ネットワーク情報概論 ネットワーク情報化社会を支える半導体産業 -- 技術と歴史 --

Presentation on theme: "ネットワーク情報概論 ネットワーク情報化社会を支える半導体産業 -- 技術と歴史 --"— Presentation transcript:

1 ネットワーク情報概論 ネットワーク情報化社会を支える半導体産業 -- 技術と歴史 --
専修大学ネットワーク情報学部 ネットワーク情報概論 ネットワーク情報化社会を支える半導体産業 -- 技術と歴史 -- 平成１５ 年 ６月１７日 インテル株式会社 大野　直次 Naotsugu Ohno

2 IT・ネットワーク情報産業 半導体・LSI産業・技術
Hardware／System 　－Server 　－Personal Computer 　－Telephone, Cellar phone 　－Hub、Network Hardware構成部品 　－筐体 　－回路基板 　－電源 　－抵抗 　－コンデンサ－ 　－トランジスター、半導体 　－LSI　　　　　　　e.t.c　 半導体・LSI産業・技術 半導体・LSI産業・技術 Naotsugu Ohno

3 産業革命と情報革命 　　　　 　　　 現代は情報化社会といわれている。18世紀後半に英国で始まった産業革命と対比して20世紀後半から情報（IT）革命が進行しているといわれている。 産業革命の駆動力蒸気機関の発明・改良 　　　　　　　　　　　○　動力の機械化 　　　　　　　　　　　○　大量生産・大量輸送 情報革命の駆動力半導体を利用した電気信号の増幅器（トランジスタ）の　　　　　　　　　　　　　　発明とLSIによるその機能の増大化 　　　　　　　　　　　○　人間の頭脳や神経活動の一部の機械化 　　　　　　　　　　　○　情報処理作業の短縮化、情報処理量の増大化 Naotsugu Ohno

4 半導体に関する技術と人と研究開発戦略の流れ
①　電信機、無線機の発明と発達　　　AT&T（アメリカ電話電信会社） ②　真空管の発達と、その増幅機能の利用により電話網の充実 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　AT&T（アメリカ電話電信会社） ③　半導体を使った増幅器（トランジスタ）の発明と発展 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ショックレー半導体研究所 ④　ICの発明と発展　　　　　　　　　　　 フェアチャイルド半導体社 ⑤　MPU（マイクロプロセッサ）と大容量メモリ（DRAM）の発明と発展 　　　　　 インテル、日本の半導体メーカー　 （そして最近は、韓国、台湾） 　　　　 　　　 IC以前　　　　　　　　　　　1950年代及び以前 IC時代　　　　　　　　　　　1960年代 LSI時代　　　　　　　　　　 1970年代 VLSI時代　　　　　　　　　 1980年代 サブミクロンVLSI時代　 1990年代 ギガビット時代　　　　　　2000年代 Naotsugu Ohno

5 半導体・LSIに関する研究開発とビジネスの歴史
①　基本的発明 ②　それの改善、改良、精緻化 ③　発明された半導体・LSIを使用しての応用製品の開発とこれによる 　　 半導体・LSI部品需要の形成 　　　　 　　　 Naotsugu Ohno [出典／日経BP企画：ICガイドブック（第８版／2000年版）　（日本電子機械工業会、平成12年）]

6 半導体デバイスの分類 集積度による分類 個別半導体： トランジスタ、ダイオード等 集積回路（IC)
集積度による分類　　 個別半導体：　トランジスタ、ダイオード等 　　　　　　　　　　　　　　 集積回路（IC) 　　　　　　　　　　　　　　　 　小規模集積回路（SSI)：　　 100素子/チップ 以下 　　　　　　　　　　　　　　　　 中規模集積回路（MSI)：　 ~1,000素子/チップ 　　　　　　　　　　　　　　　　 大規模集積回路（LSI)： 　 1,000~100,000素子/チップ 　　　　　　　　　　　　　　　　 超大規模集積回路（VLSI)： 100,000素子/チップ 以上 基板構成による分類　　モノリシックIC　　　　 シリコン基板 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 SOI基板 　　　　　　　　　　　　　　　ハイブリッドIC　　　　 厚獏IC 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 薄膜IC 　　　　　　　　　　　　　　　SOI基板によるデバイス 構造による分類　　　　　バイポーラ型デバイス　　 　npn構造 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　pnp構造 　　　　　　　　　　　　　　　MOS型デバイス　　　　　　　nMOS構造 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 pMOS構造 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　CMOS構造 　　　　　　　　　　　　　　　BiCMOS型デバイス：バイポーラとCMOSとの混在 機能による分類　　　　　デジタル用デバイス 　　　　　　　　　　　　　　　　　 メモリ　　　　　　　RAM：DRAM、SRAM、FRAM 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　ROM：RPROM、EEPROM、マスクROM、Flash 　　　　　　　　　　　　　　　　　 ロジック　　　　　　MPU 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　汎用ロジック 　　　　　　　　　　　　　　　　　 メモリ・ロジック混在　　システムＬＳＩ 　　　　　　　　　　　　　　　アナログ用デバイス 　　　　　　　　　　　　　　　デジタル・アナログ混在デバイス　　　 　　　　 　　　 Naotsugu Ohno

7 半導体・LSIデバイスとは、 プリント基板上部品の半導体・LSI化 Naotsugu Ohno
　　　　 　　　 プリント基板上部品の半導体・LSI化 Naotsugu Ohno [出典／菊池　正典：やさしくわかる半導体　（日本実業出版社、　2000）]

8 ベル研究所で開発された最初の点接触型トランジスタ （1947年；ブラッテン、バーディーン）
　　　　　　　　　　　（1947年；ブラッテン、バーディーン） 　　　　 　　　 [出典／志村　幸雄：にっぽん半導体半世紀（20世紀最大の技術革新を支えた人と企業） 　（ダイヤモンド社、1999）] Naotsugu Ohno

9 ショックレー、接合型トランジスタの理論発表 1949年
ショックレー、接合型トランジスタの理論発表　　　1949年 　　　　 　　　 Naotsugu Ohno

10 　　　　 　　　 Naotsugu Ohno

11 　　　　 　　　 半導体・LSIデバイスの製造フロー Naotsugu Ohno

12 CMOS インバータ回路とチップ構造図 　　　　 　　　 Naotsugu Ohno

13 CMOS LSI 製造工程フロー 基板工程の製造フロー ウェル形成 素子分離 ゲート電極形成 ソース・ドレイン形成 層間絶縁膜１形成
　　　　 ウェル形成 素子分離 ゲート電極形成 　　　　ソース・ドレイン形成 層間絶縁膜１形成 　　　　 　　　 [出典／日経BP企画：ICガイドブック（第８版／2000年版） 　（日本電子機械工業会、平成12年）] Naotsugu Ohno

14 2. 配線工程の製造フロー コンタクトホール形成
2.　配線工程の製造フロー　　コンタクトホール形成 　　　　第一層配線（M１）形成 　　　　層間絶縁膜２形成 スルーホール形成 　第一層配線（M2）形成 　　　　 　　　 [出典／日経BP企画：ICガイドブック（第８版／2000年版） 　（日本電子機械工業会、平成12年）] Naotsugu Ohno

15 半導体デバイスにおける巨大化と微細化の両面
　　　　 　　　 Naotsugu Ohno [出典／前田　和夫：はじめての半導体プロセス　（工業調査会、　2000）]

16 半導体生産高の地域別シェアの推移 Naotsugu Ohno [出典／前田　和夫：はじめての半導体プロセス　（工業調査会、　2000）]