半導体って何だ？ — 設計から検査まで、工程ごとに企業を並べてみる

半導体という言葉は毎日のように聞きますが、「結局、何を作っている会社が半導体の会社なのか」は意外と曖昧です。半導体とは、条件によって電気を通したり通さなかったりする性質を持つ材料と、その性質を使って作られた部品の総称です。スマートフォンやパソコンはもちろん、自動車、家電、工場の機械、データセンターのサーバーまで、あらゆる電子機器の頭脳と神経にあたります。このコラムでは、半導体そのものの基礎と、半導体が出来上がるまでの工程の流れをたどりながら、工程ごとにどんな上場企業がいるのかを並べてみます。

半導体には種類がある

半導体と一口に言っても、役割の違う製品の集まりです。大きく分けて、次のような種類があります。

• ロジック半導体 — 演算や制御を担う頭脳役です。パソコンのCPUや、用途に合わせて設計されるSoC（システム・オン・チップ）が代表例です。
• メモリ半導体 — 情報を記憶する役割です。作業中のデータを置くDRAMと、電源を切ってもデータが残るNAND型フラッシュメモリなどがあります。
• パワー半導体 — 電力の変換や制御を担います。電気自動車や産業機器、再生可能エネルギーの設備で需要が広がっています。
• アナログ半導体 — 音や光、温度といった現実の情報を電気信号に変えたり、信号を増幅したりする役割です。センサーと組み合わせて使われます。

日本の上場企業では、ルネサスエレクトロニクスがマイコンやSoC、アナログ・パワー半導体を手がける代表格です。ロームはパワー半導体の材料であるSiC（炭化ケイ素）を使ったデバイスに力を入れています。ただし、半導体産業の面白さは、こうした「半導体そのものを作る会社」だけで成り立っているのではない点にあります。作るための材料と装置の会社が、工程のあちこちに存在しているのです。

作り方は分業制 — 設計、前工程、後工程

経済産業省の半導体・デジタル産業戦略が示すように、半導体メーカーのビジネスモデルは、設計から前工程・後工程までを一貫して行う垂直統合型と、設計を担う企業、前工程を担うファウンドリ、後工程を担うOSAT（後工程の受託専門企業）が分かれる水平分業型に大別されます。製造には合計1,000以上の工程が必要とされ、一つの会社がすべてを担うのは難しい産業です。だからこそ、工程ごとに専門の会社が並ぶ地図が出来上がります。

• 設計・IP — 回路の設計図を描く工程です。工場を持たないファブレス企業が担うことが多く、ソシオネクストは顧客と仕様策定から共同で行うカスタムSoCのファブレスベンダー、メガチップスはLSIの設計開発を手がける会社です。
• 材料 — 土台となるシリコンウェハでは信越化学工業とSUMCOが大手です。回路を焼き付ける際に使う感光材料フォトレジストでは東京応化工業が知られます。信越化学工業はウェハとフォトレジストの両方を手がけています。
• 前工程 — ウェハの上に回路を形成する工程です。成膜やエッチングなどの装置で東京エレクトロン、洗浄装置でSCREENホールディングス、成膜装置に特化するKOKUSAI ELECTRIC、回路の原版であるマスクの検査装置でレーザーテック、ウェハを平らに磨くCMP装置で荏原製作所が担います。
• 後工程 — 回路のできたウェハをチップに切り出し、パッケージに封入し、検査する工程です。切る・削る・磨く精密加工装置のディスコ、電気的特性を測るテストシステムのアドバンテスト、デバイスを選別するハンドラとテスタのテセックが担います。チップを載せるICパッケージ基板ではイビデン、端子となるリードフレームでは三井ハイテックが知られます。
• ファウンドリ・OSAT — 前工程の製造を受託するのがファウンドリ、後工程の組み立てと検査を受託するのがOSATです。世界では台湾のTSMCがファウンドリの代表格で、国内でも熊本のJASMや北海道のラピダスのように、この工程を担う新しい会社が注目されています。

工程の流れをもう少し具体的に見てみましょう。前工程では、まず鏡のように磨かれたシリコンウェハの表面に薄い膜を作り、回路のパターンを光で焼き付け、不要な部分を削り取る、という作業を何層にもわたって繰り返し、立体的な回路を作り込みます。できあがったウェハは電気的な検査を受けたあと、後工程で小さなチップに切り分けられ、基板に載せて配線し、樹脂などで封入して、最後にもう一度検査を受けて製品になります。成膜、露光、エッチング、洗浄、研磨、検査という工程の繰り返しのそれぞれに、専門の装置メーカーと材料メーカーが関わっているのです。

この地図で大切なのは、「半導体の会社」と言っても、設計だけを行う会社、材料を売る会社、作るための装置を売る会社、できあがったチップを検査する会社では、仕事の中身がまったく違うことです。ニュースで「半導体が好調」と言われても、恩恵の届く工程と届かない工程があります。

工程で見る日本企業の規模

経済産業省の資料では、半導体製造装置で日本は米国に次いで約3割、主要な半導体部素材では約半分の世界シェアを持つとされています。完成品の半導体そのもので世界首位を争う会社は少なくても、装置と材料という「作るための道具と素材」で、日本企業は世界の半導体生産に欠かせない位置を占めているのです。上の​4社の顔ぶれも、材料の信越化学工業、装置の東京エレクトロンとアドバンテスト、デバイスのルネサスエレクトロニクスと、工程の違う会社が並んでいます。

工程が違えば、利益の出方も違う

工程の違いは、利益率の違いにも表れます。検査や加工といった特定工程に特化した装置メーカーは利益率が高く、ディスコの営業利益率は​42.3%、アドバンテストは​44.2%でした（いずれも2026年3月期）。一方、設計専業のファブレスであるソシオネクストは​6.2%（2026年3月期）にとどまります。量産製品の原価率が上がれば利益が圧迫される、設計専業ならではの数字の出方です。材料のSUMCOも、2025年12月期には営業利益率が​0.3%まで低下しました。ウェハの需要調整や減価償却の負担が重なると、材料メーカーも無傷ではいられません。

会社の成り立ちにも工程の違いが表れています。ルネサスエレクトロニクスのように自社工場を持ち、設計から製造までを担う会社がある一方で、ソシオネクストのように工場を持たず設計に専念し、製造はファウンドリに委ねるファブレスの会社もあります。同じ「半導体メーカー」という呼び方でも、工場という資産を持つかどうかで、設備投資の負担や市況変動の受け止め方は大きく変わります。

つまり半導体関連の決算を読むときは、「半導体」という一括りの言葉ではなく、その会社が工程のどこにいるのかを最初に確かめることが出発点になります。装置メーカーは半導体メーカーの設備投資の波を、材料メーカーはウェハの出荷量や稼働率の波を、ファブレスは顧客製品の量産の波を受けます。同じ産業のニュースでも、効き方が工程ごとに違うのです。

比べるときに押さえたいこと

• 決算期がそろっていません。ルネサスエレクトロニクス、SUMCO、東京応化工業は12月決算、レーザーテックは6月決算、その他の多くの会社は3月決算です。同じ時期の数字とは限りません。
• 一つの会社が複数の工程にまたがることがあります。信越化学工業はシリコンウェハとフォトレジストの両方を、荏原製作所はポンプなど半導体以外の事業も手がけています。工程への配置は、その会社の代表的な役割を示したものです。
• 前工程・後工程という言葉は各社の開示でも使われる共通の呼び方ですが、装置の分類や工程の切り分けは会社によって少しずつ異なります。
• ファウンドリやOSATのように、世界の半導体生産の中心にいながら日本の上場企業としては顔を出さない工程もあります。地図の空白も、この産業の分業の深さを表しています。

まとめると、半導体とは一つの製品ではなく、設計、材料、前工程、後工程という長い工程の分業で作られる部品の総称です。日本の上場企業は、材料と製造装置の工程に厚く、設計やデバイスにも顔ぶれがあります。「半導体の会社」と聞いたら、まず工程のどこにいる会社なのかを確かめること。それが、半導体ニュースと決算数字を正しく結びつける第一歩になります。