半導体の受託加工について

半導体の受託加工サービスは、半導体メーカーや研究機関が自社で製造設備を持たずに、製造プロセスの一部または全体を専門企業に委託することで生産効率や技術力の向上を図る手法です。こちらでは、受託加工の対応範囲やメリット、注意点、依頼の進め方を解説します。

受託加工の対応範囲

依頼可能な範囲は企業ごとに異なります。半導体の製造は、回路の設計、ウェーハ上に回路をつくり込む前工程、チップに切り分けて組み立てる後工程に分かれ、それぞれを別の企業が担う分業（水平分業）が広がっています。依頼者のニーズや製品の特性に応じて、どこまでを外部に任せるかを決め、パートナーを選定することが重要です。

前工程・後工程をまとめて委託する場合

設計は依頼する側（ファブレス企業など）が行い、その設計データをもとに、前工程から後工程までの製造を外部に任せる形です。一般に、前工程はファウンドリー、後工程（組立・テスト）はOSATが専門に担うため、両方を一つの窓口でまとめて依頼できるかどうかは企業ごとに異なります。

新しい半導体をゼロから量産したい企業は、まず設計から量産までのどこまでを外部に任せるかを整理するところから始めると、委託先を選びやすくなります。

ウェーハプロセスのみ（前工程のみ）

半導体素子を作る際に必要な薄膜を成長させる「エピタキシャル（Epi）成長」から、回路パターンをウェーハ上に描く「フォトリソグラフィ」、不要な部分を削る「エッチング」、成膜、ドーピング、CMP（化学機械研磨）までが対応範囲になります。

回路設計は済んでいるものの、製造設備を持っていない企業向けの対応範囲です。パッケージング（完成した半導体を保護し、電子機器で使える形にする工程）や、品質検査は別の会社に依頼することになります。

パッケージング・テストのみ（後工程のみ）

ウェーハは自社で作り、パッケージングや品質検査だけを対応してくれます。ウェーハをチップごとに切り分ける作業（ダイシング）から、電子機器で使える形にするまでの後工程が範囲内です。

既存のパッケージでは要件を満たせない、カスタムパッケージにしたい企業向けです。

試作・少ロットで依頼できる主な加工メニュー

前工程・後工程をまとめて委託する方法とは別に、成膜やダイシングといった個別の工程を、試作1枚から少ロットで請け負う加工会社もあります。研究開発や試作の段階では、こうした工程単位の受託加工を使い分ける方法もあります。

ダイシングのチッピングの
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半導体を受託加工するメリット

受託加工を活用することで、以下のようなメリットが生まれます。

コスト削減

高額な設備投資や専門人材の確保が不要となり、初期投資や運用コストを削減できます。受託企業の大量生産による強みを活用し、部品調達や製造コストを抑えることが可能です。

生産効率の向上

専門企業の高度な技術や設備を活用することで、生産効率や製品の品質向上が期待できます。その結果、製品の市場投入までの時間短縮が可能となり、競争力を高めることにつながるでしょう。

リソースの確保

製造工程を外部に委託することで、企画、設計、マーケティングなどのコア業務に集中できます。事業戦略の強化が図れるほか、製品開発や市場拡大にも注力できるようになります。

半導体を受託加工する際の注意点

受託加工の依頼にあたっては注意点を理解し、慎重な対応を心がける必要があります。

品質管理

委託先の品質管理体制を十分に確認し、製品の品質を維持するための連携や監査を定期的に行うことが重要です。品質基準の明確化や定期的な評価を通じて、製品の信頼性を確保します。

また、近年需要が高まるSiCやGaNなどの化合物半導体や特殊材料を扱う場合、自社のメインライン（シリコン専用環境）へのクロスコンタミ（相互汚染）を防ぐ観点から、独立したクリーン環境（Class 1000等）を備えた委託先を選ぶことも、実務上の重要なチェックポイントとなります。たとえば、バックグラインドからダイシングまでの全工程をClass1000のクリーンルームで実施していると公表している事業者もあります。

情報漏洩のリスク

製品設計や技術情報を外部企業と共有するため、機密情報の漏洩リスクがあります。秘密保持契約（NDA）の締結や情報管理体制の確認が必要です。

コミュニケーション

委託先との円滑な連絡や情報共有が不可欠であり、仕様の伝達や変更点の共有を適切に行う体制を整備することが必要です。プロジェクトを円滑に進められるよう、定期的な打ち合わせや進捗報告の機会を設けるようにしましょう。

どのような企業が
半導体の受託加工を
活用すべきか？

それぞれの企業が直面する課題に応じて、適切なサービスを選ぶことで、事業の可能性を広げる助けとなります。

スタートアップ企業

製造設備や専門人材を持たない企業でも、受託加工を活用することで製品開発や市場投入が可能となります。初期投資を抑えつつ市場参入が可能です。

中小企業

自社のリソースをコア業務に集中させたい場合、製造工程を外部委託することで業務効率の向上が期待できます。市場ニーズに合った高品質な製品を適正な価格で提供でき、競争力の強化につながります。

大手メーカー

生産能力の拡充や新技術の導入を迅速に行いたい場合、受託加工サービスの利用がおすすめです。自社設備の増設や新規ラインの立ち上げを行うことなく、生産量の増減に応じた対応が可能になります。結果として、需要変動や新技術の導入にも柔軟に対応できる生産体制を構築できるでしょう。

さらに、専門的な技術やノウハウを持つ受託先の活用により、試作から量産までのプロセスをスムーズに進めることができ、製品化までの時間短縮やコスト削減にもつながります。

生産規模や開発フェーズに応じた委託先の選定基準

半導体の受託加工を利用する際は、自社の生産規模や開発のフェーズ（量産か試作か）に応じて、適した委託先のスタイルを選択することが重要です。

1. 商用化・大規模な大量生産を目的とする場合

回路仕様が完全に固定され、大量生産によるコストメリットや高い処理能力を重視する段階では、定型量産を得意とするグローバルファウンドリやOSATメーカーの活用が適しています。自動化された大型据置機などを有するラインでの安定供給体制が求められます。

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2. 先行開発・極小ロット試作・一貫加工を目的とする場合

新材料の特性評価や1枚単位での極小ロット試作、シャトルウエハの個片化などを行うR&D段階では、小回りの利く国内の専門受託加工サービスの活用が有効な選択肢です。特に、バックグラインド（BG）後の薄化されたウエハ（100μm以下）は輸送やハンドリングによる破損リスクが高いため、BGからCMP（ストレスリリーフ）、ダイシングまでを同一のクリーン環境内でシームレスにワンストップ処理できる一貫体制が重宝されます。また、納品時に抗折強度や面粗さ（Ra値）、厚さなどの測定データを提供してくれるパートナーを選ぶことで、開発スピードの向上にもつながります。

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委託先を比較する際のチェック項目

試作・少ロットの受託加工では、事業者ごとに対応範囲が大きく異なります。依頼前に、次の項目を確認しておくと比較しやすくなります。

依頼の流れと事前に準備しておく情報

一般的な依頼の流れ

依頼の進め方は事業者によって異なりますが、一般的には次のような流れになります。

1. 相談・仕様の確認
   加工内容、対象のウェーハ、数量、希望納期を伝え、対応できるかどうかを確認します。仕様をもとに、加工側から提案を受ける事業者もあります。
2. テスト加工
   実績のない素材などは、本加工の前にテスト加工（テストカット）で条件を確認する事業者もあります。
3. 見積もり・発注
   試作1点からでも、一部の工程だけでも見積もりを受け付ける事業者があります。価格は依頼内容によって変わるため、事前の相談が前提になります。
4. 加工・検査
   加工後に、顕微鏡による外観検査や、厚さ・面粗さなどの測定が行われます。
5. 納品
   納品の形態や、測定データの提供などは、要望に応じて調整されます。

事前に準備しておきたい情報

依頼時に伝える情報が具体的なほど、見積もりや提案がスムーズに進みます。

半導体の受託加工は規模や業種を問わず、多くの企業にとって有効な手段です。適切なパートナーシップを築けば、事業の発展を後押しする可能性が高まります。

委託先の選定や契約内容の確認に加え、品質管理体制の構築にも十分注意を払う必要があるため、適切な管理基準を設けて継続的に見直すことが重要です。

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