【業界研究】半導体産業って何がすごいの？｜今さら聞けないシリーズ

　実は、日本の半導体産業は絶好調です。というのも、素材から部品、加工機械まで、世界シェアが高く、儲かっているからです。さて、「そもそも半導体産業とは？」ということで、わかりやすくそのビジネス的な強みや将来性の高さを解説していきたいと思います。

半導体産業とは？

そもそも半導体とは何か？
半導体って何がすごいの？
半導体って儲からないのでは？
金属シリコンとやわらかいシリコンの違い

半導体産業は何をする業界なの？

金属ケイ素を輸入する
シリコンウエハーを製造する（化学メーカー）
シリコンウエハー加工機械（機械メーカー）
ICチップの洗浄剤（化学メーカー）
ソルダーレジストの塗布（化学メーカー）
ICチップを覆う（化学メーカー）
最終製品の組み立て（電機メーカー等）

なぜ日本の半導体産業は強いのか

日本の半導体産業は電電公社（NTT）のおかげ
サプライチェーンの上流工程が生き残った理由

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著者：村田　泰基（むらた　やすき）
　合同会社レセンザ代表社員。1989年生まれ。大阪大学法学部卒。2013卒として就活をし、某上場企業（メーカー事務系総合職）に入社。その後ビジネスの面白さに目覚め、2019年に法人設立。自身の失敗経験、300冊以上のビジネス書、日経ビジネスを元に、7年間に渡り学生の就職活動を支援している。

半導体産業とは？

　半導体産業とは、金属ケイ素の「絶縁体だが、不純物を混ぜることで電気を通す」特性を利用した、あらゆる製品に関わる産業を意味します。例えば「ICチップ」「LED」「太陽光パネル」が含まれ、それを部品としたあらゆる電気製品を製造しています。 →参考：WikiPedia「半導体産業」

そもそも半導体とは何か？

　そもそも半導体とは、原則として電気を通しませんが、不純物を混ぜると電気を通す物質を意味します。

　ITの世界で使われる半導体は金属ケイ素を指して言います。金属ケイ素は電気を通さない絶縁体ですが、不純物をあえて混ぜることで、その部分だけ電気が通る＝微粒子レベルで通したい部分にだけ電気が通るという便利な素材なのです。

　この金属ケイ素を加工したものがICチップやメモリ、CPUなどで、あらゆる家電・自動車・パソコン・スマートフォンなどは金属ケイ素のおかげで複雑な計算ができるのです。

　このように「半導体」とは「導体と絶縁体の両方の性質を持つ物質」を意味する言葉なのですが、現在主流の金属ケイ素を意味する場合もあれば、それを加工して製品化したICチップを指して「半導体」と呼ぶこともあります。

　この記事ではわかりやすく、「半導体（概念）」「金属ケイ素（素材）」「ICチップ（電子部品）」と区別して表記します。

シリコンウエハーとインゴッド
（画像：信越化学工業）
左の金属ケイ素のインゴッドから右のシリコンウエハーをつくります。

→参考：半導体とは：日立ハイテクノロジーズ

半導体って何がすごいの？

　半導体のすごいところは、半永久的に使える耐久性と集積回路の超小型化が可能なところです。

　半導体が登場する以前は、真空管を使用していました。真空管とは昔の電球のように、フィラメントを発熱させて電気の流れをつくるもので、それで「電気信号のオン・オフ」を切り替えていました。しかしその仕組み上、小型化に限界がありました。

　真空管の代わりに半導体でつくった「トランジスタ」がアメリカで発明され、ソニー創業者の盛田氏が即座に研究所に駆け付け、実用化しました。それが「トランジスタラジオ」です。

　真空管ラジオは非常に重いものでしたが、真空管をトランジスタに置き換えることで「持ち運び」が可能なほどラジオが小型になり、その便利さから真空管ラジオを20年もかからず駆逐してしまいました。このインパクトはものすごく、今でも世界中で「日本発のイノベーション」として語り継がれるほどです。

　また、コンピュータも真空管では小型化ができず、1台でオフィスのフロアすべてを埋め尽くすほどでした。しかし、トランジスタの登場で集積回路（CPU）の小型化が可能になり、今のサイズにまで小さくなった上に超高性能化したのです。

　もし半導体がなければ、トランジスタがつくれませんので、あなたの持っているスマートフォンはビル1棟くらいのサイズになっていたでしょう。

半導体って儲からないのでは？

　よくニュース等で「半導体産業が凋落」というように、ネガティブなイメージで語られますよね。これを聞いて「半導体は儲からない」と思う方も多いでしょう。しかし、実は9割ハズレです。

　「半導体産業」とひとまとめにしてニュースにするので困ったものです。日本の半導体製品で儲からないのは最終製品だけです。要は、パソコンやスマートフォン、テレビなど消費者の手に届くものです。

　たしかに最終製品は中国・韓国勢に市場を奪われ、日本企業は次々に撤退しています。

　ですが、その過程で必要な素材、部品、製造装置では日本企業が世界的に高いシェアを誇り、日本企業なしには成立しないほどの強さを誇っています。

　中間製品をつくるBtoBビジネスは、「品質」と「納期」がモノを言います。これらは伝統的に日本企業が大得意としている分野で、その日本企業が早期に量産体制を敷いてしまったため、後発の企業が付け入る余地がありません。

　こうした中間製品をつくる化学メーカー、機械メーカーは、消費者への知名度こそないものの、ビジネス界では超有名で、儲かっていて、待遇も良いホワイト企業が多く存在します。

　「中国・韓国の下請けか～」と思っていると、就職後に後悔することになります。今のうちに日本の半導体産業をよく知っておきましょう。

金属シリコンとやわらかいシリコンの違い

　「シリコン」と聞いて、「やわらかいゴムのような素材」を思い浮かべる方も多いのではないでしょうか。

　金属ケイ素のことを英語で「silicon（シリコン）」と呼ぶ一方で、キーボードカバーやスマホカバーに使われる「やわらかいゴムのような素材」も「silicon（シリコン）」と同じ名前なのでややこしいのです。

　実は、「やわらかいシリコン」も「ケイ素」を含む物質であり、「金属ケイ素」を材料にして製造します。本来は「シリコン樹脂」と呼ぶべきものなのですが、略して「シリコン」と呼ばれるため、金属ケイ素と混同しがちです。

　ですので、半導体は「金属シリコン」または「金属ケイ素」、やわらかいゴムのような素材は「シリコーン」「シリコン樹脂」と区別して覚えてください。

　この記事では半導体の話ですので、あえて表記しない場合はすべて「金属ケイ素」を指します。

半導体産業は何をする業界なの？

　ここからは、半導体産業がどのような流れでICチップを製造するのか解説していきます。

　自動車が「鉄」からつくられるように、半導体製品は「金属ケイ素」からつくられます。この金属ケイ素を加工する過程で化学メーカーや機械メーカーが関わり、 電子部品メーカーがICチップを製造し、最終製品メーカーが機械に組み込みます。

　以下で、この流れを詳しく見ていきましょう。

金属ケイ素を輸入する

　ケイ素はその辺の石ころにも含まれるごくありふれた元素ですが、自然界では石ころのように「化合物」の状態で存在しています。半導体として利用するには純粋な金属ケイ素にする必要があります。

　ボーキサイトからアルミニウムを製造するのと同様に、金属ケイ素の製造には膨大な電力を必要としますので、 金属ケイ素は電力の安い国でつくるのが原則です。

　この金属ケイ素を輸入するところから、日本の半導体産業が始まります。

シリコンウエハーを製造する（化学メーカー）

　まず、化学メーカーが金属ケイ素を加工してシリコンウエハーをつくります。

　シリコンウエハーとは、金属ケイ素を厚さ1mm程度に薄く切って重ねた状態をいうのですが、見た目がお菓子のウエハースっぽいためにそのような名前がつきました（本当です）。

　シリコンウエハーは、ただ金属ケイ素を薄く切っただけではありません。

　輸入した金属ケイ素はすでに純度98～99％という状態なのですが、半導体産業ではこれを低純度と言います。半導体産業では「あえて」不純物を混ぜて電気が通るようにするのですが、勝手に混ざっている不純物は余計なところに電気を通してしまい、不良品になります。

　そのため、化学メーカーは化学反応を利用して、金属ケイ素を超高純度化するという工程を担います。

　不純物の一切を取り除いて、厚さ1mm程度に薄く切って重ねて電子部品メーカーに出荷するという作業で、このシリコンウエハーで日本の化学メーカーが世界シェア60％を取っています。

　中でも信越化学工業が世界首位の企業として、有名です。

会社名売上高平均年収備考

信越化学工業 1.2兆円 843万円世界首位

SUMCO 3250億円 664万円三菱・住友系
世界2位

　→化学メーカーの業界研究

　→信越化学工業の企業研究

シリコンウエハー加工機械（機械メーカー）

　電子部品メーカーは金属ケイ素を「シリコンウエハー」の状態で仕入れるのですが、これを製品の仕様に合わせて切ったり、削ったり、磨いたりしなければなりません。

　ですが、これはノコギリで切ってやすりをかければいいという話ではありません。

　ICチップはシリコンウエハーの上に微粒子レベルで小さいトランジスタを10億個以上も載せます。金属ケイ素に余計な凸凹があったら不良品になってしまうわけです。

　しかも技術力の進歩で「ICチップの凸凹」は目に見えないほど小さく、ということは、微粒子レベルで余計な凸凹があってはならないのです。

　シリコンウエハーを微粒子レベルで「切る」「削る」「磨く」という作業をするには、専用の機械を購入しなければなりません。

　そのシリコンウエハー加工機械をつくって電子部品メーカーに供給しているのが、機械メーカーです。

　これも日本企業のディスコや不二越が得意とする設備です。

会社名売上高平均年収備考

荏原製作所 3800億円 724万円タービン・ポンプ

ディスコ 1300億円 891万円日本首位

不二越 2300億円 640万円ベアリング・自動車製造ロボット

SCREENホールディングス 3000億円 837万円半導体製造装置

アルバック 1900億円 681万円半導体製造装置

　→機械メーカーの業界研究

　→電機メーカーの業界研究

　→ディスコの企業研究

ICチップの洗浄剤（化学メーカー）

　ICチップの製造は一切の微粒子の存在を許さないクリーンルームという特別な仕様の工場で行われますが、それでも目に見えない微粒子を排除しきることはできません。

　何しろ超精密なICチップですから、電子顕微鏡を覗いてみて、微粒子レベルの不純物が付着しているだけで、そのICチップは不良品です。余計な電気が流れて誤作動を起こしてしまいます。

　そこで、加工が終わったら一切の不純物を溶かしつくすという洗浄工程を経ます。

　ここで使われるのが最近話題の「レジスト」や「フッ化水素」です。

　先ほど、半導体とは金属ケイ素に不純物を「あえて」混ぜてつくるものだと説明しました。ということは、「あえて混ぜた不純物」だけは置いておき、「勝手に混ざった不純物」だけを取り除く必要があります。

　そこで、「レジスト」という物質で「あえて混ぜた不純物」を覆います。そして、「フッ化水素」をかけて、レジストで覆われていない部分の「勝手に混ざった不純物」を溶かしつくすのです。

　このフッ化水素は触っただけで死ぬという超猛毒ですが、他の酸では溶かせないような金属すら溶かしまくるという性質があります。なんとも都合のいいことに金属ケイ素は溶かさないので、半導体製造の工程で必須になってくるのです。

　フッ化水素自体はいろんな化学メーカーがつくれるのですが、しつこいほど申し上げているように、ICチップは微粒子レベルの不純物すら許されません。 超高純度のフッ化水素でないと、ICチップに不純物が残ってしまうのです。

　そうなればそのICチップは不良品です。使い物になりません。そこで、超高純度フッ化水素が必要になります。

　またしてもこれを得意としているのは日本の化学メーカーで、というより、日本の化学メーカー以外は製造していません。

　レジストも超高純度フッ化水素も日本のシェアが非常に高く、どう考えても日本は半導体王国ですよね。

ソルダーレジストの塗布（化学メーカー）

　こうしてようやくきれいになったICチップですが、先ほど使ったレジストは「洗浄用」の「一時的なもの」です。はがした上で、再度絶縁体を塗って回路がショートするのを防止しなければなりません。

　もちろん塗るのは電子部品メーカーの仕事ですが、この「塗る絶縁体」であるソルダーレジスト、もう誰が作っているか、お察しですよね。

　そう、日本の化学メーカーです。

　電子部品の「基板」が緑色をしているのはみなさんもご存知だと思います。なぜ緑色なのかわかりますか？ 太陽ホールディングスという会社が緑色にしたからです。

　ソルダーレジストとはその緑色の絶縁インキのことで、日本の化学メーカーである太陽ホールディングスが世界シェア50％超を誇ります。

　ソルダーレジストは、太陽ホールディングスが緑といえば緑なのです（他の色にしようと思えばできます）。

ICチップを覆う（化学メーカー）

　ここまでICチップをきれいにしましたが、あとからホコリがついたり微粒子が飛んできたりしたら台無しです。 ICチップ自体にも異物が付着しないように保護しなければなりません。

　基盤上でむき出しになっているICチップを覆って保護するのが、半導体封止材です。またしても日本の化学メーカーが得意とする分野で、有名なのは日本化薬という企業です。

半導体封止材用エポキシ樹脂
（画像：日本化薬）

　日本化薬は半導体封止材用エポキシ樹脂で世界シェア40％を取る企業で、あらゆる電気製品の基盤には画像のような「黒いもの」が乗っているのですが、これが半導体封止材です。その材料をつくっているのが日本化薬なのです。

　ICチップのサイズは電子部品メーカーによってさまざまですので、化学メーカーがつくるのはその「材料」までです。特殊なエポキシ樹脂をつくって京セラなどの電子部品メーカーに納めます。

会社名売上高平均年収備考

日本化薬 1500億円 745万円樹脂加工

DIC 7800億円 778万円印刷用インキ

最終製品の組み立て（電機メーカー等）

　ここから先は多く語る必要はありませんね。 電子部品をつくり、最終製品として組み立てます。

　日本電産、村田製作所、TDK、ルネサスエレクトロニクスなど電子部品メーカーが部品をつくり、それをサムスン、LG、アップル、ソニー、パナソニックといった最終製品メーカーが組み立てます。

　こうして出来上がるのが家電であり、工場の機械であり、自動車であり、パソコン・スマートフォンなのです。あらゆる電気製品や自動車にICチップが組み込まれており、果てはSuicaやクレジットカードにすら使われています。

　半導体は間違いなく現代の超巨大産業なのですが、その製造工程で日本企業のシェアが非常に高いことがお分かりいただけたと思います。

　以下はそんなICチップ等の電子部品をつくり、最終製品メーカーに納めている企業の一覧です。

会社名売上高平均年収備考

日本電産 1兆1000億円 583万円産業用モーター

村田製作所 1兆1000億円 650万円スマホ部品

TDK 1兆1000億円 804万円磁気ヘッド・コンデンサ

東京エレクトロン 7900億円 949万円半導体製造装置

オムロン 7900億円 735万円制御機器

アルプス電気 7500億円 610万円車載・スマホ部品

ミネベアミツミ 6300億円 679万円極小ベアリング世界首位

ルネサスエレクトロニクス 4700億円 761万円車載用マイコン世界首位

横河電機 3900億円 976万円

スタンレー電気 3800億円 638万円

GSユアサコーポレーション 3500億円 766万円

ローム 3500億円 691万円カスタムLSI

ミツバ 3200億円 567万円

キーエンス 3100億円 2110万円

イビデン 2600億円 625万円電子基板・排ガス浄化部品

太陽誘電 2300億円 691万円コンデンサ

ウシオ電機 1700億円 709万円産業用ランプで世界No.1

サンケン電気 1500億円 622万円電源・照明

ユーシン 1500億円 581万円自動車部品

ホシデン 1500億円 638万円コネクタ・スイッチ

マブチモーター 1400億円 731万円

新光電気工業 1300億円 703万円

浜松ホトニクス 1200億円 664万円

日本ケミコン 1100億円 616万円アルミ系部品

ヒロセ電機 1100億円 736万円コネクタ

市光工業 1100億円 527万円自動車部品

ニチコン 1000億円 533万円アルミ系部品

メイコー 950億円 557万円

新電元工業 920億円 748万円半導体・電源

　→電機メーカーの業界研究

なぜ日本の半導体産業は強いのか

　このように主に日本の化学メーカー、機械メーカー、そして電子部品メーカーは半導体産業に強い特徴があります。最終製品メーカーのうち家電がサムスンやLGに取られてしまったのが目立ちますが、 BtoBビジネスにおいてはいまだ日本企業が健在です。

　なぜここまで日本の半導体産業が強いのかというと、それには半導体産業の歴史が関係します。

日本の半導体産業は電電公社（NTT）のおかげ

　実は、日本の半導体産業がこれほどまでに強くなったのは旧電電公社（現NTT）のおかげという側面があります。というのも、半導体産業は「電電ファミリー」と呼ばれたNEC、富士通、日立製作所、東芝、沖電気工業の5社から始まったからです。

　当時、電電公社は通信機器の納入をこの5社に絞っており、寡占市場となっていました。要するに、談合で暴利をむさぼる業界だったわけです。

　これで得た利益で半導体開発に力を入れ、米国すらをもしのぐ一大産業に発展したのです。ですが、このいびつな産業構造を米国は冷戦終結までは温かく見守ってくれていました。

　その間に化学メーカーや機械メーカー、 電子部品メーカーといったサプライチェーンが、国内で成長してきたのです。

　事態が変わったのは冷戦終結後です。「対ソ連の防波堤」として日本を見守ってきた米国でしたが、その理由がなくなって貿易摩擦も激しくなり、通信の自由化を日本に求めました。要は、「談合で電電ファミリー儲からせるのやめろ」というわけです。

　これに応じて電電公社は民営化されてNTTとなり、寡占市場を失った電電ファミリー5社は急速に競争力を失いました。

サプライチェーンの上流工程が生き残った理由

　電電ファミリーは失速するのですが、化学メーカー、機械メーカー、そして電子部品メーカーは失速しませんでした。これはなぜでしょうか。

　まず1つに、電電公社から直接お金が流れてきてはいなかったことが挙げられます。電電ファミリーはその利益で莫大な投資や価格競争ができたのですが、それらに製品を納入する側が暴利をむさぼれるわけではありません。

　もともといびつな構造ではなかったというわけです。

　もう1つが、サプライチェーンの上流工程は経営が安定するという産業界の常識です。

　極端な話、NECが売れなくなったらサムスンに売ればいいというわけです。シリコンウエハーは日本の電機メーカーでなくても使えますし、加工機械も洗浄剤も同様です。

　パソコンや携帯電話といった消費者向けの製品は、「気分」や「雰囲気」に左右されがちです。消費者は「なんとなく」サムスン製を買ったり、アップル製を買ったりします。

　ですが、上流工程の製品、材料や部品といったものは合理的に買われます。早期に量産体制を敷き、技術革新を進めてきた日本企業にとって、顧客はいくらでもいるというわけです。

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