最近、8インチウェハー製造工場の生産能力がフル稼働状態にあり、生産能力が逼迫し、価格が高騰しているというニュースが絶えず報じられている。業界関係者は、一部のウェハー製造受注の見通しが2021年第2四半期にまで及ぶと予測している。このウェハー製造能力の逼迫状況は、半年以内には改善されない可能性がある。

それだけでなく、8インチウェハー製造工場の生産能力の逼迫と価格高騰により、IC設計メーカーのコストが上昇し、パネルドライバやタッチパネルなどの部品価格も上昇している。中でも、パネルドライバICメーカーのノヴァテックは10～15％の値上げを実施しており、他のIC設計メーカーも同様の値上げに追随する可能性は否定できない。

8インチウェハーの生産能力は逼迫しており、価格も上昇傾向にある。なぜだろうか？   

1. 5G、自動車、IoTなどが需要の大幅な増加を牽引している

8インチウェハーの生産能力不足は、実際には2018年と2019年に顕在化しており、これは主に携帯電話のマルチカメラや指紋認証の普及に伴うCMOSイメージセンサーや指紋認証チップなどの需要増加が原因です。2020年までに、5G携帯電話、自動車、IoTの普及率は急速に上昇し、電力、電力管理、電源デバイスの需要が大幅に増加するでしょう。さらに、「パンデミック」は在宅勤務やオンライン教育の需要増加を促し、ノートパソコン、タブレットなどの電子製品の需要増加につながり、ドライバICチップ、ディスクリート部​​品、その他の半導体部品の需要を押し上げるでしょう。

関連するIC設計業界関係者によると、従来、顧客は在庫過剰のプレッシャーを避けるため、必要に応じて発注することが多かった。しかし、2020年には、パンデミックや国際貿易摩擦といった不確実な要因の影響で、一部の顧客はウェハー製造工場の生産能力の逼迫を考慮し、安定供給を確保するために早期に長期発注を開始した。特に8インチウェハーの生産能力については、2021年3月～4月までの見通しが立っている。

SEMIのデータによると、2019年から2022年にかけて、マイクロ電気機械システム（MEMS）およびセンサー部品関連のウェハー製造工場の生産能力は25%増加し、パワー部品およびウェハー製造工場の生産能力はそれぞれ23%および18%増加すると予測されている。8インチウェハー業界全体の業績は引き続き好調である。

2. 12インチウェハーが主流であり、8インチウェハーの生産能力には限りがある。

2008年以前は、8インチ（200mm）ウェハー製造工場が主流でしたが、毎年新たに製造される12インチ（300mm）ウェハーの数が増えるにつれて、現在では12インチウェハー製造工場が主流となっています。IC Insightsによると、世界の12インチウェハー製造工場の数は2021年には123に増加し、2023年には合計138に達する見込みです。

出典：公開情報

12インチウェハーと比較して、8インチウェハー製造工場の数は減少傾向にあり、装置メーカーは現在、12インチウェハー製造工場向けの装置に注力している。8インチウェハー製造工場向けの装置は限られており、中古装置は高価で流通量も少ないため、8インチウェハーの新規生産能力の伸びは限定的となっている。

関連統計によると、2008年から2016年にかけて、少なくとも30以上の8インチウェハー製造工場が閉鎖され、10以上の工場が8インチから12インチに転換された。2015年から2017年にかけて、世界の8インチウェハー製造工場の生産能力の伸び率はわずか約7%にとどまった。2019年までに、世界の8インチウェハー製造工場の総数は200を下回った。

さらに、2010年から2016年の間に20以上の6インチウェハ製造工場が閉鎖され、個別デバイス、パワーデバイス、MEMS、アナログチップなどの製品の需要が8インチウェハに移行したため、8インチウェハの生産能力への負担がさらに増大した。

ウェハーファウンドリ市場：主要企業の工場分布はどのようになっているのか、また、生産能力の逼迫や価格上昇に対してどのような姿勢をとっているのか？  

ウェハーファウンドリ市場は継続的な成長傾向を維持している。IC Insightsのデータによると、世界の半導体ウェハーファウンドリ市場は2019年から2024年にかけて年平均約10%の成長率を達成する見込みであり、これは2014年から2019年までの年平均成長率6%を大幅に上回る。

市場構造としては、主にTSMC、サムスン、グローバルファウンドリーズ、UMC、SMICなどの企業が参入している。中でもTSMCは50%以上のシェアを占め、圧倒的な存在感を示している。同時に、中国本土でもウェハーファウンドリ企業が台頭しており、主に8インチ以下のウェハー生産能力に注力している。

8インチウェハーの生産能力逼迫や価格上昇といった市場環境に直面し、主要ファウンドリ企業の工場生産能力の配分と計画、そして市場価格上昇に対する姿勢を以下にまとめる。

今のところ、8インチウェハーの製造価格は上昇していません。

ウェハーファウンドリのリーダーであるTSMCのウェハー工場は、主に12インチと8インチのウェハー工場に加え、6インチのウェハー工場も有しています。Apple、AMD、Nvidia、Qualcomm、MediaTekといった顧客からの7nmおよび5nmの先端プロセスに対する強い需要に支えられ、TSMCの生産能力は今回の供給不足の波の中で既に逼迫しており、新規顧客を受け入れる余剰能力はありません。

市場における8インチウェハーの生産能力の逼迫に関して、TSMCのCEOである魏浙佳氏は、第3四半期の業績説明会で、顧客との緊密な協力関係を理由に、8インチウェハーのファウンドリ価格を引き上げなかったと述べたことがある。 

データソース：ChinaFlashMarketによる編集

8インチウェハー製造工場の生産拡大を検討中

サムスンのウェハファウンドリは主に12インチで、8インチウェハファウンドリは1つだけです。生産ラインは合計6つ稼働しており、そのうち5つは韓国（韓国の智興市に2つ、華城市に3つ）にあり、1つは米国のオースティン工場にあります。サムスンの華城V1生産ラインは累計60億米ドルの投資があり、2020年に量産を開始しました。EUVリソグラフィ技術に基づく7nmおよび5nmチップで、第1四半期に出荷されました。

サムスン華城V1は、サムスン初のEUV半導体生産ラインです。サムスンは、EUV生産ラインをさらに拡張し、7nm以下のプロセス技術を向上させるため、2020年5月に平沢に新たな生産ラインの建設を開始しました。このラインは、EUV技術をベースとした5nm以下のプロセス技術に重点を置きます。2021年後半には本格稼働する予定です。

8インチウェハーの生産能力不足とウェハー製造価格の高騰に直面し、サムスンは生産効率の向上と市場需要への対応のため、8インチウェハー工場への自動化投資を検討しているとの報道がある。

データソース：ChinaFlashMarketによる編集

将来の需要に対応するため、新たな8インチウェハ製造工場を建設する計画

GlobalFoundriesのウェハ製造工場は主にドイツ、シンガポール、米国にあり、8インチウェハ工場と12インチウェハ工場がそれぞれ半数ずつを占めている。中でも、8インチウェハ工場は主にシンガポールに集中しており、12インチウェハ工場は主に米国とドイツに集中している。

2019年、グローバルファウンドリーズはシンガポールの8インチウェハ製造工場Fab 3Eをワールドアドバンストに2億3600万米ドルで売却した。同年、ニューヨーク州の12インチウェハ製造工場Fab 10をONセミコンダクターに4億3000万米ドルで売却した。2020年に新設された成都工場も閉鎖されたが、その後グローバルファウンドリーズは将来の成長ニーズに対応するため、ニューヨーク州マルタに土地を購入し、先進的な8インチウェハ製造工場を建設すると発表した。

出典：GlobalFoundries公式サイト

データソース：ChinaFlashMarketによる編集

8インチウェハーの一部の顧客向けに価格が引き上げられました。

UMCは、12インチウェハ製造工場4ヶ所、8インチウェハ製造工場7ヶ所、6インチウェハ製造工場1ヶ所を含む、合計12ヶ所のウェハ製造工場を保有しています。これらの工場は主にシンガポール、日本、中国本土、台湾に集中しており、月間生産能力は750,000万枚以上（約8インチウェハ換算）です。

2020年、大型パネルドライバICや5G携帯電話向け電源管理チップの需要増に加え、顧客による安全在庫の積み増しが続いたこともあり、UMCの総合稼働率は第2四半期に98%に上昇し、出荷枚数は約8インチウェハで2.22万枚に達しました。2020年下半期も8インチウェハの生産能力が逼迫した状況が続いているため、UMCは一部の8インチウェハ顧客に対して価格を引き上げており、2021年第1四半期にも価格引き上げを検討しています。

出典：UMC公式サイト

8インチウェハーの生産能力は確かに逼迫しており、今年中に生産能力を増強する予定です。

SMICは、8インチウェハーの現在の市場状況について、「生産能力は確かに逼迫している」と述べた。好調な受注のおかげで、SMICは第3四半期の業績予想を引き上げ、売上高は9億3000万ドルから9億5000万ドルになると見込んでおり、第2四半期の9億3800万ドルからさらに増加する見込みだ。

SMICは今年、天津、上海、深圳にある3つの8インチウェハー生産拠点で、月間生産能力を3万枚増強する見込みだ。12インチウェハーについては、月間生産能力を2万枚増強する見込みだ。

さらに、SMICは北京開発区管理委員会と協力枠組み協定を締結し、28nm以上のウェハファウンドリプロジェクトに特化した合弁会社を設立する予定です。第一段階では、月産100,000万枚（12インチウェハ換算）のウェハ生産能力を構築する計画で、これにより今後の業績向上に弾みがつくと見込まれています。

出典：SMIC財務報告書

中国市場は8インチチップの注文で溢れかえっている。

SKハイニックスは当初、韓国の清州にあるM8生産ラインでファウンドリ事業に注力していました。その後、2017年にウェハーファウンドリ事業をSKハイニックスシステムICカンパニーという独立した事業体として正式に分離しました。同社は主にウェハーファウンドリ事業に注力し、8インチウェハーの製造を主軸としています。

近年、中国市場は8インチウェハーの受注急増に圧倒されている。2018年、SKハイニックスシステムIC社と無錫工業集団は、それぞれ50.1％と49.9％の出資比率で3億5000万米ドルの合弁会社を設立し、8インチウェハーファウンドリを建設した。このプロジェクトは稼働開始後、月間11万5000枚の8インチウェハー生産が可能となり、2020年3月にはテープアウトに成功した。

2021年も供給が需要を上回る見込みであり、価格引き上げを検討しているところです。

1999年、ワールドアドバンストはTSMCの支援を受け、ロジック製品ファウンドリ技術の導入に成功し、TSMCのファウンドリパートナーとなりました。2020年、ワールドアドバンストはDRAM工場からウェハーファウンドリ企業への転換を発表しました。2004年7月、ワールドアドバンストテクノロジーはDRAMの生産・製造を正式に終了し、100%ウェハーファウンドリ企業へと転換しました。

出典：世界先進金融レポート

現在、世界には8インチウェハ製造工場が4ヶ所あり、2019年にはGlobalFoundries Singapore Fab 3E 8インチウェハ製造工場を買収し、台湾とシンガポールに拠点を構えている。World Advancedの2019年の年間生産能力は約250万枚の8インチウェハで、出荷枚数は2.12万枚、稼働率は85%だった。2020年には約260万枚の8インチウェハを生産する見込みだ。

World Advanced社は、市場の強い需要により、8インチウェハーのファウンドリ生産能力が逼迫しており、2021年を通して供給不足が続くと予想しています。同社は現在、8インチウェハーのファウンドリ価格の上昇に関連する問題について顧客と協議を進めています。

顧客はより高額な注文をし、12インチ工場建設計画を開始することを決定した。

Powerchip Groupは2019年5月に組織再編を完了しました。子会社であるPowerchip Technologyは、3つの12インチウェハ製造工場と関連事業および資産をPowerchip Electronics Manufacturing Co., Ltd.（以下「Powerchip」）に譲渡しました。Powerchipは現在、8インチウェハ製造工場2つと12インチウェハ製造工場3つを所有しています。

Power Semiconductor Manufacturing Co., Ltd.は次のように述べています。「ウェハーファウンドリの生産能力の供給は確かに不足しており、当社は現在フル稼働状態です。IC設計会社が生産能力を巡って価格を上げて注文しているのも事実です。新規生産能力に対する顧客からの強い需要に応えるため、当社は通洛12インチ工場の建設計画を開始することを決定し、2021年第2四半期に工場の建設を開始する予定です。また、Powerchipが出資する中国本土のウェハーファウンドリである合肥静河もフル稼働しています。2020年7月末時点で月間生産能力は2万5000個ですが、年末までに月間生産能力は3万個に達する見込みです。」

出典：パワーセミコンダクター公式サイト

無錫工場は生産能力の増強を続けており、工場の第2期拡張を検討している。

華虹半導体は、8インチウェハ製造工場を3ヶ所、12インチウェハ製造ラインを3ヶ所保有しています。2019年には、月間生産能力が8インチ換算で17万4000枚から20万1000枚に増加し、稼働率は91.2%に達しました。パワー半導体の国産化が加速したことにより、2020年の市場需要は予想を上回りました。華虹半導体の8インチウェハ生産能力稼働率は100%に達し、12インチウェハ生産能力稼働率も上昇を続けています。

同時に、無錫工場は2020年末または2021年初頭までに生産能力を月間4万個に増強することを目指しており、無錫工場の第2期拡張も検討している。総生産能力は月間8万個に達する見込みだ。また、8インチ工場には将来的に月間1万個から2万個の拡張余地もある。

データソース：ChinaFlashMarketによる編集

生産能力が逼迫しており、OEM価格の値上げの可能性は否定できない。

DB HiTekは、主に8インチウェハファブを使用してパワーマネージャーやイメージセンサーを製造する韓国のウェハファウンドリです。本社と2つの工場（Fab1とFab2）は韓国にあります。工場の生産能力はフル稼働状態です。2019年には、約10万件の8インチウェハの注文が納品できませんでした。これは、2018年に納品できなかった注文数のほぼ2倍です。2020年も供給能力の逼迫が続くと予想されるため、Eastern Hi-TechはOEM価格の値上げも検討しています。

出典：イースタンハイテク公式サイト

8インチ生産ラインはフル稼働しており、今のところ値上げの予定はありません。状況次第ですが。

現在、華潤微電子のウェハーの大部分は6インチウェハーであり、8インチウェハーの利用率はまだ高くありません。12インチウェハーに関しては、2018年に重慶市と、同社が重慶に所有する既存工場内に12インチ生産ラインを建設する契約を締結しました。このプロジェクトは計画通りに進んでおり、2020年の稼働開始を予定しています。

華潤微は、第3四半期に入ってから8インチ生産ラインはフル稼働しており、全体の稼働率は90%を超えていると述べた。今のところ値上げは行っておらず、今後も市場と価格動向を注視していくとしている。

出典：公開データ

Jita Semiconductorは、アナログ回路およびパワーデバイスのウェハ製造に注力しています。2018年に上海プロジェクトが正式に着工し、月産60,000万個の8インチ生産ラインと月産50,000万個の12インチ特殊プロセス生産ラインが建設されました。製品は産業制御、自動車、電力、エネルギーなどの分野に重点を置き、パワーデバイス（IGBT）、電力管理、センサーなどのチップの生産能力向上を図っています。

2020年、Jita SemiconductorはShengmei Semiconductor Equipment (Shanghai) Co., Ltd.と正式に戦略的提携を締結しました。両社はそれぞれの強みを最大限に活かし、半導体製造装置および関連プロセスの革新において協力していく予定です。

景河統合は安徽省にある12インチウェハー製造工場です。2019年末には月間生産量20,000万枚を達成しました。2020年末までに月間生産能力を30,000万枚、2021年末までに12万～40,000万45,000千枚に引き上げる計画です。

賽威電子有限公司の持株子会社が投資・建設した「8インチMEMS国際ファウンドリライン建設プロジェクト」が、2020年9月に正式に稼働を開始し、月産能力は1万個となった。本プロジェクトは段階的に建設され、本格稼働後は最終的に月産3万個の生産能力を持つ予定であり、これは先進的な8インチMEMSチップ生産ラインが実生産段階に入ったことを意味する。

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