【誰でもわかる】シリコンウエハができるまでを完全解説！

シリコンウエハは半導体チップの原材料です。
現代生活に欠かせない半導体はそのほとんどがシリコンウエハから作られます。
そんなシリコンウエハですが、基になるのはどこにでもある石ころです。
石ころから半導体用のシリコンウエハがどのようにしてできるのかについて誰にでもわかるように解説します。
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[@semiconductor-industry]

【訂正】26：30頃のポリッシングの説明で常磐と記載しておりますが、正しくは定盤の間違いです。 失礼致しました。

[@03Minoru]

証券アナリストの話を聞いても表面的で理解できませんでしたが、凄い腑に落ちました

[@user-jx7rx3tm2m]

単結晶のインゴットを作るところまでが大変なんだよなぁ

[@bxg03376]

とてもわかり易い説明と構成にとても感銘を受けました。 私は以前今回の動画に出てくる石英るつぼの販売を行った経験があり、この動画は半導体プロセスに関わる営業パーソン、特にこの業界未経験者用の教育ツールに最適だと思いました。 ご説明いただいている項目で自社に関わる話も織り交ぜながらこの動画を視聴すればそのトレイニーは理解しやすいと思います。 当時の私、8”ウエハ時代ですが、書籍やお客様からのレクチャーでこのような知識を身に着けてきましたが、こちらの動画では短時間で要点を吸収できると思います。 他の動画もすでにいろいろとアップされておりますので拝見させていただきます。

[@semiconductor-industry]

コメントありがとうございます。 絶賛いただき、大変光栄です。 引き続き、動画作成に励みますのでよろしくお願いします。

[@user-en6dn4fk7k]

とても分かりやすい解説で素人でも楽しく学べました！ ありがとうございます！！

[@etebeau]

研磨関連の部品（？）を納める企業にいます。どのように半導体が作られているのか（当社の製品が利用されているか）が分からず、この動画に行き当たりました。とても参考になります。26分前後のラップ加工やポリッシングのあたりからかなり装置が大きくなりますね。直径20センチから30センチのディスクが横に4～5枚は並ぶイメージなので、研磨機は2メートルはありそう（どちらも遊園地のコーヒーカップ遊具のようです）。インゴットもカットして伸ばしているのかと勘違いしていたので、直径30センチのインゴットは確かに重く、CZ法のるつぼの装置も大きくて、重くて、熱そうでした。ありがとうございます。 ところで、日本で採取できる珪石は不純物が多いとのことでしたが、ブラジルやノルウェーで採取できる珪石の見た目って日本のものと似ているのでしょうか。あんなに白いものがあんなに金属金属のギラギラになるのを見て、もっと黒っぽいのかな、ギラギラがっているのではないかといろいろと想像してしまいました。

[@semiconductor-industry]

コメントありがとうございます。 少しでも参考になって良かったです。 珪石は基本的には白っぽい見た目をしています。もちろん他に含まれる不純物の種類によっては見た目が茶色っぽかったり、より黒っぽかったりしますので、必ずしも一概には言えない点にはご注意ください。

[@Lucy_sun0]

20年位前にウエハーのラップ加工をしてました。当時はウエハーのオーダーに沿って、自分計算し、手動で圧力や時間調整をして加工していました。 この圧力計算をミスると機械に乗ってるウエハーの殆どが割れると言う悲惨な物でした。 この工程が上手く出来きないと、後々の不良率に大きく関わる大事な作業でした。 今は自動なんでしょうね…

[@ashims1983]

半導体製造について。40年近く前に勉強したときのことが思い出されました。 CZ法は、そのころから一部で自動引き上げ機能が付加され始めたように記憶され、あまり変わっていないかなと感じました。 面白そうな製造分野に見えましたが、当時からとてつもなくハードワークな世界でもありました。 重厚長大な製造分野の方が、まだ人間味があるとつくづく思ったものです。

[@user-diorama]

はあー…マジで何て美しいんだ… あえて位置固定で四季の移ろいを感じる動画に涙が出そうになりました。素敵な動画をありがとうございます！

[@Archerist1440]

2011年頃に450mmウエーハの生産を試みていた時期がありましたが、失敗に終わったみたいですね。 装置メーカーで450mmウエーハを見たことがありますが、単体で持つとたわむし割れやすく、FOUPも１人では持てないほど重くなるので実用的ではないってことで止めたみたいです。

[@kurabo100]

全体を通して図が多くとても分かりやすかったです。 PCBだけでなくウェハの状態でも「基板」なのですね。勉強になりました。 また26:50あたりの「常磐」は「定盤」かと思います。

[@semiconductor-industry]

コメントありがとうございます。 ご指摘もありがとうございました。 仰る通りで定盤が正しいですね。訂正コメントを付加しておきます。

[@user-HiRoSe]

復習に使わせていただきましたが、簡潔でわかりやすかったです。他の動画もとても参考になりました。ありがとうございます

[@semiconductor-industry]

コメントありがとうございます。 参考になって良かったです。

[@rinchomu]

これで予習してソニーの工場見学いって質問したらほめられました！これからもお願いします☺️

[@semiconductor-industry]

コメントありがとうございます。 少しでも参考になったようで良かったです。

[@user-in2jf7pd9j]

40数年経つけど150mmの引上げ装置ってのを制御したな。 グルグル回しながら引き揚げるだけの初めての制御盤製作には丁度良い仕事だったかな。

[@user-og8nq7le3o]

なぜ矩形でなく円形にするのかと思っていたが複数の工程で回転させるからか

[@user-yb7mr3gr6c]

触れられていたか知りませんが、シリコンは水のように固体の比重が液体より小さいのであのような結晶製造法が使えるんですね。相図において固溶線が左側に傾斜している。偶然なのか必然なのかは知りませんが。

[@easternanalog5365]

水やシリコンって、珍しい物理特性の物質がありふれているって不思議ですね。

[@nekomimiz5559]

木を見て森を見ず 30年前にNHKで作られた「電子立国　日本の自叙伝」が6本あり、ツベで上がっているので見ましょう。 石掘りから製品まで紹介されている。塩との戦い！水との戦い！町工場だったソニーが トランジスターラジオで飛躍した話とか、色々面白い。 パート２で「新電子立国」も若いビルゲーツやジョブズも出て来て面白い。

[@gale_straits2695]

Waferの片仮名表記は色々ありますね。音写した個々人の感性が出てしまいます。個人的には、米国で現地人と会話してると「ウェイファ」と発音しているイメージでした。 ウェハ製造の段階で基本的な不純物ドーピングしてＰ型基板かＮ型基板にすると思ったのですが・・・　製造ノウハウに関わる事なので社外秘とされているかも。

[@chankazz9327]

数十年前ＣＺからＥＰまで製造に携わっていました。 当時の業界誌では学術論文などはほぼすべてウエーハでした。 装置メーカーの宣伝広告などはウェハーが多かったと記憶しています。 当時のドーパントはＰ型がボロン、Ｎ型がリンでした。 なつかしいです。

[@beta7vermobile521]

ウェハー美味しそうに見えてきます

[@user-bn5zj7oc2w]

ウエハは何で円盤なんですか？

[@semiconductor-industry]

コメントありがとうございます。 シリコンウエハは、基となるシリコンインゴットを回転させながら引き上げて作る（CZ法）ため、円柱状になります。 そのインゴットをスライスしてウエハができますので、丸い円盤状になります。

[@yoshidashinzo5233]

25分 ５：スライス加工のところで、輪切りにしています。なので、1枚1枚は円盤状になります。細い線はワイヤです。

[@ringumia3745]

うちの工場ではほぼ300㎜しか使ってないんですけど、いまでも200mmって使われてるんですかね

[@semiconductor-industry]

コメントありがとうございます。 200mmはもちろん、150mmもまだまだ使われていますよ。それ以下はさすがに相当レアだと思います。

[@user-iv9iw3de9m]

自動車用半導体はまだ5インチ作ってますよ。4インチはさすがになくなってると思うが...

[@tambaren]

装置が高いですし、少数生産のチップですと300mmは過剰になりますからね

[@sleepyboy9727]

製造は大変ですか？

[@GoogleUser-ee8ro]

Very well made video, easy to understand

[@semiconductor-industry]

Thank you for your comment. I will do my best to make good videos in the future.

[@rinchomu]

24:10 インゴットの先のとんがった部分は使用するんですか？それとも捨てるか再利用するんですか？

[@semiconductor-industry]

ご質問ありがとうございます。 正確には分からないのですが、使用できませんので恐らくは捨てていると思います。

[@nt36480]

単結晶シリコン製造法は誰が考えたんでしょうか😮

[@semiconductor-industry]

単結晶シリコンはCZ法（チョクラルスキー法）で製造されます。チョクラルスキーはポーランド人化学者で金属の結晶化について研究していた方です。その手法をシリコンのインゴット製造に応用されています。 具体的にどなたがシリコンインゴット製造に応用して実用化されたかは分かりませんが、NHKスペシャルの電子立国日本の自叙伝で昔のエンジニアが苦労と工夫をしていた姿が再現されていますので、興味があればご覧になってください。

[@antan4199]

地球上に多く存在している、には、ちょっと意見があるな。。 地球上に多く存在している結果として、そもそもケイ素の純度の高い鉱石が取れる鉱山が潤沢にある、じゃないのかな。

[@semiconductor-industry]

内容補足のコメントありがとうございます。

[@iamint5069]

くっそー！ルネサスエレクトロニクスのインターンシップの選考に受かったのに！インフルで行けなかったんだよお！！もったいねー！

[@user-rt9cg5kr9e]

シリコンって言うと液体のイメージがあったのですが、金属だったのですね😮

[@user-rt9cg5kr9e]

@dwekdsfkj なるほど。教えて頂きありがとうございます。

[@user-cd4ju5zz7n]

そもそもシリコンが何かが分からないです。

[@kenfuji5293]

シリコンはケイ素の事で、岩石や土壌の主成分です。

[@user-kr3hi4en2t]

凄くわかり易かった、ありがとう御座いました。

[@sugarmoon21]

わかり易い良い解説です。。。。が面白さに欠きますね。テンポがやや速いのと印象に残る間がない。業界で講師をやったりしてましたけど、淡々と解説してると生徒は大抵眠気が出てきます、印象に残すには自分のキャラクターを作る事がポイントですよ。癖なのでしょう時折フフってなるのは印象を損ないます意識して無くすようにした方が良いです。 僕はそもそも100％文系の出ですが、理工系も強いのです。理工系の方に文系出身だと言うと大抵の場合驚かれます。色々工夫して見て下さいそうすると人気講師になれますよ。動画視聴率に影響してくると思われます。

[@semiconductor-industry]

コメントありがとうございます。 人に説明するということは難しいなと毎回感じております。 今後もより分かりやすい動画作成に励みます。

[@ashims1983]

製造好きな理系ですが、まったくそんな風には感じませんでしたね。 図も説明も、よく判りました。　言いまわし？的に、好みの問題ではないでしょうか。 只、この話は予備知識無く、いきなり聞くのは無理かもしれません。周辺の関連知識が無いと、それも一旦吸収してからこれを何度か聞いて判るかもという、知識密度の高い製造分野なのでしょうね。