半導体産業のキー企業とその役割：日本企業の競争優位性を探る

半導体製造は、シリコンウェハーを完成品の半導体チップに加工する複数の工程で構成されており、日本企業と海外企業がそれぞれ異なる役割を果たしています。本レポートでは、各カテゴリにおける企業の役割、重要性、収益性、そしてシェアについて詳細に分析します。また、特にファウンドリー市場の動向についても触れています。

※投資は自己責任で行い、DYORを行ってください。本記事はNFA。また、この記事の情報はAIを用いてTradeforceや各種産業業界誌より抽出、整理したものであり、データに誤りが含まれる可能性があることをご承知ください。あくまで個人勉強用としてご活用ください。

1. 素材供給

役割と重要性： 素材供給は、半導体製造の基礎であり、シリコンウェハーやフォトマスクといった重要な材料を提供します。これらの素材は、半導体の性能や製造効率を左右するため、極めて重要です。

主な企業とシェア：

• 信越化学工業（日本）：シリコンウェハー市場で27%のシェアを持つ世界トップ企業。

• SUMCO（日本）：シリコンウェハー市場で26%のシェアを占め、信越化学と共に業界をリード。

• AGC（日本）：フォトマスク市場で25%のシェアを保有。EUV（極端紫外線）リソグラフィ用マスクで高評価。

• HOYA（日本）：フォトマスク市場で35%のシェアを持ち、高解像度のマスク製造で強みを持つ。

収益性： 素材供給業界は、技術的な競争力と高い品質を維持し続けることができれば、非常に高い収益性を享受します。特に、シリコンウェハーやフォトマスクの需要が今後も増加するため、収益の向上が期待されます。

2. 製造装置

役割と重要性： 製造装置産業は、半導体製造プロセスを支える装置を提供し、半導体の精度や歩留まりに大きな影響を与えます。このカテゴリにはリソグラフィ装置、エッチング装置、成膜装置などが含まれます。

主な企業とシェア：

• ASML（オランダ）：EUVリソグラフィ装置の市場シェア100%。微細加工技術で圧倒的な競争力を持つ。

• 東京エレクトロン（日本）：エッチング装置で25%、成膜装置で25%のシェアを持つ日本のトップメーカー。

• LAMリサーチ（アメリカ）：エッチング装置市場で50%のシェアを占め、特に先端メモリやロジックの分野で強みを発揮。

• KLA（アメリカ）：検査装置市場で50%のシェア。ウェハーやフォトマスクの検査においてリーダーシップを発揮。

収益性： 製造装置産業は、高度な技術と装置の高単価により非常に高い収益性を誇ります。特に、EUVリソグラフィ装置や先端エッチング装置が高収益をもたらす主要な分野です。

3. 加工技術

役割と重要性： 加工技術は、ウェハー酸化処理、エッチング、リソグラフィなどのプロセス技術を含み、半導体チップの性能を決定します。

主な企業とシェア：

• ASML（オランダ）：リソグラフィ装置市場で60%のシェアを持ち、特にEUVリソグラフィにおいて他を圧倒。

• ニコン（日本）：リソグラフィ装置市場で20%のシェア。液浸リソグラフィでの実績が豊富。

• キヤノン（日本）：リソグラフィ装置市場で20%のシェア。特に中小型装置で強みを持つ。

• LAMリサーチ（アメリカ）：エッチング装置市場で50%のシェア。先端技術で世界中に供給。

収益性： 加工技術は、技術的な複雑さと高精度の要求により高い収益性を持っています。特にリソグラフィやエッチングの分野では、技術革新が収益性をさらに押し上げます。

4. 検査・計測

役割と重要性： 検査・計測カテゴリは、半導体製造の全過程で品質を保証するために不可欠な技術です。微細な欠陥を検出し、製品の信頼性を確保します。

主な企業とシェア：

• KLA（アメリカ）：検査装置市場で50%のシェア。ウェハーやフォトマスクの欠陥検出でリーダー。

• 日立ハイテク（日本）：計測装置で20%のシェアを持つ。高精度の計測技術を提供。

• レーザーテック（日本）：フォトマスク検査装置市場で70%のシェア。特にEUVリソグラフィ向け検査装置に強み。

収益性： 検査・計測産業は、技術的に高度であるため、装置の単価が高く、収益性も非常に高いです。微細化が進むにつれて、さらに高い収益が見込まれます。

5. アセンブリ・パッケージング

役割と重要性： アセンブリ・パッケージングは、製造された半導体チップを組み立て、外部環境から保護する工程です。パッケージングは、半導体の性能や信頼性を確保するために重要です。

主な企業とシェア：

• アドバンテスト（日本）：最終テスト装置市場で50%のシェアを持つ。

• ディスコ（日本）：バックグラインディングおよびダイシング装置市場で75%のシェアを占める。

• 住友ベークライト（日本）、日立化成（日本）：モールド材料や封止技術市場でそれぞれ35%のシェアを保有。

収益性： アセンブリ・パッケージングは、高い量産能力と高度な技術を必要とするため、収益性が高いです。特に、技術が進化するにつれて、モジュール化や高度化が進み、収益性も向上します。

6. 後工程

役割と重要性： 後工程は、シリコンウェハーから半導体チップを切り出し、複数のチップを高密度に接続するための工程を含みます。ここでは、2.5D/3Dパッケージングが主な役割を果たします。

主な企業とシェア：

• ダイシング（切り出し）：

  • ディスコ（日本）、東京精密（日本）、パナソニック コネクト（日本）。

• 配線・接合・張り合わせ：

  • 東京エレクトロン（日本）、芝浦メカトロニクス（日本）、キャノン（日本）。

• 封止（モールディング）：

  • TOWA（日本）。

• 検査：

  • アドバンテスト（日本）。

収益性： 後工程は、複数チップの縦積み技術や高密度配線技術が重要であり、日本企業が強みを発揮している分野です。この分野の技術革新により、収益性も高い水準にあります。

7. AI半導体の‘裏側’を支える技術

役割と重要性： AI半導体の性能を支える技術として、配線や接合、封止、検査技術が重要です。これらの技術は、AI半導体の高性能化と信頼性向上に直結します。

主な企業とシェア：

• 製造装置：

  • ディスコ（日本）、東京精密（日本）、パナソニック コネクト（日本）。

• 材料：

  • レゾナック・ホールディングス（日本）、大日本印刷（日本）、住友ベークライト（日本）。

• 配線基板：

  • 三菱ガス化学（日本）、日本電子（日本）。

収益性： AI半導体に関連する技術は、今後の市場成長が大きく見込まれており、日本企業が競争力を持つ分野です。AI技術の発展とともに、収益性がさらに高まることが予想されます。

8. ファウンドリー市場のシェア

役割と重要性： ファウンドリー市場は、半導体の受託生産を専門とする企業がしのぎを削る重要な市場です。ファウンドリー企業は、顧客の設計に基づき、半導体チップを製造する役割を担います。

主な企業とシェア（2023年時点）：

• 台湾積体電路製造（TSMC、台湾）：市場シェア59%。世界最大のファウンドリー企業であり、特に先端プロセス技術で圧倒的な競争力を持つ。

• サムスン電子（韓国）：市場シェア11%。TSMCに次ぐ規模で、先端技術とメモリ半導体の製造に強みを持つ。

• グローバルファウンドリーズ（アメリカ）：市場シェア6%。主に成熟プロセス技術に特化しており、安定した需要を持つ。

• 聯華電子（UMC、台湾）：市場シェア6%。ミッドレンジおよびマスプロダクションでの強みを持つ。

• 中芯国際集成電路製造（SMIC、中国）：市場シェア5%。中国最大のファウンドリー企業であり、国内市場での成長が顕著。

• 力晶積成電子（PSMC、台湾）：市場シェア1%。ニッチ市場での専門性と強みを持つ。

収益性： ファウンドリー市場は、規模の経済と技術革新が直接的に収益に影響を与えます。特に、TSMCやサムスンのような企業は、先端プロセスでの優位性を活かして高い収益を上げています。中国や台湾の企業も、特定市場での競争力を高めています。

結論：

日本企業は、素材供給、製造装置、検査・計測、アセンブリ・パッケージング、後工程、そしてAI半導体の支える技術において強い競争力を持っています。さらに、ファウンドリー市場においては、台湾のTSMCが圧倒的なシェアを持ち、韓国のサムスンやアメリカのグローバルファウンドリーズがこれに続いています。各市場での競争力を維持し、さらに強化するためには、技術革新と戦略的な投資が不可欠です。