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シリコンとウェハ|砂からチップの土台ができるまで

2026-08-03超入門

#シリコン#ウェハ#材料

半導体チップは、ほとんどがシリコンという材料からできています。その出発点をたどってみましょう。

原料は「砂」

シリコン(ケイ素)は砂や岩に大量に含まれる、地球でとても豊富な元素です。これを取り出して、とことん純度を上げます。半導体用は99.999999999%(イレブンナイン)という驚異的な純度が必要です。

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なぜ高純度?

不純物がほんの少しでも混じると、電気の流れがくるってしまうから。半導体は「きれいさ」がいのちです。

大きな単結晶(インゴット)を育てる

高純度シリコンを溶かし、種結晶をつけてゆっくり引き上げると、原子がきれいに並んだ**単結晶の柱(インゴット)**が育ちます。太いソーセージのような形です。

薄くスライスして「ウェハ」に

インゴットを薄く輪切りにし、鏡のように磨いたものがウェハ。今の主流は直径300mm(12インチ)の円板です。

300mm

主流ウェハの直径

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数百個

1枚から取れるチップ

11N

求められる純度

この1枚のウェハの上に、何百個ぶんもの回路を一度に作り込みます。大きいウェハほど一度にたくさん作れて、コストが下がります。

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