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🧱 ウエハ基板の基礎 / Basics of Silicon Wafers

本ドキュメントでは、半導体製造におけるシリコンウエハ(Silicon Wafer)の基礎的な性質、分類、注意点、および代表的なメーカーシェアについてまとめます。


🧾 1. ウエハの基本仕様 / Basic Wafer Specifications

項目 / Item 内容 / Description
材料 / Material 単結晶シリコン(Single-Crystalline Silicon)
方位 / Orientation ⟨100⟩面が主流(⟨111⟩はパワー系やMEMS向け)
導電型 / Type P型(Boron)またはN型(Phosphorus, Arsenic)
抵抗率 / Resistivity 1–20 Ω·cm(用途により異なる)
サイズ / Size 6インチ(150mm)、8インチ(200mm)、12インチ(300mm)
厚さ / Thickness 725μm(200mm)〜775μm(300mm)など
エッジ形状 / Edge オリフラット(OF)またはノッチ(Notch)

🌫️ 2. 酸素濃度とCOPリスク / Oxygen Concentration and COPs

要素 説明
酸素濃度 CZ法では酸素が結晶中に溶け込みやすい(Epiで除去可能)
COP(Crystal Originated Particles) 酸素析出に起因する微小欠陥。HVデバイスやEpi面で問題に
影響例 STI歪み、合わせ検査での不合格、リーク電流のばらつき等

補足:FZ法では酸素濃度が極めて低く、COPリスクはほぼゼロ。


💥 3. ウエハの歪みと検査影響 / Warpage and Alignment Failures

高温酸化やアニール後の酸素析出、膜応力によってウエハが歪むと、以下の問題が発生します:

対策


📍 4. エッジ形状と識別方式 / Edge Shape and Orientation Flats

世代 / Generation サイズ / Size 形状 / Shape 備考 / Note
古いプロセス 6インチ以下 オリフラット(OF) ⟨110⟩方向などに切欠きあり
8インチ(0.35μm世代) 200mm ノッチ(Notch) 中央の微小切欠きで自動整合
12インチ以降 300mm以上 ノッチ(標準) 自動処理対応が前提

🏭 5. 世界のウエハメーカー / Global Wafer Manufacturers(2024年時点)

メーカー名 / Manufacturer 拠点 / Region 主な特徴 / Key Features シェア(概算) / Share (%)
信越化学(Shin-Etsu) 日本 / Japan 最大手、全ノード対応、高品質 約 30%
SUMCO 日本 / Japan 300mmに強み、安定供給力 約 25%
GlobalWafers(環球晶圓) 台湾 / Taiwan ファウンドリとの強固な関係 約 18%
Siltronic ドイツ / Germany FZ対応、SiCやGaN基板にも展開 約 10%
SK Siltron 韓国 / Korea サムスン系向け供給強い 約 7%
その他 / Others 小規模・ローカル向け供給等 約 10%

出典:SEMI, 各社決算資料, 業界調査(2025年)



📝 備考 / Notes