半導体とは何か、産業をどう読むか
半導体を一つの製品として見るのをやめ、機能・工程・事業形態の三つに分けるところから始める。
SEMICONDUCTOR ATLAS
工程から学ぶ
まず仕組みを理解し、製品・企業・業績の関係へ進む。
はじめに
取引・依存度・競争優位を読み違えない
線でつながっていることと、売上・利益が大きく連動することを分けて考える。
数量・単価・歩留まりから利益へつなぐ
成長率を一つ置く前に、売上と費用が何で変わるかを分解する。数値は学習用の仮例。
設計・IP・需要
半導体は何を計算し、何をつなぐのか
CPU、GPU、NPUは仕事の分担を表す言葉。ファブレスやIDMは会社の運営形態を表す言葉で、別の分類軸です。製品の働きから入ると、同じAI需要でも恩恵を受ける会社が違う理由が見えてきます。
仕様からテープアウトまで：チップ設計の工程
チップは設計図を一度書けば完成するわけではありません。機能、速度、電力、製造条件を少しずつ具体化し、間違いを探す工程を何度も往復します。ここでいう設計の前半・後半と、工場での前工程・後工程は別の区分です。
EDA：設計を支える道具と収益の読み方
EDAは、チップや電子システムを設計し、動きを調べ、製造できる形にする道具です。図面を描くソフトだけではなく、検証を高速に進めるハードウェアや物理解析も含みます。
半導体IP：設計資産を貸す仕事
半導体IPは、顧客がチップへ組み込む再利用可能な設計資産です。CPUの中核だけでなく、通信、メモリー、セキュリティ、チップ内部の接続などにも専門企業が存在します。
ファブレスとカスタムASIC：工場の外にある経済性
ファブレスは、主に設計を行いウエハ製造を外部へ委託する事業形態です。工場投資を直接背負わなくても、開発、製造枠、部品在庫、量産立ち上げへの責任がなくなるわけではありません。
システム企業の内製半導体と需要の伝わり方
Apple、AWS、Google、Microsoft、Metaの半導体投資を、チップメーカーの売上と同じ見方で評価することはできません。最終製品やクラウド、広告等で回収する投資が、設計・製造・材料・装置へ伝わります。
製造・デバイス
IDM・ファブレス・ファウンドリ：会社の役割を分ける
半導体の種類と、誰が設計・製造・販売するかは別の軸。同じ製品でも担当企業の組合せが変わり、同じ企業が複数の役割を持つ。
ファウンドリ：設計を量産可能なチップに変える
受託製造は単に図面を受け取る作業ではない。プロセス、設計ルール、試作、歩留まりをつなぎ、同じ品質で大量に作るサービスである。
メモリ：DRAM・NAND・NORを分けて読む
メモリは「情報を一時的に使う」「電源を切っても保存する」で役割が違う。売上を台数で追うだけでは、容量増と価格循環を見落とす。
HBM：メモリとロジックと実装をつなぐ
HBMは複数のDRAMを積み重ね、広いデータの通り道を設ける高帯域メモリ。AI向けの価値は記憶容量だけでなく、GPUへ必要な速度でデータを渡せる点にある。
アナログ・MCU：現実の信号を読み、機器を動かす
アナログは電源だけでなく、光・音・温度・電流などの連続した量を扱う。MCUは機器内で制御を実行し、両者が組み合わさってセンサーの情報を動作に変える。
パワー半導体：Si・SiC・GaNと電力変換
パワー半導体は大きな電力の流れを切り替え・整流する。性能は電気を流すときの損失と切り替えるときの損失、耐圧、放熱、信頼性の釣合いで決まる。
イメージセンサー：光を読む画素と信号処理
画像センサーは光を電気信号に変え、画像や距離などの情報を取り出す。画素数だけでは性能を説明できず、感度・雑音・速度・面積と用途の関係を理解する必要がある。
MEMS：半導体の加工技術で小さな機械を作る
MEMSは微細な機械構造と電気回路を組み合わせる技術。動き・圧力・音などを測るほか、光や流体を動かす用途もあり、MEMS自体は事業形態の名前ではない。
ウエハ・材料
ウエハとは何か：チップの土台と機能性基板
半導体を作り込む薄い円盤がウエハ。素材・径・表面構造が違えば、価格、作れる製品、顧客認定の条件も違う。
結晶成長からウエハへ：高純度原料・引上げ・研磨
ウエハの品質は表面を磨くだけでは決まらない。結晶を作る最初の段階から、電気特性と欠陥の制御が始まる。
レジストと周辺材料：光で回路の形を作る化学
露光装置だけで微細な回路は作れない。感光性材料、下層材、現像液、原料分子を組み合わせてパターンを残す。
マスク・ブランクス：設計図を量産用の原版にする
ブランクスはまだ回路のない土台、マスクは回路パターンを作った原版。ウエハと違い、需要は新設計や開発案件にも強く左右される。
洗浄・ウエット薬品：狙った汚れや膜だけを除く
純度の高い薬品を届けるだけでなく、残したい材料を傷めずに汚れを除くことが求められる。洗浄は製造工程の何度もの繰り返しに入る。
ガス・成膜原料：量を届ける事業と分子を設計する事業
半導体向けガスを一括りにしない。大量のキャリアガス、反応する特殊ガス、薄膜になる原料では、需要と利益の決まり方が異なる。
CMP：化学と研磨で複雑な表面を平らにする
配線や絶縁膜を重ねる途中で凹凸を減らす工程。研磨粒子、薬液、パッド、装置、洗浄の組み合わせで良品率が決まる。
SiC・GaN・InP：シリコンと異なる強みを持つ材料
化合物半導体は一つの市場ではない。電力変換、高周波、光通信で求める性質が違い、基板から薄膜・デバイスへの分業も変わる。
製造・検査装置
製造装置の全体像と収益の読み方
「半導体需要が増えれば装置も同率で増える」という読み方から一歩進み、工程・処理能力・認定・稼働を結び付ける。
露光・塗布現像・マスク：図柄を回路に変える
ASMLの露光機、TELのトラック、マスク描画・検査、光源は、同じパターニング工程の中で異なる仕事をする。
成膜・エピタキシー：原子の層を作る
同じ「膜を付ける」装置でも、材料、反応、温度、処理枚数によって製品と競争相手が変わる。
エッチング・レジスト除去：必要な形だけを残す
深い穴を掘る、薄い層を選んで除く、使い終えたレジストを落とす。似て見える除去工程を区別する。
洗浄・CMP・薄化：表面を次の工程へ渡す
洗う、平らにする、薄くする。材料を除く点では共通しても、目的と装置・消耗品の商流は異なる。
イオン注入・熱処理：電気特性と材料を整える
注入で入れた原子が、そのまま望む電気特性になるわけではない。熱・結晶・材料の履歴まで理解する。
検査・計測・レビュー：歩留まりを学習する
「検査装置」を一括せず、何を見るか、何を判定するか、どの速さで測るかから企業を配置する。
電気テスト・プローブカード：良品をどう選ぶか
半導体の売価や出荷個数だけではテスタ需要は説明できない。測定時間、同時測定、接触、熱が需要を決める。
後工程・実装
後工程・実装の基礎：裸のチップを使える部品にする
ウエハに回路が完成しても、そのままスマートフォンやサーバーへ搭載できるわけではない。切り出したダイを接続・保護し、品質を確認する後工程が必要になる。
先端パッケージ・チップレット・HBM：つなぎ方が性能を決める
一枚の大きなダイだけで機能を増やす代わりに、複数のダイを短く高密度に接続する。演算、メモリ、入出力をどう分け、どう組み合わせるかが設計と製造の共通課題になる。
パッケージ基板・インターポーザ：微細な端子をシステムへつなぐ
シリコンウエハ、パッケージ基板、マザーボードは別の部材である。チップの細かい接続点を外へ引き出し、電力を配り、物理的に支える配線の階層を理解する。
封止・接着・保護・放熱材料：小さな材料が良品率を支える
半導体材料は回路を作る薬液だけではない。完成したダイを固定し、接続部の応力を抑え、加工中に守る材料が、薄化・積層・大型化を成立させる。
薄化・切断・接合装置：一個の良品を速く作る
後工程装置はチップを小さく扱いやすくし、正しい位置で接続し、樹脂で保護する。精度の数字だけでなく、実際に一時間で何個の良品を生産できるかが投資判断の中心になる。
OSATとテスト受託：工場の処理時間を収益に変える
OSATは半導体の組立・検査を外部から受託する事業モデル。テスト専業企業、装置メーカー、半導体設計企業は役割が違う。検査の内容と設備の持ち方まで見ると業績が読みやすくなる。
部材・工場・商流
真空・ガス供給：装置の反応条件を作る部品群
完成装置の性能は、ガスを送る、圧力を保つ、反応後のガスを排出する機能に支えられる。装置の中と、工場の下階にある設備をつなげて理解する。
石英・セラミックス・黒鉛：装置を支える部材と再生
半導体工場では製品になるウエハだけでなく、その周囲の部材も高温やプラズマにさらされる。新品装置と消耗・再生の二つの需要経路を押さえる。
ウエハ搬送・AMHS：装置内の手と工場内の物流
加工工程の間にある移動も生産能力の一部である。工場全体の搬送と装置内部の搬送を分けると、日本の自動化・精密部品企業の役割が見えてくる。
超純水・クリーンルーム：工場が稼働するための条件
工場には装置を並べる前から、水・ガス・電力・空調等が必要になる。建設時の投資と量産中の運転支援を分けて、収益の続き方を理解する。
半導体商社：製品を顧客の設計と量産につなぐ
半導体商社は、製品一覧を見せて売るだけではない。設計支援、需要管理、在庫、物流、資金の負担を持つ一方、メーカーの販売契約に事業基盤を左右される。
設備投資から利益へ：インフラ企業を読む共通モデル
最終需要が増えても、すべての供給企業の売上・利益が同時に増えるわけではない。工程、顧客、計上時期、在庫、付加価値を順に結び付ける。