この記事で分かること

富士フィルム、アリゾナ拠点のCMPスラリー増強

　富士フイルムは、米国アリゾナ拠点に約30億円（約1800万米ドル）を投資し、CMPスラリーの生産能力を増強することを発表しています。

　生成AIの普及や高性能計算（HPC）の進展、さらに米国本土における半導体ファウンドリの相次ぐ工場新設に伴い、現地での部材調達ニーズが急速に高まっていることに対応するものです。

CMPスラリーとは何か

　CMPスラリー（Chemical Mechanical Planarization Slurry：化学機械研磨液）とは、半導体の製造プロセスにおいて、ウエハ表面の微細な凹凸を原子レベルで平坦化するために使用される特殊な研磨液です。

　半導体は、シリコンウエハの上に回路パターンや配線層を何層も積み重ねて製造されます。

　積層が進むにつれて表面に段差や凹凸が生じるため、次の工程に進む前にこれを完全に平らに削り取る（平坦化する）必要があり、その中心的な役割を果たすのがCMPプロセスとスラリーです。

CMPスラリーの基本構成

　CMPスラリーは、「化学的な作用」と「物理的な作用」を同時に引き起こすため、主に以下の2つの成分で構成されています。

• 1. 砥粒（エイブラシブ）
  • コロイダルシリカ、アルミナ、セリア（酸化セリウム）などの微粒子。物理的に表面を削る役割を担います。
• 2. 化学薬品（添加剤）
  • 酸化剤、錯化剤、pH調整剤、腐食抑制剤など。ウエハ表面の特定の材料（銅やタングステン、酸化膜など）と化学反応を起こし、削りやすい柔らかい変質層を作ります。

平坦化のメカニズム

1. 化学的反応: スラリー中の薬品がウエハ表面の特定金属や絶縁膜の表面を化学的に変化させます。
2. 機械的除去: 回転する研磨パッドと砥粒の摩擦により、化学的に柔らかくなった表面層だけが効率よく削り取られます。
3. 選択的研磨: 凸部分が優先的にパッドと接触するため、凹部の膜を削らずに凸部だけを平らに削り、高い平坦性を実現します。

主な用途・種類

　加工する対象や工程によって、組成や砥粒の種類が大きく異なります。

用途・工程	対象材料	特徴・主な役割
銅（Cu）配線用	銅（Cu）	ダマシン工程で使用。錯化剤や防食剤を組み合わせ、銅の過剰な削れ（ディシング）や腐食を防ぎます。
タングステン（W）用	タングステン	コンタクトホールやビアのプラグ形成時に、余分な金属を削り取ります。
酸化膜・STI用	酸化シリコン（SiO2）など	素子分離（STI）や層間絶縁膜の平坦化。セリア砥粒などが高速研磨用として使われます。
ハイブリッドボンディング用	銅および絶縁膜（SiCN/SiO2）	次世代3D積層向け。硬度の異なる銅と絶縁膜を同時に、かつ段差なく原子レベルで平坦化する最先端スラリーです。

アメリカの拠点に投資するのはなぜか

　富士フイルムが米国アリゾナ拠点（メサ市）にCMPスラリーの生産能力増強を投資する理由は、主に以下の4点に集約されます。

1. 米国における半導体ファウンドリの急増（サプライチェーンの現地化）

• 米国政府の産業政策や補助金を背景に、アリゾナ州やテキサス州などを中心に大手半導体メーカー（TSMCやインテルなど）による巨大ファウンドリの新設・増設が相次いでいます。
• 液体であるCMPスラリーは、輸送リスクや品質管理、リードタイムの観点から「地産地消（現地調達）」の強いニーズがあり、このサプライチェーンのローカライズに確実に応えるためです。

2. 主要顧客との距離短縮と迅速なサポート

• 北米に展開する最先端の半導体メーカーの近くに生産拠点を持つことで、顧客の仕様変更やトラブルシューティング、技術的な要望に対してタイムラグなく、迅速かつきめ細やかなサポートを提供できます。

3. 研究開発（R&D）から量産へのシームレスな移行

• アリゾナ拠点の敷地内にはすでに研究開発センターが設置されています。ラボレベルで開発された最先端の配合技術や新製品を、すぐ隣の新しい生産設備でスムーズにスケールアップ（量産化）できるため、市場投入までの時間を大幅に短縮できます。

4. AI・先端パッケージング需要の急拡大への対応

　生成AIやHPC（ハイパフォーマンス・コンピューティング）の普及に伴い、微細化プロセスだけでなく、次世代の3D積層・ハイブリッドボンディング技術の需要が急増しています。この高付加価値な最先端材料のグローバル供給体制を強化する狙いがあります。

CMPスラリーの有力メーカーはどこか

　CMPスラリー（化学機械研磨液）の市場は高精度な微細化技術と品質管理が求められるため技術参入障壁が高く、日米の大手化学・材料メーカーによる寡占市場となっています。

主要な有力メーカーは以下の通りです。

1. 海外の主要メーカー

• インテグリス（Entegris / 旧CMC Materials / Cabot Microelectronics）
  • 特徴: 米国の半導体プロセス材料大手。CMPスラリー市場で世界トップクラスのシェアを誇ります。業界最大手だったCabot Microelectronics（後にCMC Materialsに改称）を統合したことで、絶縁膜（酸化膜）用や各種金属用で圧倒的な実績を持ちます。
• デュポン（DuPont）
  • 特徴: 米国の化学大手。CMP研磨パッド（ポロン等）で世界最高レベルのシェアを持つと同時に、スラリー領域でも強力な製品群を展開しており、パッドとスラリーを組み合わせた提案力に強みがあります。
• ソウルブレイン（SoulBrain）/ SKトリケム（SK Trichem）など（韓国）
  • 特徴: サムスン電子やSKハイニックスといった韓国メモリ大手のサプライチェーンを背景に、先端メモリ（3D NANDやDRAM）向けCMPスラリーで急速に存在感を高めています。

2. 日本の主要メーカー

• フジミインコーポレイテッド（Fujimi Incorporated）
  • 特徴: 精密研磨材の専業大手。シリコンウエハの1次研磨から最先端デバイスのCMP工程まで幅広く展開しており、特にシリコンウエハ研磨や酸化膜・STI向けなどで高い世界シェアを持っています。
• レゾナック（Resonac / 旧昭和電工・日立化成）
  • 特徴: 旧日立化成のCMPスラリー事業を継承。セリア（酸化セリウム）系の高選択比CMPスラリーなどに大きな強みがあり、最先端プロセス向けで高い評価を得ています。
• 富士フイルム（Fujifilm）
  • 特徴: 配線形成の核心となる「銅（Cu）配線用CMPスラリー」で世界トップシェアを握っています。さらに、次世代の3D積層技術であるハイブリッドボンディング向けCMPスラリーでも先行投資・開発を推進しています。
• AGC（旧旭硝子）
  • 特徴: 高純度コロイダルシリカなどの原料から自社で手がける強みを持ち、CMPスラリーおよび関連資材の供給力・品質において安定した評価を獲得しています。

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• 金属（銅など）配線用・先進パッケージ向け: 富士フイルムが強みを持つ領域。
• 総合・絶縁膜向け: インテグリス（米国）やフジミインコーポレイテッド、レゾナックなどが高いシェアを分かち合っています。