目次

第１章　半導体を取り巻く環境と半導体産業の全体像

01　半導体不足とその原因は？
　　 ●半導体不足で納品が遅れる？
　　 ●社会的要因 ── ５Ｇ、ＤＸの波
　　 ●経済的要因 ── 需要と供給のアンバランス
　　 ●政治的要因 ── 米中摩擦
02　半導体不足の影響はどのくらい深刻だったのか？
　　 ●自動車、家電に甚大な影響
　　 ●半導体の不足が「半導体製造装置の不足」まで招く悪循環に
　　 ●ＡＩ半導体による「構造変革」
03　半導体産業の推移レビュー
　　 ●自動車産業を上回る規模
　　 ●メモリとロジックは相補的
04　徹底分析「日本半導体メーカーの凋落理由」
　　 ●失われた日の丸半導体の栄光
　　 ●そもそも「ダントツの地位」を築けた理由は何だったのか？
　　 ●ムダな仕事を強制された現場
　　 ●逆張り戦略のなさ、社内からは「金食い虫」扱い
　　 ●オンリーワンの製品をもてなかった
　　 ●why to make?
05　なぜ、製造装置メーカーと　材料メーカーは健闘しているのか？
　　 ●日本にも好調な「半導体業界」がある？
　　 ●上流と下流の違い
　　 ●これから正念場を迎える製造装置業界
06　期待される「新しい半導体市場」を狙え！
　　 ●「ＤＸ」が半導体需要をさらに推し進める
　　 ●「メタバース」と現実との融合
　　 ●「自動運転」をリアルタイムに行なうためには
　　 ●拡大する「ＩｏＴ技術」と半導体
07　「ＡＩ」が高性能チップを求める
　　 ●ＡＩと半導体はクルマの両輪
　　 ●機械学習、深層学習から生成ＡＩへ
　　 ●エージェントＡＩが人間をサポートする
　　 ●フィジカルＡＩの登場
08　半導体産業の全体像を図解でわかりやすく示す
　　 ●ＩＤＭ ── 設計、製造から販売まで一貫して行なう
　　 ●ＩＤＭを取り巻く関連メーカー ── ＥＤＡ、ＩＰ、装置、材料
　　 ●ファブレス、ファウンドリー、ＯＳＡＴ
　　 ●ファウンドリー
　　 ●ＯＳＡＴ（オーサット）
　　 ●デザインハウス、ファブライト企業とは？
　　 ●なぜサムスンやインテルがファウンドリー事業も扱うのか？
コラム　ＡＩ半導体関連株の動向

第２章　半導体の製造工程から整理する関連業界

01　半導体はどのように作られるのか？ ── 第一分類
　　 ●半導体が作られる工程
02　半導体はどのように作られるのか？ ── 第二分類
　　 ●設計工程 ── 設計とフォトマスクの作製
　　 ●前工程①と② ── ＦＥＯＬとＢＥＯＬ
　　 ●前工程③ ── ウエハー・プローブ検査
　　 ●後工程① ── ダイシング工程
　　 ●後工程② ── 組立工程（パッケージング）
　　 ●後工程③ ── 信頼性試験（加速テスト）
03　半導体はどのように作られるのか？ ── 第三分類
　　 ●ＦＥＯＬは四つの工程に分けられる
　　 ●薄膜形成、リソグラフィ、エッチングの工程
　　 ●ＢＥＯＬは三つの工程とプロセス
　　 ●モールドパッケージで組立を説明
04　半導体はどのように作られるのか？ ── 第四分類
　　 ●ＦＥＯＬの薄膜形成
　　 ●ＢＥＯＬの薄膜形成
　　 ●リソグラフィ工程
　　 ●エッチングの工程
　　 ●不純物添加の工程
　　 ●平坦化ＣＭＰの工程
　　 ●その他の熱処理、洗浄などの工程
05　関連業界を半導体製造プロセスに沿って示す
　　 ❶設計〜シリコンウエハー
　　 ❷熱酸化〜銅メッキ
　　 ❸フォトレジスト塗布〜エッチング（ドライエッチング、ウエットエッチング）
　　 ❹拡散（熱拡散）〜ＲＴＡ
　　 ❺良品検査〜搬送、ＣＩＭ制御まで
　　 ❻ダイシング〜樹脂封止
　　 ❼メッキ〜最終検査
コラム　画像と行列とエヌビディア

第３章　各種業界の業務内容と代表的なメーカー

01　半導体製品を出す業界 ── ＩＤＭ、ファブレス、大手ＩＴ
　　 ❶ＩＤＭ（垂直統合型の半導体メーカー）
　　 ❷ファブレス企業（工場を持たない企業）
　　 ❸大手ＩＴ企業
　　 ●ＡＩアクセラレータ
02　半導体の受託生産企業 ── ファウンドリー、ＯＳＡＴ
　　 ●なぜ、ファウンドリー、ＯＳＡＴが生まれてきたのか？
　　 ●ファウンドリー企業とは
　　 ●代表的なＯＳＡＴ企業
　　 ●ＯＳＡＴの実態
03　ＥＤＡベンダー
　　 ●ＥＤＡツールの代表、階層的自動設計
04　ＩＰプロバイダー
　　 ●ＩＰプロバイダーとは「機能ブロックを提供する企業」のこと
　　 ●ＩＰプロバイダーの代表的企業は英アーム、米シノプシス
　　 ●ＩＰには具体的にどんなモノがあるのか？
05　半導体の製造工程ごとの装置、材料の代表的メーカー
　　 ●フォトマスク（レチクル）の代表的企業は米フォトロニクス、日本の大日本印刷
　　 ●解像度を上げたりパターン忠実度を上げたりするためのマスク（レチクル）の工夫
　　 ●シリコンウエハーの代表的企業は信越化学工業
06　熱酸化から銅メッキまで
　　 ●熱酸化装置の代表的企業は東京エレクトロン
　　 ●ＣＶＤ（化学気相成長）の代表的企業は米ＡＭＡＴ、米ラムリサーチ
　　 ●ＰＶＤ（物理気相成長）の代表的企業は米ＡＭＡＴ、日本のアルバック
　　 ●ＡＬＤ（原子層堆積）の代表的企業は米ＡＭＡＴ
　　 ●メッキ（銅メッキ）の代表的企業は荏原製作所、東設、東京エレクトロン
07　フォトレジスト塗布からウエットエッチングまで
　　 ●フォトレジストの代表的企業は日本のＪＳＲ、住友化学
　　 ●露光の代表的企業はオランダのＡＳＭＬ、日本のニコン
　　 ●現像の代表的企業はフォトレジスト企業とかぶる
　　 ●ドライエッチングの代表的企業は米ラムリサーチ、東京エレクトロン
　　 ●ウエットエッチングの代表的企業は日本のＳＣＲＥＥＮ、米ラムリサーチ
　　 ●ドライエッチングあれこれ
08　導電型不純物拡散からＲＴＡまで
　　 ●イオン注入の代表的企業は台湾ＡＩＢＴ
　　 ●ＣＭＰの代表的企業は米ＡＭＡＴ、日本の荏原製作所
　　 ●ＲＴＡ（急速熱処理）の代表的企業は日本のアドバンス理工、ウシオ電機
　　 ●ＲＴＡ、ＲＴＯなど高速な昇温・降温処理
09　超純水からＣＩＭまで
　　 ●超純水の代表的企業は日本の栗田工業、オルガノ
　　 ●プローブ検査は日本の東京エレクトロン、テスター検査はアドバンテスト
　　 ●ウエハー搬送の代表的企業は村田機械、ダイフク
　　 ●ウエハー検査の代表的企業は米ＫＬＡ
　　 ●ＣＩＭ（コンピュータ統合生産）の日本の代表的企業はテクノシステム
10　ダイシングから樹脂封止まで
　　 ●ダイシングの代表的企業は日本のディスコ、東京精密
　　 ●マウントの代表的企業は三井ハイテック
　　 ●ワイヤーボンディングの代表的企業はオランダのＡＳＭ
　　 ●樹脂封止の代表的企業はレゾナック、イビデン、ＴＯＷＡ
　　 ●ボンディングあれこれ
11　高純度ガス、高純度薬液から最終検査まで
　　 ●高純度材料ガスの代表的企業は日本酸素、三井化学
　　 ●高純度薬液の代表的企業は独ＢＡＳＦ、三菱ガス化学
　　 ●ハンダメッキからリード加工、捺印、信頼性試験、最終検査まで
12　半導体関連業界の立ち位置と事業規模
コラム 「ＡＩ半導体」とは？

第４章　半導体とはそもそも何？

01　半導体とは特異な性質を持った物質・材料のこと
　　 ●半導体とは「導体と絶縁体の中間物」のこと
　　 ●半導体に使われている材料は？
02　シリコンは半導体のチャンピオン
　　 ●いちばん多く使われるのが「シリコン」
　　 ●電気代の高い日本ではコスト的に合わない
　　 ●99・999999999％の超純度
　　 ●Ｎ型の半導体とは？
　　 ●Ｐ型の半導体とは？
03　まずトランジスタありき
　　 ●ダイオードのはたらきと種類
　　 ●二つのＭＯＳトランジスタ
　　 ●なぜ「ＭＯＳ」と呼ばれるのか？
04　集積回路と集積度
　　 ●集積回路、ＩＣとＬＳＩ
　　 ●集積度を大きくするメリットとは？
05　集積回路の機能分類と代表的メーカー
　　 ●記憶する「メモリ」
　　 ●頭脳に当たる「ＣＰＵ」
　　 ●特化した専用機能をもつチップ
コラム　デナード則（スケーリング則）

第５章　半導体は何に使われ、どんな働きをする？

01　半導体は何に使われているのか？ ── コンピュータ分野
　　 ●産業の米「半導体」
　　 ●半導体は「国の安全保障」を決する最重要戦略物資
　　 ●スパコンから身近なパソコンのＣＰＵまで
　　 ●モバイル端末にも使われている？
02　半導体は何に使われているのか？ ── 身近な製品では？
　　 ●家電にはどのようなＩＣが使われている？
　　 ●クルマ用の車載半導体とは？
　　 ●ＩＣカードには？
　　 ●電子ゲーム機にはどんなＩＣが？
03　半導体は何に使われているのか？ ── インフラ、医療分野では
04　半導体はＡＩでどう使われている？ ── 生成ＡＩ、エージェントＡＩ、エッジＡＩ
　　 ●データセンターでは？
　　 ●ＡＩ・ディープラーニングでは？
　　 ●生成ＡＩとエージェントＡＩ
　　 ●クラウドＡＩとエッジＡＩ
05　半導体は産業最前線でどう使われている？ ── ＩｏＴ、ＤＸ、ドローン
　　 ●ＩｏＴ、ＤＸでは？
　　 ●ドローンでは？
06　パワー半導体は通常の半導体と何が違うか？
　　 ●「エネルギーを扱う」パワー半導体
　　 ●パワー半導体の機能、代表的なデバイス
　　 ●ＰＭＩＣは「賢いパワー半導体」
コラム　中国の「ＡＩ・半導体エコシステム」

第６章　これからの半導体と半導体産業を展望する

01　ＨＢＭは「高速＆広帯域」を実現するメモリ
02　２ｎｍノード以降の微細化をめぐる攻防
03　モア・ムーアとモアザン・ムーア
　　 ●ネクスト「ムーアの法則」
　　 ●蚊に学ぶ情報処理
04　新材料、新構造トランジスタ
　　 ●「速い、安い新材料」の開発
　　 ●新構造のＧＡＡ型トランジスタへ
05　右脳的な機能を持ったニューロモーフィックチップ
　　 ●ノイマン・ボトルネック
　　 ●ＩＢＭ「TrueNorth（トゥルーノース）」
　　 ●インテル、ＴＳＭＣのＡＩチップ
06　現実空間とメタバースを融合する半導体 ── インターネットの進化系？
　　 ●宇宙を超越する？
07　２・５Ｄ／３Ｄ積層化とチップレット
　　 ●２次元的な集積度に限界
　　 ●２・５Ｄ／３Ｄの積層化
　　 ●インターポーザ
　　 ●ＴＳＶ
　　 ●シリコンブリッジ
　　 ●ボンディング
　　 ●積層技術 ── ホモジニアスとヘテロジニアス
　　 ●２・５Ｄ／３Ｄ化チップレット実装の代表例
　　 ●光配線技術
08　日本半導体産業の今後を展望する
　　 ●二つの第一印象
　　 ●ラピダスとＪＡＳＭ（ＴＳＭＣ）の現在
　　 ●賛成派、懐疑派の意見
　　 ●筆者の考え
　　 ●総花的戦略への疑問
　　 ●我が国の半導体産業における最新の動き
コラム　ＡＩは知能を、感情をもつか？

第７章　半導体の先端技術の動向

01　先端半導体を牽引する四つのアプリケーション分野とは？
　　 ●アプリ分野、先端半導体、先端技術
　　 ●どんなアプリケーション分野か？
02　必要とされる先端半導体は？
　　 ●ＣＰＵ
　　 ●ＧＰＵ
　　 ●ＡＩ半導体
　　 ●メモリ
03　求められる先端技術
　　 ●微細リソグラフィ技術
　　 ●高ＮＡ ＥＵＶの技術的な課題
　　 ●高性能トランジスタ技術
　　 ●先端配線技術
　　 ●裏面電源供給技術
　　 ●パワー半導体技術
04　光電融合デバイス技術
　　 ●「電気と光」の適材適所
　　 ●ＮＴＴのＩＯＷＮか、エヌビディアのＣＰＯか
　　 ●光電融合尾部材メーカー
05　量子コンピュータを支える半導体
　　 ●量子コンピュータと半導体
　　 ●シリコン量子ドット型の特徴
　　 ●世界の量子コンピュータの研究機関
コラム　元素を確保せよ！

第８章　注目！　世界の半導体トップ企業48社

エヌビディア／ＴＳＭＣ／サムスン電子／インテル／アーム（ＡＲＭ）／キオクシア／ＡＳＭＬ／アプライドマテリアルズ（ＡＭＡＴ）／ルネサスエレクトロニクス／マイクロン・テクノロジー／ＫＬＡ／レーザーテック／東京エレクトロン／ＳＵＭＣＯ（サムコ）／グローバルファウンドリーズ／ディスコ／ラムリサーチ／アドバンスト・マイクロ・デバイセズ（ＡＭＤ）／クアルコム／シノプシス／ケイデンス・デザイン・システムズ／ＪＳＲ／東京応化工業（ＴＯＫ）／アドバンテスト／テラダイン／信越化学工業／レゾナック／ＴＯＰＰＡＮホールディングス／大日本印刷／インフィニオン・テクノロジー／ローム／ソニーセミコンダクタソリューションズ／ＴＯＷＡ／イビデン／住友べークライト／ＳＣＲＥＥＮ／セメス（ＳＥＭＥＳ）／ＳＭＩＣ／セレブラス・システムズ／ＡＳＥ／ＳＫハイニックス／サンディスク（SanDisk）／アップル／オープンＡＩ（OpenAI）／アンソロピック（Anthropic）／ソフトバンク／スペースＸ（Space X）／グーグル（Google）

巻末資料

資料① ── 半導体メーカーと主要製品一覧
資料② ── 半導体用語の解説
資料③ ── 海外と日本の半導体主要工場の新設状況

著者

菊地 正典（きくち・まさのり）
1944年樺太生まれ。東京大学工学部物理工学科を卒業。日本電気（株）に入社以来、一貫して半導体関係業務に従事。半導体デバイスとプロセスの開発と生産技術を経験後、同社半導体事業グループの統括部長、主席技師長を歴任。（社）日本半導体製造装置協会専務理事を経て、2007年８月から（株）半導体エネルギー研究所顧問。2024年７月から内外テック（株）顧問。著書に『入門ビジュアルテクノロジー 最新 半導体のすべて』『図解でわかる 電子回路』『プロ技術者になる！ エンジニアの勉強法』『半導体はAIをどう進化させるのか』（日本実業出版社）、『半導体・ICのすべて』（電波新聞社）、『「電気」のキホン』『「半導体」のキホン』『IoTを支える技術』（SBクリエイティブ）、『史上最強図解 これならわかる！電子回路』（ナツメ社）、『新・半導体工場のすべて』（ダイヤモンド社）など多数。