半導体産業の仕組みと日本企業の現在とは？

TL;DR

半導体産業は、設計、前工程、後工程の3段階と、それらを担うIDM、ファブレス、ファウンドリー、OSATなどの企業で成り立つ。日本の半導体メーカーは1990年以降に地位を落とした一方、製造装置と材料では現在も有力企業が活躍している。

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皆さん今週もお疲れ様です本日は反動体 産業の全て世界の先端企業から日本の メーカーの展望までこちらの本をご紹介し ていきたいと思います著者は菊正典さん 株式会社反動体エネルギー研究所顧問の方 です本日の動画ではこのようなポイントに ついてご紹介していきます反動体とは電気 を通す同体と電気をほとんど通さない絶縁 体の中間的な性質を持つものである日本 企業は80年代までは世界屈の反動体 メーカーであったが90年代以降没落した その理由について反動体製造工程は大きく 設計前工程後工程の3つに分けられる それぞれの主要企業などをご紹介このよう な内容になっておりますので是非最後まで ご覧になっていてください動画の目次この ようになっておりますYouTubeに タイムスタンプ入れておきますんでお好き ... Read More

Key Insights

• 半導体は、導体と絶縁体の中間的な電気特性を持ち、外部刺激や微量な不純物の添加によって性質が大きく変化する材料である。
• 半導体という言葉は、物質や材料だけでなく、それを用いて作られたデバイス、装置、集積回路まで広く指す場合がある。
• 半導体産業は、設計、ウエハー上に回路を作る前工程、組み立てとテストを行う後工程という3つの主要段階で構成される。
• IDMは、半導体の設計から製造、販売までを一貫して行う垂直統合型企業であり、Intel、サムスン、キオクシアなどが該当する。
• ファブレスは、自社工場を持たず開発と設計に特化する企業であり、NVIDIAやクアルコムのほか、大手IT企業も独自チップを設計している。
• ファウンドリーは、ファブレスや大手IT企業が設計した半導体の前工程を受託し、TSMCやサムスン電子などが代表的な企業である。
• 日本の半導体メーカーの衰退は、日米半導体協定、投資判断の弱さ、分業化への遅れ、用途を考える視点の不足などが重なった結果である。
• 日本企業は、半導体メーカーとしての世界的地位を落とした一方、丁寧なものづくりや高い切り替えコストを背景に、製造装置と材料で健闘している。

Questions & Answers

Q: 半導体とは何ですか？

半導体とは、電気を通す導体と、電気をほとんど通さない絶縁体の中間的な性質を持つ物質や材料である。圧力、加速度、温度、光などの外部刺激や、微量な不純物の添加によって、絶縁体に近づいたり導体に近づいたりする特徴がある。材料だけでなく、それを使ったデバイスや集積回路も広く半導体と呼ばれる。

Q: 半導体にはどのような種類と用途がありますか？

半導体には、最も多く使われているシリコンのほか、化合物半導体、酸化物半導体、有機半導体などがある。用途や求められる特性に応じて材料が使い分けられ、メモリ、イメージセンサー、機械学習用プロセッサ、AI用チップなど、日常的に使う多様なデバイスや集積回路の材料となっている。

Q: 半導体の製造工程はどのように分かれていますか？

半導体産業の工程は、大きく設計、前工程、後工程の3つに分けられる。設計では製品の機能や回路を決め、前工程では設計に基づいて半導体を製造する。後工程ではアセンブリとテストを行う。実際には各段階をさらに細かく分類でき、それぞれに製造装置会社や材料会社など多くの企業が関わっている。

Q: IDMとは何ですか？

IDMとは、半導体の設計から製造、販売までを一貫して行う垂直統合型のメーカーである。代表例としてIntel、サムスン、キオクシア、SKハイニックス、テキサス・インスツルメンツが挙げられる。ただし、すべてを単独で完結するわけではなく、周囲のEDA、IP、製造装置、材料などを提供する企業とも連携して事業を行う。

Q: ファブレスとファウンドリーの違いは何ですか？

ファブレスは自社で製造工場を持たず、半導体の開発と設計に特化する企業であり、NVIDIAやクアルコムが代表例である。ファウンドリーは、ファブレスや大手IT企業が設計した半導体の前工程を受託生産する企業で、TSMCなどが該当する。両者の分業により、設計企業は巨額の工場投資をせず製品開発に集中できる。

Q: OSATとは何ですか？

OSATとは、半導体製造における後工程を受託する企業であり、主にアセンブリとテストを担当する。設計された半導体の前工程を請け負うファウンドリーとは、担当する工程が異なる。動画で示された市場規模の比較では、前工程と後工程はおよそ85対15で、後工程は前工程よりも規模が小さく、目立ちにくい存在とされている。

Q: なぜ日本の半導体メーカーは衰退したのですか？

日本の半導体メーカーの衰退には複数の要因がある。日米半導体協定による価格や外国製品比率への制約、半導体事業が大企業の一部門で思い切った投資をしにくかったこと、IDMからファウンドリーへ向かう世界的な分業化への遅れ、何の目的で作るかという用途起点の視点が不足していたことなどが挙げられる。

Q: 日本企業は半導体産業のどの分野で強みがありますか？

日本企業は、半導体メーカーとしては1980年代の世界シェア50％という地位を失ったが、製造装置と材料では現在も健闘している。その背景として、どのように作るかを重視する姿勢や丁寧なものづくりが装置産業に適していたこと、利用企業にとって使い慣れた装置メーカーを変更するリスクが高く、切り替えコストも高いことが挙げられる。ただし、韓国や台湾の企業が台頭する可能性もあり、安泰ではない。

Summary & Key Takeaways

• 半導体は、電気を通す導体と、ほとんど通さない絶縁体の中間的な性質を持つ。圧力、加速度、温度、光などの刺激や微量な不純物の添加により、電気的な性質が大きく変わる点が特徴である。シリコンをはじめ、化合物半導体、酸化物半導体、有機半導体などがあり、メモリやイメージセンサーを含む多様なデバイスや集積回路に利用されている。

• 半導体産業の工程は、大きく設計、前工程、後工程に分けられる。設計から製造、販売まで一貫して行うIDMにはIntel、サムスン、キオクシアなどがあり、設計に特化するファブレスにはNVIDIAやクアルコムがある。前工程の受託生産はTSMCなどのファウンドリー、組み立てとテストを担う後工程はOSATが担当し、装置会社や材料会社も産業を支えている。

• 日本企業は1980年代に世界シェア50％を握るほど強かったが、1990年をピークに半導体メーカーとしての地位を落とした。日米半導体協定、企業内で半導体事業が一部門にとどまったこと、巨額投資への対応不足、世界的な分業化への遅れ、用途を起点とする発想の不足などが複合的な原因として挙げられる。一方、製造装置と材料では日本企業が現在も健闘している。