毎週金曜日夕方掲載

本レポートに掲載した銘柄：信越化学工業(4063)、SUMCO（3436）

1．半導体用シリコンウェハの出荷面積は順調に増加中

　今回はシリコンウェハ業界を取り上げます。

　2020年10-12月期の半導体用シリコンウェハ出荷面積は32億平方インチ（前年比12.5％増、前期比（2020年7-9月期比）2.1％増）となりました（グラフ1）。1年前の2019年10-12月期はシリコンウェハ調整期の大底だったため、前年比が高くなっています。また2020年7-9月期は、メモリ向けが減少したため2020年4-6月期比較では減少しましたが、2020年10-12月期は最先端ロジック向け300ミリウェハと、自動車、民生向け200ミリウェハの増加によって順調に回復しました。

　シリコンウェハ出荷面積は、2021年1-3月期も回復傾向が続いているもようであり、本格的な再成長に入ったと思われます。ロジック向けエピタキシャルウェハ（メモリ向けポリッシュドウェハに対して1工程余分に工程が必要になる）は、2020年10-12月期には5Gスマホ、パソコン、データセンター用サーバー向けにすでに需要が好調になりましたが、2021年1-3月期には更に好調になり品不足になっています。

　メモリ向けは、2020年1-6月期にアメリカIT大手（GAFAM）向けメモリのためにシリコンウェハ在庫の積み増しがあったもようであり（データセンター向けメモリの安定生産のためです）、2020年7-9月期にはその反動がありました。ただし、2020年10-12月期には需要は横ばいとなり、2021年1-3月期はDRAM向けが回復しているもようです。

　主に車載、民生、産業用の汎用半導体（10ナノ、7ナノ、5ナノが先端半導体、10ナノ台以前の微細化世代が汎用半導体になるが、特に40ナノ以前の40ナノ、90ナノ、100ナノなどの微細化世代が汎用半導体の中心になる）に使う200ミリウェハは、2018年7-9月期までの前回ブームが終わったあと需要が減少し、新型コロナ禍の影響で2020年1-9月期は更に需要が減少しました。しかし、2020年10-12月期になると、自動車、民生向け電子機器の生産回復にともない需要が急増し、2021年1-3月期には品不足となっています。

グラフ1　半導体用シリコンウェハの世界出荷面積：四半期ベース

単位：100万平方インチ
出所：SEMIより楽天証券作成
注：ノンポリッシュドウェハを含む

2．2021年の300ミリ、200ミリ長期契約価格は2020年の横ばいに。300ミリ、200ミリスポット価格は今後上昇か。

　2021年の300ミリウェハ長期契約価格は、ロジック向け、メモリ向けともに2020年の横ばいとなったもようです（シリコンウェハの長期契約は1年から最大4～5年、平均2～3年、各年の出荷数量と価格をあらかじめ決める契約）。価格交渉が決着したと思われる2020年10-12月期の需給関係から見て、特に最先端ロジック向けエピタキシャルウェハの長期契約価格は上昇してもおかしくありませんでしたが、信越化学工業の先端半導体向けシリコンウェハの在庫水準がやや高かったもようであり、信越化学工業の2021年の300ミリ長期契約価格は2020年比横ばいとなりました。SUMCOもそれに追随したもようです。

　200ミリウェハの2021年長期契約価格も2020年比で横ばいとなったもようです。

　一方で前述したように、2021年1-3月は、メモリ向け（主に300ミリ）の需給はまだ弱いものの、ロジック向け300ミリ、200ミリが品不足になってきました。そのため、300ミリ、200ミリのロジック向けスポット価格（3カ月ごとに値決めする）に上昇の兆しが見え始めています。信越化学工業の場合は、2021年の300ミリの長期契約比率が90％以上、200ミリが約50％、SUMCOは同じく2021年の300ミリの長期契約比率が約70％（2020年は約80％。メモリ向けの需要減少で長期契約比率が低下した）、200ミリの長期契約比率が40～50％となっています。

　そのため、300ミリ、200ミリとも、スポット価格が今後上昇する場合は、信越化学工業とSUMCOに対して利益増加効果が発生すると思われます。

　なお、表1は暦年ベースで半導体用シリコンウェハの出荷面積、販売金額、販売単価をみたものです。2020年の販売単価下落はスポット価格下落を反映したものと思われます。

表1　半導体用シリコンウェハの世界出荷

出所：SEMIより楽天証券作成
注：ノンポリッシュドウェハを含む。

3．半導体の大ブームが続く場合、シリコンウェハの品不足が深刻になる可能性がある。

　足元では、5Gスマホ、高性能パソコン、インターネットデータセンター用サーバーの好調により、先端半導体の需要が好調です。それに加え、自動車、テレビなどの民生用電子機器、産業機器の生産回復に伴って汎用半導体の需要も急回復しています。要するに、先端、汎用ともに半導体の大ブームが到来しているのです。

　SEMI（国際半導体製造装置材料協会）の予測では、シリコンウェハ出荷面積は2021～2023年に年率4～5％で増加する見通しです。ただし、信越化学工業、SUMCOともに、今の価格では顧客からの注文に応じて生産設備を逐次増強するだけとしています。SUMCOは新工場建設による大幅な生産能力増強（グリーンフィールド投資）には300ミリの価格が今の水準から50～60％上昇する必要があるとしています。また、200ミリの増産は装置調達の難しさから困難としています。

　2021年長期契約価格がすでに決まったため、次の長期契約価格上昇のチャンスは2022年長期契約価格を決めるタイミングになります。すでに交渉は始まっていると思われますが、正式に決まるのは例年に倣えば2021年10-12月期になると思われます。

　仮に、今後数年間にわたって半導体の最終需要の伸びが大きく、シリコンウェハの需給ひっ迫の程度も増して、2022年、2023年と合わせて50％以上の長期契約価格引き上げが達成できるならば、信越化学、SUMCOの両社とも2023年末から2024年初頭にかけて新工場建設を決定する可能性が高くなります。しかし、新工場建設には2年半から3年かかるため、直ぐにシリコンウェハ不足が解消されるわけではありません。世界景気が大きく鈍化して半導体の最終需要が冷めない限り、シリコンウェハ不足は長期化する可能性があります。特に2023年からは先端半導体向けシリコンウェハの不足が深刻になる可能性があります。

　シリコンウェハ不足が長期化した場合、次のような状況が予想されます。

  1. シリコンウェハ不足は半導体設備投資の抑制要因になる（シリコンウェハの手当てができないのであれば、高価な半導体製造装置を買う必要はない）。
  2. シリコンウェハ不足の中では微細化が進み、１枚のシリコンウェハからより多くの半導体チップを取る誘因が働く。200ミリウェハが不足し始めていることを考えると、先端半導体（7ナノ（2018年）→5ナノ（2020年）→3ナノ（2022年予定））だけでなく、汎用半導体でも微細化が進む可能性がある（例えば、40～100ナノ以前の古い世代が、10ナノ台、28ナノ、40ナノに進む可能性がある）。これは半導体設備投資の増加要因となろう。
  3. 200ミリ設備に増強余地がないのであれば、200ミリから300ミリへの転換が進む可能性もある。これも半導体設備投資の増加要因である。
  4. 1、2、3を総合的に考えると、半導体の最終需要が強い限り、今後数年間は半導体設備投資が高水準で安定的に伸びる可能性が高い。
  5. この場合、シリコンウェハも中長期で安定成長すると予想される。

表2　シリコンウェハ出荷面積予測

単位：100万平方インチ、％
出所：SEMIより楽天証券作成。
注：ノンポリッシュドウェハは含まない。

グラフ2　半導体用シリコンウェハの販売単価：暦年ベース

単位：ドル/平方インチ
出所：SEMI資料より楽天証券作成
注：ノンポリッシュドウェハを含む

表3　半導体用シリコンウェハ業界の業界シェア（売上高ベース）

出所：シルトロニック社プレゼンテーション資料より楽天証券作成。            
注1：四捨五入のため合計が合わない場合がある。            
注2：業界第3位のグローバルウェーハズは2020年12月、4位のシルトロニックを買収すると発表した。