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半導体産業は今後も伸び続けると予想されています。そんな半導体産業ですが、実は日本の化学メーカーは半導体の製造に使用する半導体材料で高いシェアを持っています。特に、マスクブランクス、シリコンウェハー、スパッタターゲット、フォトレジストは日本の化学メーカーが50%以上のシェアを持つ材料です。

この記事では、半導体材料の一覧と、各材料でシェアの高い化学メーカーを紹介します。

半導体製造装置メーカーについてはこちらの記事もご覧ください。

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半導体を製造するために使用する材料を半導体材料と呼びます。半導体の製造には数多くのプロセスがあり、半導体材料も多くの種類があります。半導体製造プロセスと、各工程で使用する半導体材料を一覧表にしました。

半導体製造プロセスや半導体産業の全体像はこの記事では書ききれないため、興味のある方は下の項目「半導体産業を知るためには」をご覧ください。

半導体材料ごとに主要メーカーを紹介します。

マスクブランクスは、石英基板上に金属膜と感光膜をコーティングしたものです。 これに回路パターンを形成するとフォトマスクになります。

EUV用マスクブランクスはHOYAとAGC、その他光源用のマスクブランクスはHOYAと信越化学工業のシェアが高いです。

フォトマスクは露光工程で使用されるパターンをマスクブランクスに形成したものです。フォトレジストにパターンを転写するための材料です。フォトマスクのパターンはクロムなどにより形成されています。さらに詳しい説明はこちら（Wikipedia）。

フォトマスクは、半導体メーカーが内製することが多く、TSMCやサムスンは基本的に自社で製造します。外販フォトマスクの中では、トッパンフォトマスク、フォトロニクス、大日本印刷が高いシェアを占めています。半導体メーカーの中でも、ラピダスはEUVフォトマスクを内製せず外部購入する

ペリクルは、異物がフォトマスクの回路パターン面へ直接付着するのを防ぐために使用する保護膜です。マスクから離れた位置に異物があっても、ウエハー上では焦点を結ばないので欠陥になりません。また、傷やホコリを付きにくくする機能があり、フォトマスクの検査・交換頻度を抑制し露光工程の生産性を向上できます。

ペリクルの主要メーカーは、三井化学、信越化学、AGC、FINE SEMITECH、NEPCO、S&S Tech、Canatuです。

三井化学は旭化成からペリクル事業を取得し、EUV露光装置メーカーのASMLからライセンスを受けて量産するなど、ペリクル事業に力を入れています。

多結晶シリコンはシリコンウェハーをつくる原料で、高純度のケイ素です。

多結晶シリコンの有力企業はトクヤマで、2022年の世界シェアは20%です（出処：ちばぎん証券）。少し古い2005年のデータですが、その他メーカーの世界シェアを下に示します。

シリコンウェハー（ウェーハ、ウエハとも言う）は、単結晶シリコンを原料としてCz法で製造した単結晶シリコンを、厚さ1 mm程度に切断して作られます。さらに詳しい説明はこちら（Wikipedia）。

シリコンウェハーは、信越化学工業、SUMCO、グローバルウェーハズ、シルトロニック、SKシルトロンの５社で寡占されています。

半導体製造プロセスの各工程でさまざまな高純度ガスが使用されます。

高純度ガスも日本のメーカーが強いです。代表的なメーカーを紹介します。

フッ化水素酸はフッ化水素の水溶液です。高純度のフッ化水素酸はウエットエッチングやウエット洗浄で使用されます。半導体用の高純度フッ化水素酸も日本のメーカーが強いです。代表的なメーカーを紹介します。

フッ化水素は2019年に日本政府が韓国に対して輸出管理強化をしました。当時の日本メーカーのシェアは80～90%だったと言われています。

スパッタターゲットとは、スパッタ法によって薄膜形成を行うための材料で、金属やセラミックスを加工し製造されます。

スパッタターゲットは、JX金属、東ソー、ハネウェルエレクトロニックマテリアルズ、プラクスエアの4社で寡占されています。

フォトレジストは、ポリマー（高分子）、感光性材料、溶剤を主成分とする液状の組成物で、光や電子線等によって溶解性などの物性が変化します。この性質を利用して半導体にパターン形成をします。さらに詳しい説明はこちら（Wikipedia）。

フォトレジストは、JSR、東京応化工業、信越化学工業、住友化学、富士フィルムと日本の会社で90%以上のシェアを占めています。

2023年に最大手のJSRが政府系ファンドの産業革新投資機構（JIC）の傘下に入りました。他社を巻き込んだ再編によって強力なフォトレジストメーカーが誕生する可能性があります。

フォトレジストは、ポリマー（高分子）、感光性材料、溶剤を主成分とする液状の組成物です。それぞれの主要メーカーを紹介します。

半導体材料の中のフォトレジストだけでも、フォトレジストメーカー、フォトレジストの原料のポリマー（高分子）、感光性材料、溶剤メーカー、さらにその原料の化学メーカーとすそ野が広く関係会社が多い産業構造になっています。

ポリマー（高分子）およびその原料モノマー

感光性材料

溶剤

半導体の中のArF液浸露光タイプのみで使用される材料で、アルカリ可溶性ポリマーとアルコール溶剤の組成物です。さらに詳しい説明はこちら（JSR）。

トップコート材料はJSRが世界シェアNo.1です（出処：JSR）。

CMPは、Chemical Mechanical Polishingの略です。CMPスラリーは、溶剤中にナノサイズの研磨粉を分散させた組成物で、ウェハー表面を化学的に溶解させながら機械的に研磨するために使用されます。

CMPスラリーの大手はキャボットで、日本メーカーの中では富士フィルム、レゾナック、フジミのシェアが大きいです。

封止材は、熱硬化性のエポキシ樹脂にシリカ微粒子を分散させた組成物です。半導体チップを光、熱、湿気、ほこり、衝撃から保護する目的で使用されます。最大手は住友ベークライトで、世界シェアは約40%です（出処：住友ベークライト）

SEMIによると2022年の半導体材料市場は727億ドルで（出処：SEMI）、これは半導体市場の13%になります。

半導体の市場規模は2022年で5741億ドル（出処：世界半導体市場統計）、その後は年平均成長率8.7%で成長すると予想されています（出処：Vantage）。半導体市場の成長にともなって半導体材料も成長を続けることが予想されます。

半導体材料メーカーは、将来性ランキングでも高い順位をつけていました。

この記事では、半導体製造プロセスの各工程に使用される半導体材料とその主要な半導体材料メーカー約60社を紹介しました。

日本の化学メーカーが高い技術力を生かしてシェアを取っていました。特に、マスクブランクス、シリコンウェハー、スパッタターゲット、フォトレジストは日本の化学メーカーが50%以上のシェアでした。

複数の材料で高いシェアを持っている会社があったね

複数の材料で高いシェアを持っていると、半導体メーカーで使用するときに最適な組み合わせになるように自社で事前に検討できるから、材料開発が有利になるよ

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就職・転職希望者、半導体産業の関係者、投資家は一度は読むべき。半導体の全体像が理解できる本で、一番おすすめです。複雑な産業構造と関連企業を半導体の製造工程にそって網羅的に解説し、237社が紹介されています。著者の菊地正典氏は元NECの半導体事業グループで主席技師長で開発・製造の第一人者。

「半導体産業のすべて」と同じ菊地正典氏の著書。半導体業界を工場の切り口から解説することで、ヒト、モノ、カネ、情報も加えた総合的な形で半導体を理解できます。

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半導体とは何か、何がすごいのかどのような種類と役割があって、どのような分野で活躍しているのかそれぞれ概要が説明されています。半導体の全体像が理解できます。

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けむさんです。大阪大学博士課程を修了。大手総合化学メーカーに就職。化学が好き。