半導体の前工程と後工程の違い：工程の内容・装置・担う企業を比較
半導体の製造は、大きく前工程と後工程に分かれます。前工程は、シリコンウエハの上で成膜・露光・エッチング・イオン注入などを繰り返し、トランジスタと配線を作り込む工程です。後工程は、完成したウエハを1個ずつのチップに切り分け、パッケージに組み立てて外部と接続し、検査して出荷する工程です。最近はチップレットなどの先端パッケージで、両者の中間にあたる工程の重要性が高まっています。
| 項目 | 前工程 | 後工程 |
|---|---|---|
| 目的 | ウエハの上にトランジスタと配線を作り込み、回路を完成させる | チップを切り出してパッケージに組み立て、外部とつないで、出荷できる製品にする |
| 主な工程 | 洗浄、酸化、成膜(CVD・PVD)、リソグラフィ、エッチング、イオン注入、熱処理、CMP、配線の形成 | バックグラインド、ダイシング、ダイボンディング、ワイヤボンディングやフリップチップによる接続、樹脂の封止(モールド)、マーキング、最終検査 |
| 扱う単位 | ウエハ(直径300 mmや200 mmなど) | チップ(ダイ)とパッケージ |
| 加工する寸法 | ナノメートル(nm)の領域 | 主にマイクロメートル(µm)からミリメートル(mm)の領域 |
| 工程の数と期間 | 同じ種類の工程を層の数だけ繰り返す。先端のロジックでは千以上の段階があり、前工程だけで3か月以上かかる | 前工程より工程の数が少なく、期間も短い |
| 主な装置 | 露光装置、エッチング装置、成膜装置、イオン注入装置、CMP装置、洗浄装置 | ダイサー、ダイボンダ、ワイヤボンダ、モールド装置、テスター(ATE)、ハンドラ |
| 作業環境 | 非常に清浄度の高いクリーンルーム | クリーンルームを使うが、前工程ほどの清浄度は求められないことが多い |
| 検査 | 工程の途中で、外観検査や膜厚・寸法の計測を行う | ウエハテスト(前工程の最後に含める分け方もある)、パッケージ後の最終検査、必要に応じてバーンイン |
| 担う企業 | IDMとファウンドリ | IDMとOSAT(後工程の受託企業)。先端パッケージを手がけるファウンドリも増えている |
数値は代表的な目安で、世代や製品によって異なります。