AI關鍵材料又告急 「這種氣體」價格暴漲28%仍不夠賣

AI算力需要がさらに高まる中、メモリメーカーが生産拡大を加速しているが、市場注目が薄い半導体材料の供給がますます逼迫している。

電子級二塩化ジ水素（DCS）の価格は今年大幅に上昇しており、中国の5N級製品の価格は1キログラムあたり1000〜1100元人民幣に達し、年初から約25％上昇した。輸入の6N級製品は1キログラムあたり300〜320米ドルにまで上昇し、上昇率は28％に達している。

DCSはチップの薄膜堆積やエピタキシャル成長のための中核的な前駆体ガスであり、AIによって先進プロセスとメモリ需要が高まるにつれて、供給のボトルネックが徐々に表面化している。

AIメモリの生産拡大でDCS需要が急増

DCSが重要とされるのは、チップのプロセスがより先進化し、3D NANDの積層数が高くなるほど、使用量が増加するためである。3D NANDは現在128層から300層以上へと進展しており、1層増えるごとに薄膜堆積を1回ずつ行う必要がある。業界の試算によると、300層のNANDにおける単一チップのDCS消費量は128層に比べて約1.5倍増加する。

さらに、DCSは分解温度が低く、従来のシリコン源前駆体よりも堆積速度が3〜5倍速いため、特に3ナノメートル以下の先進プロセスに適している。

しかし、半導体用途の電子級DCSは精製のハードルが非常に高く、金属不純物はppt（兆分の1）レベルまで制御する必要があり、製造可能から安定した量産、さらにはウェハーファブの認証取得まで、どの段階も容易ではない。半導体顧客の認証サイクルはさらに2〜3年と長く、一度生産ラインに導入されれば、サプライヤーの変更は極めて困難になる。

高級製品の供給が集中し、6N級は輸入に大きく依存

現在、世界の高級DCS供給は非常に集中しており、日本の信越化学、大陽日酸、住友精化などの企業が合わせて高級市場の約55％を占めている。その中でも信越化学は単独で世界市場の約22％のシェアを持ち、年間生産能力は約6400トンである。中国の高級電子級DCSの国産化率は約15〜20％にとどまり、6N級製品はほとんど完全に輸入に依存している。

世界の上位5つのDCSメーカーの合計市場シェアは68％以上である。中国のメーカーは現在も主に5N級の量産にとどまっており、6N級製品は認証突破の段階にある。5Nから6Nへと純度が一つ「9」増えるように見えるが、実際には不純物の管理能力が百万分の一から十億分の一へと向上することを意味する。

AI需要が急速に拡大する一方で、供給の拡大が追いつかない

AI投資ブームに伴って、需給ギャップが拡大している。サムスン、SKハイニックス、マイクロンの2026年の資本支出は合計で800億ドルを超え、AIの計算能力需要がメモリ生産能力の拡大を推進しているが、日韓の主要DCSサプライヤーの生産拡大は比較的慎重である。信越化学や大陽日酸の生産能力の伸びは需要の成長を下回っており、供給のプレッシャーがさらに高まっている。

現在、世界の電子級DCS市場規模は約5.5億〜6億ドルで、年間複合成長率は約8〜10％である。3D NANDの層数の継続的増加、AIメモリの生産拡大による需要の押し上げ、および高級製品の供給集中に伴い、これまでチッププロセスの裏舞台にあったこの重要なガスは、AIサプライチェーンにおけるもう一つの無視できない材料のボトルネックになりつつある。