SEMICONDUCTOR PROCESS COURSES
半導体講座｜製造プロセス・実装・信頼性を学ぶ
露光、成膜、配線、実装、信頼性。装置や工程の仕様に出てくる数字を、公開論文と公式資料をもとに式から導き直す、技術者向けの講座です。各回の根拠は、本文の該当箇所に付けた出典から確かめられます。
- コース
- 11
- 回
- 131
- 通して読む目安
- 51 h
- 出典（論文 DOI・公式資料）
- 884
コース
巻の番号は読む順の目安です。どの巻からでも読めます。
- VOL.01 EUVリソグラフィ 13.5 nm という波長の選択が、装置・マスク・レジスト・計測をどう決めるか。 12 回 · 4.1 h · 出典 80
- VOL.02 BEOLのE-test スクライブラインの TEG が何を測り、その数字が量産判断のどこに入るか。 6 回 · 1.9 h · 出典 62
- VOL.03 薄膜成膜の物理と化学 CVD、膜厚計、エピタキシー、蒸発源、グロー放電。どの過程が速さを決めているかを見分ける。 19 回 · 7.2 h · 出典 144
- VOL.04 先端パッケージングの寸法 インターポーザ、RDL、バンプ、接合。微細化の限界を決めている寸法を、製法と測定値から追う。 42 回 · 16.7 h · 出典 291
- VOL.05 信頼性と試験の統計 管理図、寿命プロット、加速試験。数字の変化が工程から来たのか、集計から来たのかを切り分ける。 31 回 · 13.3 h · 出典 203
- VOL.06 メモリデバイス セル面積と蓄積電荷。DRAM と NAND の設計を、1 本の収支の式で追う。 6 回 · 2.4 h · 出典 36
- VOL.07 シリコンフォトニクス 電気配線で足りない帯域を光へ移すときの損失を、dB の収支表で持つ。 4 回 · 1.6 h · 出典 24
- VOL.08 パワーデバイスと電力供給 素子、配線、パッケージ、熱界面。残っている抵抗がどこにあるかを数える。 4 回 · 1.5 h · 出典 25
- VOL.09 製造データの解析 実験が 9 回しか回せない現場での、回帰と代理モデルの使い分け。 3 回 · 1.1 h · 出典 19
- VOL.10 2次元材料のデバイス 報告された移動度のうち、チャネル由来の分とコンタクト由来の分を分ける。 2 回 · 0.8 h · 出典 13
- VOL.11 インメモリ計算の収支 アレイの外にある A/D 変換器が、演算のコストを決めている理由。 2 回 · 0.8 h · 出典 12
全 131 回の一覧
EUVリソグラフィ
- 01 なぜ13.5 nmなのか 13 分
- 02 光はどこで失われるか 15 分
- 03 反射マスクが持ち込んだ問題 16 分
- 04 光子不足が生む確率的欠陥 18 分
- 05 レチクル限界：一度に焼ける長方形 16 分
- 06 EUV 光源の収支：変換効率 4.7%、鏡 11 枚を通って 2% 24 分
- 07 EUV レジストの三すくみ：5 nm 角に届く光子は 510 個 24 分
- 08 EUV マスクの位相欠陥：高さ 1 nm で位相が 53 度回る 22 分
- 09 EUV マスクの影：縦横差は吸収体の消衰係数に反比例する 24 分
- 10 欠陥率と σ：図形数が 10 倍になると要求は 0.34σ 厳しくなる 24 分
- 11 High-NA の露光コスト：シングル露光は 0.33 NA の 2 回露光より 4.8% 安い 23 分
- 12 EUV 光学系の鏡 1 枚：反射率に換算すると全 11 面で 2.31 ポイント 29 分
薄膜成膜の物理と化学
- 01 CVD の反応：熱力学で保証される選択成長は 20 nm まで 24 分
- 02 成膜レート計：水晶振動子は面密度、光学法は光学的厚さを測る 20 分
- 03 エピタキシーの条件：格子のずれより清浄度が効く 24 分
- 04 電子ビーム・アーク・レーザー蒸発：表面を離れる原子は 0.2 eV 22 分
- 05 熱蒸発源：温度 1% の誤差が成膜速度 20% の誤差になる 20 分
- 06 グロー放電の構造：プラズマに触れる面には 10 eV 以上のイオンが入る 14 分
- 07 Knudsen 数と熱伝達：Kn が 1 を超えると He の利点が消える 26 分
- 08 真空系の設計：ポンプ速度と配管径は運転圧力で決まる 24 分
- 09 真空の汚染：オイル逆流を防ぐ下限は圧力 × 内径で 50 Pa·cm 26 分
- 10 イオン照射の 3 段階：膜全体の変化は原子あたりのエネルギーで決まる 26 分
- 11 吸着と表面拡散：拡散距離は再蒸発の直前で最大になる 22 分
- 12 構造帯モデル：境目の実測値は 0.3 より低い 0.24 25 分
- 13 段差被覆と反応確率：アスペクト比 43 を等厚で覆うには 0.0024 以下 22 分
- 14 濡れと多層膜：層状成長が両方向に成り立つのは同じ材料だけ 24 分
- 15 膜応力の分離：熱膨張係数の取り方で真性応力の符号が変わる 23 分
- 16 RF 放電の境目周波数：Ar で 1〜2.5 MHz、電圧の −1/4 乗で動く 22 分
- 17 SiGe の臨界膜厚：平衡の計算値 13.5 nm と公開試料の比較 25 分
- 18 DC 放電の下限 40 Pa·cm：電離の平均自由行程から出る値 22 分
- 19 均一性と材料利用率：点源で ±1% を取ると利用率は 0.50% 22 分
先端パッケージングの寸法
- 01 インターポーザとRDL：2 µm が工場の境目 20 分
- 02 ハイブリッドボンディングの絶縁膜：未結合手が多い PVD SiCN のほうが接合は弱い 18 分
- 03 五面モールドの 2 つの工程順：選別の費用と捨てる RDL の比較 25 分
- 04 ハイブリッドボンディングの銅の膨れ出し：同じ拡散が接合と不良を作る 21 分
- 05 はんだの寿命式の選び方：精度より入力を検証できるか 22 分
- 06 積層の熱抵抗：接合層の絶縁膜 1 層で 3 分の 1 になる 19 分
- 07 ステンシル印刷の実験計画：寄与率 58% の形状は開口面積の別名 18 分
- 08 ハイブリッドボンディングの CMP：許される銅の凹みは数 nm 22 分
- 09 ハイブリッドボンディングのピッチ：接合の周りにある 3 つの制約 26 分
- 10 はんだの構成則：室温でも自重で伸びるのでクリープは省けない 30 分
- 11 WLCSP のクリープ：反りの減少ははんだの降伏を示している 27 分
- 12 六面モールド PLCSP：スタンドオフ 3 割減で寿命 2.8 倍 25 分
- 13 ハイブリッドボンディングのボイド：5 つの発生源と、界面の外まで伸びる剥離 34 分
- 14 ハイブリッドボンディングの接合強度：同じ界面で 2.33〜2.66 J/m² 22 分
- 15 ハイブリッドボンディング：形を選んだ時点で、届くピッチも決まる 27 分
- 16 プラズマ活性化とアニール：接合面積の増減はガス種と加圧の組み合わせで逆転する 22 分
- 17 光をスイッチの隣まで持ってくる：CPOの4段階 16 分
- 18 埋め込みブリッジ：3 つの方式と、熱膨張差ゼロでも角から壊れる理由 28 分
- 19 2D・2.1D・2.3D・2.5D・3D・3.3D・3.5D は何が別なのか 21 分
- 20 実装の分類の第 2 軸：貼る順番と、丸いウェーハの端の捨て代 24 分
- 21 接合温度の上限：決めているのは一時接合材の耐熱 23 分
- 22 接合界面の診断：チェーンの導通が保証するのは金属側だけ 24 分
- 23 接合不良の地図：研磨由来は同心円、位置合わせ由来はダイの角 22 分
- 24 まとめて貼る接合：速さの上限と自己整列の歩留まり 22 分
- 25 基板コアの最適 CTE：シリコンと基板のてこ比で決まる 22 分
- 26 パネルレベル実装：600×700 mm のラインを埋めるには年 1.75 億個 23 分
- 27 はんだ接合の液相時間：金属間化合物の厚みを決める量 22 分
- 28 バンプの形と寿命：1 K の冷却は電流密度 2.9% に相当する 22 分
- 29 チップレット間の帯域密度：1 Tb/s/mm ではレーン速度とピッチが同じ数になる 23 分
- 30 配線層数とバンプピッチ：14 層なら線幅 12.7 µm で頭打ち 23 分
- 31 RDL 先行の利得：基板試験の網羅率に等しい 22 分
- 32 チップレット分割の歩留まり：割るだけの利得はゼロで、利得は選別から来る 22 分
- 33 光干渉計と TSV：600 MPa ならアーム長の上限は 129 µm 22 分
- 34 RDL の反り：力は銅と誘電体の CTE 差に比例する 24 分
- 35 ファンアウトの面積：スクライブ 50 µm はボール 1 周分の 16 分の 1 24 分
- 36 パネルの寸法バイアス：2 枚の差はパネル内ばらつきの 8.1 倍 28 分
- 37 チップの位置ずれ：補正できない ±4 µm を補正できる 108 µm と交換する 30 分
- 38 インターポーザの取り数：詰め直すと 50 mm 角は 21 個、幾何の損は 3% 29 分
- 39 光電共封止のピッチ：4 µm のパッドはブリッジの配線能力の 156 倍 28 分
- 40 導電ペースト接合の許容ずれ：ビアの 100 µm より隣のパッドの 25 µm が効く 27 分
- 41 1 種類の樹脂で 3 役を兼ねる実装：平坦化の比 t/h は揃わない 26 分
- 42 ワイブル寿命の推定精度：10% 寿命の不確かさは特性寿命の 2.2 倍 28 分
信頼性と試験の統計
- 01 管理図の見逃し：WECO ルールが取りこぼす変化と運用の落とし穴 17 分
- 02 SRAM の寿命指標：読み出し 3.19 万年、SNM 21.6 年と 3 桁離れる 29 分
- 03 EM 試験の実験計画：寿命だけを最適化すると初期故障が埋もれる 26 分
- 04 サンプル数の数え方：1 個のチップを 1,024 セクタとして数える条件 22 分
- 05 面積スケーリングの前提：Poisson の仮定が崩れると指数が 2 割ずれる 30 分
- 06 界面剥離の評価：4 点曲げでは亀裂長さを測らずに済む 24 分
- 07 加速係数の較正：シミュレーションと実験で指数が 3 倍ずれる 32 分
- 08 BTI 寿命の外挿：時間指数 10% の誤差が寿命 2.9 倍の誤差になる 25 分
- 09 逐次検定と過去データ：同じ誤り確率を 104 個から 43〜71 個で通す 24 分
- 10 抜取りの削減と検出の遅れ：管理限界 ±4σ で誤報は 43 分の 1、検出は 17 倍遅い 22 分
- 11 材料選定の採点表：合計点では拒否権を持つ項目が埋もれる 22 分
- 12 ストレスボイドの最悪温度：最高温度より下にある山の頂上 22 分
- 13 ゼロ故障の標本数：1 ppm で 230 万個、1 ppb で 23 億個 24 分
- 14 落下試験と熱サイクル：1500 G・0.5 ms の落下高さは反発係数で 4 倍ぶれる 23 分
- 15 超音波探傷のボイド判別：小さいボイドは充填材の濃淡と同じ明るさになる 23 分
- 16 MTTF が同じ 2 群の比較：勝率 44.9% と、形状 3.44 での符号の反転 26 分
- 17 熱膨張差と接合寿命：変位 0.61 倍に対してひずみは 0.50 倍 24 分
- 18 応力緩和層：荷重経路の中にあって変位の 67.5% を肩代わりする 23 分
- 19 劣化で書き込みが楽になる理由：遅延増は 1.2 V で 7.7%、0.8 V で 20% 22 分
- 20 フラッシュのしきい値の刻み：電子 1 個で 62 µV 22 分
- 21 試験装置の稼働率：95% では時間短縮が増設の 21 倍効く 30 分
- 22 試験の短縮と測定遅延：1 週間を 100 秒にすると遅延の上限は 0.83 ms 28 分
- 23 等価ブロックの CTE：厚み加重 43.22 と剛性加重 17.43 で 2.48 倍 30 分
- 24 ブリッジ接合のせん断：熱膨張差ゼロの接合が 1.34 倍きつい 29 分
- 25 深さプロファイルの比較指標：検出限界を 2 桁動かすと値が 2.5 倍動く 30 分
- 26 等価 CTE の誤差：厚み加重と剛性加重の差は共分散そのもの 28 分
- 27 回帰手法の選び方：保証されるのは精度より凸性 29 分
- 28 構成則の係数抽出：前指数因子への感度は指数 n そのもの 28 分
- 29 再帰型ネットワークの重み共有：模型が小さくなるのは h < p − 1 のとき 27 分
- 30 認定期間の資本コスト：150 億ドルの工場で 1 四半期 3.62 億ドル 27 分
- 31 安全動作領域の検証：非凸なら総当たりで 65〜130 点 28 分
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