半導体テスト・検査装置は市場が年30％伸張する有望領域

半導体が精緻を極めるに連れて需要が増す検査装置

半導体は旺盛な需要に押し上げられている大注目の市場です。世界半導体出荷統計によると、2021年の世界半導体市場は前年比19.1%増、2022年は同8.8%増となる見込みです。

膨張する需要を確実につかむため、世界中の大手半導体メーカーが設備投資を加速しています。それに伴って市場が拡大しているのが、半導体テスト・検査装置。2020年の市場規模は前年比13.1%増の1兆5,882億円となりました（「世界半導体製造装置・試験／検査装置市場年鑑2021」より）。

検査装置は半導体製造においてどのような役割を担っているのでしょうか？代表的な日本企業も併せて紹介します。

技術大国日本の本領が発揮できる分野

※セミネット「世界半導体試験／検査装置市場、2021年には30％増へ」より

半導体メーカーの設備投資は引き続き拡大すると見られており、2021年の半導体検査装置の市場規模は前年比29.7%増の2兆598億円、2022年は20.1%増の2兆4,739億円が見込まれています。毎年2割以上のペースで伸びているのです。

アメリカは国際的な枠組みを作るルールメーカーとしての役割が強く、半導体のように巨大産業である国策においては、政府主導で産業競争力を強くすることに長けています。

日本が半導体産業において力を失った主要因の一つに1986年に締結された日米半導体協定が挙げられます。この協定により、日本の半導体産業は価格競争力を失って急速に失速しました。技術力がなかったわけではなく、政治における交渉力の弱さや先見性のなさから成長性が失われてしまったのです。

ウェハ欠陥検査の国別シェアではアメリカが約8割のシェアを獲得し、日本は1割以下とアメリカの寡占化が進んでいます。しかし、ウェハ検査装置の測長SEMの国別シェアは日本が6割、アメリカが4割と日本の存在感が際立っています。

検査装置のように、過度な精密さを要求される産業で日本企業が強みを発揮できる理由として、複雑な精密機器をブラッシュアップし続けられる職人気質な国民性、半導体メーカーの要望を丁寧に吸い上げて製品化するビジネススタイルにあると言われています。

半導体検査装置は技術大国日本の本領を発揮している分野の一つなのです。

後工程の最重要項目の一つとされる検査

※経済産業省「令和元年度安全保障貿易管理対策事業」より

半導体の製造は極めて複雑なプロセスを経て行われます。最先端技術が盛り込まれる中心的な製造プロセスがリソグラフィ、成膜・熱処理、エッチングです。これらは回路形成の中心的な工程を担っています。

テストは「後工程」と呼ばれるパートに組み込まれており、出荷される前に行われます。要求される機能を有しているかなどを検査します。テストの具体的な項目や内容はメーカーの極秘事項とされており、一般には公開されていません。

検査装置のシェアトップ企業がアメリカのケーエルエー・テンコール（KLA）。KLAは異物検査装置や欠陥検査装置で圧倒的なシェアを握っている会社です。日本ではマスク検査装置で有名なレーザーテックがあります。そのほか、日立ハイテクは測長SEMで世界シェアトップを獲得しています。

そして検査装置分野で成長著しい日本の会社がアドバンテストです。

受注高を2倍以上増やしたアドバンテスト

アドバンテストの2022年3月期の受注高は7,003億円となり、前期比2.1倍もの増加となりました。それに伴い、売上高は前期比33.3%増の4,169億円、営業利益は同62.2%増の1,147億円で着地。純利益は同25.1%増の873億円となりました。

※アドバンテスト「決算説明資料」より

アドバンテストの事業別受注高を見ると、半導体の中のSoC半導体用試験装置が大幅に伸びているのがわかります。SoC半導体とは、System on a chipの略語でシステムを構成するすべての機能を1つの半導体で実現するものを指します。

アプリケーション・プロセッサやハイ・パフォーマンス・コンピューティングに必要とされるSoC半導体において、これまで以上の微細化や性能向上がメーカーで計画されており、検査装置への設備投資が拡大。アドバンテストの受注増につながりました。

アドバンテストは研究開発費に売上高の10%以上をコンスタントに投下しており、検査装置の性能向上に向けた企業努力を重ねている会社でもあります。半導体の性能は日進月歩ともいえるスピードで進化しており、検査装置に要求される精度も年々高まっています。

※アドバンテスト「決算説明資料」より

2023年3月期の売上高は前期比22.3%増の5,100億円、営業利益は同30.7%増の1,500億円を予想しています。製造業の中でもとりわけ成長性の高い企業の一つです。

アドバンテストが得意とする検査装置分野においては、ほぼ半数のシェアを握ることに成功しています。

※アドバンテスト「決算説明資料」より

高いシェアを獲得することによって価格交渉力を上げられ、今後更に利益率を高められる可能性もあります。

電気自動車に必須のパワー半導体需要獲得に一手

アドバンテストは積極的にM&Aを行い、成長している企業でもあります。

2022年6月1日にパワー半導体用試験装置の販売や試験サービスを提供するCREAの買収について最終合意に至ったと発表しました。CREAはイタリアに本社を置く会社。グリーンエネルギー先進エリアであるヨーロッパでは、気候変動対策の一環として自動車のEV化が急速に進んでいます。自動車分野では、電力特性に優れたSiCやGaNを材料としたパワー半導体が不可欠。CREAはパワー半導体用の試験装置の開発を主軸として事業を展開しており、SiCやGaN半導体への知見があると言います。

先見性の高い有力なM&Aと見られます。

2021年11月にはアメリカのR&D Altanova Inc.を買収しました。R&D Altanovaはハイエンド・アプリケーション向けテスト用インターフェースボードの設計、製造、組み立てなどを行っている会社です。R&D Altanovaを子会社化することにより、得意とするSoC半導体などのトータル提案が可能となります。

2020年1月にアメリカの子会社Advantest America, Inc.がEssai, Inc.を子会社化しています。Essaiはハイエンド・アプリケーション用のファイナル・テスト、システムレベル・テスト用ソケット、サーマル・コントロール・ユニットなどを提供している会社。Essaiの技術を取り込むことにより、より精度の高いソリューションを提供できるとしています。

日本企業においては、2014年1月に日本エンジニアリングを吸収合併しています。日本エンジニアリングは半導体のバーンイン試験装置の開発を行う会社で、主な取引先にSanDiskがあります。特にメモリ分野で需要が多い装置で、アドバンテストは買収によって検査装置の領域を広げました。