない物質　セラミックなど

物質は電気を通す導体と電気を通さない絶縁体、そして、ある条件によって電気を通したり通さなかったりする半導体に分類できる。電気の通しやすさが変わるという半導体の特徴を生かして、電気の流れる向きや大きさを自由に制御することができる

集積回路　トランジスタや抵抗などさまざまな機能をもった電子部品を配線し、一つ部品としたもの。集積回路にどれだけ部品をのせられるか、つまり集積度をどれだけあげられるかで、半導体の性能が決まる。そのため、世界で半導体の超微細加工技術の向上が競われる

前工程では加工の精度を検査する。

顕微鏡を搭載した検査・計測装置（測長SEM）

前工程後に行われるプローブ検査では、プローバという装置が使われる。

前工程を終えてパッケージ製品となった半導体は、最終検査で電気特性を調べられる。バーンイン検査では、製品を高温・高電圧で動作して、初期不良をおこす不良品を早期に発見

検査装置で大手は、USAのKLA（市場の半数以上のシェア、主力事業は、ウェハ検査分野）、AMAT。ジャパンメーカー、日立ハイテク、レーザーテック、TASMIT

イレブンナインという高純度シリコン（ケイ素）地球上で酸素の次に多い元素

フォトレジスト市場シェア（2019）　フォトレジストに求めれれる特性①塗布性②感光性③パターン形成能④エッチング耐性

JSR27％東京応化工業24信越化学工業17住友化学14富士フィルム10

ガスは、ドライ洗浄やドライエッチングで用いられる半導体材料。塩素、三フッ化窒素、六フッ化エタン、

昭和電工、太陽日酸、関東電化工業、ADEKA、セントラル硝子

ボンディングワイヤー　

PFAS（有機フッ素化合物の総称）自然界では分解されにくい性質「永遠の化学物質」欧州は、 PFAS の厳しい規制に動く。

産業用途　半導体製造（薬液を流す配管や洗浄部材）通信分野（電気絶縁性が高いため電線被膜材）医療分野（人工血管やカテーテル）燃料電池（水電解　イオンを通す役割のある高分子電解質膜）リチウムイオン電池（正極材に使う接着剤用の樹脂）

20230801朝刊　ダイヤモンド半導体　パワーダイヤモンドシステムズは、九州大学と共同で基板に人工ダイヤモンドを使うダイヤモンド半導体の研究を開始。大電圧に耐える高耐圧デバイスとダイヤモンド結晶成長技術の開発。ダイヤモンド半導体は「究極の半導体材料」実用化すれば、パワー半導体

202304月佐賀大学が、世界初ダイヤモンドを使った半導体デバイスを組み込んだ電子回路を開発した。

1　マスク製造工程　　

　A　回路・パターン設計　　（ソシオネクスト）　6526　ファブレス企業

　B　フォトマスク作成　透明なガラス板表面に回路パターンを描く　ウエハに回路を転写するための原板

2　ウエハ製造

　A　シリコンインゴット切　（信越化学工業）　

　B　ウエハ研磨

3　前工程　：　設計した電子回路をシリコンウェハ―の表面につくる工程

　成膜工程（電子回路になる薄膜を表面に張る。熱酸化法・CVD・スパッタリング）リソグラフィー（設計された下絵となる回路をウェハ―の表面に転写。フォトレジスト）エッチング（リソグラフィーで転写された回路に沿って薄膜を加工）不純物添加（シリコンに不純物を混ぜ、電気を通すようにする）平坦処理（薄膜の表面の凹凸を磨いて平らにする。）検査　これを繰り返す

前工程の各プロセスの間に行われる「洗浄」「乾燥」　洗浄は薬液を使ったウェット洗浄が一般的。ドライイン・ドライアウト原則　ウォーターマーク（小さい水滴が残っていると、シリコンが不完全に酸化しておこる）

　成膜には、熱酸化法、CVD（半導体製造装置メーカー　ラムリサーチ、AMAT、東京エレクトロン）、ALD、スパッタリングの方法がある

エッチング　（ラムリサーチ　世界トップ）

　A　ウェハ表面の酸化　高温の酸素に晒して表面参加

　B　薄膜形成　（東京エレクトロン）　8035

　C　フォトレジスト塗布　感光材　光に反応し回路パターンを焼き付ける　　（JSR）　　　　（富士フィルムHD）4901　世界シェア首位

（ADEKA）4401　フォトレジスト向け材料生産　世界シェア90％　　（東洋合成工業）4970　フォトレジスト用感光性材　　

　D　露光・現像　ウェハ表面に回路パターンを焼き付ける　現像液によりフォトレジストを除去　（ギガフォトン）　世界シェア50％　栃木県

　E　エッチング

　F　レジスト剥離　洗浄

　G　イオン注入

　H　平坦化　ウェハ表面を研磨　　CMP装置　これまでの工程を経て凹凸のできたウェハの表面を平らにするのが CMP 装置（chemical mechanical polishing）　薬品をつかった科学的な研磨と砥石を使った機械的な研磨の両方をおこなう装置。 CMP 装置の6割を占めるのはUSA　AMAT。荏原製作所（世界シェアは2位　メタル CMP に強み、メタル CMP に限定すると7～8割））、東京精密（ブローバを主力事業として展開する半導体装置メーカー）

　I　電極形成

　J　ウェハ検査

４　後工程　：シリコンウェハ―から半導体チップを切り出し、フレームに固定、パッケージに封入して検査を行う

ダイシング（ウェハ―から個々の半導体チップを切り出す）ダイポンディング（チップをリードフレームに固定）ワイヤーボンディング（チップとリードフレームの間に金線を取り付ける）モールディング（樹脂でチップとワイヤーをカバーする）選別・検査（半導体チップが正常に動くか検査）

リードフレーム（半導体チップを固定し、外部回路と接続する部品）

　A　ダイシング　ウェハをダイヤモンドブレードでチップごとに分離、加工箇所に純水を吹きかけながら切断を行う

　ディスコ　ダイシング装置では市場の7割シェア、広島県呉市　桑畑工場

　ダイボンディング　チップを接着剤（エポキシ樹脂）でフレームに固定

　B　ワイヤーボンディング　ワイヤーを用いてチップとインナーリードを接合する　シンガポールの半導体後工程装置メーカーであるkulicke＆soffa

　C　モールディング　樹脂でチップの外側をコーティングして保護する　トランスファーモールディング方式

　D　最終検査

（語句説明）

　ファブレス企業　fabrication facility less　生産を行う施設を自社で持たない企業

　ロジック半導体　スマホやpcの

20230802 西日本鉄道が、台湾と熊本を結ぶ物流ルートの構築を急いでいる。西鉄は、台湾全土をカバーする営業網ｗ生かして、九州の半導体関連輸送需要を取り込む。西鉄は、荷主に代わって輸出入や通関業務、運送手段の手配などを手掛けるフォワーダー（仲介業者）23年3月期の純利益が前の期比86％増の183億円と過去最高益をたたき出した