コンピューティング
Applied Materials（AMAT）：米国製半導体サプライチェーン
なぜ半導体はデジタル経済の新たな『石油』なのか
Nearly every electronic device today utilizes some semiconductor components. From washing machines to cars to computers and phones, virtually every manufactured device or machine contains a chip or an electronic board of some sort.
これにより半導体は現代経済において最も重要な供給品の一つとなり、そして大国にとっての戦略的関心事でもあります。半導体市場は、コンピュータ、次にインターネット、次にクラウド＆スマートフォン、そして現在はAIとIoT（モノのインターネット）の波に押し上げられ、連続的に成長してきました。
半導体業界に投資する一つの方法は、チップを製造する企業、例えばTSMC (TSM )やIntel (INTC )（各社の詳細レポートはリンク先をご覧ください）に投資することです。
もう一つの方法は、半導体ファウンドリに装置・材料・機械を提供する企業に投資することです。これらのファウンドリは、規模の大きいチップやその他の半導体を生産するために、最良かつ最も信頼できる装置を提供できる専門サプライヤーに依存しています。
半導体製造は極めて精密な科学であるため、チップメーカーは最高のツールだけを求めます。そして、そのような高度な取り組みは、極めて限られた数の高度に特化したサプライヤーだけが実現可能です。
その結果、チップ製造プロセスの各工程が超専門企業によって担われる、複雑なエコシステムが形成されました。
出典: Generative Value
このようなサプライヤーは強力な価格決定力と堅固な経済的堀を持ちます。TSMC のような企業は、確立されたサプライヤーから離れると自社のオペレーションが乱れるリスクを負います。
さらに、既存の売上が新たな研究開発資金を生み出す正のスパイラルが形成され、結果として潜在的な新規参入者は同等の技術成果を達成するのが困難になります。
したがって、半導体が戦略的資産となる今、装置サプライヤーへの投資は理にかなっています。なぜなら、どのチップメーカー（TSMC、Nvidia、Intel など）であっても、半導体需要の拡大に伴うファウンドリの設備投資から恩恵を受けるからです。
最大手半導体装置企業の一つはASML (ASML )で、EUV（極紫外線）リソグラフィの独占的地位を持ちます。もう一つ、チップやその他半導体製造プロセスの多くの工程で装置を提供している企業がApplied Materialsです。
出典: Tech Insights
Applied Materials（AMAT）の概要
(AMAT )
Applied Materials は 1967 年に設立され、1971 年に上場して以来、半導体製造のイノベーションの中心にあります。
同社は現在もシリコンバレーに本社を置き、米国最大の半導体装置メーカーとして、米国が半導体サプライチェーンを国内で再構築しようとする動きの中で極めて重要な位置を占めています。需要増に応えるため、過去 5 年間で米国内施設に最大 6 億ドルを投資しました。
Applied Materials は米国企業としては最早に国際展開を果たした企業の一つで、1984 年に日本にテクノロジーセンターを開設し、また中国にテクノロジーセンターを開設した最初の企業でもあります。
同社は 24 カ国・207 の都市で約 35,700 人を雇用し、売上は 271.8 億ドル、GAAP 純利益は約 71.8 億ドルです。
2024 年だけでも 32 億ドル以上の研究開発投資に支えられ、22,000 件以上の特許を保有しています。
Applied Materials のコア・エキスパート領域は、原子レベルで材料を改変し、産業規模で一貫した品質を保つことです。その理念は次のモットーに表れています：
Building a Better Future—One Atom at a Time
当初は半導体業界向けに化学薬品を販売していましたが、徐々に高度で複雑な装置を追加し、1987 年には「Precision 5000」という化学蒸着（CVD）装置を投入しました。
現在の Applied Materials の機械ラインナップは、半導体製造を支える多種多様な製品で構成されています。
非エンジニアには理解が難しい製品も多く、例えば「金属・酸化物バリアフィルム」や「カラーシフト・ホログラフィックフィルム」や「チャンバー内パターン化金属層」などがありますが、半導体製造の専門家にとっては不可欠で、少なくとも現時点ではほとんど競合がありません（以下、中国の半導体サプライチェーンに関する節をご参照ください）。
Applied Materials のビジネスモデル
機械やツールの販売が主軸ですが、売上の約 60% は実際に継続的に発生する収益です。
これは、極めて精密な機械はメンテナンスや消耗品、修理などが大量に必要になるためです。平均契約期間は 2.6 年で、90% 以上が更新されることから、受注後の売上が安定していることが分かります。
Applied Materials は新規ファウンドリの立ち上げや既存ファウンドリのアップグレードに対してサービスや支援も提供します。したがって、参照エキスパートとしてファウンドリの最終設計に強い影響力を持ちます。
このことは、顧客の技術的課題やニーズ、長期的な戦略目標に関する深い知見を得られるため、R&D と販売の両面でユニークな優位性をもたらします。
Applied Materials のセグメント
同社は事業を 3 つのセグメントに分割しています：半導体システム、グローバルサービス、ディスプレイ。最も重要なのは半導体システムで、売上の大部分を占めます。
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| セグメント | 主な役割 | 典型的な製品／サービス | ビジネスモデル上の留意点 |
|---|---|---|---|
| 半導体システム | ウェーハ処理および先進的パッケージング用ツール | 堆積、エッチ、イオン注入、CMP、eBeam 検査、相互接続、パッケージング | ファブ構築や技術ノードに結びつく大規模・循環的受注 |
| グローバルサービス | 導入ベースのサポート＆最適化 | メンテナンス、予備部品、SmartFactory、AIx 分析、コンサルティング | 高い更新率；複数年契約；約 60% が継続収益 |
| ディスプレイ | OLED/LCD 製造用装置 | MAX OLED ソリューション、大面積堆積 | パネルサイズ拡大と IT OLED 採用による長期的成長 |
半導体システム
Applied Materials のツールは、シリコンウェーハの作成から多数の先進チップやメモリへと変換するほぼすべての工程に存在します。
これらの工程は以下の通りです：
- 材料堆積：シリコンナイトライドや銅・タングステンなどの導体、さらには強磁性材料などの化合物の薄膜を作成します。
- 温度、圧力、電磁界、プラズマ、流量、時間といった変数を制御し、前駆体材料を正確に堆積させます。
- 材料除去：ターゲット原子の選択的除去は、ウェーハを損傷しないよう高度に正確である必要があります。ラジカルベースの化学で周囲を損傷せずに除去し、視線が届かない箇所でも機能します。
- 材料改変：形状が整った材料は機能的である必要があります。加熱・冷却・イオンバンバーディング・注入、化学処理、イオン注入（ドーピング）などが行われます。
- 分析：確立されたプロトコルに従って半導体部品が製造された後でも、計画通りに進んだかを確認することが重要です。そのため、高速でウェーハをスキャンし、粒子やパターン欠陥などを検出します。
- 接続：チップが完成し機能が確認されたら「パッケージ化」されます。これによりチップはシステム全体と接続され、熱放散が促進され、物理的損傷や湿度・放射線といった環境リスクから保護されます。
PPCAt
Applied Materials が現在注力している半導体製造の概念は、いわゆる「PPACt playbook」です（Power、Performance、Area、Cost、Time to Market）。
核心となる考え方は、ムーアの法則、すなわちチップの性能が 2 年ごとに倍増するという概念が鈍化しているということです。
出典: The Economist
したがって、業界はチップ性能を向上させる新たな手段を必要としています。さらに、性能向上と同時に消費電力を削減することは、AI の最新アプリケーションにおいて電力供給が重要課題になるため、ますます大きな挑戦となっています。
「AI の自然な限界はチップではなく電力です。米国だけでも AI の野望を支えるために追加で 92 ギガワットの電力が必要になる可能性があり、これは 92 基の原子力発電所を建設するのと同等の需要です。
参考までに、過去 30 年間で米国で建設された原子力発電所はわずか 2 基です。
このように、性能向上と電力消費の両立を管理することは重要な要素です。
「エリア（Area）」と「コスト（Cost）」は、ナノスケールで必要なトランジスタ、センサー、電源をすべて詰め込む物理的スペースが課題となり、かつコスト効率的に大量生産できるかどうかが鍵となります。
最後に、これらの新ソリューションを迅速に展開できるか（Time to Market）も重要です。新しい生産ラインの立ち上げや、より高度な設計の導入が、Applied Materials の顧客にとっては数十億ドル規模の価値を生み出します。
さらに、半導体製造の環境負荷低減も重要で、これが同社の追加的な販売ポイントとなります。
すべての新規製造部品は修理性を高めるよう設計され、可能な限りリファービッシュ部品を使用して修理・再製造を行い、持続可能性とコスト効率に貢献しています。
グローバルサービス
このセグメントは Applied の Actionable Insight Accelerator（AIx）を活用し、顧客に高度なソリューションを提供して技術移転、立ち上げ、デバイス性能の最適化を支援します。
本質的に、Applied Materials はコンサルタント兼エキスパートとしてファウンドリに最適な達成方法を助言します。
このセグメントは「サプライチェーンソリューション」も含み、認証済み・クリーニング済み部品を提供し、顧客ファブ近くに部品を配置することでメンテナンス時間を最小化します。
このコンサルティングは同社のスマートファクトリーソリューションと統合でき、AI 搭載の自動化や高度なスケジューリング技術により、歩留まり、リスク、欠陥、装置停止時間、スループット、サイクルタイムなどほぼすべての指標で生産性を向上させます。
ディスプレイ
Applied Materials は OLED（有機発光ダイオード）ディスプレイ（画面、テレビ等）向けの装置、MAX OLED ソリューションも提供しています。
OLED 技術をテレビやタブレット、PC の大型画面に導入することで、他のディスプレイ技術に比べて優れた性能が実現します。
この独自の製造方法はピクセル配置精度を大幅に向上させ、開口率を 2 倍以上にします。その結果、最大 3 倍の明るさと、1 平方インチあたり 2,000 ピクセルの解像度を持つ大型ディスプレイが実現します。
MAX OLED ソリューションはディスプレイの消費電力を最大 30% 削減し、寿命を最大 5 倍延長します。
R&D と EPIC センター
Applied Materials の成功は、技術的卓越性と専門知識に支えられ、何十年にもわたる研究開発投資により、エレクトロニクス製造の可能性をさらに押し広げてきました。
将来の R&D の大きな原動力となるのは、2026 年春に稼働開始が見込まれる新しい EPIC センター（Equipment and Process Innovation and Commercialization）です。
この施設は、シリコンバレーの Applied キャンパス内に位置し、世界最大かつ最先端の共同半導体プロセス技術・製造装置 R&D 拠点となります。
数十億ドル規模のこの施設は、180,000 平方フィート以上の最先端クリーンルームを備え、チップメーカー、大学、エコシステムパートナーと共同でイノベーションを推進できる「ユニーク」な規模と幅広さを提供します。
目標は、学術的発見から産業への導入までの期間を数年短縮し、技術の実装を急速に進めることです。
Applied Venture
内部の R&D に加えて、Applied Materials はApplied Venture ブランドを通じて有望なスタートアップやテクノロジーにも投資しています。
このベンチャー部門は年間約 1 億ドルを投資し、これまでに 19 カ国の 90 社以上に資金提供しており、うち 10 社以上がすでに IPO を果たしています。
投資の焦点は、先進的製造（3D プリント、ロボティクス、オートメーション）、先進材料、AI とビッグデータ、エネルギー技術（バッテリー、太陽光、熱電、ウォーター）、ライフサイエンス、半導体技術、ディスプレイです。
地政学、輸出管理、そして中国リスク
すべての半導体ファウンドリと装置メーカーにとって、中国と米国の地政学的緊張は脅威です。
直ちに生じる結果は、最先端装置を中国に販売できなくなることです。米国はこれらの機械に含まれる米国の知的財産を持つ製品の輸出を一般的にブロックし、現地の半導体産業と AI 研究を弱体化させようとしています。
同時に、中国は何百億ドルもの補助金、優遇購入、その他の支援を国内産業に注入しています。これにはチップファウンドリだけでなく、ASML、Applied Materials、Lam Research などの装置メーカーに代わる代替企業の創出も含まれます。
長期的（5〜10 年）には、これらの取り組みが成功した場合、同社に以下のような脅威が生じる可能性があります：
- 中国のファウンドリとの取引喪失は、永続的に失われる可能性が高い。
- 国内技術を用いた新興ファウンドリから供給されるチップが、国際的／西側のファウンドリと競合し、Applied Materials の装置需要が減少する。
- 中国に同盟する国（例：ロシア）や中立的な国（東南アジアの大部分）が、将来の新ファウンドリで Applied Materials の装置ではなく、中国製の薄膜堆積装置やその他装置を採用する可能性がある。
このリスクは深刻ですが、過大評価すべきではありません。
第一に、欧米主導の半導体産業全体の技術スタック、知的財産、専門知識を再現しようとする取り組みは膨大な事業です。したがって、ある程度は成功するものの、60 年以上かけて構築されたエコシステムに追いつくには時間がかかりますし、依然として急速にイノベーションが進んでいます。
第二に、Applied Materials の事業領域の広さが保護要因となります。たとえば EUV の突破が ASML のような単一技術企業にとっては脅威となり得ても、Applied Materials は 10〜20 年先でも多くの技術でリーダーシップを維持し、中立国のすべてのファウンドリにとって最適な選択肢であり続けるでしょう。
最後に、Applied Materials の導入ベース規模は、R&D の資金流入と中国競合との価格戦争での優位性をもたらします。たとえ技術が唯一無二でなくなったとしても、長年培った商業的優位性が中国外のファウンドリに対する十分な堀となる可能性は高いです。
財務：成長、マージン、資本リターン
Applied Materials の売上成長は主に半導体セグメントによって牽引されており、長期的にはサービスセグメントの成長も期待されます。
営業利益率は主要セグメントで概ね安定しており、ディスプレイセグメントでは伸びています。
同社は配当を継続的に増やしており、2018 年に加速し、2024 年の配当は 2017 年比でほぼ 5 倍となっています。
また、同社は自社株買いも実施しており、2014 年以降、発行済株式数を減少させています。
結論
Applied Materials は、砂（シリコン）をナノスケールの高度な彫刻に変えるプロセスのすべての段階で重要な機械を提供する、グローバル半導体エコシステムに不可欠な企業です。
同社は米国における半導体生産の再ローカリゼーション、AI と IoT からの需要増加、そしてデジタル化と電化の世界的傾向といった長期的トレンドから恩恵を受ける立場にあります。
さらに、補助金で支援された新興中国企業や中国の国家的戦略的関心から生じる競争的脅威にも、最終的には十分に対処できる体制が整っています。
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