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前工程と後工程 半導体ができるまでの2つの段階

半導体の製造は、ウエハーに回路を作る前工程と、チップに切り分けて組み立てる後工程の2段階に分かれます。AI向けのチップでは後工程の比重が上がり、台湾の後工程大手ASEの10月の売上は前年同月比47.1%増えました。

ポイント
  • 前工程は、シリコンのウエハーの上にトランジスタと配線を作る工程です。成膜・露光・エッチング・洗浄などを何度も繰り返します。
  • 後工程は、ウエハーをチップに切り分け、パッケージに組み立てて検査する工程です。
  • AI向けのGPUは、複数のチップを1つにまとめる先端パッケージを使うため、後工程の技術の重みが増しています。
  • 日本の装置会社は、前工程と後工程の両方で強い分野を持っています。

半導体は、大きく2つの段階を経てできあがります。シリコンの円板(ウエハー)の上に回路を作る「前工程」と、ウエハーをチップに切り分けて製品に仕上げる「後工程」です。工場も会社も分かれることが多く、ニュースで装置会社や受託会社の名前を見るときの手がかりになります。

前工程 ウエハーに回路を作る

前工程では、ウエハーの表面に薄い膜をつけ、光で回路の模様を写し、不要な部分を削る作業を繰り返します。主な工程は次のとおりです。

  • 成膜:ウエハーの表面に絶縁膜や金属の膜をつけます。
  • 塗布・露光・現像:光に反応する薬剤(レジスト)を塗り、マスクの回路の模様を光で写します。
  • エッチング:模様に沿って膜を削ります。
  • 洗浄:工程の合間に、ウエハーについた微細なごみや薬剤を取り除きます。
  • 検査・計測:回路の線幅や欠陥を確かめます。

最先端のチップでは、これらを何層にも重ねます。前工程の工場は大きな投資を要し、ファウンドリやメモリの会社が持っています。

後工程 チップに切り分けて仕上げる

後工程では、回路ができたウエハーを検査し、1つずつのチップに切り分けます。チップを基板に載せて電気的につなぎ、樹脂で封じてパッケージにします。最後に、製品として動くかを検査します。

これまで後工程は、前工程に比べて技術の差がつきにくいとされてきました。AI向けのGPUでは事情が変わっています。GPUのチップと、HBMと呼ぶ積み重ねたメモリを、1つのパッケージの中で近くに並べて高速でつなぐ必要があるためです。こうした先端パッケージは、後工程の技術の競争の場になっています。

前工程と後工程の主な作業と、日本の主な会社
段階工程何をするか日本の主な会社(例)
前工程成膜絶縁膜や金属の膜をつける東京エレクトロン、KOKUSAI ELECTRIC、アルバック
前工程塗布・現像レジストを塗り、露光の後に模様を出す東京エレクトロン
前工程洗浄ごみや薬剤を取り除くSCREENホールディングス、東京エレクトロン
前工程マスクの検査回路の原版の欠陥を見つけるレーザーテック
後工程研削・切断ウエハーを薄く削り、チップに切り分けるディスコ、東京精密
後工程封止チップを樹脂で封じるTOWA
後工程検査チップが正しく動くかを確かめるアドバンテスト、東京精密

数字で見る後工程の勢い

台湾証券取引所の月次売上の一覧で、後工程の受託大手ASE(日月光投控)の2026年10月の売上は886億台湾ドルでした。前年同月比47.1%増で、1〜10月の累計も32.2%増です。同じ月のTSMCは59.7%増でした。前工程と後工程の受託大手が、そろって大きく伸びています。

日本でも動きがあります。2nmの量産をめざすラピダスは、2026年4月11日に先端パッケージの拠点「Rapidus Chiplet Solutions」を開きました。前工程の量産は2027年に始める計画です。前工程と後工程を1つの会社の中でつなぐ形をとっています。

今後の注目点

  • ASEとTSMCの11月の月次売上(12月に公表)。前工程と後工程の伸びがそろって続くか。
  • ラピダスの2027年の量産開始に向けた進み具合。
  • 財務省の貿易統計(次は11月18日)。前工程の装置の輸出の動き。

この記事は公開資料をもとに作成しています。売買をすすめるものではありません。誤りを見つけたら訂正します(編集方針)。

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