半導体・電子デバイスの全体像
半導体の基礎からデバイス、製造、実装、FPDまで。技術同士のつながりを地図から辿れます。
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半導体技術の全体地図
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半導体はどうやって作られる?公開中
半導体パッケージとは?公開中
FPDとは?公開中
- ディスプレイの種類・構造比較
- microLED
- 湾曲・Flexible OLED
- 透明Display
- LCD
- OLED
- TFT
- Array工程
- Cell工程
- Module工程
- 大型基板特有の製造技術
半導体・FPD製造装置公開中
- 製造装置とは?
- 成膜装置(CVD / PVD / ALD)
- エッチング装置とは?
- Wet Etching装置とは?
- Dry Etching装置とは?
- 露光・現像装置
- イオン注入・熱処理装置
- CMP・洗浄装置
- 検査・計測装置
- Wafer Prober・Tester
- Back Grinder・Dicer
- Die / Wire / Flip Chip Bonder
- Molding装置
- 搬送・FA
公開中の記事
2.5Dパッケージとは?――インターポーザー上で複数チップを高密度接続する
2.5D実装の構造、インターポーザー、Micro Bump、HBMとの関係、長所短所を説明する。
ALDとは?――原子層単位で膜厚を制御する成膜技術
ALDの自己停止表面反応、A/B Precursorサイクル、Conformality、CVDとの違いと量産上の課題を解説する。
3D実装とは?――半導体チップを縦方向へ積層する技術
3D半導体実装を、TSV、Micro Bump、Hybrid Bonding、Die-to-Wafer、Wafer-to-Wafer、HBM、Chipletまで含めて体系的に解説し、2.5Dとの違い、熱・歩留まり・検査・電源の課題も整理する。
薄化・バックグラインドとは?――ウェハを裏面から薄くする理由
Back Grinding、Temporary Support、薄ウェハの反り・割れ、3D実装との関係を解説する。
バンドギャップとは?――半導体が電気を流したり止めたりできる理由
バンドギャップとは何かを、原子のエネルギー準位から価電子帯・伝導帯、導体・半導体・絶縁体の違い、温度・光・不純物・材料による違い、Si・SiC・GaN・GaAs・CdTe・CIGS・ペロブスカイトへのつながりまで体系的に解説する。
Chipletとは?――機能別の小さなチップを組み合わせる設計
Chipletの考え方、Monolithic ICとの違い、Die分割、接続、利点と設計・試験・熱・標準化の課題を説明する。
半導体洗浄とは?――なぜ製造途中で何度もウェハを洗うのか
Particle、有機物、Metal、Native Oxide、Residueなど汚染種別とWet/Dry Cleaning、RCA洗浄の考え方を解説する。
CMPとは?――化学反応と研磨でウェハ表面を平らにする
CMPのSlurry、Pad、Preston式、Planarization、Dishing/Erosion、Endpointと洗浄までを解説する。
導体・半導体・絶縁体とは?――電気の流れやすさと制御しやすさの違い
導体、半導体、絶縁体の違いを、自由電子、エネルギーバンド、温度や不純物による変化から入門向けに説明する。
CVDとは?――ガスから固体の薄膜ができる仕組み
CVDの表面反応、輸送、温度・圧力依存性、LPCVD・PECVDなどの違いと量産装置での課題を解説する。
DIP・SOP・QFP・QFN・BGAの違い――半導体パッケージはなぜ形を変えてきたのか
半導体パッケージの代表的な5方式を、端子配置、内部構造、配線密度、寄生インダクタンス、放熱、基板実装、信頼性まで比較。QFNの露出パッドやBGAの反りなど、選定時の実務上の落とし穴も解説する。
ダイシングとは?――1枚のウェハを個々のチップへ切り分ける
Blade、Laser、Stealth Dicing、Street、Chipping、Kerf LossとPanel Singulationまで解説する。
成膜とは?――数nmの薄膜を積み重ねて半導体を作る
半導体製造における成膜の役割を、CVD・PVD・ALDの違いだけでなく、膜厚・膜質・均一性・組成・水素含有量・装置内反応場までつなげて解説する。
ダイボンディングとは?――切り出したチップを正しい位置へ実装する
Die Pick-up、Die Attach、接着材、位置精度、Die Bonder、Chiplet/Fan-OutでのPlacement精度を解説する。
ダイオードとは?――電流の向きを制御する半導体素子
ダイオードの基本動作、整流、順方向・逆方向特性、代表的な種類と用途を入門向けに説明する。
ディスプレイにはどんな種類がある?――LCD・OLED・microLED・湾曲型・透明型の構造比較
LCD、Mini LED、OLED、湾曲・Flexible OLED、microLED、透明OLED・透明LCD、電子ペーパーの構造、メリット、デメリット、用途を比較する。
ドライエッチングとは?――ガスとプラズマで微細構造を削る
ドライエッチングの原理を、ラジカル・イオン・シース・表面反応・側壁保護・ガスケミストリー・RIE/CCP/ICP・主要パラメータ・ARDE・ローディング・チャンバー状態まで体系的に解説する。
eLEAPとは?――FMMを使わずフォトリソでOLED画素を形成する技術
JDIの次世代OLED技術eLEAPについて、従来のFMM蒸着との違い、マスクレス蒸着とフォトリソによる画素形成、利点と量産上の確認点を整理する。
FOPLPとは?――大型パネルでFan-Outを作る技術、その課題と日本企業の参入可能性
FOPLPの基本構造、FOWLPとの違い、RDL形成、大型パネル特有の課題、市場成立条件、日本企業の参入可能性を一次情報に基づいて整理する。
最終検査とは?――パッケージ完成後に何を確認するのか
Final Test、ATE、Bin、Burn-in、温度試験、信頼性評価と出荷判定の違いを解説する。
エッチングとは?――半導体の形をつくる「削る工程」
エッチングとは何かを、パターン転写、マスク、ウェットエッチングとドライエッチングの違い、選択比、異方性、断面形状、終点検出、オーバーエッチ、ローディング、ARDE、材料別の考え方まで体系的に解説する。
FOWLPとは?――チップ外側へ再配線を広げるFan-Out技術
FOWLPの再構成ウェハ・RDLとFan-Inの違い、Chip-First/RDL-Firstの工程、Die Shift・反り・歩留まり、FOPLPとの接続まで解説する。
FPDのArray工程とは?――大型基板上にTFTと画素配線を作る
FPDのArray工程で行う洗浄、成膜、フォトリソグラフィ、エッチング、熱処理、検査の流れを説明する。
フリップチップとは?――チップを裏返して多数の端子を直接つなぐ
Flip Chip、Bump、Microbump、Underfill、C4、Fine Pitch化とWire Bondingとの違いを解説する。
FPDのCell工程とは?――表示機能を持つPanelへ組み立てる
LCDの基板貼り合わせ・液晶封入と、OLEDの発光層形成・封止を中心に、Array工程後のPanel形成を説明する。
FPDのModule工程とは?――Panelを表示製品として動かす最終組立
Driver IC、FPC、制御基板、Backlight、Touch Panel、Cover Glass、筐体を組み合わせるModule工程を説明する。
ガラスインターポーザーとは?――TGVの作り方から微細配線・低損失・量産課題まで解説
ガラスインターポーザーがAI半導体やHBMの接続で注目される理由を、2.5D実装の構造、TGV加工と銅めっき、電気・熱特性、シリコンとの比較、パネル量産の課題から詳しく解説。
半導体はどうやって作られる?――ウェハから前工程・後工程・パッケージ・完成品まで
シリコン原料からウェハ、FEOL・BEOL、成膜、フォト、エッチング、CMP、ウェハテスト、ダイシング、実装、パッケージ、最終試験まで、半導体が製品になる全工程を一つの流れで解説する。
検査・計測とは?――半導体は「作る技術」と「測る技術」でできている
膜厚、CD、Overlay、Defect、Particle、SEM、Optical Metrology、SPCと工程Feedbackの役割を解説する。
イオン注入とは?――半導体へ必要な不純物を狙った深さに入れる
イオン注入の仕組みを、ドーパント・注入量(Dose)・加速エネルギー・深さ分布・チャネリング・結晶損傷・活性化アニールまで解説。装置構成、計算例、測定方法、微細化とSiCへの応用も整理する。
FPDの大型基板製造とは?――たわみ・搬送・面内均一性をどう管理するか
FPD大型Glass基板の世代、面取り、搬送、真空、成膜、露光、エッチング、温度、検査に固有の課題を説明する。
モールディングとは?――半導体チップを樹脂で守るだけではない
EMC封止、Transfer/Compression Molding、反り、収縮、Void、Wire Sweep、Fan-Out再構成との関係を解説する。
LCDとは?――液晶が光を制御する原理を偏光・TFT駆動・製造工程から解説
液晶はなぜ光らないのに映像を作れるのか。偏光と複屈折、TN・IPS・VAの違い、TFTの画素保持、交流駆動、光の損失、セル製造と表示ムラまで順を追って解説する。
MOSFETとは?――ゲート電圧で電流を制御する仕組み
MOSFETのSource、Drain、Gate、酸化膜、チャネルの役割と、スイッチ動作、種類、用途を説明する。
OLEDとは?――『黒を光らせない』ディスプレイは、どうやって色を生むのか
有機EL(OLED)の発光原理を電子・正孔・励起子から解き明かす。発光効率、TFT駆動、RGB・WOLED・QD-OLEDの違い、蒸着・封止、青色材料の寿命や焼き付きまで図解で深掘り。
酸化・熱処理とは?――半導体製造で「熱」が材料を変える
熱酸化、アニール、拡散、活性化など、半導体前工程で熱を使う理由と装置・温度履歴の意味を解説する。
パッケージングとは?――裸の半導体チップを『使える製品』にする
半導体パッケージングを、電気接続・放熱・機械支持・ピッチ変換・信頼性・試験まで含む「チップを製品にする技術」として、従来パッケージからWLP、Fan-Out、2.5D・3D・Chipletまで体系的に解説する。
フォトリソグラフィとは?――光で回路パターンをウェハへ写す
レジスト塗布、露光、現像、解像度、Overlay、EUVまで、半導体のパターン形成工程を体系的に解説する。
プラズマとは?――気体から電子とイオンが生まれると何が変わるのか
半導体プロセスで使う低温プラズマを、電離・励起・ラジカル・シース・非平衡性から解説する。
pn接合とは?――空乏層と電流を一方向へ流す仕組み
p型半導体とn型半導体を接合したときに生じる空乏層、内蔵電位、順方向・逆方向の動作を説明する。
PVDとは?――材料を物理的に飛ばして薄膜を作る
PVDの基本原理、スパッタと真空蒸着の違い、真空・飛翔粒子・膜質・Step Coverageを解説する。
RFとは?――半導体装置で高周波電力を使う本当の理由
半導体・FPDのプラズマ装置でRFを使う理由を、電子とイオンの応答、シース、ICP・CCP、周波数、インピーダンス整合、伝送線路、反射電力、パルスRF、大面積特有の問題まで体系的に解説する。
半導体分野はどうつながっている?――物理・デバイス・製造・パッケージ・装置の関係
半導体物理、材料、デバイス、前工程、後工程、パッケージ、FPD、製造装置、真空・プラズマ・RFなどの基礎技術が、実際にはどのようにつながっているのかを一本の流れで整理する。
半導体材料とは?――シリコン・SiC・GaN・GaAsの違い
代表的な半導体材料であるSi、SiC、GaN、GaAsについて、得意な用途、物性、製造上の違いを比較する。
半導体技術の全体地図
物理・材料、デバイス、製造工程、実装、装置、基盤技術、応用領域がどうつながるかを探索できる半導体の知識ネットワーク。
半導体の種類とは?――ロジック・メモリ・パワー半導体・センサー
半導体製品を役割から分類し、ロジック、メモリ、パワー半導体、センサーの機能と重視される性能を比較する。
TFTとは?――ディスプレイの各画素を制御する薄膜トランジスタ
TFTの役割、Gate・Source・Drain・半導体膜の構造、a-Si・LTPS・Oxideの違いを説明する。
TSVとは?――シリコンを貫通して上下の回路をつなぐ配線
Through-Silicon Viaの構造、形成工程、Via-First・Middle・Last、利点と応力・絶縁・歩留まりの課題を説明する。
トランジスタとは?――小さな信号で電流を制御するスイッチと増幅器
トランジスタの役割を、スイッチ、増幅、BJTとFETの違い、ICとの関係から入門向けに説明する。
WLPとは?――ウェハ状態で端子と再配線を作るパッケージ技術
WLPとFan-Inの違い、RDL・UBMの役割、製造工程、端子数の制約、実装後信頼性を図解とともに解説する。
ウェハテストとは?――切り分ける前に良品Dieを見つける
Probe Test、Wafer Map、Known Good Die、Parametric Testと後工程コストの関係を解説する。
ウェハとは?――半導体回路を何百・何千個も同時に作るための基板
シリコンウェハがどのように作られ、なぜ高い平坦度・清浄度・結晶品質が必要なのかを、前工程との関係まで含めて解説する。
ウェットエッチングとは?――薬液で削るだけでは終わらない湿式加工
ウェットエッチングの原理から、代表的な薬液、反応・物質移動、選択比、結晶異方性、エッチング後のリンス・乾燥、薬液タンク管理、エアナイフ、ローラー搬送、静電気、装置材料まで、実際の湿式装置につながる形で体系的に解説する。
FPDとは?――LCD・OLEDを支える薄型ディスプレイの構造と製造
FPDの意味、LCDとOLEDの違い、TFT、Array・Cell・Module工程、大型基板製造の全体像を整理する。
ICとは?――トランジスタと配線を一つのチップへ集積する
ICと半導体チップの関係、集積回路の構成、アナログ・デジタル・混載IC、製造とパッケージを説明する。
半導体パッケージとは?――チップを接続・保護し、熱を逃がす仕組み
半導体パッケージの役割、基本構造、従来型からWLP、2.5D・3D、Chipletまでの全体像を整理する。
半導体とは何か?――スマホから自動車まで、現代社会を支える小さな回路
半導体という言葉の意味から、材料、電子と正孔、pn接合、トランジスタ、IC、半導体の種類、製造・パッケージへの入口までを整理する。
半導体・FPD製造装置とは?――前工程・後工程・実装・検査を支える装置群
前工程装置からDicer、Die Bonder、Wire Bonder、Flip Chip Bonder、Molding、検査・計測、搬送FA、FPD装置までを俯瞰する。
ワイヤーボンディングとは?――チップと外部端子を細い金属線でつなぐ
Ball/Wedge Bonding、Au/Cu/Al Wire、超音波・荷重・熱、Loop形状と不良モードを解説する。