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半導体装置、活路はどこにあるのか?

2024-10-07

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国際半導体産業協会 (semi) は、半導体メーカーが 2025 年から 2027 年の間に 12 インチ ウェーハ製造装置に 4,000 億米ドルを費やし、中国本土、韓国、台湾が上位 3 位にランクされ、新記録を樹立すると予測しています。半導体工場の地域的発展に加えて、データセンターやエッジ機器の ai チップに対する強い需要があり、支出は引き続き増加します。半導体製造装置の主な販売先としては、オランダのasml社、米国のアプライド・マテリアルズ社、kla社、ラム・グループ社、日本のtel(東京エレクトロン)などが挙げられる。

semiの報告書は、世界の12インチウェーハ製造装置の支出が2024年には4%増の993億米ドル、2025年には24%増の1,232億米ドルとなり、世界の1,000億米ドルの大台を突破すると予想していると指摘した。 2026 年には 11% 増加して 1,362 億米ドルとなり、2027 年にはさらに 3% 増加して 1,408 億米ドルに達すると予想されています。 2025 年から 2027 年の間に、総額 4,000 億米ドル以上が費やされることになります。

中国本土は今後 3 年間で 1,000 億米ドルを超える投資が見込まれており、12 インチ ウェーハ製造装置に対する世界最大の支出市場であり続けます。しかし報告書はまた、中国本土の支出が今年の過去最高の450億ドルから徐々に減少し、2027年には310億ドルになると指摘している。

米国アプライド・マテリアルズ、ラム・グループ、ケレイが発表した最新の四半期財務報告書によると、中国本土は新たなチップ工場建設への最大の投資家となり、世界トップクラスのチップ機器サプライヤーにとって最大の収益源となる。同社の収益の 44% を占めました。同社が開示した情報によると、日本のtelとオランダのasmlにとって、6月四半期のtelの収益の49.9%は中国本土からのものであり、同様にオランダのasmlの収益の49%は中国本土市場の方が大きい。中国。世界経済が減速する中、今年上半期にチップ製造装置への支出が前年同期比で増加し続けた唯一の地域は中国本土だった。

韓国はdram、高帯域幅メモリ(hbm)、nandフラッシュなどのストレージ分野での優位性を強固にするため、今後3年間で総額810億ドルを投じ、第2位となる。

台湾、中国の今後 3 年間の 12 インチウェーハ工場への設備支出は 750 億ドルで、第 3 位です。 tsmcは台湾の設備投資増加の主な原動力となり、来年のtsmcの設備投資も今年と比べて増加し、史上2番目に高い額になると予想されている。今年の設備投資の範囲は、主に顧客の需要をサポートするために、当初の280億ドルから320億ドルの範囲から300億ドルから320億ドルの範囲に若干引き上げられました。

半導体装置市場

半導体装置は半導体産業の重要な部分であり、その開発レベルと技術レベルは半導体産業の発展と競争力に直接影響します。

近年、半導体製造装置企業は国際的な注目から離れ、比較的静かな生活から地政学的な舞台に追いやられている。半導体がまず米国にとって国家安全保障問題となり、次に経済同盟国にとっての問題となり、最後に米国の問題となったからである。世界中の人にとっての問題。

人工知能 (ai) で実績を上げて、エヌビディアスーパースターになってからは、台湾、中国のウェーハ工場、オランダやベルギーの設備がなければ、これらは不可能だと認識する業界人が増えています。

何十年にもわたって大規模な投資が行われてきたにもかかわらず、中国本土は依然として半導体の難題である先進的なリソグラフィー装置を解決できていない。

ある企業は、サプライチェーン全体にわたって非常に高度な研究開発の取り組みを組織し、最先端の技術で必要とされる微細な形状を印刷できる装置を大量に生産しています。

米国は、半導体分野での設計優位性を維持し続けているものの、製造が韓国と台湾、中国に集中しており、サプライチェーンもシフトしていることを認識している。

米国チップ法は、米国国内の高度なチップ製造能力の成長を刺激することができますが、ヨーロッパの高度なチップ製造能力への依存を排除​​することはできません。

中国本土は何十年にもわたって半導体製造能力に投資してきたため、chip法があっても成功が保証されているわけではない。米国政府は高度なリソグラフィー装置が中国本土に流入するのを阻止する必要があり、一連の禁輸政策を実施した。

半導体装置の禁輸措置

米国はオランダ政府との関係に依存しなければならないため、中国本土へのamsl販売に対する米国の禁輸政策は非常にデリケートである。 asml は中国本土への売上が大きいため、大きな商業的利益が存在します。

リソグラフィー装置の禁輸措置は2019年に始まった。米国は7nm以下のプロセスが可能な極端紫外線(euv)リソグラフィー装置の中国本土への供給を禁止した。これらの禁止措置はその後、2023 年と 2024 年初めに強化されました。

時間の経過とともに、禁止の対象となる製品はさらに増えました。

最近の展開は、禁輸措置が真に国家安全保障上の懸念によって動機づけられているのか、それとも商業的利益によって動機づけられているのかにかかわらず、米国とオランダの間の亀裂である。オランダは米国の規制を完全に遵守し、ライセンス発行の責任を負います。 asmlはこれを称賛し、オランダ政府が米国よりも寛大な対応を提供することを期待している。

禁輸措置の影響を掘り下げる前に、半導体装置市場とその最新の結果を概観する価値がある。

半導体装置の分類

チップを製造する前に、半導体装置を購入する必要があります。ブランクのウェハから完成したチップまでの数週間の行程には、多くの設備が必要です。

これらのデバイスは、次のカテゴリに単純化できます。

リソグラフィ - チップ設計をウェーハに適用します。

堆積 – 材料の層を追加します。

変更 – マテリアルレイヤーを変更します。

エッチング – 材料を除去します。

その他 – 計量、洗浄、選別機、および多数の特殊機器。

これらのデバイスは半導体市場モデルの投資ゾーンに位置しており、idm、ファウンドリ、fab/ファウンドリ半導体企業という 3 つの異なるカテゴリーのチップ メーカーによる設備投資の影響を受けます。

これは気の弱い人向けのビジネスではありません。現在、最先端の半導体工場を新たに建設するには500億ドル以上の費用がかかり、この費用の75%は半導体装置です。最も高価な装置は 2 階建てバスより大きく、3 億 5,000 万ドル以上で販売されています。

形状が小さくなるにつれて、チップの製造コストが安くなり、より高速になり、消費電力も少なくなります。しかし、その反面、設計コストは高騰し、設備や工場のコストも上昇しています。

半導体企業の収益と装置企業の収益を比較すると、この発展についての最初の洞察が得られます。

出発点は2019年の半導体サイクルの底であり、装置会社の収益が半導体収益を上回っていることがわかります。ファウンドリの収益の伸びはこれを反映しています。つまり、ファブレス企業の集団的な設備投資や製造コストが大幅に増加しているのです。

収益の観点以外にも、機器ビジネスには興味深い点がいくつかあります。

営業利益の観点から見ると、ファウンドリー事業や半導体事業よりも装置事業の方が魅力的です。 2024 年の第 2 四半期におけるほとんどの半導体企業の収益性は nvidia によってもたらされることは注目に値します。nvidia がなければ、半導体企業の成長率はわずか 24% になるでしょう。

この傾向はすぐには変わらないため、投資家としては注目に値します。

半導体装置の現状

次のグラフは、サービスおよびその他の収益を含む半導体装置会社の収益に基づいています。次は純粋な機器の分析です。

半導体装置の総合収益は、最近のアップサイクル後に成長の勢いを経験した後、米国のチップ法が導入された頃にピークに達しました。この成長は比較的安定していた時期に代わり、売上高は約 220 億ドルで安定しており、売上総利益と営業利益も安定しています。

プロジェクトが米国に振り向けられたため、半導体企業による投資の減少は米国チップ法の影響を直接受けた。

これには半導体製造装置会社は驚いたか、あるいは対応が遅すぎた。その結果、在庫レベルが上昇し、現在では2020年の2倍となっています。

かつて、機器会社は米国、日本、オランダの 3 か国に集中していました。 2020年代初頭、これら3カ国以外からの収益はわずか3%で、大半は中国本土からのものだった。

10 年間にわたり半導体に大規模な投資が行われてきたにもかかわらず、チップ製造装置は克服するのが最も難しいことが判明しました。半導体装置の成功には、単にお金以上のものが必要です。

さらに5年経った今でも同じ国が依然として優勢であるが、中国本土は市場シェアを獲得するのに苦労しており、今世紀初頭の3%から現在は8.5%となっている。

急速な cagr により、2024 年の新年期間中の期待が予想レベルに回復することができませんでした。中国本土の機器メーカーはほぼ中国本土のみに販売していますが、中国本土の顧客が購入する機器はそれだけではありません。

トップの半導体装置市場

機器会社の収益を確認した後、より多くの洞察を得るために上位企業の機器収益を研究する価値があります。装置収益には、半導体装置企業からのサービスおよびその他の収益が含まれておらず、半導体製造企業による設備投資と完全に一致しています。

特定の国の優位性は、半導体装置市場における少数の企業の優位性によるものです。

上位企業は中国本土以外のほぼすべての機器収益を占めており、それぞれの大手企業が独自の専門分野を持っており、そのほとんどが下位分野の市場リーダーとなっており、最も著名なのはリソグラフィーと材料工学の asml です。アマット)。

米国が「チップ法」を導入し、aiや先端リソグラフィー装置に制裁を課して以来、中国本土への欧米製半導体装置の売り上げが急増した。

中国本土向けの西側機器販売による収益は第 2 四半期に増加しましたが、中国本土の収益シェアは第 1 四半期の 45% から第 2 四半期には 44.4% に若干低下しました。

この優位性は、他の国の歳入と比較するとさらに顕著になります。

米国チップ法の最も明白な影響は、プロジェクトが米国に移ったため、tsmcが設備への投資を停止したことです。

欧米の機器会社は、総収益から中国本土の収益を除外した後、中国市場の重要性を発見した。それは苦痛の場所であると同時に救世主でもある。

これは米国の通商禁止政策における重要な問題だ。特に asml とオランダについて話す場合、それは他の国の経済に影響を与えます。

ここ数週間、オランダ政府と米国政府の間で多くのやりとりがあった。 amslは、米国政府が国家安全保障上の利益よりも商業上の利益を優先していると非難している。一方、オランダ政府は規制を米国の規制と一致させたため、輸出許可は米国政府ではなくオランダによって承認されることになる。

やっと

米国の半導体装置の禁輸措置は、中国本土によるai gpuチップや半導体装置などの最先端ai技術の取得に影響を与えるだろう。世界の半導体装置市場構造にも影響を与えるだろう。

western equipmentの中国本土と米国への累計売上高のグラフによると、2019年以来、中国本土は1000億ドル近く相当の半導体装置を購入しており、これは同時期に米国が購入した金額の2.5倍以上に相当する。

情報筋によると、米国は、中国本土に販売されるすべての機器(すべて米国の技術が含まれているため)を米国が管理することを義務付ける外国直接製品規則など、中国本土に対してより厳格な禁輸措置を課すことを検討しているという。 block amsl およびその他の企業は、中国本土の既存の設置機器にサービスを提供しています。

これはasmlとオランダ経済に重大な悪影響を及ぼし、米国が合意に達することが困難になるだろう。

オランダが9月にフォトリソグラフィー装置の管理範囲を拡大すると発表したことに対し、中国本土商務省は、最近、中国とオランダが半導体輸出に関して多層的かつ頻繁に連絡と協議を行っていると指摘した。コントロールの問題。オランダは2023年の半導体輸出管理措置に基づき、露光装置の規制範囲をさらに拡大しており、中国はこれに不満を抱いている。近年、世界的な覇権を維持するために、米国は国家安全保障の概念を一般化し、特定の国に半導体および装置の輸出管理措置を強化するよう強制し続けており、これは世界の半導体産業チェーンの安定を深刻に脅かしている。およびサプライチェーンに重大な損害を与え、中国はこれに断固として反対する。

中国本土商務省の報道官は、オランダは国際経済貿易ルールの維持と中蘭経済貿易協力の全体状況を踏まえ、市場原理と契約の精神を尊重し、関連措置を回避すべきだと述べた。両国の半導体産業の正常な協力と発展を妨げ、輸出管理措置を乱用しないこと。中国とオランダの企業および両国の共通の利益を維持し、世界の半導体産業チェーンとサプライチェーンの安定を維持する。