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半導体まるごと入門
― ニュースが読める教科書 ―

— ニュースが読める教科書 —
全18章

TSMC、EUV、HBM、ファウンドリー、ラピダス、2nm — ニュースに出てくる半導体ワードを「地図」の上に置けるようになる教科書。仕組み・種類・製造・産業構造の4軸で、文系・他分野のエンジニアでも追える形で網羅する全16章+用語集。

目次

序章

  1. 序章 — 半導体ニュースで頻出するキーワードを"地図"の上に置けるようになる本。仕組み・種類・製造・産業の4軸で、文系・他分野のエンジニアでも追える形で網羅する。

仕組み編

  1. 第1章 そもそも半導体とは — なぜ「半分だけ」導体なのか。バンドギャップという考え方を比喩でつかみ、シリコンが選ばれた理由までを一気に俯瞰する。
  2. 第2章 電気の一方通行をつくる — なぜシリコンに微量の不純物を混ぜると、電気が一方通行になるのか。USB 充電器、太陽電池、LED の共通の核を、文系読者でも追える順番で組み立てる。
  3. 第3章 電子のスイッチ — ダイオードの次に欲しいのは「外から ON/OFF できるスイッチ」。現代のあらゆる半導体に入っている MOSFET の仕組みを、水門のメタファーで腑に落とす。
  4. 第4章 集積回路と CMOS — トランジスタ 1 個ではただのスイッチ。それを 1 枚のシリコンに数百億個並べると、突然「計算する機械」になる。集積回路の発想と、双子を使う CMOS という発明。

種類編

  1. 第5章 半導体の分類地図 — ニュースに出てくる半導体は実は4つの大陸に分かれている。iPhoneの中身を例に、4大陸＋第5の島々の地図を1枚で描く。以降の種類編はこの地図を旅する。
  2. 第6章 ロジック半導体 — 「計算する」半導体の全景。CPUとGPUは何が違い、SoCは何の塊で、AI時代にNPUがなぜ生まれたのか。NVIDIAが王者になった理由を、ハードよりソフトの視点で解く。
  3. 第7章 メモリ半導体 — 「覚える」半導体の全景。DRAMはなぜリフレッシュが要るのか、NANDはなぜ縦に積むのか、HBMはなぜAI時代の主役になったのか。サムスン・SKハイニックス・マイクロンの構図まで一望する。
  4. 第8章 アナログ・パワー半導体 — デジタルの陰で世界の電気をさばいているのが、アナログ半導体とパワー半導体。EV と再エネで主役化する大陸の地図。
  5. 第9章 センサー・通信 — 光・電波・物理量を電気に変える半導体。スマホとクルマの「見る・聴く・伝える」を支える、第 5 の島々を見渡す。

製造編

  1. 第10章 製造プロセスの全景 — シリコンの円盤 1 枚が、爪先ほどのチップになるまで数百〜千を超える工程と数ヶ月の時間を要する。前工程と後工程を 1 枚の地図で俯瞰し、なぜクリーンルームが要るのかまで。
  2. 第11章 露光と微細化 — 半導体の進歩は、ほぼ露光（リソグラフィ）の進歩である。可視光から ArF、そして EUV へ。ASML が世界に 1 社しかない理由と、「2nm」という数字の正体。
  3. 第12章 先端パッケージング — 単一チップでの微細化が限界に近づき、戦場は「いかに上手く組み合わせるか」に移った。チップレットの発想、TSV、シリコンインターポーザ、そして AI GPU の心臓部 CoWoS。

産業編

  1. 第13章 水平分業の地図 — 設計するファブレス、製造するファウンドリー、後工程の OSAT、全部やる IDM。ニュースに出てくる半導体企業を 1 枚の地図に置き直す。
  2. 第14章 装置と材料 — チップを作る装置と、原料となる材料。TSMC のファブで動く装置の半分・材料の半分は日本製。「半導体で負けた日本」の通説の裏にある産業構造を読み解く。
  3. 第15章 地政学とラピダス — なぜ半導体が突如「経済安全保障」になったのか。米中の輸出規制、台湾有事リスク、米国の CHIPS 法、そして日本のラピダス構想を一枚の地図で読み解く。
  4. 第16章 これからの半導体 — 微細化の終わりが見えてきた今、何が次に来るのか。GAA、CFET、バックサイド配線、光電融合、2D 材料、量子 ── ポストムーア時代の見取り図。

付録

  1. 用語集 — 本書に登場する半導体ワードを、ニュース頻出順に整理した一覧。