半導体業界は前例のないパラドックスに直面しています。AI需要は急増し、ファブへの投資が増加しているにもかかわらず、ウェーハ出荷面積は頑なに横ばいのままです。この乖離の原因は何であり、いつ解消されるのでしょうか？
2025年半ば現在、世界のシリコンウェーハ市場は表面上は落ち着いて見えますが、内側では構造的な緊張が静かに高まっています。AI半導体の需要は依然として堅調で、一部の高付加価値サプライチェーンはフル稼働に近い状態を維持しています。それにもかかわらず、ウェーハ出荷面積には回復の兆しがほとんど見られず、従来の需給モデルに疑問が投げかけられています。
SEMIの最新レポート「Silicon Wafer Market Monitor」は、現在の市場動向は単なる需要の弱さや注文の遅延では説明できないとする構造的仮説から始まります。むしろ、ファブオペレーションにおける需要パターン自体が根本的に変化していると考えられます。
サイクルタイムの延長という隠れた制約
構造的なボトルネックとして浮上している重要指標が「ファブのサイクルタイム」、つまりウェーハが全工程を完了するまでの平均所要時間です。定量分析によると、2020年以降、ファブのサイクルタイムは年平均14.8%のペースで増加しています。これはファブのスループットの根本的な減速を意味し、同数の設備が同じ稼働率で生産しても、処理できるウェーハ量が構造的に制約されていることを示しています。
なぜなのでしょうか。その背景には、プロセスの複雑化、装置密度の増加、品質管理の厳格化があります。ウェーハ面積あたりの設備投資額は2020年以降150%以上増加していますが、この投資はスループットの向上ではなく、処理時間の延長につながっています。
高帯域メモリ（HBM）の経済的しきい値
同時に、HBMの急成長が新たな転換点を生み出しつつあります。HBMは、標準DRAMに比べてビットあたり3倍以上のウェーハ面積を消費し、大きな需要を生み出すポテンシャルがあります。しかし、HBMは現在、メモリの総売上高の16%を占めるに過ぎず、まだ重要な経済的しきい値には達していません。
SEMIの分析によると、HBMがメモリ総売上高の25%に達すると、投資と収益の比率が1.5に上昇します。これは、HBM専用ラインのウェーハあたりの設備投資が標準DRAMと経済的に釣り合う構造的なしきい値です。これを超えると、メモリメーカーはウェーハ投入を拡大する明確なインセンティブを得ることになり、顧客もプレミアム価格を支払う意欲が高まります。
定量的シミュレーション
従来の予測に頼るのではなく、HBM浸透率、DRAMビット成長率、ファブ稼働率、サイクルタイムという4つの重要変数の相互作用を定量的にシミュレーションしました。その結果、現在の条件（HBM売上比率16%、年間ビット成長率15%、ファブ稼働率95%、サイクルタイム増加率14.8%）では、需要を満たすにはウェーハ投入面積を年間23.9%増加させる必要があることが導かれました。
しかし、現在そのような規模でウェーハ投入を拡大しているファブは存在しません。これは市場が需要により制約されているのではなく、条件に反応して動くシステムになっていることを示しています。つまり、重要なしきい値が揃うまで市場は動き出さないのです。
経済以外の要因：技術的・運用的準備
HBMの拡大ペースが遅い理由は、投資タイミングだけではありません。歩留まりの低さ、顧客認証の遅れ、プロセス安定化の課題など、技術的制約も重要な要因です。これらの前提条件がまだ整っていないため、需要が堅調であるにもかかわらず、市場は戦略的な遅延状態にあります。
さらに、CoWoS（Chip-on-Wafer-on-Substrate）パッケージングにおけるバックエンドのボトルネックが、半完成品ウェーハの在庫化を招き、上流のウェーハ投入を制約しています。ファブレベルでは、企業は新設よりもプロセス移行による効率化を優先しています。また、マクロ経済の不確実性、地政学的緊張、為替変動も資本投資を抑制しています。
三層の需要反応モデル
この構造的変化は、サプライチェーン全体に三層の需要反応を生み出します：
ウェーハ需要：経済的しきい値の整合を待って反応
装置投資：プロセス移行がドライブするが、すでにプロセスの複雑化に反応中
材料需要：サイクルタイム延長に直接連動し、早期のボトルネック発生の可能性あり
EUVフォトレジストやTSVケミカルなど、プロセスに不可欠な材料では、ウェーハ投入が本格化する前に供給に制約が発生する可能性があります。
戦略的示唆
本分析は、業界関係者に以下の3つの行動をとるよう示唆しています。ウェーハメーカーは、HBM売上比率25%のしきい値を基準にしたシナリオベースの生産能力計画を策定すべきです。装置メーカーは、現在のウェーハ出荷面積に関係なく、プロセス移行に伴う需要を予測すべきです。材料サプライヤーは、サイクルタイム延長によるウェーハあたりの材料消費量の増加に伴うボトルネック発生への対策を講じるべきです。
重要なのは、現在の停滞を構造的な衰退と解釈すべきではないことです。むしろ、市場は戦略的な準備段階にあり、主要な条件がまだ一致していない状態なのです。これらの条件が整えば、ウェーハ需要は非線形的に反応する可能性が高く、その方向への勢いが高まりつつあります。
構造的な転換点（HBM売上比率約25%）とサイクルタイムの増加（+14.8%）は、ウェーハメーカーだけでなく、上流サプライチェーン全体にとっての先行指標です。問題は「起こるかどうか」ではなく「いつ起こるか」です。これらの構造的ダイナミクスを理解し、準備を整えた企業こそが、非線形的な需要反応が訪れた際に、最も有利な立場に立つでしょう。
この分析は、2025年第2四半期のSilicon Wafer Market Monitorレポートの市場アップデートセクションからの抜粋です。本レポートでは、9つの主要なチャートと表を用いて構造的転換点をシナリオベースでモデル化し、次の需要シフトに向けた業界の準備状況をデータに基づいて評価しています。
レポートの詳細や購読については、SEMIのカスタマーサポート（jpublication@semi.org）までお問い合わせください。SEMIの市場レポートの詳細は、Market Intelligenceウェブサイトをご覧ください。
出典: 元記事を読む
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