ICとは？――トランジスタと配線を一つのチップへ集積する

ICと半導体チップの関係、集積回路の構成、アナログ・デジタル・混載IC、製造とパッケージを説明する。

客観的事実この記事のタイプ：事実・解説

公開 2026/8/28 確認 2026/8/28 読了 8分入門執筆: 知識図書館編集部

この記事の結論

ICはIntegrated Circuit、つまり集積回路です。多数のトランジスタや配線、必要に応じて抵抗・コンデンサなどを、一つの半導体基板上へまとめて作ります。

単体部品を基板上で配線するより、小型化、高速化、低消費電力化、量産時のコスト低減を実現しやすくなります。

似た言葉ですが、指す範囲が異なります。

日常的にはパッケージ済みのICを「半導体チップ」と呼ぶこともあり、厳密な使い分けは文脈で変わります。

デジタルICでは、MOSFETを組み合わせた論理ゲート、フリップフロップ、メモリセルなどが作られます。これらを金属配線で接続し、演算、制御、記憶を実現します。

アナログICでは、トランジスタに加えて抵抗やコンデンサを使い、増幅、電源制御、信号変換などを行います。同じチップへデジタル回路とアナログ回路を載せるMixed-Signal ICもあります。

一つのSoCへCPU、GPU、メモリインターフェース、通信、画像処理など複数機能を統合する場合もあります。

前工程ではウェハ上に成膜、フォトリソグラフィ、エッチング、イオン注入、CMP、洗浄、検査を繰り返し、素子と多層配線を作ります。

その後、ウェハテスト、ダイシング、接続、封止、最終試験を経て、基板へ実装できる製品になります。先端パッケージでは複数のDieを組み合わせ、一つのシステムとして扱うこともあります。

トランジスタを小さくして数を増やすと、多くの機能を小さな面積へ載せられます。一方で、微細化に伴って漏れ電流、配線遅延、電力密度、発熱、製造ばらつき、設計コストが課題になります。

現在の性能向上は微細化だけでなく、回路設計、材料、3D構造、Chiplet、パッケージ、ソフトウェアまで含めて進められています。