ファウンドリ：設計を量産可能なチップに変える

ウエハとダイ

ウエハは多数のチップを一度に作る円盤状の基板。表面に回路を作った後、切り出した一片をダイという。ウエハが一枚増えても、チップ面積や不良の割合が変われば、販売できるチップ数は同じ比率では増えない。

プロセスノードとは

2nm、7nmなどは技術世代を示す呼び名で、全ての配線寸法がその値という意味ではない。先端ロジックでは性能・消費電力・集積度が重要だが、アナログや高耐圧品では大きな構造や特殊材料が必要で、最小ノードが常に最適とは限らない。

PDKと顧客設計

PDKは工場の工程で何をどう設計できるかを表すルール、素子モデル等のセット。設計ツールやIPはその工程に適合する必要がある。別工場に注文先だけを変更して同じチップを作れるわけではなく、設計変更・再評価が必要になることがある。

試作、認定、量産を分ける

トランジスタが動く段階、顧客チップの試作、機能・信頼性の認定、量産歩留まりの確立、安定納入は異なる。Rapidus等の進捗もこの順序で確認する。設備の搬入や工場の完成だけで顧客売上が生まれるとは限らない。

先端と特殊ファウンドリ

TSMCなどの先端ロジックに加え、GF、Tower、VIS、X-FAB、DB HiTek等はRF、アナログ、MEMS、高耐圧などで役割を持つ。中国のSMIC・Hua Hongも用途と口径・工程を分ける。全社の稼働率を異なる製品間で単純比較しない。

売上は何で決まるか

基本は加工ウエハ数量×単価。ただしノード、追加工程、マスク、設計支援、実装の範囲で単価が変わる。出荷ウエハと投入ウエハの時期は製造期間分ずれ、完成品数量とも異なる。

費用と利益の構造

設備、人員、保守、工場インフラの固定費が大きい。高い稼働で費用を吸収できる一方、量産初期は償却と不良コストが先行する。300mm化は面積を増やすが、装置・工程費と良品率の確認が必要。

競争優位を見る

顧客設計がPDK・IPに結び付くこと、量産歩留まり、長期間の工程データが代替を難しくする。技術提携はそれだけで確定受注ではない。

サイクルと時間差

顧客製品の需要、在庫、前払い・能力予約が投資判断を動かす。設備投資発表から完成・認定・売上・利益の順に時差がある。

確認するKPI

• ノード・口径別出荷とASP
• 稼働率・歩留まり
• 顧客の量産採用
• 設備投資・減価償却

読み違えやすいこと

• 小さいノードほど全用途で有利
• 工場完成は量産採算の確立
• 稼働率100%なら高利益が保証される

確認したい問い

• 需要増はウエハ枚数、面積、工程単価のどれか
• 顧客の量産認定と工場能力の立ち上がりは一致するか

• 先端・特殊工程の個別需給
• 海外JVの立ち上げ費用
• PDK・IPの対応範囲