前工程・後工程とは
前工程とはシリコンウェーハに回路を作りこむまで、後工程とはウェーハからチップを切り出してパッケージングするまでを指します。 半導体の製造は、この2つに大別されます1。
区分は工程の順番の切れ目ですが、それ以上に、まとめて流すか1個ずつ組み立てるかという、ものづくりの型そのものが違います。その線は資料ごとにずれ、チップレットの登場で引き直されつつあります。
前工程はまとめて流し、後工程は1個ずつ組み立てる
Section titled “前工程はまとめて流し、後工程は1個ずつ組み立てる”前工程は、ウェーハまたはバッチの単位でまとめて流すプロセス型のものづくりで2、工程・作業のほとんどが自動化されています。いっぽう後工程は、ある程度の自動化は進んでいるものの、個別のチップを1つずつ組み立てる型のものづくりが中心です。
この違いは、働き方にも設備投資の形にも出ます。一括で流す工程は装置に投資が集中し、個別に組み立てる工程は人と手順に依存する部分を抱えます。産総研が2024年に、半導体後工程自動化・標準化技術研究組合（SATAS）としてNEDOの「先端パッケージング等を含む後工程の自動化にかかる技術開発」に採択されたのは3、この構造の裏返しです。自動化が国の研究開発課題として立つほど、後工程には手作業が残っています。
SEAJは設計とマスクまで前工程に含め、産総研は回路形成からとする
Section titled “SEAJは設計とマスクまで前工程に含め、産総研は回路形成からとする”実務で紛れやすいのが、どこからどこまでを前工程と呼ぶかです。日本半導体製造装置協会（SEAJ）の工程図は4、前工程の側に「半導体設計用装置」「マスクレチクル用製造装置」「ウェーハ製造用装置」「ウェーハプロセス用処理装置」を、後工程の側に「組立用装置」「検査用装置」を分類しています。設計やウェーハそのものの製造まで前工程に含める区分です。産総研や東京エレクトロンの記述は、ウェーハに回路を作りこむところを前工程とし、SEAJより範囲が狭くなります。
どちらの区分も、立場に沿って成り立ちます。装置産業の側から見れば設計とマスクも一連の流れで、デバイスメーカーの側から見れば回路形成が前工程です。「前工程」という言葉を聞いたら、その資料が指す範囲を先に特定するほうが実務的です。
SEAJの前工程ページは5、インゴットの引き上げ・切断、ウェーハの研磨、酸化、フォトレジスト塗布、パターン形成、エッチング、拡散・CVD・イオン注入、CMP、電極形成、ウェーハ検査の順に並べ、ウェーハ検査を前工程の最後とします。後工程ページ6の流れは、ダイシング、マウンティング、ワイヤーボンディング、モールド、トリム&フォーム、バーンイン、製品検査・信頼性試験、マーキングです。
ディスコの隣り合う2台が、線の両側に入る
Section titled “ディスコの隣り合う2台が、線の両側に入る”資料ごとに範囲が異なるうえ、線は1社の製品ラインもまたぎます。ディスコは、グラインダ・ポリッシャを半導体製造前工程の一番最後でウェーハの裏面を削る装置7と位置づけ、ダイシングソーを後工程でウェーハを賽の目に切り分ける装置としています。同じ会社の隣り合う2つの装置が、前工程の末尾と後工程の先頭という別々の区分に入ります。工程が連続している以上、線を引く場所は人の決めで動きます。
同社は、ダイシングソーとグラインダ・ポリッシャの世界シェアをいずれも7〜8割としています。
微細化が限界に近づき、後工程の比重が上がった
Section titled “微細化が限界に近づき、後工程の比重が上がった”近年この区分が注目されるのは、重心が動いているためです。産総研は2021年に、前工程の微細加工が物理的限界に近づいているため、高機能化・多機能化を続けるうえで後工程の重要性が増しているとしています。1つのチップを小さくし続ける道が細くなったぶん、複数のチップをどう組み合わせるかが高機能化・多機能化を左右します。
その結果、区分そのものが揺らぎ始めました。東京エレクトロンは、チップレットには前工程的な要素と後工程的な要素の両方があり、その工程が「中工程」と呼ばれるようになったとし、従来の前工程・後工程の二部構成が揺らいでいるとしています。
OSATは、ファウンドリからウェーハを受け取り、チップに切り分けてテストし、合格品をパッケージに実装・封止して製品に仕上げることを専門とする企業です。先進パッケージングの重みが増すほど、この領域の技術的な難度も上がります。分業の線として引かれた区分が、技術の変化で引き直されつつあります。
関連するデータ・ツール
Section titled “関連するデータ・ツール”- 半導体製造プロセス事典── 工程分類の一覧と、各工程にひもづく公開求人
- デバイス製品開発の工程ページ── 設計側の工程
- 装置カタログDB ── 公式製品ページ単位のメーカーと製品family
- OSATの受託は試作から出荷代行まで｜Amkorは売上の55%が材料費── 後工程を受託する側の仕事の範囲
よくある質問（FAQ）
Section titled “よくある質問（FAQ）”前工程と後工程の違いは何ですか？
半導体の製造は、シリコンウエハーに回路を作りこむ前工程と、ウエハーからチップを切り出してパッケージングする後工程に大別されます。
ものづくりの型は別ですか？
大きく異なります。前工程はウェーハまたはバッチ単位でまとめて流すプロセス型で、工程・作業のほとんどが自動化されています。後工程はある程度の自動化は進んでいるものの、個別チップそれぞれを対象にする組み立て型のものづくりが中心です。
前工程と後工程の線引きはどこですか？
資料によって違います。産総研や東京エレクトロンは回路形成までを前工程としますが、SEAJの工程図では前工程に半導体設計用装置やマスクレチクル用製造装置、ウェーハ製造用装置まで含めています。
後工程にはどんな工程がありますか？
ウェーハのダイシング、チップのマウンティング、ワイヤーボンディング、モールド、トリム&フォーム、バーンイン、製品検査・信頼性試験、マーキングという流れです。
なぜ最近は後工程が注目されるのですか？
前工程の微細加工が物理的限界に近づいているため、高機能化・多機能化を続けるうえで後工程の重要性が増しています。
前工程と後工程の線引きが揺らいでいるというのは本当ですか？
本当です。チップレットには前工程的な要素と後工程的な要素の両方があり、その工程は「中工程」と呼ばれるようになりました。東京エレクトロンは、従来の二部構成が揺らいでいるとみています。
OSATとは何ですか？
ファウンドリからウェーハを受け取り、チップに切り分けてテストし、合格品をパッケージに実装・封止して製品に仕上げることを専門とする企業です。
比較・違いを学ぶ
Section titled “比較・違いを学ぶ”- 先進パッケージングとは── 前工程と後工程の線引きを動かしている側
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- 1産業技術総合研究所：ニュース（2021年5月）aist.go.jp ↩
- 2東京エレクトロン：nanotec museum「後工程」解説記事tel.co.jp ↩
- 3産業技術総合研究所：後工程自動化についてのニュース（2024年11月）aist.go.jp ↩
- 4日本半導体製造装置協会（SEAJ）：半導体の製造工程seaj.or.jp ↩
- 5日本半導体製造装置協会（SEAJ）：前工程seaj.or.jp ↩
- 6日本半導体製造装置協会（SEAJ）：後工程seaj.or.jp ↩
- 7ディスコ：よくあるご質問（公式IR）disco.co.jp ↩