半導体について

半導体の基礎知識から開発フロー、市場の可能性についてご紹介します

半導体の基礎知識

半導体の基礎知識

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半導体の開発フロー

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半導体市場の可能性

半導体市場の可能性

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半導体の基礎知識

半導体の基礎知識についてご紹介します

半導体とは?

世の中には電気を通すもの(導体)と通さないもの(絶縁体)があります。表のように、導体と絶縁体の中間の性質を備えたものを「半導体」と呼んでいます。
導体は物質の抵抗率が低く電気を通しやすく、絶縁体は抵抗率が高く電気を通しにくくなります。中間的な性質をもつ半導体は、温度によって抵抗率が変化し、高温になるにつれて電気を通しやすく、低温になればなるほど電気を通さない性質に変化します。


半導体集積回路(IC:Integrated Circuit)

半導体集積回路は、表の中の半導体(シリコン)という物質を使用して作ります。
半導体の特長を活かし、ダイオードやトランジスタと呼ばれる半導体素子を、何十万個もつなぎ形成した回路をシリコン上に集積します。半導体集積回路は、PCや、スマートフォン、タブレット、オーディ オ機器、液晶テレビなどのデジタル家電、炊飯器や冷蔵庫などの白物家電、自動車電装部品、銀行や証券会社のオンラインシステム、電気、ガス、水道のインフラシステムなど、私たち身の回りの生活の中で、欠かせない存在になっています。


半導体の種類

集積回路の規模に応じて、ICにはいくつかの呼び方があります。

IC(Integrated Circuit) 半導体素子2個以上
LSI(Large Scale IC) 半導体素子1000~10万個
VLSI(Very LSI) 半導体素子10万~1000万個
ULSI(Ultra LSI) 半導体素子1000万個以上

素子数が多いからといってIC の外形サイズを大きくしていくのではなく、素子そのものを小さく作りこむ製造技術により、同じ外形サイズでもたくさんの回路形成を行えるようになります。また、集積回路の構成の違いにより、情報を記憶するメモリ(DRAM やフラッシュメモリなど)、演算機能を持つマイクロコントローラ(MCU:超小型制御装置)や、各種データを電波に載せて送信する無線通信用、液晶などに代表されるディスプレイパネルへの文字や映像の表示用といった特定用途向けLSIなど多くの種類に分類できます。


半導体の開発フロー

ラピスセミコンダクタグループは企画・仕様決定から量産出荷まで一貫して行っています

1

企画・仕様決定

マーケティング活動を通して、顧客要求・要望の把握、および市場や競合分析結果をもとにLSIを企画し、仕様を決定します。

2

回路・レイアウト設計

決定した仕様に基づき、具体的にどのような回路を用いて実現するか論理回路を設計します。設計した回路をLSI上でどこに配置し、どのように配線するかレイアウトを設計します。

3

試作

設計データを元に工場で試作を行います。

4

評価

シリコンウェハの状態で行う評価と、パッケージ化した後に行う評価があります。いずれも機能動作、電気的特性の確認と、LSI の信頼性試験を行い、すべての試験に合格することで量産へ移行します。

5

量産

量産は、前工程と後工程で構成されます。 前工程(ウェハ形成)は、シリコンウェハの表面に、設計した通りに回路素子を形成し ます。後工程(組立、検査)は、前工程で完成したシリコンウェハをLSI チップに分割、 外部環境から保護するために黒いパッケージ樹脂で覆います。最終検査を経て市場 へ出荷します。

半導体市場の可能性

半導体市場はIoT やAI・自動運転などの新規技術により、適用分野を拡げ成長し続けます

メモリやプロセッサなど、半導体市場は携帯電話やスマートフォンが市場を牽引してきました。
最近ではIoT やAI など、新しい技術を活用し、農業、物流、スポーツなど半導体とはあまり縁のなかった新しい分野にも半導体の使用が拡大しています。 これから新たに生まれ、変化する社会の実現に向けて、半導体市場は、適用分野の裾野をさらに拡げ、成長し続けます。