IC
(Integrated Circuit)
日本語では「集積回路」だが、ICという表現の方が良く使われている。Si(シリコン)基板の表面に微細で複雑な電子回路を形成して、パッケージに封入した電子部品(半導体)。ICは半導体
デバイスの代名詞のようなことばだが、現在の半導体はほぼすべてがICといえるのでこの単語の使い方は微妙である(ICを大規模にしたLSIも同様)。
米国 テキサス・インスツルメンツ(TI)社の技術者 ジャック・キルビー(Jack Kilby)は1958年に、複雑な電子部品を精密につくり、小さな平面に印刷してつくり込み、積み上げていく手法によってICを開発した。TIやフェアチャイルド社のノイス(Robert Norton Noyce、ロバート・ノートン・ノイス)によってバイポーラICが発明された1959年を、IC時代の幕開けと呼んでいる。
半導体の製造は、数mm x 数mm程度のSi上にトランジスタや抵抗などの回路素子をつくり、さらに素子間をつないで電子回路を形成する(Si基板のサイズは日進月歩)。Si基板上に素子をつくるための材料を塗布し、エッチング(etching、表面処理)や露光(回路パターンの転写)によって回路を焼き付ける。たくさんのICが整列して並んだシリコンウェーハを製造し、これを分割する。切り出されたSi基板をICチップと呼び、DIPやSIPなどのパッケージに封入して1つの電子部品にする。Si基板とパッケージのピンの間はワイヤーボンディングされてつながっている。ウェーハ製造までを半導体の前工程、以降を後工程と呼ぶ。前工程は現在の半導体の製造工程中で大きな製造コストを占め、ムーアの法則によって微細化が各メーカで競われてきたが、今後は後工程の技術革新も期待されている。日本メーカは後工程の技術があるので、半導体デバイスメーカが2024年以降、日本に研究開発拠点の設立を発表している。
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