シリコンウエハ

シリコンウエハとは？

シリコンとはSi（ケイ素）のこと。

地球上で酸素の次に多い元素です。

その多くは、土壌や岩石の成分として存在しますが、天然水、樹木、植物などにも含まれ、私たちのまわりに「ありふれている元素」なのです。

そのシリコンを単結晶にしてスライスして作ったものがシリコンウエハです。

最近、５Gや車の電動化などで、供給不足が叫ばれている半導体の製造には無くてはならないものです。

半導体の製造工程では、微細加工を行うためシリコンウエハの表面はミラー状に仕上げられています。

そしてシリコンウエハの表面は、疎水性で静電気もたまりやすいのでゴミ・異物の採取には最適なのです。

落下塵カウンターでは、ミラー状でフラットネスが高いことからシリコンウエハをサンプル板として採用しています。

落下塵カウンターは、斜光法を応用し、表面に付着した異物を浮かび上がらせ、視認しやすくすることで計測を行っています。
斜光法では、検体表面の平坦性が計測精度に大きく影響します。
表面に凹凸があると光の反射が乱れ、異物との判別が難しくなるためです。

シリコンウエハは極めて高いフラットネスを有しており、安定した計測が可能であることから、落下塵カウンターの検体として採用しているのです。

シリコンウエハは、顕微鏡での観察などもし易いので解析にも便利です。

2インチウエハ（直径50mm)を使用すると、ウエハをそのまま「SEM-EDX」や「FT-IR」などの解析装置で分析することも可能です。　

　　　2インチシリコンウエハ

シリコンウエハはなぜ丸い？

ウエハが丸い理由は、その製造工程にあります。

ウエハの原料となる単結晶シリコンは、主に「チョクラルスキー法（CZ法）」と呼ばれる技術で製造されます。

これは、高温で溶かしたシリコンに種結晶を浸し、ゆっくりと回転させながら引き上げる方法です。

中心から外側へと均一に結晶が成長していくため、このプロセスを経ると結晶は自然と円柱状インゴットに育ちます。

この円柱状の塊を、薄い円盤状にスライスすることでウエハが作られます。

つまり、回転させながら引き上げる製造プロセスそのものが、シリコンウエハが丸い形状になる理由なのです。