基板・半導体の成膜加工事例

半導体は、いくつもの薄膜を重ねて作られています。半導体の構造や、成膜方法、半導体の成膜加工事例などについて紹介します。

基板・半導体の
成膜加工とは

半導体は、電気を通す導体と電気を通さない絶縁体の中間の性質を持った物質のこと。半導体には、電気のエネルギーを光に変換したり、光エネルギーを電気に変換したり、電気の流れを制御するなどの役割があります。

半導体は、スマートフォンやデジタルカメラ、テレビ、パソコン、洗濯機、冷蔵庫、LED電球などさまざまな製品に使用されています。さらに、超高速データ通信や高精細映像、自動車先進運転技術などにも活用され、現在の私たちの生活には欠かすことができません。

この半導体は、ごく薄い層を重ねることで構成されています。層状の半導体構造を作るためには、導電膜と絶縁膜を何層にも重ねて、エッチング工程を繰り返して不要な部分を削り取っていきます。この、薄膜を形成していく工程が、半導体でいうところの成膜になります。

基板・半導体の成膜方法

基板・半導体への薄膜の形成方法は2つ。「物理気相成長（PVD）」と「化学気相成長（CVD）」です。

物理気相成長は、物理的反応を使った蒸着のことで、蒸気化した物質を真空炉内で基板につけ、薄膜を形成します。真空蒸着やスパッタリング、イオンプレーティングなどの方法がこれに含まれます。

膜厚のコントロールがしやすく、純度の高い薄膜ができたり、さまざまな物体に成膜できますが、凹凸のあるものに対しては加工しにくいといわれています。

化学気相成長は、原料ガスを化学反応させて蒸着させる方法です。熱、プラズマ、光などのエネルギーを使い、その化学反応によってウェハー表面に薄膜が形成されます。

真空度が低くても成膜できますが、時間がかかったり、膜厚制御が難しくなります。

基板・半導体の
成膜加工事例を紹介

ファンアウト・パネルレベル
パッケージ

高密度化を目指し、半導体チップとボードへの実装面積がほぼ同じになるパッケージ技術であるファンアウトパッケージ。チップサイズの制限を受けることなく複数配置できるなどのメリットがあり、従来型よりも性能の向上が見込まれます。

メタライズ

メタライズは、非金属に金属をコーティングできる技術でもあります。金属をコーティングすることで、気密性や耐熱性、長期信頼性がアップします。

半導体の分野においては、半導体基板から電流・電気信号を取り出すために、基板表面にアルミニウムや銅などの金属薄膜をつけて配線を形成することをメタライズということもあります。

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