半導体ウェハ（wafer）は、ICチップや電子機器の心臓部を支える重要な素材です。
特に、シリコンウェハは高精度な集積回路を支える基盤であり、半導体製造に欠かせない存在です。
本記事では、半導体ウェハの基本概念から、その製造方法、そして市場の動向に至るまでを詳しく解説します。
半導体ウェハの基礎
半導体ウェハとは？
半導体ウェハは、主にシリコンの単結晶から作られる円形の薄い板で、ICチップの基盤として使用されます。
高純度のシリコンインゴットを薄くスライスし、直径50mmから300mm程度のサイズで製造されます。
シリコンウェハは、その直径ごとに標準厚さが規定されており、例えば300mmウェハの場合、厚さは0.775mmです。
ウェハの製造プロセス
半導体ウェハは、まず高純度シリコンをインゴット（円柱状の結晶）に加工し、それを専用の切断機でスライスして作られます。
このウェハはさらに半導体製造装置を用いて、マスキングや露光、エッチングなどの加工を施され、ICチップの基盤となる微細な回路パターンが形成されます。
ウェハ上には、同じ回路パターンが縦横に並べられ、最終的にウェハを切断することで、半導体チップ（ダイ）が取り出されます。
このプロセスを「ダイシング」と呼びます。
ウェハサイズの進化
ウェハの直径が大きくなるほど、1枚のウェハから得られるチップの数が増え、製造効率が向上します。
しかし、直径の大きいウェハは、製造技術の難易度も上がるため、その生産には高い技術力が要求されます。
1990年代には200mmウェハが普及し、2000年代には300mmウェハが主流となりました。
現在でも300mmウェハが最も多く使用されていますが、それ以上の大口径化は技術的な壁に直面しています。
市場の動向と日本の役割
日本企業のリーダーシップ
世界のシリコンウェハ市場は、特に日本企業が圧倒的なシェアを占めています。
市場の過半数は、信越化学工業（信越半導体）とSUMCO（旧三菱住友シリコン）が占めており、これらの企業がシリコンウェハの供給をリードしています。
この日本企業の技術力は、半導体製造における安定した供給と高品質を支えています。
ウェハの将来展望
シリコンウェハの需要は、スマートフォンや自動運転技術、AI技術の発展に伴い今後も増加が見込まれます。
特に、これからの半導体業界では5G技術やエネルギー効率の向上が求められる中で、ウェハの技術革新が不可欠です。
まとめ
半導体ウェハは、現代のIT技術を支える重要な要素であり、特にシリコンウェハはICチップ製造の基盤となっています。
日本企業がリードするこの市場では、技術の進化とともに製造プロセスや材料の質がさらに向上していくでしょう。
これからも、半導体ウェハの役割は拡大し、未来の技術を支えていくことでしょう。