半導体製造工程マップ
設計からパッケージまでの各工程を「何をするのか / 必要な装置・部材 / 担う企業」の視点で整理した学習用リファレンス。日本の上場企業は証券コード付き (4桁)、海外・非上場は薄字で表記。本文中の点線付きの語はカーソルを合わせると解説が表示され、クリックで移動する — 銅色の点線は用語集 (18) へ、青系の点線は該当する工程セクションへ。
前工程は同じ基本サイクル (成膜→リソグラフィ→エッチング→洗浄) を層ごとに繰り返す。先端ロジックでは総工程数 1,000 超・所要 3 か月に及ぶ。
全体像 — 工程は大きく 3 段階
OVERVIEW
半導体チップは「ウェハという円盤の上に、写真の焼き付けに似た手順で回路を層状に積み上げ、最後に切り出して包装する」ことで作られる。トランジスタを作る下層 (FEOL) と、それらを銅配線で結ぶ上層 (BEOL) を合わせて数十層。1 層ごとに「成膜 → リソグラフィ → エッチング → 洗浄」の基本サイクルを回すため、先端品では総工程数が 1,000 を超える。業界では次の 3 段階に大別する。
- 前工程 (Front-end) — ウェハ表面にトランジスタと配線を形成する。クリーンルーム内でウェハ単位で処理。装置・材料の技術難度が最も高く、投資額の大半 (ファブ建設費の 7〜8 割が前工程装置) を占める。
- 後工程 (Back-end) — 完成したウェハをチップに切り分け、基板に接続し、樹脂で封止し、検査する。従来は労働集約的な「格下」扱いだったが、HBM や CoWoS など「先端パッケージ」が性能を左右するようになり、前工程並みの精度が要求される主戦場に変わった。
- テスト — 前工程後のウェハテストと、後工程後の最終テスト。専用テスタとプローブ類を使う。チップの高機能化でテスト時間 = コストが増え続けている。
微細化の歴史 — トランジスタ構造と露光技術はセットで進む
「ノード (nm)」は世代の呼称で、実寸法とは乖離している。重要なのは各世代でトランジスタの構造と露光方式が転換してきたこと。構造転換のたびに必要な装置・材料が入れ替わり、勝ち組メーカーも入れ替わる。
| 年代 | ノード | トランジスタ構造 | 露光 | 備考 |
|---|---|---|---|---|
| 〜2000s | 350〜65nm | プレーナ (平面) 型 | i線 → KrF → ArF | 単純な縮小で性能向上できた時代 |
| 2007〜 | 45〜22nm | プレーナ + 歪み Si・High-k/メタルゲート | ArF 液浸 | 材料工学で微細化を延命 |
| 2011〜 | 22〜10nm | FinFET (立体フィン型) | ArF 液浸 + マルチパターニング | Intel が先行。成膜・エッチ工程が急増 |
| 2019〜 | 7〜3nm | FinFET | EUV 量産投入 | TSMC N7+ が初。EUV レイヤー数が競争力に |
| 2025〜 | 2nm〜 | GAA (ナノシート) + 裏面電源 (BSPDN) | EUV / High-NA EUV | TSMC・Samsung・Intel・Rapidus が競争中 |
カネの流れ — どこに市場があるか
- 半導体市場 (チップ売上) は年 6,000〜7,000 億ドル規模。うちメモリが 2〜3 割で、価格変動が激しくサイクルを主導する
- 前工程装置 (WFE) 市場は年 1,000 億ドル規模。AMAT・ASML・Lam・TEL・KLA の上位 5 社で大半を占める
- 材料 市場は年 700 億ドル規模。単価は小さいが消耗品なので稼働率に連動する安定収益
- チップメーカーの設備投資 (capex) が装置・材料メーカーの売上の源泉。capex 計画の増減が装置株の最重要指標
シリコンサイクル
半導体業界は 3〜4 年周期の好不況 (シリコンサイクル) を繰り返してきた。仕組みは「需要増 → 各社一斉増産投資 → 2 年後に供給過剰 → 価格暴落 → 投資凍結 → 需給逼迫 → 再び需要増」という設備投資の時間差による在庫循環。特にメモリ (DRAM/NAND) は同質的なコモディティのため振幅が大きい。
ビジネスモデルの分業
チップの企画から実装までの間に、次のような専業レイヤーが挟まっている。上 4 行が「チップを作る側」の基本 4 形態、以降がそれを支える・つなぐ層。
| 役割 | 内容 | 主な企業 |
|---|---|---|
| ファブレス | 設計専業。製造はファウンドリに委託 | NVIDIA・AMD・Qualcomm・Broadcom (米) / ソシオネクスト 6526・メガチップス 6875 |
| ファウンドリ | 受託製造専業。先端ロジックは TSMC 一強 | TSMC (台)・Samsung (韓)・Intel Foundry (米)・GlobalFoundries (米)・UMC (台) / Rapidus (非上場・2nm を 2027 量産目標) |
| IDM | 設計から製造まで一貫。メモリ・パワー・センサに多い | Intel・Samsung・Micron・SK hynix / キオクシアHD 285A・ソニーG 6758 (イメージセンサ世界首位)・ローム 6963・三菱電機 6503 (パワー) |
| ファブライト | IDM とファブレスの中間。自社工場を持ちつつ先端品はファウンドリ委託 | ルネサス 6723・Infineon (独)・NXP (蘭) |
| EDA / IP | 設計ツールと設計資産 (回路ブロック) のライセンス販売。製造装置を売らずに全チップから収益を得る | Synopsys・Cadence (米)・Siemens EDA (独)・Arm (英) |
| デザインハウス | 設計の受託 (ASIC 設計サービス)。自社チップを持たない企業とファウンドリの橋渡し。AI チップ内製ブームの裏方 | Alchip・GUC (台・TSMC 系)・Faraday (台) / 日本にも中小多数 |
| OSAT | 後工程 (組立・テスト) の受託 | ASE (台)・Amkor (米)・JCET (中) / アオイ電子 6832 |
| テストハウス | テスト工程だけの受託専業 (OSAT 機能の専業化) | KYEC (台) / テラプローブ 6627 |
| 装置 | 製造装置。工程ごとに寡占構造 | AMAT・Lam・KLA (米)・ASML (蘭) / 東京エレクトロン 8035 ほか日本勢多数 |
| 材料 | ウェハ・薬液・ガス・部材。日本の牙城 | 信越化学 4063・レゾナックHD 4004・JSR (非公開化) ほか多数 (各工程の表を参照) |
| 商社・流通 | 半導体の販売代理・在庫調整。技術サポート込みの日本特有の厚い流通層。川下需要の温度計 | マクニカHD 3132・加賀電子 8154・レスターHD 3156・リョーサン菱洋HD 167A・東京エレクトロンデバイス 2760 |
- システム企業の自社設計 (インハウス化) — Apple (M/A シリーズ)・Google (TPU)・Amazon (Graviton/Trainium)・Tesla などの最終製品メーカーが半導体企業を介さず自社チップを設計する近年の大潮流。「ファブレスの顧客がファブレス化」しており、恩恵はファウンドリ (TSMC)・デザインハウス・EDA/IP に流れる
- 研究コンソーシアム — imec (ベルギー) が先端プロセス研究の中立ハブで、装置・材料メーカーも共同研究に参加。日本は LSTC/産総研が Rapidus を支援する構図
- 日本の立ち位置: 強みは「完成品」より製造装置と材料。装置は世界シェア約 3 割、材料は分野によっては 5 割超〜独占。半導体関連株の大半はこの 2 層に属する
- 3 層構造で読む: ①装置 (capex 連動・受注先行)、②消耗品・材料 (稼働率連動・遅行)、③インフラ (工場建設連動・最先行)。同じニュースでも反応する層が異なるため、銘柄がどの層かの分類が分析の出発点になる (17 の相関表参照)
- サイクルの現在地を測る定点指標: DRAM/NAND のスポット価格、TSMC・Samsung・Micron など大手の capex 計画、WFE 市場予測、SEMI のウェハ出荷面積統計、主要装置メーカーの受注高。この 5 つで景気のどの位置にいるかをおおむね特定できる
- AI サイクルの特殊性: 2023 年以降はロジック・HBM 主導で、汎用メモリと別々に動く「二重サイクル」になっている。従来の「メモリ主導」の物差しだけでは読み誤る
- リスク: 対中輸出規制の拡大 (各社の中国売上比率に注意) と、中国の成熟ノード大増産による汎用チップの価格下落圧力
設計・フォトマスク
DESIGN / PHOTOMASK
回路を EDA ツールで設計し、その回路パターンを石英ガラス板に描画したもの (原版) がフォトマスク。リソグラフィ工程でこのマスク越しに光を当て、パターンをウェハに転写する。1 チップの製造には層ごとに 1 枚、計数十〜百枚超のマスクセットが必要で、先端ロジックでは 1 式数億〜十数億円に達する。
設計フロー — 「テープアウト」までの流れ
- EDA は Synopsys・Cadence・Siemens EDA の 3 社寡占。設計フロー全体が特定ツールに固定化されるため参入障壁が極めて高い
- IP コア — CPU コア (Arm)、インターフェース (PCIe・HBM PHY 等) は既製の設計資産を購入して組み込む。RISC-V はオープン規格の対抗軸
- 先端ノードの設計費は 1 チップ数百億円規模に高騰 → 設計できる企業が減り、大手ファブレスへの集中が進む
フォトマスクの構造 — 世代で別物になる
| 種類 | 構造 | 用途 |
|---|---|---|
| バイナリマスク | 石英基板 + クロム遮光膜 | 成熟世代 (i線・KrF) |
| 位相シフトマスク (PSM) | 光の位相差で解像度を上げる半透過膜付き | ArF 世代の主流 |
| EUV マスク | 反射型: Mo/Si を 40〜50 層積んだ多層膜ミラー + 吸収体。透過ではなく反射でパターンを転写 | EUV 世代。ブランクスの無欠陥化が最難関 |
マスク製造のサブ工程
- OPC (光近接効果補正) — 光の回折で転写パターンが歪むのを見越して、マスク側の図形をあらかじめ変形させておく計算処理。1 マスクの補正計算に GPU クラスタを回す規模で、NVIDIA cuLitho のような GPU 高速化が話題になった領域
- マルチビーム描画 — 従来の可変成形ビーム 1 本では曲線 OPC パターンの描画時間が爆発するため、数十万本のビームで並列描画するマルチビーム機に世代交代中
- ペリクル — マスク表面への異物付着を防ぐ透明防塵カバー。異物が乗っても焦点面から外れるため転写されない仕組み。EUV 用は 13.5nm を透過する極薄膜が必要で技術難度が高い
装置・部材と企業
| 区分 | 品目 | 主な企業 |
|---|---|---|
| 設計 | EDA ツール | Synopsys・Cadence・Siemens EDA (米/独・3 社寡占) |
| 設計 | IP コア (CPU 等) | Arm (英) / RISC-V 陣営 |
| 材料 | マスクブランクス | HOYA 7741 (EUV 向け首位)・AGC 5201 (EUV 参入で 2 社体制) |
| 製造 | フォトマスク製造 (専業) | テクセンドフォトマスク 429A (旧 TOPPAN 系、専業世界最大手・2025 年上場)・大日本印刷 7912・SKエレクトロニクス (非上場) / Photronics (米) — 最先端はチップメーカー内製も多い |
| 装置 | 電子ビームマスク描画装置 | ニューフレアテクノロジー (東芝系・非上場、首位)・日本電子 6951 / IMS Nanofabrication (墺・Intel 傘下、マルチビーム) |
| 装置 | マスク欠陥検査 | レーザーテック 6920 (EUV マスク・ブランクス検査を事実上独占。ACTIS シリーズ)・KLA (米・光学系) |
| 材料 | ペリクル | 三井化学 4183 (首位、EUV 対応)・旭化成 3407 |
| 部材 | マスクケース・搬送容器 | 信越ポリマー 7970 / Entegris (米) |
- 需要ドライバー: EUV レイヤー数の増加と、マスクセット枚数 = 設計活性。AI チップの設計ラッシュはテープアウト数を押し上げ、マスク・EDA・IP のすべてに効く
- 企業と見るべき指標: レーザーテックは受注から売上計上まで 1〜2 年のラグがある受注残ビジネスで、株価は受注高の変化率に敏感 (売上を見ても遅い)。High-NA 対応検査機の受注が次の成長レバー。HOYA は EUV ブランクスの数量、ニューフレア・日本電子はマルチビーム描画への世代交代が焦点
- 収益特性: 検査・描画装置は受注先行型。ブランクス・マスクは枚数連動の消耗型。EDA/IP (海外勢) は全チップから薄く徴収するストック型で最もディフェンシブ
- リスク: レーザーテックの独占は EB 検査など代替方式の成熟で将来崩れうる。先端マスクはチップメーカー内製が主流のため、マスク専業 (TOPPAN・DNP) の恩恵は成熟品寄りに偏る
シリコンウェハ製造
SILICON WAFER
チップの土台となる、純度 99.999999999% (イレブンナイン) の単結晶シリコン円盤。「原子レベルで平坦・無欠陥・無歪み」が要求される、素材産業の極致のような製品。
製造のサブ工程
- CZ 法 (チョクラルスキー法) — 石英坩堝で多結晶シリコンを約 1,420℃ で溶融し、種結晶を浸けて回転させながら数日かけてゆっくり引き上げる。回転速度・温度勾配・引き上げ速度で結晶品質 (酸素濃度・欠陥密度) が決まる。1 本のインゴットは長さ 2m・重さ数百 kg 級
- スライス — ダイヤモンド砥粒を固着した極細ワイヤで数百枚を同時切断。切りしろ (カーフ) を減らすことが歩留まりに直結
- 仕上げ研磨 — 平坦度はナノメートルオーダー。「300mm ウェハの平坦度」は東京ドームの敷地で数 mm の凹凸に相当する精度
- エピタキシャルウェハ — 表面に無欠陥の単結晶シリコン層を気相成長させた高品位品。ロジックやイメージセンサ向け。付加価値が高くウェハメーカーの収益源
- SOI ウェハ — 絶縁膜を埋め込んだ特殊ウェハ (信越化学が強い)。RF・低消費電力用途
ウェハの種類と品質指標
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 口径の変遷 | 100 → 125 → 150 → 200mm → 300mm (2001 年頃〜主流)。450mm 化は投資対効果が合わず業界全体で断念 → 以後は微細化と積層で対応 |
| 品質指標 | 平坦度 (フラットネス)・COP (結晶起因欠陥)・金属汚染・酸素濃度・抵抗率の面内均一性 |
| 用途グレード | ポリッシュト (研磨のみ) < エピ (ロジック向け) < SOI。テスト・ダミー用途には安価な再生ウェハを使う |
装置・部材と企業
| 区分 | 品目 | 主な企業 |
|---|---|---|
| 材料 | シリコンウェハ | 信越化学 4063 (首位)・SUMCO 3436 / GlobalWafers (台)・Siltronic (独)・SK siltron (韓) — 上位 5 社で 9 割、日本 2 社で過半 |
| 材料 | 多結晶シリコン (半導体グレード) | トクヤマ 4043 / Hemlock (米)・Wacker (独) |
| 部材 | 石英坩堝 | 信越石英 (信越化学系)・クアーズテック (非上場) |
| 材料 | 再生ウェハ (テスト・ダミー用) | RS Technologies 3445 (世界首位) |
| 材料 | SiC ウェハ (パワー半導体) | レゾナックHD 4004 / Wolfspeed・Coherent (米)・中国勢が急追 |
| 装置 | ウェハ研磨・平坦化・検査装置 | 東京精密 7729・スピードファム (OBARA GROUP 6877 傘下、両面研磨で世界大手)・レーザーテック 6920 (ウェハ検査) |
- 需要ドライバー: ウェハ出荷面積 (SEMI 四半期統計) が業界の生産数量を映す一次データ。300mm 新工場の立ち上げが中期需要を決める
- 企業と見るべき指標: 信越・SUMCO は稼働率・長期契約 (LTA) の価格改定・顧客在庫月数。決算説明に「顧客の在庫調整」の文言が出る/消えるのが転換点のシグナル。RS Technologies の再生ウェハはテストウェハ消費 = ファブ稼働率に連動
- 収益特性: 消耗型だが装置株より遅行する (チップ生産が回復してから数量が戻る)。LTA が下値を支える一方、スポット分は市況で振れる
- リスク: メモリ減産の直撃を最も受けやすい層。各社の能力増強が同時に立ち上がると供給過剰になる (過去のサイクルで繰り返し発生)
成膜・酸化 — 薄膜を積む
DEPOSITION / OXIDATION
ウェハ表面に絶縁膜・導電膜・半導体膜を数ナノメートル単位で積む工程。回路は「膜を積む → リソグラフィで型を作る → 不要部分を削る」の繰り返しで立体的に作られるため、成膜は前工程で最も回数が多い。膜の種類 (絶縁体か金属か)・要求される被覆性・温度制約によって方式を使い分ける。
成膜方式の比較
| 方式 | 原理 | 主な用途 | 特徴 |
|---|---|---|---|
| 熱酸化 | 高温炉 (800〜1,100℃) で Si 表面を酸化 | ゲート酸化膜・素子分離 | 最高品質の SiO2。Si 自体を消費して成長 |
| CVD | 原料ガスを熱やプラズマで反応させ堆積。LPCVD (低圧・高温・バッチ) / PECVD (プラズマ・低温・枚葉) 等 | 層間絶縁膜・SiN・poly-Si・W | 量産の主力。段差被覆性と成膜速度のバランス |
| ALD | 原料ガスとパージを交互に繰り返し1 原子層ずつ自己制限的に堆積 | High-k ゲート絶縁膜・バリア膜・3D 構造の内壁 | 被覆性が完璧だが遅い。微細化・立体化の主役 |
| PVD (スパッタ) | Ar イオンを金属ターゲットに衝突させ、弾き出た原子を付着 | 電極・バリアメタル・シード層 | 金属膜の主力。被覆性は劣る (見通し成膜) |
| 電解めっき (ECD) | 液中で電気化学的に Cu を析出 | Cu 配線 (ダマシン)・TSV | 溝や孔を Cu で埋める。添加剤の化学が鍵 |
| エピタキシャル成長 | 下地の結晶に揃えて単結晶を気相成長 | ソース/ドレイン (SiGe)・パワー半導体 | 結晶品質そのものを作る成膜 |
何の膜を積んでいるのか
| 膜 | 役割 | 関連材料 |
|---|---|---|
| SiO2 / SiN | 絶縁・保護・ハードマスク | シラン・TEOS・アンモニア等の特殊ガス |
| High-k (HfO2 等) | ゲート絶縁膜 (リーク電流抑制) | Hf 系プリカーサ (ALD 用有機金属) |
| poly-Si | ゲート電極・3D NAND チャネル | シランガス |
| W / TiN / Ta | コンタクト・バリアメタル | WF6 ガス・スパッタターゲット |
| Cu | 多層配線 (BEOL) | めっき液・Cu ターゲット (シード層) |
| low-k | 配線間の絶縁 (寄生容量低減) | 有機シリカ系 CVD 原料 |
装置・部材と企業
| 区分 | 品目 | 主な企業 |
|---|---|---|
| 装置 | 縦型炉 (酸化・拡散・バッチ ALD) | KOKUSAI ELECTRIC 6525 (バッチ成膜で首位級)・東京エレクトロン 8035 — 2 社寡占 |
| 装置 | CVD / 枚葉 ALD | AMAT (米)・Lam Research (米)・東京エレクトロン 8035 / ASM International (蘭・ALD 首位) |
| 装置 | スパッタ (PVD) | AMAT (米・圧倒的首位)・アルバック 6728・キヤノンアネルバ (キヤノン 7751 系) |
| 装置 | Cu めっき (ECD) | Lam Research・AMAT (米)・荏原製作所 6361 (パッケージ向け) |
| 材料 | 特殊ガス (シラン・アンモニア・WF6 等) | 日本酸素HD 4091・エア・ウォーター 4088・住友精化 4008・レゾナックHD 4004・セントラル硝子 4044 / Linde・Air Liquide (欧) |
| 材料 | プリカーサ (High-k・金属前駆体) | ADEKA 4401・トリケミカル研究所 4369・高純度化学研究所 (非上場) / Merck・DuPont (独/米) |
| 材料 | スパッタリングターゲット | JX金属 5016 (半導体用で世界首位級)・東ソー 4042・三菱マテリアル 5711・アルバック 6728 |
技術トレンド
- 3D NAND 高層化 (300 層級) — 積層数増 = 成膜回数増。バッチ装置 (KOKUSAI) とプリカーサの数量が比例的に伸びる
- GAA / ナノシート — チャネルを ALD で包み込む構造になり、ALD 依存度がさらに上昇 (ASM・TEL が恩恵)
- 配線材料の転換 — 微細配線で Cu の抵抗が急増し、W → Mo (モリブデン) や Ru (ルテニウム) への置換が進行中。ターゲット・プリカーサ材料の交代が起きる
- 裏面電源供給 (BSPDN) — ウェハ裏面に電源配線を作る新構造。成膜・研磨・接合の工程が丸ごと追加される
- 需要ドライバー: NAND 高層化・GAA・裏面電源・W→Mo 転換 — いずれも「成膜回数の増加」に帰着する。技術転換のたびに装置更新と新材料の採用が発生する構造成長
- 企業と見るべき指標: KOKUSAI はバッチ炉主体で NAND capex への感応度が特に高い。トリケミカル・ADEKA のプリカーサは「積層数 × ウェハ投入枚数」の数量成長。JX金属のターゲットは数量成長 + 金属市況の二重要因
- 収益特性: 装置は capex 連動で振幅大、プリカーサ・特殊ガスは稼働連動で安定。「装置で攻め、材料で守る」の組み合わせがこの工程の定石
- リスク: メモリ capex の谷では装置受注が急減する (KOKUSAI は 2023 年に経験)。材料側も顧客の在庫圧縮局面では一時的に数量が落ちる
リソグラフィ — 回路を焼き付ける
LITHOGRAPHY
感光材 (フォトレジスト) をウェハに塗り、フォトマスク越しに光を当ててパターンを転写し、現像で不要部分を溶かす。微細化を直接決める最重要工程で、前工程コストの 3 割前後を占める。解像度はレイリーの式 R = k1·λ/NA で決まり、「波長 λ を短く」「レンズの開口数 NA を大きく」「プロセス係数 k1 を工夫で下げる」の 3 方向で進化してきた。
トラック内のサブ工程 (1 レイヤーごとに繰り返す)
塗布と現像を担うコータ/デベロッパは露光装置に直結され「トラック」と呼ばれる。露光装置の処理能力 (毎時 200 枚前後) を止めないことが至上命題。
露光技術の世代
| 世代 | 波長 | 解像度目安 | 装置・備考 |
|---|---|---|---|
| i線 | 365nm | 〜350nm | 水銀ランプ。成熟・パワー半導体で現役。ニコン・キヤノン |
| KrF | 248nm | 〜130nm | エキシマレーザー。3D NAND などで今も大量に使用 |
| ArF ドライ | 193nm | 〜65nm | エキシマレーザー |
| ArF 液浸 | 193nm (実効 134nm) | 〜38nm ハーフピッチ | レンズとウェハの間を水で満たし NA を 1.35 に。マルチパターニングと組み合わせ 7nm 世代まで牽引 |
| EUV | 13.5nm | 〜13nm ハーフピッチ | ASML 独占。1 台 2〜3 億ユーロ。光がレンズを透過しないため全反射光学系・真空内露光 |
| High-NA EUV | 13.5nm (NA 0.55) | 〜8nm | EXE 系、1 台 3.5 億ユーロ超。Intel が先行導入、2nm 以降の本命 |
- マルチパターニング (SADP/SAQP) — 1 回で解像できないパターンを、成膜とエッチングを組み合わせて 2 分割・4 分割で作る技法。ArF 液浸の寿命を延ばしたが工程数が爆発する → EUV 1 回で置き換えると成膜・エッチ工程が減る、という綱引きが装置需要を左右する
- EUV 光源 — 錫 (Sn) の液滴に高出力 CO2 レーザーを毎秒 5 万発当ててプラズマ化し 13.5nm を発生させる力技。出力 (250W→500W) がスループットの上限を決める
- レジストの化学 — 現在の主流は化学増幅型 (CAR: 光酸発生剤が触媒的に反応を増幅)。EUV では感度・解像度・ラフネス (LWR) の三律背反が課題で、金属酸化物レジスト (JSR が買収した Inpria) など新方式が競う
- ナノインプリント (NIL) — 型を押し付けて転写するキヤノン独自路線。キオクシアと NAND 向けに開発中。光を使わないため装置が安価だが欠陥管理が課題
装置・部材と企業
| 区分 | 品目 | 主な企業 |
|---|---|---|
| 装置 | EUV 露光装置 | ASML (蘭・完全独占) |
| 装置 | ArF / KrF / i線 露光装置 | ASML (蘭・首位)・ニコン 7731・キヤノン 7751 (成熟ノード向けで復権、NIL も開発) |
| 装置 | コータ/デベロッパ (塗布現像) | 東京エレクトロン 8035 (シェア約 9 割、EUV 対応はほぼ独占)・SCREEN HD 7735 |
| 材料 | フォトレジスト | JSR (JIC 傘下・非公開化)・東京応化工業 4186 (EUV で首位級)・信越化学 4063・住友化学 4005・富士フイルム 4901 — 日本勢で世界シェア約 9 割 |
| 材料 | レジスト原料 (感光材・モノマー・樹脂) | 東洋合成工業 4970 (光酸発生剤 世界シェア5割超)・大阪有機化学工業 4187 (ArF/EUV 用モノマー首位級)・群栄化学工業 4229・ダイトーケミックス 4366・日本曹達 4041・KHネオケム 4189 (高純度溶剤) |
| 材料 | 反射防止膜・SOC (下層膜) | 日産化学 4021・レジスト各社 |
| 材料 | 現像液・剥離液 (TMAH 等) | トクヤマ 4043・三菱ガス化学 4182 |
| 部材 | 露光光源 (エキシマレーザー) | ギガフォトン (コマツ 6301 子会社)・Cymer (ASML 傘下) — 2 社寡占 |
| 部材 | EUV ミラー・光学系 | Zeiss SMT (独・ASML と一体) |
| 部材 | 合成石英 (レンズ・マスク基板) | AGC 5201・信越石英 (信越化学系)・東ソー 4042 |
- 需要ドライバー: EUV レイヤー数の増加が本丸 (独占・寡占グループ全体に効く)。加えて車載・パワー向けの成熟ノード投資が i線〜ArF 装置の需要を支える
- 企業と見るべき指標: ASML の受注・ガイダンスは半導体業界全体の最重要先行指標。TEL の塗布現像は EUV 採用拡大でほぼ独占が強化される構図。ニコンは ArF 液浸の巻き返しと中国向け比率。レジスト各社は EUV 比率上昇による単価ミックス改善 (先端品の単価は桁違い)
- 収益特性: 露光装置は超高額・受注先行で振幅大。レジスト・現像液は枚数連動で安定成長。「独占度が高い= 景気が悪くてもシェアは失わない」のがこの工程群の強み
- リスク: マルチパターニング → EUV 置換は成膜・エッチ装置には工程数減 (微減要因)。対中規制は ArF 以下へ拡大余地があり、中国比率の高い装置企業に影響。NIL が NAND で本格化すると特定レイヤーの露光需要を侵食
エッチング — 不要部分を削る
ETCHING
リソグラフィで転写したレジストパターンをマスクにして、下地の膜を削り取る工程。「垂直に・狙った膜だけを・原子レベルの精度で」削ることが要求され、微細化が進むほどリソグラフィと並ぶボトルネックになっている。
ドライエッチング (RIE) の原理
- 真空チャンバ内でエッチングガスを高周波でプラズマ化 → イオンとラジカル (反応性の高い中性種) が発生
- イオンは電界でウェハに垂直に加速され物理的に叩く (異方性 = 垂直加工)、ラジカルは化学反応で削る (選択性)。この物理と化学の合わせ技が RIE (反応性イオンエッチング)
- 削りたい膜だけ削れて下地やマスクが残る比率を選択比と呼び、レシピ設計の中心課題
- プラズマ源は 2 方式: CCP (容量結合・高イオンエネルギー → 深孔向け) / ICP (誘導結合・高密度 → 微細パターン向け)
用途別のガス化学
| 削る膜 | 主なガス | 備考 |
|---|---|---|
| SiO2 / SiN | CF4・C4F8・CHF3 (フルオロカーボン系) | 3D NAND 深孔の主役。ポリマー堆積と削りのバランス制御 |
| Si (トレンチ・ゲート) | SF6・Cl2・HBr | Bosch プロセス (堆積と削りを交互) で深掘り |
| 金属 (Al・W・TiN) | Cl2・BCl3 | Cu は削れないため後述のダマシン法で対応 |
| ウェット (等方) | フッ酸 (SiO2)・熱リン酸 (SiN) | 犠牲層の除去・全面剥離。3D NAND の犠牲 SiN 除去などで健在 |
最先端の課題と技術
- HARC エッチング — 3D NAND のメモリホールはアスペクト比 50 超 (直径 100nm・深さ 6μm 級) を一括で貫く最難関加工。エッチング時間が長く装置台数が大量に要る = 積層数増は装置需要増
- 極低温 (クライオ) エッチング — ウェハを -60℃ 以下に冷やして副反応を抑え、深孔をより速く垂直に掘る新技術。TEL・Lam が量産投入し NAND 世代交代の鍵
- ALE (原子層エッチング) — ALD の逆で 1 原子層ずつ削る。GAA のナノシート加工など原子精度が必要な箇所に浸透中
- パターニング連携 — マルチパターニング (SADP/SAQP) はリソグラフィではなく実は成膜+エッチングの技術。エッチング装置メーカーの守備範囲が広がっている
装置・部材と企業
| 区分 | 品目 | 主な企業 |
|---|---|---|
| 装置 | ドライエッチング装置 | Lam Research (米・首位、メモリ強)・東京エレクトロン 8035・AMAT (米)・日立ハイテク (日立 6501 完全子会社) — 上位 3 社で 9 割 |
| 材料 | エッチングガス (フッ素系特殊ガス) | 関東電化工業 4047・セントラル硝子 4044・ダイキン工業 6367・レゾナックHD 4004・住友精化 4008 |
| 材料 | 高純度フッ酸 (ウェット用) | ステラケミファ 4109・森田化学工業 (非上場) — 2 社で世界シェア大半 |
| 材料 | 高純度リン酸・薬液 | ラサ工業 4022・三菱ケミカルG 4188 |
| 部材 | Si 電極 (プラズマ電極板) | 三菱マテリアル 5711・SUMCO 3436・クアーズテック (非上場) |
| 部材 | SiC・石英・セラミック製チャンバ部品 | フェローテックHD 6890・東海カーボン 5301・京セラ 6971・信越石英 (信越化学系) |
- 需要ドライバー: NAND 積層数 (HARC 装置台数が比例的に増える)、クライオエッチングへの世代交代 (既存装置の置き換え需要)、ロジックのマルチパターニング工程の残存
- 企業と見るべき指標: Lam・TEL のエッチング受注は NAND capex 再開の最速シグナル。フェローテック・東海カーボンの SiC 部品と関東電化のガスは稼働率 (ウェハ投入枚数) 連動
- 収益特性: 装置 (振幅大) と消耗品 (チャンバ部品・電極・ガス = 稼働連動で低ベータ) の 2 層構造。消耗品はファブが動く限り売れ続けるため、装置株より業績のブレが小さい
- リスク: 特殊ガスは市況性があり供給過剰で価格が下がる。部品は中国ファブのローカル調達への置き換え圧力。クライオ世代交代で旧方式向け部品・薬液の構成が変わる可能性
洗浄 — 異物ゼロを維持する
CLEANING
各工程の前後でパーティクル・金属汚染・有機物・自然酸化膜を除去する。全工程数の 2〜3 割を洗浄が占めるとも言われる縁の下の工程。微細化でパターンが繊細になるほど「異物の許容サイズが小さくなる」×「洗浄でパターンを壊せない」の両立が難しくなる。
標準的な薬液メニュー (RCA 洗浄系)
| 薬液 | 組成 | 落とすもの |
|---|---|---|
| SPM | 硫酸 + 過酸化水素 | 有機物・レジスト残渣 (強力) |
| SC-1 (APM) | アンモニア + 過酸化水素 | パーティクル (軽くエッチングして持ち上げる) |
| SC-2 (HPM) | 塩酸 + 過酸化水素 | 金属汚染 |
| DHF | 希フッ酸 | 自然酸化膜 |
| オゾン水・機能水 | O3 溶解超純水 | 有機物 (薬液使用量削減のトレンド) |
方式と乾燥技術
- 枚葉式 — 1 枚ずつスピンさせながら薬液を吹き付ける。パターン倒壊リスクが低く先端の主流。SCREEN の主戦場
- バッチ式 — 50 枚を薬液槽に一括浸漬。スループット重視の工程で健在
- 乾燥が最難関 — 水の表面張力が微細パターンを倒す (パターン倒壊)。IPA 置換 → マランゴニ乾燥 → 表面張力ゼロの超臨界 CO2 乾燥 (3D NAND 向け、TEL) へ進化
- 物理洗浄 — 二流体ジェット・メガソニック (超音波)。物理力とダメージのトレードオフ
装置・部材と企業
| 区分 | 品目 | 主な企業 |
|---|---|---|
| 装置 | 枚葉洗浄装置 | SCREEN HD 7735 (世界首位)・東京エレクトロン 8035・Lam Research (米)・芝浦メカトロニクス 6590 |
| 装置 | バッチ洗浄・特殊洗浄 | SCREEN HD 7735・ジェイ・イー・ティ 6228・芝浦メカトロニクス 6590 |
| 装置 | 超臨界乾燥 (3D NAND) | 東京エレクトロン 8035 |
| 材料 | 過酸化水素・アンモニア・薬液 | 三菱ガス化学 4182・三菱ケミカルG 4188・住友化学 4005・ステラケミファ 4109 (フッ酸) |
| 材料 | IPA (乾燥用)・機能水装置 | トクヤマ 4043・三菱ケミカルG 4188・栗田工業 6370 |
| 設備 | 超純水製造装置 (18.2MΩ·cm) | 栗田工業 6370・オルガノ 6368・野村マイクロ・サイエンス 6254 — 3 社寡占 |
| 部材 | 薬液フィルタ・純化部材 | Entegris・Pall (米)・日本ポール (Pall 系) |
- 需要ドライバー: 新工場建設 (超純水は着工と同時に受注が立つ) と、微細化による洗浄工程数の増加 (全工程の 2〜3 割を占め、比率は上昇傾向)
- 企業と見るべき指標: 栗田・オルガノ・野村マイクロは受注残と国内大型案件 (Rapidus・TSMC 熊本・キオクシア) の進捗。工場誘致ニュースでは装置株より先にこの水インフラ勢が反応する。SCREEN は枚葉洗浄シェア首位で WFE 連動
- 収益特性: 水処理は「建設先行の受注」+「運転管理・メンテのストック収入」の二段構え。薬液・IPA・フィルタは稼働連動の安定型
- リスク: 建設需要は一巡すると反動減が来る。大型案件は工期ずれで四半期業績がぶれやすい
イオン注入・熱処理 — 電気特性を作り込む
ION IMPLANTATION / ANNEALING
リン・ヒ素 (n 型)・ボロン (p 型) 等の不純物 (ドーパント) をイオン化して電界で加速し、ウェハに打ち込んで半導体の電気特性を作る。シリコンが「半導体」として機能するのはこの不純物制御によるもので、トランジスタのソース/ドレイン・しきい値電圧はすべて注入条件で決まる。
イオン注入装置の構成
| 装置クラス | 特徴 | 用途 |
|---|---|---|
| 中電流 | 汎用。エネルギー・ドーズのバランス型 | しきい値調整・ウェル形成 |
| 高電流 | 大ドーズを高速に打つ | ソース/ドレイン (高濃度) |
| 高エネルギー | MeV 級で深く打ち込む | 深いウェル・イメージセンサ・パワー半導体 |
- 制御パラメータはエネルギー (深さ) × ドーズ量 (濃度) × 入射角。結晶の隙間をすり抜ける「チャネリング」を防ぐため数度傾けて打つ
- 注入後の結晶は格子が壊れた状態 → アニールで結晶回復 + ドーパントを格子位置に収めて活性化する。ただし加熱しすぎると折角のドーパントが拡散して滲む → 「高温・短時間」への進化が本質
アニール方式の進化 (時間を短く)
| 方式 | 時間スケール | 備考 |
|---|---|---|
| 炉アニール | 分〜時間 | バッチ処理。拡散が大きく成熟世代向け |
| RTA / スパイク | 秒 | ランプ加熱で急昇降温。現在の主力 |
| フラッシュ / レーザー | ミリ秒〜ナノ秒 | 表面だけ瞬間加熱。拡散ほぼゼロ。先端ロジック・IGBT 裏面活性化 |
装置・部材と企業
| 区分 | 品目 | 主な企業 |
|---|---|---|
| 装置 | イオン注入装置 | AMAT (米・首位、高電流強)・Axcelis (米・高エネルギー強)・住友重機械イオンテクノロジー (住友重機械 6302 系)・日新イオン機器 (日新電機 6641 系、FPD・SiC 向け強) |
| 装置 | アニール装置 (RTA・スパイク) | AMAT (米・首位)・KOKUSAI ELECTRIC 6525・SCREEN HD 7735 |
| 装置 | レーザーアニール | SCREEN HD 7735・住友重機械工業 6302・JSW (日本製鋼所) 5631 (エキシマレーザアニール) |
| 部材 | ハロゲンランプ・UV 光源 | ウシオ電機 6925 (産業用ランプ首位) |
| 材料 | ドーパントガス (アルシン・ホスフィン・BF3) | 日本酸素HD 4091・住友精化 4008 ほか特殊ガス各社 / Entegris (米・安全供給容器 SDS) |
- 需要ドライバー: パワー半導体 (SiC) の増産投資、車載向け成熟ノード投資、IGBT の薄ウェハ化 (レーザーアニールが必須化)
- 企業と見るべき指標: Axcelis や日新イオン機器 (日新電機系) はパワー半導体 capex の代理指標として動く。JSW・SCREEN はレーザーアニールのニッチを持ち、ウシオ電機のランプは交換需要の安定収益
- 収益特性: 注入装置は最先端より裾野 (成熟・パワー) で数が出るため、先端 capex とは別のサイクルで動く。景気敏感度は先端装置より低め
- リスク: SiC 投資は EV 販売減速で急ブレーキがかかった前例がある。中国のパワー半導体内製化・過剰供給は装置需要を先食いした反動を生みうる
CMP — 表面を原子レベルで平らに
CHEMICAL MECHANICAL PLANARIZATION
研磨剤入りの液 (スラリー) を垂らした回転パッドにウェハを押し付け、化学反応 (表面を柔らかく変質) と機械研磨 (砥粒で除去) の併用で表面をナノレベルに平坦化する。層を積むたびに表面がうねり、うねったままでは次のリソグラフィの焦点が合わないため、多層化に不可欠。1990 年代に IBM が実用化して多層配線時代を開いた技術。
仕組みと用途
- 研磨量はおおむね「圧力 × 相対速度 × 時間」に比例 (Preston 則)。ヘッドの圧力分布制御が面内均一性を決める
- 止めどころが命 — 研磨の終点をトルク変化や光学モニタで検出 (エンドポイント検出)。削りすぎると配線が痩せる (ディッシング・エロージョン)
- 研磨後はスラリー砥粒が表面に残るため、PVA ブラシによるポスト CMP 洗浄とセットで 1 工程
| 用途 | 削る対象 | スラリー砥粒 |
|---|---|---|
| STI | 素子分離の酸化膜 | セリア系 (SiN で自動停止する選択性) |
| ILD / 酸化膜 | 層間絶縁膜 | シリカ系 |
| タングステン (W) | コンタクトプラグ | アルミナ/シリカ + 酸化剤 |
| Cu ダマシン | 配線溝から溢れた Cu | シリカ + 有機酸・防食剤 (Cu 配線は「削って溝に残す」ことで形成) |
| ハイブリッドボンディング | 接合面の Cu/絶縁膜 | 先端パッケージで CMP 需要が後工程にも拡大中 |
装置・部材と企業
| 区分 | 品目 | 主な企業 |
|---|---|---|
| 装置 | CMP 装置 | AMAT (米・首位)・荏原製作所 6361 — 2 社寡占 |
| 材料 | CMP スラリー | フジミインコーポレーテッド 5384 (研磨材専業)・レゾナックHD 4004・富士フイルム 4901・AGC 5201 (セリア) / Entegris (旧 CMC Materials) (米・首位) |
| 材料 | スラリー原料 (コロイダルシリカ) | 扶桑化学工業 4368 (超高純度品で世界首位級) |
| 材料 | 研磨パッド | DuPont (米・IC1000 系で圧倒的)・富士紡HD 3104・ニッタ・デュポン (ニッタ 5186 の合弁) |
| 部材 | パッドドレッサ (ダイヤ工具) | 旭ダイヤモンド工業 6140・A.L.M.T. (住友電工 5802 系) |
| 部材 | ポスト CMP 洗浄ブラシ (PVA) | アイオン (ソフト99 4464 グループ・非上場) ほか |
- 需要ドライバー: 多層化・積層化による CMP 工程数の増加。さらにハイブリッドボンディングは「CMP の平坦度が接合品質を決める」ため、後工程側にも CMP 市場が広がりつつある
- 企業と見るべき指標: 荏原は CMP 装置受注 + ポンプ・除害のメンテストックで「装置と消耗サービスの中間」の収益特性。フジミはロジック・HBM 向けスラリー数量とウェハ研磨材 (工程 02、ウェハ市況連動) の両輪
- 収益特性: スラリー・パッド・ドレッサ・ブラシは枚数連動の典型的消耗品。装置は AMAT・荏原の 2 社寡占でシェアが安定している
- リスク: スラリーは Entegris など競合との置換競争が常にある。ウェハ研磨向けはメモリ市況に振れる
検査・計測 — 歩留まりの番人
METROLOGY / INSPECTION
各工程の合間に、寸法・膜厚・重ね合わせ精度を測り (計測)、異物や欠陥を見つける (検査)。1,000 工程のどこか 1 つの不良でチップは死ぬため、「早く・小さく・全数近く」見つけることが歩留まり = 収益性を直接決める。微細化で欠陥の致命サイズが小さくなり、プロセス制御市場は装置市場の中でも高成長が続く。
検査と計測の分類
| 分類 | 技術 | 内容 |
|---|---|---|
| 欠陥検査 | 明視野 / 暗視野 (光学) | ウェハ全面を高速スキャンし異物・パターン欠陥を検出。KLA の牙城 |
| 電子ビーム (EB) 検査 | 光で見えない微小欠陥・電気的欠陥を検出。遅いのが課題でマルチビーム化が進む | |
| レビュー SEM | 見つけた欠陥を拡大観察して種類を分類 → 原因工程を特定 | |
| 計測 | CD-SEM (測長) | パターン寸法をSEMで測る。日立ハイテクが圧倒的 |
| OCD (スキャトロメトリ) | 光の散乱から立体形状を逆算。GAA 等の 3D 構造で重要度上昇 | |
| オーバーレイ | 上下レイヤーの重ね合わせズレを計測。ナノメートル単位の合わせ精度を管理 | |
| 膜厚 (エリプソメトリ)・X線 | 薄膜の厚さ・組成・応力を計測 |
- 計測データはフィードバック制御 (APC) に使われ、露光装置やエッチャの条件を自動補正する。「測る → 直す」のループが現代ファブの制御系
- ダイ内の膨大な計測点を AI で補間する仮想計測 (virtual metrology) も普及中
装置と企業
| 区分 | 品目 | 主な企業 |
|---|---|---|
| 検査 | ウェハ欠陥検査 (光学) | KLA (米・プロセス制御市場の過半を占める圧倒的首位)・AMAT (米)・日立ハイテク (日立 6501 系) |
| 検査 | EB 検査・レビュー SEM | 日立ハイテク (日立系)・KLA・AMAT (米)・ASML(HMI) (蘭・マルチビーム) |
| 計測 | 測長 SEM (CD-SEM) | 日立ハイテク (日立系・圧倒的首位)・AMAT (米) |
| 計測 | 膜厚・OCD・オーバーレイ | KLA (米)・Nova (イスラエル)・Onto Innovation (米)・ASML (蘭) |
| 計測 | X線分析 (XRF・XRD) | リガクHD 268A・ブルカー (米) |
| 検査 | マクロ・外観検査 | SCREEN HD 7735・東レエンジニアリング (東レ 3402 系)・ニコン 7731 |
| 検査 | マスク検査 (再掲) | レーザーテック 6920 (EUV 領域を独占) |
- 需要ドライバー: 微細化・3D 化で「検査しないと歩留まりが出ない」度合いが上がり続けており、WFE 全体に占める検査・計測の比率は長期上昇トレンド
- 企業と見るべき指標: KLA の受注はファブの新規ノード立ち上げの先行指標 (量産期より歩留まりランプ期に検査需要が集中する)。レーザーテックは EUV/High-NA 世代のマスク検査独占。先端パッケージ検査 (Camtek・Onto) は新市場として成長中
- 収益特性: 装置型だが「立ち上げ期需要」のため量産 capex より早いタイミングで動く。装置台数が積み上がるほどサービス収入も増えるストック性あり
- リスク: レーザーテックは代替検査方式 (EB 系) の成熟と受注の期ずれによる業績変動。日立ハイテクは非上場のため直接投資はできない (親会社の日立経由)
ウェハテスト — 良品チップを選別
WAFER TEST / PROBE
前工程完了後、ウェハ上の各チップにプローブカードの微細針を当てて電気特性を測り、良品/不良品を判定する。不良チップは電子マップに記録され後工程に回さない。テスタ (試験装置) + プローバ (ウェハ位置決め・搬送) + プローブカード (品種ごとの専用消耗品) の 3 点セットで構成される。
何を測っているか
- DC テスト — オープン/ショート・リーク電流・消費電流の基本チェック
- ファンクションテスト — テストパターンを入力し、期待値どおりの出力が返るか論理動作を確認
- 速度ビニング — 動作周波数で等級分け (同じ設計でも速い個体は上位グレードとして売る)
- メモリでは冗長回路へのリペア (不良ビットを予備セルに置換) もテストと一体で行う
プローブカードの進化
| 方式 | 構造 | 備考 |
|---|---|---|
| カンチレバー | タングステン針を斜めに植えた片持ち梁 | 安価。パッド数の少ない成熟品向け |
| 垂直型 | 針を垂直に立てて多ピン対応 | ロジック向け |
| MEMS 型 | 半導体技術で針を微細加工・数万ピン | 現在の主流。DRAM は 1 回で数百チップ同時測定。カード 1 枚数千万円級 |
- テスト時間 = コスト。テスタは高価 (1 台数億円) なので、同時測定数 (並列度) を上げてチップあたり時間を削るのが基本戦略
- KGD (Known Good Die) — HBM や チップレットでは「積層後に 1 個でも不良だと全体が死ぬ」ため、積層前のウェハ段階で完全な良品保証が必要 → ウェハテストの強化・長時間化が構造トレンド
装置・部材と企業
| 区分 | 品目 | 主な企業 |
|---|---|---|
| 装置 | 半導体テスタ | アドバンテスト 6857 (メモリで圧倒的、SoC も両輪。HBM 特需の中心)・Teradyne (米) — 2 社寡占 |
| 装置 | ウェハプローバ | 東京精密 7729・東京エレクトロン 8035 — 日本勢 2 強 |
| 部材 | プローブカード | 日本マイクロニクス 6871 (メモリ向け首位級)・日本電子材料 6855 / FormFactor (米・全体首位)・Technoprobe (伊) |
| 部材 | テスト用基板・パフォーマンスボード | イビデン 4062・京写 ほか基板各社 |
- 需要ドライバー: KGD 要求 (HBM・チップレット) とチップ複雑化で、テスト時間と装置台数の両方が増える。「売上あたりのテスト強度」は長期上昇トレンド
- 企業と見るべき指標: アドバンテストは受注高とメモリ/SoC テスタの構成比。HBM の世代交代 (テスト時間増) が業績レバー。日本マイクロニクスのプローブカードは DDR・HBM の品種更新期に跳ねる設計連動消耗品
- 収益特性: テスタ本体は受注型で振幅が大きいが、ソケット・プローブカード・サービスの消耗系収入が下支えする
- リスク: 顧客集中 (メモリ 3 社 + 大手ファウンドリ)。テスタ需要は前倒しと急停止が激しく、2023 年の急減のような振れが再来しうる
研削・ダイシング — ウェハをチップに切り分ける
BACKGRINDING / DICING
後工程の入口。まずウェハ裏面を研削して薄くし (バックグラインド)、テープに貼り替えてから個々のチップ (ダイ) に切り分ける。標準品で 200〜300µm、スマホ向け積層メモリや HBM では数十µm (紙より薄い) まで薄くする。薄いほど割れやすく、加工・搬送の難度が跳ね上がる。
サブ工程
- 応力除去 (ストレスリリーフ) — 研削痕のマイクロクラックが残ると抗折強度が落ちて割れる。ドライポリッシュや CMP・エッチングで除去
- TAIKO 研削 — 外周をリム状に残して中央だけ薄くするディスコの技法。極薄ウェハの反り・割れ対策
- DBG (Dicing Before Grinding) — 先に半分の深さまで溝を切ってから裏面研削し、研削で自然に個片化。極薄チップの欠け防止
切断方式の使い分け
| 方式 | 原理 | 用途 |
|---|---|---|
| ブレードダイシング | ダイヤモンド砥粒の極薄ブレード (数十µm 厚) で切削 | 主流。切りしろ (カーフ) 数十µm |
| ステルスダイシング | レーザーをウェハ内部に集光して改質層を作り、テープ拡張で割る (浜松ホトニクス発の技術) | 極薄・狭カーフ・水を使えないデバイス。メモリで普及 |
| レーザーグルービング | 表面の脆い low-k 層をレーザーで先に除去 | 先端ロジックのブレード併用前処理 |
| プラズマダイシング | エッチングで一括個片化 | 抗折強度最良。小型ダイの多い品種 |
装置・部材と企業
| 区分 | 品目 | 主な企業 |
|---|---|---|
| 装置 | グラインダ (裏面研削) | ディスコ 6146 (首位)・東京精密 7729 — 2 社寡占 |
| 装置 | ダイサ (切断) | ディスコ 6146 (シェア 7〜8 割)・東京精密 7729 |
| 装置 | レーザーダイシング | ディスコ 6146・東京精密 7729・浜松ホトニクス 6965 (ステルスダイシングエンジン供給) |
| 部材 | ブレード・研削ホイール (消耗品) | ディスコ 6146 (装置+消耗品の両取り)・旭ダイヤモンド工業 6140・A.L.M.T. (住友電工系) |
| 材料 | バックグラインド/ダイシングテープ | 日東電工 6988・リンテック 7966・古河電気工業 5801・三井化学 4183 (イクロステープ)・デンカ 4061 |
- 需要ドライバー: HBM は積層する分だけ研削・切断回数が増えるため生成 AI サイクルが直撃。SiC パワー (硬材切断) とチップ小型化 (個数増) も追加の追い風
- 企業と見るべき指標: ディスコは出荷額の四半期開示が丁寧で、後工程需要のリアルタイム指標として業界随一。装置 + ブレード等消耗品の二層収益。東京精密はダイサ・グラインダとプローバの両輪
- 収益特性: 装置寄りだが消耗品比率が高く、後工程の中では景気耐性がある。テープ類 (日東電工・リンテック) はチップ個数連動の消耗品
- リスク: 後工程は前工程より在庫調整が速く、スマホ・PC の数量下振れが即座に業績へ出る
ダイボンド・配線接続 — チップと外界をつなぐ
DIE BONDING / WIRE BONDING / FLIP CHIP
切り出したチップを基板やリードフレームに固定し (ダイボンディング)、チップの電極と基板を電気的に接続する。接続方式の高密度化 (ワイヤ → バンプ → 銅直接接合) が、そのままパッケージ技術の進化史になっている。
ダイボンディング (固定)
| 接着材 | 形態 | 用途 |
|---|---|---|
| 銀ペースト | 導電性エポキシを塗布 | 汎用。安価 |
| DAF (ダイアタッチフィルム) | ダイシングテープと一体のフィルム接着剤 | メモリ積層 (薄く均一に貼れる) |
| 焼結銀・AuSn はんだ | 高熱伝導の金属接合 | パワー半導体 (放熱重視) |
電気接続の 2 系統
- ワイヤボンディング — 金/銅の極細線 (直径 20µm 前後) を、先端を放電で溶かしてボール状にし、超音波+熱+荷重で電極に圧着。毎秒 10 本超の速度で数百本を張る。金価格高騰でAu → Cu ワイヤへの移行が進んだ。汎用品・メモリの主流
- フリップチップ (FC) — チップ表面の電極にはんだバンプ / Cu ピラーを形成し、裏返して基板に直接接合 → リフロー炉で溶融接続。配線長が短く電気特性が良い。接合後は樹脂 (アンダーフィル) を毛細管現象で流し込み応力を分散する
- バンプ形成は実は前工程的な技術 (リソグラフィ + めっき) で、ウェハ段階で行う。この「前工程と後工程の中間領域」がミッドエンドと呼ばれ拡大中
装置・部材と企業
| 区分 | 品目 | 主な企業 |
|---|---|---|
| 装置 | ダイボンダ | ファスフォードテクノロジ (非上場・メモリ積層向け強)・キヤノンマシナリー (キヤノン 7751 系) / ASMPT (香港)・Besi (蘭) |
| 装置 | ワイヤボンダ | K&S (シンガポール/米・首位)・ASMPT (香港)・新川 (ヤマハロボティクスHD 傘下) |
| 装置 | フリップチップボンダ | Besi (蘭・首位)・ASMPT (香港)・新川 (ヤマハ系) |
| 材料 | ボンディングワイヤ | 田中電子工業 (田中貴金属系)・日鉄マイクロメタル (日本製鉄 5401 系) / Heraeus (独) — 3 社寡占 |
| 材料 | ダイアタッチ材 (ペースト・DAF) | レゾナックHD 4004 (DAF 首位級)・ナミックス (非上場)・京セラ 6971・日東電工 6988 |
| 材料 | はんだボール・バンプ材 | 千住金属工業 (非上場)・三菱マテリアル 5711 |
| 材料 | めっき薬品 (バンプ・再配線) | 上村工業 4966・JCU 4975・石原ケミカル 4462 |
| 材料 | アンダーフィル | ナミックス (非上場・首位級)・レゾナックHD 4004 |
- 需要ドライバー: 接続の高密度化による装置の世代交代 (WB → FC → TCB → ハイブリッド) と、パワー半導体向け接合材 (焼結銀) の拡大
- 企業と見るべき指標: Besi・ASMPT の受注は先端パッケージ capex の指標。めっき薬品 (上村工業・JCU) はバンプ・再配線・基板のすべてに効く「先端パッケージの隠れ消耗品」で数量連動
- 収益特性: ボンダは世代交代期に需要が集中し、それ以外の時期は凪ぎやすい。材料は数量連動で安定、金・銅ワイヤは貴金属市況のパススルー
- リスク: 方式転換で特定装置が一気に陳腐化する (WB → FC の歴史の再演がハイブリッドボンディングで起きうる)。ワイヤボンド市場自体は FC 化で長期縮小 (成熟品では残存)
封止・パッケージ基板 — チップを守る器
MOLDING / SUBSTRATE
接続済みのチップを樹脂 (封止材/EMC) で覆って湿気・衝撃・光から守り、製品としての形にする。チップと実装基板の橋渡しをするパッケージ基板は高性能チップほど大型・多層化し、いまや「基板がチップ性能を律速する」高難度部品になっている。
封止のサブ工程
| 成形方式 | 原理 | 用途 |
|---|---|---|
| トランスファ成形 | タブレット状の樹脂を金型に圧送 | 従来の主流 (リードフレーム品) |
| コンプレッション成形 | 顆粒/液状樹脂を金型に敷きチップを押し当てる | 薄型・大判・ワイヤ変形を嫌う先端品。HBM・FOWLP はこちら |
| 液状封止 (ポッティング) | 液状樹脂を滴下 | 部分封止・COB |
- EMC の組成 — エポキシ樹脂 + 硬化剤 + 球状シリカフィラー 8〜9 割。フィラーが熱膨張率をシリコンに近づけ、反り・剥離を防ぐ。メモリ近傍ではソフトエラー防止に低α線グレードが必須
- FC-BGA 基板の構造 — コア層の両面に、ABF 絶縁膜と Cu めっき配線を交互に積む (ビルドアップ工法)。AI 向けは 20 層超・辺 100mm 超の大判化で、生産難度と単価が急上昇
装置・部材と企業
| 区分 | 品目 | 主な企業 |
|---|---|---|
| 装置 | モールディング装置 | TOWA 6315 (世界首位、コンプレッション成形で HBM 対応)・アサヒエンジニアリング (非上場) / ASMPT (香港) |
| 材料 | 封止材 (EMC) | 住友ベークライト 4203 (世界首位)・レゾナックHD 4004・京セラ 6971・パナソニックHD 6752・日東電工 6988 |
| 材料 | 球状シリカフィラー | デンカ 4061・アドマテックス (非上場)・龍森 (非上場) |
| 部材 | FC-BGA 基板 | イビデン 4062・新光電気工業 (JIC 傘下・非公開化)・京セラ 6971 / Unimicron (台)・Samsung電機 (韓) |
| 材料 | ABF (ビルドアップフィルム) | 味の素 2802 (事実上独占) |
| 材料 | ガラスクロス (基板コア材) | 日東紡績 3110 (先端パッケージ向け T ガラスで世界シェア 8 割超の独占。低誘電 NE ガラスも AI サーバー基板に採用) |
| 材料 | ソルダーレジスト | 太陽HD 4626 (世界首位) |
| 材料 | 極薄銅箔・銅表面処理薬品 | 三井金属 5706 (キャリア付極薄銅箔 世界シェア約9割)・メック 4971 (密着向上剤で独占級)・四国化成HD 4099 |
| 部材 | リードフレーム | 三井ハイテック 6966・エノモト 6928・新光電気工業 (非公開化) |
| 装置 | 個片化・パッケージ切断 | ディスコ 6146・TOWA 6315 |
- 需要ドライバー: AI チップの FC-BGA 大判化・多層化 (面積 × 層数で材料消費が増える) と、HBM 封止 (コンプレッション成形) の数量拡大
- 企業と見るべき指標: イビデンは NVIDIA 向け依存度と増産 capex の回収進捗。味の素は ABF の需給 (2021 年の逼迫 → 2023 年の過剰の振れを経験)。TOWA は HBM 向けモールド装置の受注。住友ベークライト・レゾナックの EMC はチップ個数連動
- 収益特性: 「非半導体企業の中に埋まった半導体独占事業」型 (味の素・デンカ・太陽HD) は本業がクッションになる一方、半導体寄与の変化が外から見えにくい。基板専業は capex 先行・回収後追いの設備産業型
- リスク: パッケージ基板は各社の増産が同時に立ち上がると供給過剰になりやすい (ABF 基板の歴史)。イビデンは大口顧客への依存度が高い
最終テスト — 出荷前の全数検査
FINAL TEST
パッケージ完成品を実使用条件下で全数試験する工程。ハンドラがチップを自動搬送してテスタのソケットに装着し、温度を振りながら (-40〜+150℃) 電気試験を行う。故障率は使用初期に高く その後安定する「バスタブ曲線」を描くため、初期不良を出荷前に炙り出すことが目的。
テストの流れ
- バーンイン — 125℃ 前後で数時間〜数十時間通電し、初期不良品を意図的に壊して除去。メモリと車載品で必須
- SLT — 実機同等の環境で OS 起動レベルの動作を確認。AI チップ・スマホ SoC の複雑化で採用が拡大し、テスト工程の中で最も伸びている領域
- ハンドラの型式 — 重力落下式 (安価・小型品) / ピック&プレース式 (主流) / ターレット式 (超高速・小型品)。温度制御機能 (アクティブサーマル) が高付加価値化の軸。発熱数百 W の AI チップではテスト中の温度制御自体が難題
- ソケット — テスタとチップを繋ぐ精密ばね接点 (ポゴピン)。品種ごとの専用品で摩耗交換が発生する消耗品
装置・部材と企業
| 区分 | 品目 | 主な企業 |
|---|---|---|
| 装置 | テスタ | アドバンテスト 6857・Teradyne (米) — 2 社寡占 |
| 装置 | ハンドラ | アドバンテスト 6857・セイコーエプソン 6724 / Cohu (米) |
| 装置 | バーンイン装置・環境試験器 | エスペック 6859 (環境試験世界首位) |
| 部材 | IC テストソケット | エンプラス 6961・山一電機 6941 / Essai (アドバンテスト傘下) |
| サービス | テスト受託 (OSAT・テストハウス) | ASE・KYEC (台) / アオイ電子 6832 |
- 需要ドライバー: SLT の採用拡大とテスト時間の長時間化、車載の品質要求 (バーンイン・環境試験の増加)。AI チップはアドバンテストが「ウェハテスト + 最終テスト」で 2 度稼ぐ構図
- 企業と見るべき指標: エンプラス・山一電機のソケットは品種数 × 摩耗で回る消耗品で、新チップの世代交代期に伸びる。エスペックは車載・電池の試験需要が本丸
- 収益特性: ソケットは単価小・数量多の消耗型で景気耐性がある。ハンドラは温度制御 (アクティブサーマル) の技術プレミアムで高付加価値化が進む
- リスク: 最終テストは OSAT への委託比率が高く、価格競争が前工程より厳しい。ソケットは競合参入が容易な領域もあり品種の当たり外れが出る
先端パッケージ — 微細化の次の主戦場
ADVANCED PACKAGING — HBM / CoWoS / CHIPLET
微細化 (ムーアの法則) の鈍化を「複数チップを密に積む・並べる」ことで補う技術群。パッケージの系譜は ワイヤボンド → フリップチップ → 2.5D (横に並べる) → 3D (縦に積む) と高密度化してきた。AI ブームの中心にあり、後工程でありながら前工程並みの精度 (µm 以下のアライメント) が要求される。
主要技術の整理
| 技術 | 構造 | 備考 |
|---|---|---|
| HBM | DRAM ダイを TSV で 8〜16 層貫通接続した広帯域メモリ | SK hynix・Samsung・Micron の 3 社が製造。AI GPU 1 個に 6〜8 スタック搭載 |
| CoWoS (TSMC) | GPU と HBM をシリコンインターポーザ (微細配線の中継板) 上に並べ、まとめて基板へ | NVIDIA GPU の標準実装。生産能力が AI サーバー供給のボトルネックになった |
| チップレット | 機能別に分割した小ダイを 1 パッケージに集積 (AMD・Intel) | 歩留まり向上・プロセス混載。ダイ間接続規格 UCIe が標準化 |
| FOWLP / FOPLP | ダイを樹脂で再構成しウェハ/パネル上に再配線 (基板レス) | TSMC InFO (iPhone)。パネル化でコスト削減競争中 |
| ハイブリッドボンディング | バンプなしで Cu-Cu を直接接合、ピッチ数 µm | 3D NAND (CBA)・HBM 次世代・AMD 3D V-Cache。前工程級のクリーン度と CMP が必要 |
HBM の製造フロー (どこに日本企業が効くか)
- 積層時の絶縁・接着は 2 方式: NCF (フィルムを挟んで熱圧着、Samsung・Micron 系) と MR-MUF (積層後に液状樹脂を一括充填、SK hynix 系)。方式競争が材料メーカーの明暗を分ける
- 積層数が 8 → 12 → 16 と増えるたび、研削・ボンディング・テスト・モールドの工程量が比例的に増える = 装置・材料の数量成長
- 次世代 HBM ではバンプレスのハイブリッドボンディング移行が視野。実現すると TCB からボンダ世代交代が起きる
関連する装置・部材と企業
| 区分 | 品目 | 主な企業 |
|---|---|---|
| 装置 | TC ボンダ (HBM 積層) | Hanmi Semiconductor (韓・SK hynix 主力)・ASMPT (香港) / 新川 (ヤマハロボティクスHD)・東レエンジニアリング (東レ 3402 系) |
| 装置 | ハイブリッドボンディング装置 | Besi (蘭・AMAT と提携、D2W 先行)・EV Group (墺・W2W)・キヤノン 7751 (参入) |
| 装置 | 極薄研削・TSV 加工・個片化 | ディスコ 6146・東京精密 7729 |
| 装置 | TSV エッチング (Bosch) | Lam Research・KLA(SPTS) (米/英)・東京エレクトロン 8035 |
| 装置 | コンプレッションモールド | TOWA 6315 (HBM 向けほぼ独占) |
| 材料 | NCF (積層用フィルム) | レゾナックHD 4004 (高シェア)・ナガセケムテックス (長瀬産業 8012 系) |
| 材料 | インターポーザ・再配線材 | イビデン 4062・味の素 2802 (ABF)・太陽HD 4626・上村工業 4966 (めっき薬品) |
| 材料 | キャリアガラス・支持基板 | AGC 5201・日本電気硝子 5214 (ガラスコア基板も開発中) |
| 検査 | 外観・バンプ検査 | Camtek (イスラエル)・Onto Innovation (米)・SCREEN HD 7735 |
この先のテーマ
- パネルレベル化 (FOPLP) — 丸いウェハでなく角形パネルで一括加工しコスト減。TSMC も参入表明で装置需要の新レイヤー
- ガラスコア基板 — 有機基板より平坦・剛性が高く大判化に有利。Intel が旗振り、日本のガラスメーカーに商機
- CPO (光電融合) — 光トランシーバをチップ隣接実装し帯域と電力を改善。シリコンフォトニクスと後工程の融合領域
- 需要ドライバー: HBM 積層数 (8→12→16hi) と CoWoS 能力増強。TSMC が発表する CoWoS 増強計画の数字が、装置・材料各社への発注量をほぼ決める
- 企業と見るべき指標: ディスコ (薄化)・TOWA (モールド)・レゾナック (NCF)・アドバンテスト (テスト) は積層数にほぼ比例して数量が伸びる。パネル化 (FOPLP)・ガラスコア基板・CPO はまだテーマ株段階で、実需の立ち上がり確認が先
- 収益特性: 「後工程の前工程化」で AMAT・TEL など前工程装置勢が参入しており、既存の後工程装置メーカーとの競争構造が変化中。参入と代替の両方が起きるダイナミックな領域
- リスク: 方式転換 (NCF vs MR-MUF、TCB → ハイブリッドボンディング) が起きると特定材料・装置の需要が不連続に消える。「どの方式が勝つか」のニュースフローを追う価値が最も高いセクション。AI サーバー投資の変調はここ全体に直撃する
工場インフラ・共通部品 — ファブを支える裏方
FAB INFRASTRUCTURE
どの工程にも共通して必要な設備・部品群。先端ファブは「クリーンルーム面積 数万m²・電力 数百MW・超純水 数万トン/日」を消費する巨大プラントであり、その建設・運営自体が一大産業になっている。
クリーンルームと搬送
- 清浄度 — ISO クラス 1〜5 (1m³ 中の 0.1µm 粒子数で規定)。天井の FFU (ファンフィルタユニット) から HEPA/ULPA フィルタ経由の清浄空気を常時ダウンフローさせる
- 人は最大の発塵源 — 防塵服 + エアシャワーでも人由来の異物は消えないため、ウェハは密閉容器 FOUP (25 枚収納) に入れたまま、天井レールの OHT (自動搬送台車) が装置間を運ぶ完全自動化が標準。装置側の受け渡し口がロードポート、ウェハを出し入れするロボット部が EFEM
- CIM/MES — 数千台の装置と数万枚の仕掛ウェハをスケジューリングする生産管理システム。ファブの稼働率を数 % 改善するだけで巨額の価値
ユーティリティ供給
- ガス供給 — 大量に使う N2・O2 は敷地内プラント (オンサイト) で製造、特殊材料ガスはシリンダーキャビネットから配管供給。流量制御は MFC (マスフローコントローラ) が担う
- 排ガス処理 (除害) — エッチング・CVD の排ガスは有毒・温暖化係数が高く、燃焼・吸着で無害化してから排出
- 真空 — プロセスチャンバはドライポンプ + ターボ分子ポンプで高真空を維持。ポンプは定期メンテが必要な稼働連動部品
分野と企業
| 区分 | 品目 | 主な企業 |
|---|---|---|
| 搬送 | FOUP (ウェハ搬送容器) | 信越ポリマー 7970・ミライアル 4238 / Entegris (米) |
| 搬送 | AMHS (天井走行搬送 OHT・ストッカ) | ダイフク 6383 (首位)・村田機械 (非上場) — 2 社寡占 |
| 搬送 | EFEM・ウェハソータ・ロードポート | ローツェ 6323・シンフォニアテクノロジー 6507・平田機工 6258 |
| 建設 | クリーンルーム空調・施工 | 高砂熱学工業 1969・ダイダン 1980・朝日工業社 1975・新菱冷熱 (非上場) |
| 設備 | クリーンルーム機器 (FFU・クリーンブース) | 日本エアーテック 6291・興研 7963 |
| 部品 | 真空ポンプ (ドライ・ターボ) | 荏原製作所 6361・アルバック 6728・島津製作所 7701 (ターボ分子ポンプ世界上位) / Edwards (英)・Pfeiffer (独) |
| 設備 | 排ガス除害装置 | 荏原製作所 6361・カンケンテクノ (非上場) / Edwards (英) |
| 設備 | ガス供給設備・ファシリティ運営 | ジャパンマテリアル 6055 (特殊ガス供給・工場運営管理の最大手)・岩谷産業 8088 (ヘリウム輸入首位) |
| 部品 | バルブ・継手・ガス供給系 | フジキン (非上場・首位)・CKD 6407・SMC 6273・キッツ 6498・旭有機材 4216 (樹脂バルブ)・日本ピラー工業 6490 (ふっ素樹脂継手) |
| 部品 | マスフローコントローラ (MFC) | 堀場製作所 6856 (世界首位) |
| 部品 | シール材 (O リング・ガスケット) | バルカー 7995・ニチアス 5393 |
| 部品 | 静電チャック (ウェハ吸着) | TOTO 5332・京セラ 6971・新光電気工業 (非公開化)・日本ガイシ 5333 (セラミックヒーターも) |
| 部品 | 石英・SiC・カーボン治具 | フェローテックHD 6890・東海カーボン 5301・信越石英 (信越化学系)・クアーズテック (非上場) |
- 需要ドライバー: 国内外の新工場建設ラッシュ (国策補助金を含む)。着工の決定と同時に施工・搬送・水処理の受注が最初に立つ
- 企業と見るべき指標: 高砂熱学・ダイダンは受注残と採算 (労務費インフレの転嫁)。ダイフクはクリーンルーム搬送の受注。ローツェ・シンフォニアは装置メーカー向け部品なので実質 WFE 連動。Rapidus・TSMC 熊本第2・キオクシア北上のような国内案件ニュースでは、装置より先にこの層を確認するのが定石
- 収益特性: 建設系は最先行だが一巡後に反動があり、消耗部品 (O リング・治具・ポンプメンテ) は稼働連動の最遅行ストック型。同じセクション内でサイクル上の時間差が最も大きい
- リスク: 建設は人手不足・資材高で採算が悪化しやすい。国策案件は政治判断ひとつで規模・時期が変わる
メーカー相関 — 工程×企業の早見表
QUICK REFERENCE
本サイトに登場する日本の上場企業の逆引き一覧。サイクル上の位置が近い順に 4 つの表に分けた: ①装置 = capex 受注連動 (先行・振幅大) / ②材料・消耗品 = 稼働率連動 (遅行・安定) / ③インフラ・建設 = 工場建設連動 (最先行) / ④チップメーカー・流通。複数工程にまたがる企業は代表分野のみ記載。コードのクリックで四季報が開く。
① 装置メーカー (capex 受注連動)
| 企業 | コード | 主戦場 (工程) | 特徴 |
|---|---|---|---|
| 東京エレクトロン | 8035 | 成膜・塗布現像・エッチ・洗浄 (03-06) | 国内最大の総合装置。塗布現像は世界シェア約 9 割 |
| レーザーテック | 6920 | マスク検査 (01) | EUV マスク検査を事実上独占。受注→売上ラグ 1〜2 年 |
| アドバンテスト | 6857 | テスト (10・14) | テスタ世界 2 強。HBM/AI テスト特需の中心 |
| SCREEN HD | 7735 | 洗浄 (06) | 枚葉洗浄で世界首位。塗布現像・アニールも |
| KOKUSAI ELECTRIC | 6525 | 成膜 (03) | 縦型炉・バッチ ALD に特化。NAND capex 感応度大 |
| ディスコ | 6146 | 研削・ダイシング (11・15) | 切る・削る・磨くをほぼ独占。ブレード消耗品も自社 (装置+消耗の二層) |
| 東京精密 | 7729 | プローバ (10)・ダイサ (11) | プローバとダイサ・グラインダの 2 本柱 |
| TOWA | 6315 | 封止装置 (13・15) | モールディング世界首位。HBM コンプレッション独壇場 |
| アルバック | 6728 | スパッタ (03)・真空 (16) | PVD・真空技術の総合 |
| ニコン | 7731 | 露光 (04) | ArF 液浸で ASML を追う。成熟ノード・中国向けが焦点 |
| キヤノン | 7751 | 露光・NIL (04) | i線/KrF と ナノインプリント。傘下にアネルバ・マシナリー |
| 荏原製作所 | 6361 | CMP (08)・ポンプ・除害 (16) | CMP 装置 2 強 + ポンプメンテのストック (装置+消耗) |
| 日本電子 | 6951 | EB 描画 (01) | 電子顕微鏡・電子ビーム技術の老舗 |
| リガクHD | 268A | X線分析 (09) | XRF/XRD の分析装置。2024 年上場 |
| 浜松ホトニクス | 6965 | レーザー・光源 (11) | ステルスダイシングの光源技術。光計測の総合 |
| JSW (日本製鋼所) | 5631 | レーザーアニール (07) | IGBT 薄ウェハ向け ELA (本業は樹脂機械・防衛) |
| 住友重機械工業 | 6302 | イオン注入 (07) | 注入装置子会社 + レーザーアニール |
| 日新電機 | 6641 | イオン注入 (07) | 日新イオン機器。パワー・FPD 向けに強い |
| ウシオ電機 | 6925 | ランプ・光源 (07) | 産業用ランプ世界首位。交換需要のストック性 |
| 芝浦メカトロニクス | 6590 | 洗浄・実装 (06) | 東芝系の装置メーカー |
| ジェイ・イー・ティ | 6228 | バッチ洗浄 (06) | 洗浄装置専業 |
| セイコーエプソン | 6724 | ハンドラ (14) | ロボット技術由来のハンドラ (本業プリンタ) |
| エスペック | 6859 | 環境試験 (14) | 環境試験器世界首位。車載・電池の品質需要 |
| ローツェ | 6323 | ウェハ搬送 (16) | EFEM・ソータ。装置各社に納める「装置の装置」= 実質 WFE 連動 |
| シンフォニアテクノロジー | 6507 | クリーン搬送 (16) | ロードポート・搬送機器 |
| 平田機工 | 6258 | EFEM (16) | 生産システムエンジニアリング |
| コマツ | 6301 | 露光光源 (04) | 子会社ギガフォトンがエキシマレーザー 2 社寡占の一角 (本業建機) |
| 日立製作所 | 6501 | 検査・エッチ (05・09) | 子会社日立ハイテクが CD-SEM 世界シェア約 8 割 (上場は親会社のみ) |
| 島津製作所 | 7701 | 真空ポンプ・分析 (16) | ターボ分子ポンプ世界上位 (本業分析計測) |
| 岡本工作機械製作所 | 6125 | 研削 (08・11) | ウェハ研削盤でディスコに次ぐ 2 強の一角。CMP 装置も |
| OBARA GROUP | 6877 | ウェハ研磨 (02) | 傘下スピードファムが両面研磨装置で世界大手 |
| タカトリ | 6338 | SiC 切断 (02) | SiC インゴット用マルチワイヤソーで高シェア |
| サムコ | 6387 | 成膜・エッチ (03・05) | 化合物半導体・オプト向け装置の専業 |
| テセック | 6337 | 最終テスト (14) | ディスクリート半導体用ハンドラ・テスタで世界シェア高 |
| インターアクション | 7725 | 検査 (09・14) | イメージセンサ検査用光源で世界首位級 |
| A&D ホロンHD | 7745 | マスク計測 (01) | 子会社ホロンがマスク用電子ビーム測長で世界寡占 |
| アドテック プラズマ テクノロジー | 6668 | RF 電源 (03・05) | プラズマ用高周波電源・整合器の国内大手 |
| ダイヘン | 6622 | RF 電源・搬送 (03・05) | プラズマ用 RF 電源で世界大手 + クリーン搬送ロボット (本業溶接機・変圧器) |
| 安川電機 | 6506 | 搬送ロボット (16) | ウェハ搬送クリーンロボット世界大手 (本業産業用ロボット) |
| リオン | 6823 | 微粒子計測 (16) | 気中・液中パーティクルカウンタ国内首位 |
| タツモ | 6266 | 塗布・搬送 (04・16) | コータ・ウェハ搬送装置 |
| 澁谷工業 | 6340 | ボンダ (12・15) | 高精度フリップチップボンダ (本業ボトリング機械) |
| AIメカテック | 6227 | 先端 PKG (15) | ウェハ仮貼り/剥離 (デボンディング) 装置 |
| ヤマハ発動機 | 7272 | ボンダ・モールド (12・13) | 傘下ヤマハロボティクス (旧新川+アピックヤマダ) が後工程装置大手 (本業バイク) |
| 石井表記 | 6336 | 基板装置 (13) | パッケージ基板向け研磨・現像エッチ装置。AI 基板需要で急伸 |
② 材料・消耗品メーカー (稼働率連動)
| 企業 | コード | 主戦場 (工程) | 特徴 |
|---|---|---|---|
| 信越化学 | 4063 | ウェハ (02)・レジスト (04) | シリコンウェハ世界首位。時価総額で国内材料の盟主 |
| SUMCO | 3436 | ウェハ (02) | ウェハ専業 2 位。メモリ市況に敏感 |
| RS Technologies | 3445 | 再生ウェハ (02) | 再生ウェハ世界首位。ファブ稼働率連動 |
| トクヤマ | 4043 | 多結晶 Si (02)・現像液・IPA | 半導体薬品の多角化学 |
| HOYA | 7741 | マスクブランクス (01) | EUV ブランクス首位 (本業レンズ・HDD 基板) |
| AGC | 5201 | ブランクス (01)・石英 (04)・セリア (08) | EUV ブランクス 2 社体制の一角。ガラスコア基板も |
| 東京応化工業 | 4186 | レジスト (04) | EUV レジスト首位級 |
| 富士フイルム | 4901 | レジスト (04)・スラリー (08) | 先端材料の多角。CMP・実装材も |
| 住友化学 | 4005 | レジスト (04) | KrF/ArF レジスト大手 |
| 日産化学 | 4021 | 下層膜 (04) | 反射防止膜・SOC の首位級 |
| 三井化学 | 4183 | ペリクル (01)・テープ (11) | ペリクル首位、EUV 対応 |
| 旭化成 | 3407 | ペリクル・感光材 (01) | ArF ペリクル・ドライフィルム |
| 日本酸素HD | 4091 | ガス (03・07) | 産業ガス大手。オンサイト供給 |
| エア・ウォーター | 4088 | ガス (03) | 産業ガス大手 |
| 住友精化 | 4008 | 特殊ガス (03・05) | 電子材料ガス |
| 関東電化工業 | 4047 | エッチングガス (05) | フッ素系特殊ガス。稼働率連動の代表格 |
| セントラル硝子 | 4044 | ガス (03・05) | フッ素系ガス・薬液 |
| ダイキン工業 | 6367 | エッチングガス (05) | フッ素化学の巨人 (本業空調) |
| ステラケミファ | 4109 | フッ酸 (05・06) | 高純度フッ酸で世界大半 (森田化学と 2 社) |
| ラサ工業 | 4022 | リン酸 (05) | 高純度リン酸 (SiN エッチング用) |
| 三菱ガス化学 | 4182 | 過酸化水素・薬液 (06) | 洗浄薬液の中核 |
| 三菱ケミカルG | 4188 | 薬液・IPA (06) | 総合化学の半導体薬品部門 |
| ADEKA | 4401 | プリカーサ (03) | High-k 前駆体 (本業食品・樹脂添加剤) |
| トリケミカル研究所 | 4369 | プリカーサ (03) | 前駆体専業。積層数増と連動する小型成長株 |
| JX金属 | 5016 | ターゲット (03) | スパッタターゲット世界首位級。2025 年上場 |
| 東ソー | 4042 | ターゲット・石英 (03・04) | 総合化学の電子材料部門 |
| 三菱マテリアル | 5711 | ターゲット・Si 電極 (03・05) | 非鉄大手の電子材料部門 |
| フジミインコーポレーテッド | 5384 | CMP スラリー (08)・ウェハ研磨 (02) | 研磨材専業大手 |
| 富士紡HD | 3104 | 研磨パッド (08) | CMP パッド国内大手 (本業繊維) |
| 旭ダイヤモンド工業 | 6140 | ダイヤ工具 (08・11) | ドレッサ・ブレードなどダイヤ工具 |
| フェローテックHD | 6890 | チャンバ部品 (05・16) | 石英・SiC 消耗部品。中国拠点比率高 |
| 東海カーボン | 5301 | SiC・カーボン部品 (05・16) | ファインカーボン (本業黒鉛電極) |
| レゾナックHD | 4004 | 後工程材料 (12-15) | 封止材大手・NCF・DAF 首位級。後工程材料の広さは随一 |
| 住友ベークライト | 4203 | 封止材 (13) | EMC 世界首位 |
| デンカ | 4061 | シリカフィラー (13) | 球状シリカ。EMC の主成分 |
| 日東紡績 | 3110 | ガラスクロス (13・15) | 先端パッケージ基板向け T ガラスクロスで世界シェア 8 割超 (本業繊維)。AI 基板の反り制御に必須 |
| 味の素 | 2802 | ABF (13・15) | ビルドアップフィルム事実上独占。非半導体企業内の独占事業 |
| 太陽HD | 4626 | ソルダーレジスト (13) | 基板用ソルダーレジスト世界首位 |
| イビデン | 4062 | FC-BGA 基板 (13・15) | NVIDIA 向け主力サプライヤ |
| 京セラ | 6971 | 基板・セラミック部品 (13・16) | パッケージ・部品の総合 |
| 三井ハイテック | 6966 | リードフレーム (13) | 精密リードフレーム大手 (+モーターコア) |
| エノモト | 6928 | リードフレーム (13) | 精密プレス |
| 上村工業 | 4966 | めっき薬品 (12・13) | 先端パッケージの隠れ消耗品 |
| JCU | 4975 | めっき薬品 (12) | 同上。基板・バンプ向け |
| 石原ケミカル | 4462 | めっき薬品 (12) | 表面処理薬品 |
| 日東電工 | 6988 | テープ (11・12) | BG・ダイシングテープ。チップ個数連動 |
| リンテック | 7966 | テープ (11) | 半導体テープ大手 |
| 古河電気工業 | 5801 | テープ (11) | 半導体テープも (本業電線) |
| 日本マイクロニクス | 6871 | プローブカード (10) | メモリ向け首位級。HBM 世代交代で跳ねる |
| 日本電子材料 | 6855 | プローブカード (10) | プローブカード専業 |
| エンプラス | 6961 | テストソケット (14) | 品種数×摩耗で回る消耗品 |
| 山一電機 | 6941 | テストソケット (14) | 同上 |
| 信越ポリマー | 7970 | FOUP (16) | ウェハ搬送容器 (信越化学系) |
| ミライアル | 4238 | FOUP (16) | 搬送容器専業 |
| バルカー | 7995 | シール材 (16) | O リング・ガスケット |
| ニチアス | 5393 | シール材 (16) | 同上 (本業断熱材) |
| TOTO | 5332 | 静電チャック (16) | セラミック技術の転用 (本業衛生陶器) |
| 日本ガイシ | 5333 | セラミック部品 (16) | 静電チャック・ヒーター |
| 日本電気硝子 | 5214 | ガラス (15) | キャリアガラス・ガラスコア候補 |
| テクセンドフォトマスク | 429A | フォトマスク (01) | 旧 TOPPAN 系の専業世界最大手。2025 年上場 |
| マイポックス | 5381 | 研磨フィルム (02) | ウェハのエッジ・裏面研磨用フィルムで世界首位級 |
| 住友電気工業 | 5802 | 化合物基板 (02) | GaAs/InP 基板の世界大手 (本業電線) |
| DOWA HD | 5714 | 化合物材料 (02) | 高純度ガリウム世界首位級 |
| 大阪チタニウムテクノロジーズ | 5726 | ターゲット原料 (03) | スパッタターゲット用高純度チタンで世界大手 |
| フルヤ金属 | 7826 | 貴金属材料 (03) | イリジウム・ルテニウム加工で世界首位級。ターゲット・るつぼ |
| UBE | 4208 | ガス (03) | 窒化膜用高純度アンモニアで世界大手 |
| 日本発條 | 5991 | 装置部品 (03) | 装置用ヒーターユニット・サセプタ (本業ばね) |
| トーカロ | 3433 | コーティング (05・16) | チャンバ部品向け溶射コーティング国内最大手 |
| マルマエ | 6264 | 装置部品 (03・05) | 真空チャンバ・プロセス部品の精密加工。稼働連動の代表格 |
| 東洋炭素 | 5310 | 黒鉛部材 (02・03) | 等方性黒鉛世界首位。SiC コート部材で寡占 |
| 日本カーボン | 5302 | 黒鉛部材 (02・03) | サセプタ・るつぼ等の特殊黒鉛 |
| 住友大阪セメント | 5232 | 静電チャック (16) | ESC の大手 (本業セメント) |
| 東洋合成工業 | 4970 | レジスト原料 (04) | 光酸発生剤 (PAG) 世界シェア 5 割超の寡占 |
| 大阪有機化学工業 | 4187 | レジスト原料 (04) | ArF/EUV レジスト用アクリルモノマーで世界首位級 |
| ダイトーケミックス | 4366 | レジスト原料 (04) | 感光性材料・中間体の専業大手 |
| 群栄化学工業 | 4229 | レジスト原料 (04) | ノボラック樹脂 (g線/i線レジスト用) の大手 |
| 日本曹達 | 4041 | レジスト原料 (04) | KrF レジスト用ポリマーの主要供給者 |
| KHネオケム | 4189 | 高純度溶剤 (04・06) | レジスト溶剤 (PGMEA 等) の大手 |
| オハラ | 5218 | 特殊ガラス (04) | 露光装置向け超低熱膨張ガラスセラミックス |
| 新報国マテリアル | 5542 | 低熱膨張合金 (04) | 装置ステージ用スーパーインバーでグローバルニッチトップ |
| 日本ゼオン | 4205 | エッチングガス (05) | フッ化炭素系高純度ガスで先端向け高シェア |
| イワキ | 6237 | 薬液ポンプ (06) | 耐薬液マグネットポンプ大手 |
| 三和油化工業 | 4125 | 薬液リサイクル (06) | 高純度溶剤の供給と使用済み薬液の再生 |
| 扶桑化学工業 | 4368 | スラリー原料 (08) | 超高純度コロイダルシリカで世界首位級 |
| ニッタ | 5186 | CMP パッド (08) | ニッタ・デュポン (合弁) で国内大手 |
| リックス | 7525 | 回転継手 (08) | ロータリージョイント国内シェア 7 割超。CMP 装置用 |
| オキサイド | 6521 | 検査用光学 (09) | ウェハ検査用 UV レーザー・単結晶を KLA 等に供給 |
| ヨコオ | 6800 | 検査治具 (10・14) | テストソケット・検査治具の有力メーカー |
| デクセリアルズ | 4980 | 接合材 (12) | 異方性導電膜 (ACF) 世界首位 |
| タムラ製作所 | 6768 | 接合材料 (12) | はんだ材料大手。酸化ガリウム基板の先駆企業も傘下 |
| 三井金属 | 5706 | 極薄銅箔 (13・15) | キャリア付極薄銅箔で世界シェア約 9 割の独占 |
| 住友金属鉱山 | 5713 | 基板材料 (13) | COF 用 2 層めっき基板材料で世界首位級 |
| メック | 4971 | 銅表面処理 (13・15) | 基板用密着向上剤で世界独占級 |
| 四国化成HD | 4099 | 銅表面処理 (13) | 基板の防錆処理剤 (OSP) で世界シェア高 |
| 日本化薬 | 4272 | 樹脂原料 (13) | 封止材・ソルダーレジスト用エポキシ樹脂で世界大手 |
| 日本高純度化学 | 4973 | めっき薬品 (13) | 貴金属めっき薬品 (金めっき液) の国内最大手 |
| ユニオンツール | 6278 | 基板ドリル (13) | PCB 用超硬ドリル世界首位 |
| 巴川コーポレーション | 3878 | 接着テープ (13) | リードフレーム固定テープ世界シェア約 6 割 |
| アテクト | 4241 | 搬送資材 (13・14) | リードフレーム間紙で世界首位級。検査用トレイも |
| ニッチツ | 7021 | シリカ原料 (13) | 封止材向け高純度シリカ原料 |
| 日本特殊陶業 | 5334 | パッケージ・部材 (13・16) | セラミックパッケージ大手。静電チャック等の装置部材も |
| MARUWA | 5344 | 放熱基板 (13) | パワー半導体向けセラミック放熱基板で世界シェア高 |
| 東レ | 3402 | 感光性材料 (13) | 感光性ポリイミド首位級。子会社東レエンジは TCB ボンダ |
| 積水化学工業 | 4204 | 工程テープ (11・15) | ウェハ仮固定用 UV 剥離テープ等の後工程材料 |
| ハーモニック・ドライブ・システムズ | 6324 | 減速機 (16) | 波動歯車減速機で世界シェア 7 割超。搬送ロボット関節に必須 |
| THK | 6481 | 直動案内 (16) | LM ガイド世界首位。装置の精密送り機構に遍在 |
| 日本ピラー工業 | 6490 | 樹脂継手 (06・16) | ふっ素樹脂製継手・ポンプで世界大手 |
| 日本精線 | 5659 | ガスフィルタ (16) | プロセスガス用金属繊維フィルタで高シェア |
| 岩谷産業 | 8088 | ガス (16) | ヘリウム輸入国内首位級・水素首位 (本業 LPG) |
③ インフラ・建設 (工場建設連動)
| 企業 | コード | 主戦場 (工程) | 特徴 |
|---|---|---|---|
| ダイフク | 6383 | 搬送 AMHS (16) | クリーンルーム搬送首位。工場建設と連動 |
| 高砂熱学工業 | 1969 | クリーンルーム空調 (16) | 空調施工首位。工場着工で最先行 |
| ダイダン | 1980 | クリーンルーム (16) | 空調・電気設備工事 |
| 朝日工業社 | 1975 | クリーンルーム (16) | 産業空調 |
| 日本エアーテック | 6291 | FFU・クリーン機器 (16) | クリーンルーム機器専業 |
| 栗田工業 | 6370 | 超純水 (06・16) | 水処理首位。建設先行 + 運転管理ストック |
| オルガノ | 6368 | 超純水 (06) | 超純水大手。半導体比率高 |
| 野村マイクロ・サイエンス | 6254 | 超純水 (06) | 超純水専業 |
| 堀場製作所 | 6856 | MFC (16) | マスフローコントローラ世界首位 (本業分析計) |
| CKD | 6407 | バルブ・機器 (16) | 薬液・ガス用バルブ |
| SMC | 6273 | 空圧機器 (16) | 空圧制御の世界首位。半導体装置向け大 |
| キッツ | 6498 | バルブ (16) | 半導体用バルブも |
| ジャパンマテリアル | 6055 | ガス供給・運営 (16) | 特殊ガス供給設備とファブのファシリティ運営管理の最大手 |
| 理研計器 | 7734 | ガス検知 (16) | 特殊材料ガス漏洩検知器で国内首位級。ファブの安全インフラ |
| 旭有機材 | 4216 | 樹脂配管 (16) | 超純水・薬液配管用の樹脂バルブ・配管材で高シェア |
| 高田工業所 | 1966 | プラント配管 (16) | 超高純度配管工事に強み。九州で TSMC 関連需要 |
| 新日本空調 | 1952 | クリーンルーム (16) | クリーンルーム空調のパイオニア大手 |
④ チップメーカー・流通ほか
| 企業 | コード | 役割 | 特徴 |
|---|---|---|---|
| キオクシアHD | 285A | NAND (IDM) | 3D NAND 発祥。CBA 構造。市況直撃型 |
| ソニーグループ | 6758 | イメージセンサ (IDM) | CIS 世界首位。日本が完成品で勝つ数少ない分野 |
| ルネサスエレクトロニクス | 6723 | 車載マイコン (ファブライト) | 先端は TSMC 委託。車載在庫サイクルに注意 |
| ローム | 6963 | パワー (IDM) | SiC に集中投資 |
| 三菱電機 | 6503 | パワー (IDM) | IGBT・SiC (本業総合電機) |
| ソシオネクスト | 6526 | ファブレス | カスタム SoC 設計。国内ファブレス最大手 |
| メガチップス | 6875 | ファブレス | ゲーム・通信向け ASIC |
| アオイ電子 | 6832 | OSAT | 国内後工程受託 |
| テラプローブ | 6627 | テストハウス | テスト受託専業。メモリ向け |
| マクニカHD | 3132 | 商社 | 半導体商社最大手。川下需要の温度計 |
| 加賀電子 | 8154 | 商社 | 独立系エレクトロニクス商社 |
| レスターHD | 3156 | 商社 | 半導体・電子部品商社 |
| リョーサン菱洋HD | 167A | 商社 | リョーサン+菱洋エレクトロが 2024 年経営統合 (新コード 167A) |
| 東京エレクトロンデバイス | 2760 | 商社 | TEL 系の技術商社 |
| 富士電機 | 6504 | パワー (IDM) | IGBT/SiC で世界上位の国内大手 |
| サンケン電気 | 6707 | パワー (IDM) | 車載・産業向けパワー半導体大手 |
| 新電元工業 | 6844 | パワー (IDM) | 整流ダイオード・パワーモジュール |
| トレックス・セミコンダクター | 6616 | アナログ (IDM) | 電源 IC 専業。国内アナログファウンドリ (フェニテック) 保有 |
| クオルテック | 9165 | 試験受託 | パワー半導体の信頼性試験・故障解析の専業 |
| 丸文 | 7537 | 商社 | デバイス商社大手。海外製造・検査装置の輸入代理も |
| 伯東 | 7433 | 商社 | プロセス薬品・装置を扱う技術商社の老舗 |
| ダイトロン | 7609 | 商社 | 装置・部品の製販一体商社。自社製造装置も |
| 長瀬産業 | 8012 | 商社・材料 | 化学品商社最大手。傘下ナガセケムテックスが封止材・NCF を製造 |
| TMH | 280A | 中古装置 | 中古製造装置・補修パーツの EC。成熟ノードの装置維持を支える |
- 層の判定から始める: ニュースが出たら「どの層の話か」を先に判定する。工場建設の発表なら建設層、capex 計画なら装置層、稼働率・生産数量の話なら消耗層が動く。建設 → 装置 → 消耗の順に業績が立ち上がる
- サイクル現在地の定点観測 5 点セット: ①DRAM/NAND スポット価格 ②大手チップメーカーの capex ガイダンス ③装置大手 (ASML・TEL・アドバンテスト) の受注高 ④SEMI のウェハ出荷面積 ⑤ディスコの出荷額 (後工程の高頻度指標)
- 同じ工程でも買い場が違う: 装置株は不況期の受注底で先回りする必要があるが、消耗品株は稼働回復を確認してからでも間に合う (遅行するため)。振幅を取りたいか安定を取りたいかで層を選ぶ
- 独占度がバリュエーションの軸: この表の「特徴」列にある「独占」「首位」「2 社寡占」は、不況でもシェアを失わない = 回復時に必ず戻る、の裏付けとして読む
用語集 — 専門用語のミニ解説
GLOSSARY
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