国際的に、炭化ケイ素材料は、新エネルギー車、太陽光発電、スマートグリッド、家電製品、航空宇宙など、幅広い分野での応用が期待されることから、重要な戦略的意義を持つと広く認識されている。米国、欧州連合、日本、韓国といった先進的な西側諸国は、自国の炭化ケイ素産業の発展を促進し、将来の主導的地位を確固たるものにするため、相次いで複数の開発計画や研究開発プロジェクトを立ち上げている。

01   クリー族「鹿を失ったら、全世界がそれを追い払うだろう」    
 
       

炭化ケイ素産業の発展の歴史を振り返ると、かつてはアメリカのCREE社が乗り越えられない壁のようにそびえ立ち、長きにわたり世界の炭化ケイ素材料市場の80%以上を独占していた。しかし近年、アメリカのII-VI、アメリカのGTアドバンス、ドイツのSicrystal、日本の昭和電工、そして中国の後発企業（主に中国電子半導体材料有限公司、天科和達、山東天岳など）がCREEに挑戦を仕掛けてきた。2018年末にはCREEの市場シェアは低下したものの、依然として62%と高かった。2020年にはCREEの市場シェアは再び17%急落し、45%となった。

 

 

図1 2020年における世界のN型炭化ケイ素基板市場シェア

CREEが「鹿を見失うと、世界中がそれを追いかける」。近年、かつては影に隠れていた「弟分たち」が腕を磨き、追いついてきたのだ。

  昭和電工は生産規模を6倍に拡大し、年間生産量は約11万個に達した。      

昭和電工は生産規模を6倍に拡大し、年間生産量は約11万個に達した。

昭和電工（SDK）は、2012年から2019年にかけて、炭化ケイ素ウェハの生産能力を6倍に拡大しました。2012年9月、昭和電工は4インチ炭化ケイ素エピタキシャルウェハの生産能力を2.5倍の月産1,500枚に増強し、6インチ炭化ケイ素エピタキシャルウェハの開発を加速すると発表しました。2016年6月、昭和電工は炭化ケイ素エピタキシャルウェハの生産能力をさらに拡大し、月産3,000枚のHGEウェハの量産を開始しました。2017年9月と2018年1月には、さらに2回の生産拡大を実施しました。2018年7月には、昭和電工はHGEウェハの生産能力を月産5,000枚から月産7,000枚に増強し、生産能力をさらに拡大しました。 2019年2月、昭和電工は炭化ケイ素ウェハーの生産能力を月産9,000枚に増強した。2021年には、インフィニオン社との供給契約締結を発表した。

  II-VIレイアウトは8インチで、国内市場に期待を寄せている。      

2015 年 7 月、II-VI は 200 mm (8 インチ) 4H-SiC 基板を実証しました。2019 年 1 月、II-VI は REACTION プロジェクトを使用して 200 mm 炭化ケイ素基板を生産することを発表しました。これは世界初の 200 mm 炭化ケイ素パイロットラインです。2019 年 10 月、II-VI は RF パワーアンプ用の 200 mm 径半絶縁炭化ケイ素プロトタイプ基板を発表しました。2021 年、II-VI が中国の福州に投資した炭化ケイ素基板加工ラインが正式に設立されました。今後 5 年間で、炭化ケイ素基板の生産能力を 5 ～ 10 倍に増やす計画です。さらに、米国の GT Advanced やドイツの Sicrystal などの企業も、Infineon や STMicroelectronics などの大手メーカーから供給契約を獲得し、炭化ケイ素の市場シェアをさらに分割しています。

02   一族支配の時代の終焉    
 
       

     

CREEは依然として非常に強力な企業ではあるものの、炭化ケイ素材料分野における独占的地位が低下していることは紛れもない事実である。これには多くの理由があるが、ここでは客観的な理由を2つだけ挙げたい。

  独占の崩壊は、上流と下流のゲームの必然的な結果である。    
     

半導体産業チェーンにおいて、顧客端末に近い下流工程の企業がより大きな発言力を持つことが多い。STマイクロエレクトロニクスやインフィニオンのような巨大企業は、「大手企業が顧客をいじめる」状況を避けるため、上流企業をチェックし、バランスを取る方法を学ぶ必要がある。かつて炭化ケイ素基板業界を支配していたクリーは、長らく目の上のこぶと見なされていた。

事実は言葉よりも雄弁である。過去の経験から判断すると、大型シリコンウェハ、フォトレジスト、CMP材料、湿式化学薬品、ターゲット材料などの半導体材料産業において、市場構造が安定した後に支配的な状況が生じたことは一度もない。最も一般的なのは、2大巨頭と複数の有力企業による市場構造である（大型シリコンウェハ産業における信越化学工業と盛工、フォトレジスト産業におけるJSRと東京オンカなど）。

  独占を打破することは、産業チェーンの発展にとって避けられない選択である。      

     

「悲しみの中で生まれ、幸福の中で死ぬ」という諺があるように、2017年以前は炭化ケイ素材料の価格も大幅に下落したものの、太陽光発電用シリコンやサファイアなど十分な競争のある業界と比較すると、当時の価格下落のスピードは業界関係者から批判されており、2019年になっても炭化ケイ素デバイスの1アンペアあたりの平均価格は依然としてベンチマークとなるシリコンデバイスの約5倍だった。客観的に言えば、当時のCREEの独占は業界全体の長期的な発展を阻害していた。したがって、独占の段階的な打破は業界全体の生態系発展に必要であり、必然的な選択でもある。

03   未来についてのいくつかの推測    
 
       

将来について、私の推測をいくつかお伝えしたいと思います。

まず、上流と下流の様々な駆け引きにより、炭化ケイ素材料分野におけるCREEの市場シェアは今後さらに低下し、約30%まで落ち込むと予想されます。将来的には、炭化ケイ素材料分野は、二大強国と多強国による産業競争パターンを再現する可能性があります。炭化ケイ素材料産業全体の産業集中度（HHI）は、大型シリコンウェハ、フォトレジスト、CMP材料、ターゲットなどの多くの半導体材料産業と同様に、0.2～0.3の間で安定すると予想されます。次に、産業集中度の低下は、必然的に市場競争の激化を意味します。今後、炭化ケイ素基板の価格は年間約15%の割合で下落し続ける可能性があります。長期的には、基板価格の低下は炭化ケイ素産業全体の発展にとってプラスの意義を持つでしょう。この傾向が続けば、窒化ガリウムや酸化ガリウムなどの外部競争要因が炭化ケイ素産業に大きな脅威を与えることは難しくなるでしょう。炭化ケイ素基板メーカーにとって、おそらく最大の脅威は下流のデバイスメーカーから来るだろう。現在の業界チェーンにおける競争環境においては、SicrystalやNorstelのような企業が事前に利益を確保しておくことは賢明な選択かもしれない。

第三に、私は自国の第三世代半導体産業の長期的な発展について個人的に楽観的です。現在、YOLEは2020年の低抵抗炭化ケイ素の市場シェアランキングを発表したばかりですが、中国企業の市場シェアは約360%増加しています。半絶縁性基板を考慮に入れると、中国企業の市場シェアは10%を超える可能性があり、中国電子半導体材料有限公司、河北通光有限公司などがトップ10に選ばれる可能性もあります。今後、中国電子科技有限公司（子会社の中国電子半導体材料有限公司は主に材料に注力）や三安光電有限公司など、高い技術力と完全な産業チェーンを持つ企業に特に期待しています。お読みいただきありがとうございました！

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