半導体を学ぶ

このページの目次
  1. 半導体の基礎
  2. デバイス
  3. 論理回路
  4. シリコンとウェーハ
  5. 製造工程
  6. 検査・評価・信頼性
  7. 工場を支える技術
  8. 業界の構造と企業

半導体の基礎から、デバイス、製造工程、業界の構造までを、分野ごとに順に学べます。各ページの最後に、内容を確かめる問いがあります。ページは、順に増やしています。

1. 半導体の基礎

電気を通す・通さないの違いから、電子と正孔、pn接合とダイオードまでを学びます。

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2. デバイス

トランジスタの仕組みから、ロジック、メモリ、パワー半導体、イメージセンサーまでを学びます。

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3. 論理回路

スイッチとしてのトランジスタが、どのように計算をするのかを学びます。

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4. シリコンとウェーハ

半導体の材料であるシリコンの結晶と、ウェーハができるまでを学びます。

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5. 製造工程

設計から前工程、後工程、検査まで、半導体ができる流れを、工程ごとに学びます。

  1. 回路設計(設計ツールを含む)半導体の回路を設計し、製造に使う設計データを作る工程。
  2. シリコンウェーハの製造半導体の材料となる、シリコンの円盤(ウェーハ)を作る工程。
  3. 洗浄ウェーハの表面から、微粒子や汚れ、不純物を取り除く工程。
  4. 成膜(CVD、PVD、ALD)ウェーハの上に、絶縁膜や金属膜などの薄い膜を形成する工程。
  5. リソグラフィ(塗布・露光・現像)ウェーハに感光材を塗り、露光と現像で回路のパターンを写す工程。
  6. エッチング不要な部分の膜を削り取り、回路の形を作る工程。
  7. CMP(平坦化)薬液と研磨を組み合わせて、ウェーハの表面を平らにする工程。
  8. ダイシングウェーハを切って、チップ(ダイ)に分ける工程。
  9. パッケージング(封止)チップを樹脂などで封止し、守って取り扱える形にする工程。
  10. 最終検査(テスト)完成したチップが仕様どおり動くかを、電気的に試験する工程。

6. 検査・評価・信頼性

できた半導体を確かめる方法と、長く使えることを確かめる考え方を学びます。

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7. 工場を支える技術

クリーンルーム、超純水、ガス、搬送など、工場全体を支える技術を学びます。

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8. 業界の構造と企業

設計専業、受託製造、一貫生産などの役割の違いと、サプライチェーンの中の日本企業を学びます。

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