昔の半導体は手で作ったんですか？

koshizuka181さん

2010/4/1923:34:14

昔の半導体は手で作ったんですか？

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haidiren8823さん

2010/4/2511:13:37

手で作ったというご質問が、手作業が多かったか？ということならばＹｅｓです。半導体はウェハーと呼ばれるシリコンの薄円板（厚さ１ｍｍ以下）が主な素材です。この大きさが激しく様変わりしました。今から３５年ほど前は直径が４０ｍｍ程度でした。
牛乳瓶のフタと良い勝負です。だから取扱いはもっぱらピンセットでした。これが現在では直径３００ｍｍとＬＰレコード並みになりました。もうピンセットではとても扱えません。それどころか収納容器も大型化して両手で抱え込むことすら危うくなっています。そこでこれらは自動搬送が前提になっています。
具体的な製造はガラスマスクというパターンを工程毎に用意して、写真製版技術を利用して、ウェハー上に回路を描き込んでいきます。パターンを描いて、必要な領域に不純物（特性決定物質）を加えたら、またパターンを描いて、の繰り返しです。これは今も変わりません。ただし製造工程は単体トランジスタの数十工程から現在のＩＣでは数百工程となっており、その違いはあります。
黎明期の４０年前に作っていたのは単体トランジスタで、そのパターンが眼ではっきりと確認できるｍｍ単位でした。また工程毎のパターンが類推できるので、その特徴的な部分を狙って合わせこんでいました。だんだん微細化が進むとパターンを肉眼（顕微鏡）では読み取れなくなり、単に合わせ込むためだけのターゲットパターンが採用されました。そして肉眼での位置合わせから装置が自動的に位置合わせを行うようになりました。何しろｍｍ単位からｎｍですから、１００万倍以上の縮小が進んでいます。また作り込まれるトランジスタの数も同一面積比で１個（主にパワー用途）から数千万個（論理回路用途）と想像を絶する高まりとなっています。そして当然ながら描くパターンの微細化に合わせて、ホコリの管理が重要となり、最大の発塵源である人を極力介在させないようにするために自動化が進み、手作業はほとんど無くなりました。
ただし、特殊用途の半導体など大量生産しない物は素材ウェハーに３００ｍｍの直径は必要ないので、今でも手作業が多く介在します。何しろ３００ｍｍの工場を作ろうと思えば、多大の投資も必要となるので、下手をすると投資回収ができず、事業になりません。
以上少しでも参考にしていただければ幸いです。

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ojisanzu53さん

2010/4/2022:44:22

まさか「足で作っていたのでは？」とかにはならないんでしょうね（笑）
黎明期は一個々々手で作っていましたとさ、めでたしめでたし。

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elghkeiaさん

2010/4/2011:12:13

機械が無いので手作りです。

トランジスタのボンディングとかはトランジスタガールと言うのがいて顕微鏡を見ながらやっていました。

”日本人は手先が器用だ”とか言っている内に、アメリカは機械化して大量生産するようになりました。

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yamamosenninさん

編集あり2010/4/2000:05:26

実は、以前いた会社の上司が半導体開発の黎明期の人でした。

たしかに手作りの部分がかなりあったようで、ウエハを手で磨いたとか聞いた覚えがあります。

エッチングかなんかのプロセスで使うフッ酸で、指先が溶けてしまったとか。

３００年以上前の話なので、実際の話かどうかの確認は取れませんが・・・

（トランジスタなんかは、実際に女工さんが手作りしていたようです）

訂正

＞３００年以上前の話なので

江戸時代かよっ！

もちろん、３０年の間違いです（＾＾；