主要成果
TSMCのCliff Hou上級副社長は、AIによる半導体需要が従来の予測をはるかに上回るペースで拡大しており、過去半年間でTSMCの設備注文が約90%という驚異的な急増を見せたと報告しました。この需要の規模は、全世界で約20の半導体製造工場を同時に建設するのに匹敵すると述べられています。この逼迫した状況は、台湾のUnimicron TechnologyのChien Shan-Chieh会長も指摘しており、AIチップが基板の大型化、多層化、複雑化を推進し、ABF（Ajinomoto Build-up Film）基板の容量が「極度に逼迫している」と強調しています。特に、T-Glass（ガラス基板）のような主要な上流材料が中小の日本企業に大きく依存していることが、深刻な供給不足の一因となっています。
技術・臨床詳細
AIチップ、特にGPUやASIC（特定用途向け集積回路）は、膨大なデータを高速で処理するために、複数のコア、HBM（高帯域幅メモリ）、そして複雑な相互接続を備えた巨大なパッケージを必要とします。このようなチップの製造には、最先端のウェーハプロセス技術だけでなく、CoWoS（Chip-on-Wafer-on-Substrate）のような高度なパッケージング技術が不可欠です。CoWoSは、インターポーザーを介して複数のチップレットを統合し、HBMとの高帯域幅接続を実現しますが、その製造は非常に複雑で、生産能力の拡張には多大な時間と投資が必要です。
ABF基板は、CoWoSパッケージにおいてプロセッサとHBMを電気的に接続する役割を担い、AIチップの性能を最大限に引き出す上で極めて重要です。AIチップ向けABF基板は、従来の基板に比べて2.6倍から3倍の面積と、12層から18層以上の積層数を要求されるため、製造難易度が格段に上がります。これにより、歩留まりの維持が困難になり、限られたサプライヤーに需要が集中しています。また、ガラス基板（T-Glass）は、次世代パッケージング材料として注目されており、その製造にはTRUMPFのHiPIMS（高出力インパルスマグネトロンスパッタリング）のような革新的な技術が求められています。
背景・業界文脈
AIの爆発的な成長は、半導体サプライチェーン全体に広範な影響を及ぼしており、先端プロセスのウェーハ製造から、パッケージング、基板、そして材料に至るまで、あらゆる段階で供給不足とボトルネックが生じています。Nvidiaが世界のCoWoS容量の大部分を確保しているという報道は、AIチップの主要プレーヤーがサプライチェーンを支配しようとしていることを示しています。米国のCHIPS法や欧州のEuropean Chips Actなど、各国政府も半導体製造能力の国内強化とサプライチェーンの多様化を政策的に支援しており、これはTSMCやUnimicronのような主要サプライヤーの投資を後押ししています。
今後の展望
TSMCの設備注文の急増とABF基板の深刻な供給不足は、AIチップの需給ギャップが短期的には解消されないことを示唆しています。特に、T-Glassのような日本の中小企業に依存する上流材料のボトルネックは、サプライチェーン全体のレジリエンスを脅かします。この状況は、半導体業界全体に、より広範なサプライヤーとの協調、新しい製造技術への投資、そして戦略的な材料調達の重要性を再認識させています。ガラス基板技術の商用化や、IntelのEMIB-Tのような代替パッケージングソリューションの台頭が、将来のAIチップサプライチェーンの安定化に貢献する鍵となるでしょう。AIコンピューティングの拡大は、半導体業界の協力ダイナミクスを根本的に再構築し、さらなるイノベーションを加速させることになります。
元記事: https://techsoda.substack.com/p/global-market-watch-tsmcs-cliff-hou
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