フロントエンドオブライン (FEOL): 基礎の構築

半導体製造の生産ラインの前・中・後端

半導体の製造プロセスは大きく次の 3 つの段階に分かれます。
1) ラインのフロントエンド
2) 行末の途中
3) ラインの後端

家を建てるという単純なたとえを使用して、チップ製造の複雑なプロセスを調べることができます。

生産ラインのフロントエンドは、家の基礎を築き、壁を構築するようなものです。半導体製造のこの段階では、シリコン ウェーハ上に基本構造とトランジスタを作成します。

FEOL の主なステップ:

1.洗浄: 薄いシリコンウェーハから始めて、不純物を除去するために洗浄します。
2.酸化: ウェハ上に二酸化シリコンの層を成長させ、チップ​​のさまざまな部分を分離します。
3.フォトリソグラフィー: フォトリソグラフィーを使用して、光で青写真を描くのと同じように、ウェハー上にパターンをエッチングします。
4.エッチング: 不要な二酸化シリコンをエッチングして除去し、目的のパターンを露出させます。
5.ドーピング: シリコンに不純物を導入して電気的特性を変更し、チップの基本的な構成要素であるトランジスタを作成します。

中間行末 (MEOL): 点と点を結ぶ

生産ラインの中間部分は、家の中に配線や配管を設置するようなものです。このステージでは、FEOL ステージで作成されたトランジスタ間の接続の確立に焦点を当てます。

MEOL の主なステップ:

1.誘電体の堆積: トランジスタを保護するために絶縁層 (誘電体と呼ばれます) を堆積します。
2.コンタクトの形成: トランジスタ同士を接続したり、外部と接続したりするためのコンタクトを形成します。
3.相互接続: シームレスな電力とデータの流れを確保するために家の配線と同様に、金属層を追加して電気信号の経路を作成します。

バックエンドオブライン (BEOL): 最後の仕上げ

生産ラインのバックエンドは、備品の取り付け、塗装、すべてが機能することの確認など、家に最後の仕上げを加えるようなものです。半導体製造では、この段階には最終層の追加とパッケージング用のチップの準備が含まれます。

BEOL の主なステップ:

1.追加の金属層: 複数の金属層を追加して相互接続性を強化し、チップが複雑なタスクと高速性を処理できるようにします。
2.パッシベーション: チップを環境による損傷から保護するために保護層を適用します。
3.テスト: チップがすべての仕様を満たしていることを確認するために厳格なテストを受けます。
4.ダイシング: ウェーハを個別のチップに切断し、それぞれをパッケージングして電子デバイスで使用できるようにします。

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