「露光装置とASMLの独占」で（光で回路のパターンを焼き付ける工程）を見ましたが、回路は露光だけでは作れません。膜をつける「成膜」と、いらない所を削る「エッチング」を交互に繰り返して、初めて立体的な回路ができます。この記事では成膜装置を扱います。製造工程の全体像と各装置の位置づけは「半導体まとめ・入門ロードマップ」で一望できます。
この記事で動かせる図解
- 01成膜の断面図（Before→After）ウェハーに薄膜がつく様子を断面で確認
成膜は、ウェハーに配線や絶縁体になる薄い膜をつける工程です。チップは膜をつけては削るを何十回も繰り返して作られます。成膜装置は米Applied Materials（AMAT）が最大手で、日本では東京エレクトロンやコクサイエレクトリックが強みを持ちます。
構造で言うと（投資家向け）も見る
成膜は前工程で最も装置売上の大きい分野の一つ。最大手はAMAT（2024年10月期 売上約272億ドル、成膜からCMP・イオン注入まで最も広範）。Lamがエッチ＋成膜で第2極、バッチALDはコクサイが約7割。需要はAI・メモリ投資に連動します。
成膜とは何か、なぜ何度も繰り返すのか
とは、ウェハーの表面に、配線や絶縁体のもとになる薄い膜を一様につける工程です。下の断面図のように、何もないシリコンの上に膜が一枚つきます。
重要なのは、これを1回で終わらせないことです。膜をつけ、露光でパターンを焼き、でいらない所を削り、また膜をつける——この繰り返しで、十数層にもなる立体的な配線ができあがります。だから成膜装置は、前工程で最も稼働する装置の一つです。
CVD・PVD・ALDは何が違うのか
成膜には主に3つの方式があります。CVD（化学気相成長）はガスの化学反応で膜をつけ、PVD（物理気相成長）は材料を物理的に飛ばして膜にします。一方でALD（原子層堆積）は原子を1層ずつ精密に積む方式で、微細化が進むほど重要になります。そして、用途や膜の種類によって、これらを使い分けます。
誰が成膜装置を握っているのか
最大手は米Applied Materials（AMAT）です。成膜全般に強く、特にPVDではほぼ独占的とされます。AMATは成膜だけでなく、表面を平らに磨く工程（CMP）や不純物を打ち込む工程、検査まで最も広範な装置を持ちます。2024年10月期の売上は約272億ドルと過去最高でした（Applied Materials）。
第2極がLam Researchで、エッチングと成膜に強く、特に3D NAND（メモリ）向けで存在感があります（2024年6月期 売上約149億ドル）。一方、日本勢では東京エレクトロンが幅広く手がけ、ウェハーを何十枚もまとめて処理するバッチ式のALDでは、コクサイエレクトリックが世界約7割を握るとされます。日本勢の全体像は「半導体は日本の装置がなければ作れない」を参照してください（Lam Research）。
投資・市場の観点では何が重要か
成膜は前工程装置（WFE）の中でも規模が大きく、市場全体の動きに連動します。2024年の前工程装置市場は約1,010億ドルで過去最高でした（SEMI）。需要のドライバーは「AI半導体」とメモリ（/）へので、特にメモリ向けはLam Researchの業績を大きく左右します。
AI向けの「HBM（広帯域メモリ）」はDRAMを高く積層するため成膜・エッチング工程が増え、成膜装置の追い風になっています（SEMI）。
一方で、成膜装置メーカーも対中輸出規制の影響を受けます。中国売上比率や、AI・メモリの設備投資サイクルが、各社の業績を見るうえでの要点になります。なお本記事は投資助言ではありません。技術の基礎は「半導体とは何か」で確認できます。
この記事のまとめ
- 成膜は、ウェハーに配線や絶縁体になる薄い膜をつける工程。チップは膜をつけては削るを何十回も繰り返して作る。
- 方式はCVD（化学反応）・PVD（物理的に飛ばす）・ALD（原子1層ずつ）に大別される。
- 最大手は米Applied Materials（2024年10月期 売上約272億ドル）。成膜からCMP・イオン注入まで最も広範な装置を持つ。
- Lam Researchが成膜＋エッチングで第2極（3D NAND向けに強い）。バッチALDはコクサイエレクトリックが世界約7割。
- 需要はAI・メモリ投資に連動。2024年の前工程装置(WFE)市場は約1,010億ドル（SEMI）。
よくある質問（FAQ）
Q.成膜とは何ですか？＋
ウェハーの表面に、配線や絶縁体のもとになる薄い膜を一様につける工程です。半導体は、この成膜と、露光・エッチングなどを何十回も繰り返して多層構造を作ります。
Q.CVDとPVD、ALDは何が違うのですか？＋
成膜の方式の違いです。CVD（化学気相成長）はガスの化学反応で膜をつけ、PVD（物理気相成長／スパッタ）は材料を物理的に飛ばして膜にします。ALD（原子層堆積）は原子1層ずつ精密に積む方式で、微細化で重要性が増しています。
Q.成膜装置はどの会社が強いのですか？＋
米Applied Materials（AMAT）が最大手で、成膜全般に強く、PVDではほぼ独占的とされます。Lam Researchが成膜とエッチングで第2極、東京エレクトロンも広く手がけ、バッチALDではコクサイエレクトリックが世界約7割とされます。
Q.なぜ成膜装置は重要なのですか？＋
膜は配線・絶縁・保護などチップの基本構造そのものを作るため、前工程で最も装置売上の大きい分野の一つです。AI・メモリ向けの設備投資が増えると、成膜装置の需要も伸びます。
用語集
- 成膜（せいまく）・塗布/ deposition / coating
- ウェハー表面に、配線や絶縁体になる薄い膜を一様につける工程。液体を塗る『塗布』も含む。
- エッチング/ etching
- レジストに覆われていない部分の膜を、気体や薬液で削り取り、回路パターンを膜に刻む工程。
- 露光（リソグラフィ）/ lithography
- 回路の原版（マスク）を通して光を当て、回路パターンをチップに転写する工程。半導体製造の心臓部。
- ノード（プロセス）/ process node
- 製造プロセスの世代を表す呼び名（例：3nm）。小さいほど高性能・省電力になりやすい。
- ウェハー/ wafer
- 半導体を作る土台となる円盤状のシリコン。ここに多数のチップをまとめて作る。
- HBM/ High Bandwidth Memory
- DRAMを積み重ねて広帯域にした高性能メモリ。AI半導体とセットで使われる。
- DRAM/ Dynamic Random Access Memory
- 電源を切ると消える、高速な作業用メモリ。CPUやGPUが計算中のデータを一時的に置く。
- NAND（NANDフラッシュ）/ NAND flash
- 電源を切ってもデータが消えない記憶装置。SSDやスマホのストレージに使われる。
- 設備投資（capex）/ capital expenditure
- 工場や機械など、長く使う設備を買うためにかけるお金。
参考資料・引用元
- Applied Materials Fourth Quarter and Fiscal Year 2024 Results一次情報Applied Materials（IR）（2024-11）— 使用箇所: AMAT 2024年10月期 売上 約272億ドル（過去最高）・成膜/CMP/イオン注入で広範https://ir.appliedmaterials.com/news-releases/news-release-details/applied-materials-announces-fourth-quarter-and-fiscal-year-2024
- Lam Research Reports Financial Results for the Quarter Ended June 30, 2024一次情報Lam Research（IR）（2024-07）— 使用箇所: Lam 2024年6月期 売上 約149億ドル・エッチング首位・3D NAND向けに強いhttps://investor.lamresearch.com/2024-07-31-Lam-Research-Corporation-Reports-Financial-Results-for-the-Quarter-Ended-June-30,-2024
- 東京エレクトロン 2025年3月期 決算（FY2025 Financial Results）一次情報Tokyo Electron（IR）（2025-05）— 使用箇所: TEL 2025年3月期 売上約2.43兆円（過去最高）・コータ/デベロッパ世界シェアhttps://www.tel.com/ir/library/report/
- Global Total Semiconductor Equipment Sales Forecast to Reach Record $109 Billion in 2024業界団体SEMI（2024）— 使用箇所: 2024年 前工程装置(WFE)約1,010億ドル・総装置約1,090億ドル（過去最高）https://www.semi.org/en/semi-press-releases/global-total-semiconductor-equipment-sales-forecast-to-reach-record
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