半導体が製品になるまでの大きな流れは以下。

・設計（Design）　・前工程（Wafer Fabrication）　・後工程（Packaging / Test）
・実装（Assembly）　・最終製品組込（Set Integration）

これを一言で言うと、「設計 → 製造 → 組立 → 製品化」だが、実態ははるかに複雑。

ここが半導体の頭脳。

行われる内容：

・回路設計　・論理設計　・レイアウト設計　・IP統合　・消費電力最適化

設計専業企業（Fabless）が主役。

例：

・GPU　・SoC　・AIアクセラレータ　・モバイルAP

性能の80％はここで決まるとも言われる。

設計データをシリコンウェハ上に物理形成する工程。

主要プロセス：

・成膜（Deposition）　・露光（Lithography）　・エッチング（Etch）　・イオン注入　・CMP（研磨）

ナノメートル単位の加工。ここを担うのがFoundry。

チップを製品化する工程。

内容：

・ダイシング（切断）　・実装　・接続　・封止　・テスト

ここで初めて「使える部品」になる。

主役はOSAT。

パッケージを基板へ搭載。

工程例：

・リフロー　・アンダーフィル　・ワイヤ接合　・はんだ接続

スマートフォン、車載、AIサーバーなど用途ごとの信頼性設計が必要。

ここで初めて最終製品へ。

例：

・スマートフォン　・自動車ECU　・AIサーバー　・基地局

半導体単体では価値は不完全。

システムに入って初めて価値化する。

現在主流なのが水平分業。

各企業が役割特化。

・Fabless → 設計　・Foundry → 製造　・OSAT → 後工程　・材料 → 支援　・装置 → 技術供給

理由：

・設備投資が巨大　・技術難度が高い　・開発スピードが速い

1社完結は非現実的。

付加価値は均等ではない。

高い領域：

・設計　・先端製造　・先端パッケージ

 

中間：

・基板　・材料

 

薄利領域：

・成熟ノード製造　・汎用組立

構造理解は投資判断にも直結。

理由は3つ。

・供給途絶リスク　・技術覇権競争　・国家安全保障

例：

・EUV装置不足　・ABF基板不足　・台湾依存

1箇所止まれば全体停止。

近年、構造は再変化中。

主な変化：

・IDM復権（Intel）　・Foundry拡張　・Chiplet分業　・パッケージ主導設計

前工程中心から、パッケージ中心構造へ移行しつつある。

・半導体は水平分業産業

・設計 → 製造 → 後工程 → 実装 → 製品

・1社完結は不可能

・付加価値は設計と先端製造に集中

・サプライチェーンは国家戦略そのもの

１．半導体産業が水平分業化した最大の理由は何か？

２．前工程と後工程の役割の違いは？

３．なぜサプライチェーン全体理解が重要なのか？

 

 

 

 

コラム監修：角本 康司 (オーティス株式会社)
語学留学や商社での企画開発を経て2011年にオーティス株式会社入社。経営企画部を中心に製造・技術部門も兼任し、2018年より代表取締役として事業成長と組織強化に努めている。

 

※本記事は教育・啓発を目的とした一般的な技術解説であり、特定企業・製品・技術を示すものではありません。