第14章: 装置と材料 — 日本企業の本当の強み

14.1 そもそも装置と材料とは何か

半導体を作るには、大きく分けて 2 種類のサポーター が要る。

• 製造装置 ── ウェハーに膜を積んだり、削ったり、露光したりする機械
• 材料 ── ウェハー本体、フォトレジスト、特殊ガス、研磨材、薬液など

半導体製造装置の世界市場は 2024 年で 約 1,000 億ドル超、材料は 約 700 億ドル / 年。 合わせて 1,700 億ドル ── 半導体本体 (5,000〜6,000 億ドル) の 3 分の 1 を占める巨大産業だ。

しかも、ここは 米・蘭・日 の 3 ヶ国が事実上寡占 している。 中国・韓国・他欧州は装置市場での存在感が薄い。

14.2 装置メーカー五大プレイヤー

前工程装置の主要メーカー (2024 年売上ベース)：

ASML の EUV 独占は 第 11 章で詳述したとおり なので本章では立ち入らない。 本章のメインは 「露光以外の装置」と「材料」 だ。

14.3 成膜とエッチング ── AMAT・Lam・TEL の三国志

露光と並んで、前工程の中核を成すのが 成膜 (積む) と エッチング (削る) だ。 このカテゴリは 3 社がほぼ独占している。

特に TEL は、コータ・デベロッパー (フォトレジスト塗布・現像装置) で世界シェア 90% という独占を持っている。 EUV 露光の前後で必ず使われる装置で、ASML と二人三脚の関係にある。

TEL は本社・東京赤坂、創業 1963 年。「TEL がなければ ASML の EUV も動かない」と業界で言われる存在になっている。

14.4 計測・検査 ── KLA の地味な独占

KLA Corporation (本社：米カリフォルニア) は、計測・検査装置で約 50% シェア。

半導体製造では、各工程の後に「ちゃんとできているか」を計測・検査する。 線幅は合っているか、欠陥はないか、膜厚は規格通りか ── 高速で全数チェックする装置を作るのが KLA だ。

派手さはないが、最先端プロセスでは 1 ロットを 数百回の計測ステップ が回っている。 TSMC のファブの中で動いている計測装置の半分以上は KLA 製、と言われる。

14.5 後工程装置 ── ダイサ・ボンダ・テスタ

後工程装置は、前工程ほど集中していないが、いくつか日本企業が強い領域がある。

• DISCO (日)：ダイシング・グラインディング装置で世界シェア 70% 超
• 東京精密 (日)：ダイサ、プローブ装置
• 新川 / ASMPT (日 / 香港)：ワイヤボンダ
• Advantest (日)：テスタ世界 1 位、特に SoC テスタ
• Teradyne (米)：テスタ世界 2 位

特に Advantest は AI GPU や HBM のテストで急成長中。 1 個の AI GPU のテストには 数時間〜数日 かかり、テスタの需要が爆発している。

14.6 材料 ── 日本企業が占める各カテゴリ

ここから材料の世界に入る。

シリコンウェハー

シリコンウェハー (信越・SUMCO で世界シェアの半分以上) の話は 第 10 章で詳述 したので、本章では短くおさらいするだけにする。

• 信越化学工業 ── 300mm ウェハー世界シェア約 30%
• SUMCO ── 同 約 20%
• 上位 5 社で世界のほぼ全量を供給

フォトレジスト ── 日本企業の独占

露光工程で使う感光剤 = フォトレジスト は、事実上 日本企業の独占 (世界シェア 90% 超)。

2019 年の 日韓貿易摩擦 で、日本がフォトレジストを含む 3 品目の韓国向け輸出を管理強化したのも、この独占構造があったから。実質的な「輸出止め」ではなかったが、半導体材料が地政学カードになり得ることを各国に印象づけた事件だった。

高純度フッ化水素・特殊ガス

• ステラケミファ、森田化学 ── 高純度フッ化水素、世界シェア 80% 超
• 大陽日酸 (Taiyo Nippon Sanso) ── 希ガス、特殊ガス
• AGC ── 高純度ガラス・薬液
• レゾナック (旧昭和電工) ── 各種特殊ガス

CMP スラリー (研磨材)

• CMC マテリアルズ (旧 Cabot) ── 米
• JSR、Fujimi ── 日

封止材・フィルム

• 日東電工 ── 各種フィルム
• デンカ ── 封止材

フォトマスク

• Photronics ── 米
• DNP (大日本印刷)、凸版印刷 (Toppan) ── 日

14.7 なぜ日本は装置と材料で強いままなのか

ここで一段深く問う。なぜ日本は装置と材料で勝ち続けているのか。 要因は重なっている。

1. 長期 R&D 体力 ── 装置・材料は 10〜20 年かけて完成する。日本企業は腰を据えて続けた
2. 品質の壁 ── 半導体級の純度・精度は途方もない高さ。新興国が一朝一夕に追いつけない
3. 顧客との 30 年来の信頼関係 ── TSMC や Intel との関係はそのままスイッチング・コストになっている
4. ニッチ独占戦略 ── 1 兆円市場の 1/10 より、100 億円市場の独占を狙う。コータ・デベロッパー (TEL)、ダイシング (DISCO)、高純度フッ化水素 (ステラ) など、ニッチで世界一の例が多い
5. 撤退戦の遺産 ── 過去の DRAM 撤退などで、人材・技術が装置・材料側に流れた

ニコン・キヤノンが露光装置で ASML に負けた一件は例外で、それ以外の領域では 撤退せず続けた者が残った、という構造が見える。

14.8 装置・材料 = 半導体地政学の最前線

第 15 章で詳しく扱うが、近年の半導体規制は 装置・材料を対象 にすることが増えている。

• 2022 年 10 月：米国が EUV・先端 ArF 液浸装置の対中輸出を禁止
• 2023 年 7 月：日本が 23 品目の半導体装置を輸出管理対象に追加
• 2023 年 9 月：オランダが ASML の対中 ArF 液浸輸出を制限
• 2024 年〜：米国が対中規制を装置・材料・人材へ順次拡張

つまり「チップそのものではなく、チップを作る道具を止める」戦略になっている。 これが ASML、TEL、AMAT、Lam、信越化学などを地政学の主役に押し上げた。

ニュース面では、JSR を産業革新投資機構 (JIC) が買収提案 (2023 年) という事件も起きている。 EUV レジストの世界シェアを握る企業を、政府系ファンドが非公開化して囲い込もうという動きで、2024 年に買収成立。経済安全保障の文脈で材料企業が国家の保護対象になった象徴例だ。

14.9 この章の振り返り

• 装置・材料合わせて約 1,700 億ドル市場、米・蘭・日 3 ヶ国の寡占
• 露光以外の前工程装置は AMAT・Lam・TEL の三大寡占、検査は KLA が独占
• TEL はコータ・デベロッパー世界 90%。EUV と二人三脚で動く
• 材料では フォトレジスト (日 90% 超)、高純度フッ化水素 (日 80% 超) など日本がほぼ独占
• 半導体材料市場の 約半分が日本企業 製
• 日本が装置・材料で強い理由 = 長期 R&D + 品質の壁 + ニッチ独占戦略
• 装置・材料が 地政学規制の最前線 に立っている

この章で読めるようになるニュース

• 「東京エレクトロン、AI 需要で過去最高決算」 → TSMC・SK hynix の最先端ファブ拡張が TEL に直接効いている、と読める
• 「信越化学、シリコンウェハー値上げを発表」 → 半導体産業の出発点である材料、世界供給に影響、と分かる
• 「米国、対中半導体装置規制を強化、日本・蘭にも追随要請」 → ASML、TEL、AMAT、Lam に対する規制が地政学の中心、と即理解できる
• 「JIC が JSR を非公開化、EUV レジストを国内に囲い込み」 → 経済安全保障で材料企業が国家の保護対象になった例、と読める

次章は、これらすべてが交差する 地政学 の場へ。 米中対立、CHIPS 法、ラピダス、TSMC 熊本 ── 半導体が「国家戦略」になった理由を読み解く。