TSMCとは？ ファブレスとファウンドリ、設計と製造を分ける仕組み
半導体のニュースでは、TSMC（台湾積体電路製造）という会社の名前をよく見かけます。
TSMC は、自社の名前で半導体を売らず、ほかの会社が設計した半導体を作ることに専念している会社です。この記事では、TSMC がどのような会社か、半導体の設計と製造を別の会社が受け持つ分業の仕組み（ファブレスとファウンドリ）、そして工場の中でどのような順番で半導体が作られるのかを、辞典や会社自身の年次報告書などの公開資料をもとに整理します。
工場を持たずに設計に専念する NVIDIA については、記事「NVIDIAは、何を作っている会社なのか。GPUとCUDA、データセンターまで」で扱いました。
トランジスタやウエハー、「３ナノメートル」という世代の名前については、記事「半導体の仕組み。シリコンとリン・ホウ素、トランジスタ、大きさまで」で扱いました。
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TSMC は、どのような会社か
辞典での説明
共同通信のニュース用語解説では、TSMC は、顧客が設計・開発した半導体を製造する、受託生産の世界最大手と説明されています［1］。同じ解説によると、米国のアップルの iPhone 向けの半導体や、NVIDIA（エヌビディア）の AI 向けの半導体を手がけています［1］。
これらは、ロジック半導体と呼ばれる種類の半導体です。共同通信のニュース用語解説では、ロジック半導体は、スマートフォンやパソコンに搭載され、コンピューターの「頭脳」となる半導体と説明されています［17］。同じ解説によると、演算や情報、画像の処理を担い、データを記憶保持するメモリー半導体や、電力を制御するパワー半導体などとは区別されます［17］
百科事典マイペディアでは、TSMC は１９８７年に設立された台湾の半導体製造企業で、台湾の新竹市に本拠を置くと説明されています［1］。受託生産とは、注文を受けて、注文した会社のために製品を作ることです。
創業者のモリス・チャン
米国のコンピューター歴史博物館の紹介によると、TSMC を設立したのはモリス・チャン（張忠謀）です［2］。同じ紹介によると、チャン氏は１９５８年から１９８３年まで、米国の半導体の会社テキサス・インスツルメンツで働いていました［2］。その後、台湾の政府に招かれて産業の研究機関を率い、その立場で１９８７年に TSMC を設立しました［2］。
同じ紹介では、TSMC は「専業のシリコンファウンドリ」で、だれでも集積回路の製造を頼める、独立した工場だと説明されています［2］。
設計と製造を分ける
３つの形：自社で作る会社、設計に専念する会社、製造を請け負う会社
半導体の会社は、設計と製造をどこで行うかによって、大きく３つの形に分けられます。
IDM（Integrated Device Manufacturer）：自社の工場を持つ半導体の会社です［3］。設計から製造までを、自社で一貫して行います。
ファブレス：工場（ファブ）を持たない会社です。製造はほかの会社に任せ、企画・開発・販売だけを自社で手がけます［4］。NVIDIA はこの形で、ウエハーの製造を TSMC などのファウンドリに任せています［5］。
ファウンドリ：顧客から受け取った設計のデータをもとに、半導体の集積回路を受託生産する会社です［3］。TSMC はこの形です。
日本大百科全書（ニッポニカ）によると、ファウンドリは、もともと英語で鋳物工場を意味します。鋳物のように、注文を受けて半導体のチップを作ることから、こう呼ばれるようになりました［3］。
出版社と印刷所のたとえ
この分業は、本の出版にたとえると分かりやすくなります。ファブレスは、本の中身を作る出版社です。ファウンドリは、多くの出版社から原稿を預かって刷る印刷所です。
出版社は、印刷機を自分でそろえなくても、印刷所に頼めば本を出せます。印刷所は、多くの出版社から注文を受けるため、高価な印刷機を休ませずに動かせます。IDM は、自分で本を書き、自分の印刷所で刷る出版社にあたります。
なぜ分かれたのか：工場にかかる大きなお金
デジタル大辞泉では、半導体の集積回路の生産設備には莫大なコストがかかるため、１９９０年代以降、１つの企業が開発から生産までを一貫して行う形から、ファウンドリとファブレスの分業に移ってきたと説明されています［6］。
ニッポニカでは、もとは自社で作る形が主流だったものの、１９９０年代以降、回路の微細化が進み、クリーンルーム（ちりを極めて少なくした部屋）や製造の設備、技術の開発に、巨額の投資がかかるようになったと説明されています［3］。同じ事典では、２０００年以降、企画・設計に力を注ぐファブレスと、受託生産を専業とするファウンドリが、国を越えて仕事を分け合う形が進んだとされています［3］。
金額の大きさの例として、TSMC は２０２５年３月に、米国への投資の合計が１６５０億ドルになる見込みだと発表しました［7］。それまでに進めていた６５０億ドルの投資に上乗せする計画で［7］、上乗せの分には、新しい３つの工場、２つの先端のパッケージング（チップを部品の形にまとめる工程）の施設、大きな研究開発の拠点が含まれています［7］。
分けると、何がよいのか
コンピューター歴史博物館の紹介によると、TSMC に製造を頼めば、これから半導体の会社を始める人も、すでに半導体の事業を営んでいる会社も、とても高価な工場を自社で建てずに済みます［2］。工場の代わりに、回路の工夫や製品全体の設計に力を注ぎ、市場でほかの製品との違いを出せるとされています［2］。
工場を持たずに始めた会社の例としては、TSMC の設立の６年後、１９９３年に米国で設立された NVIDIA があります［8］。
TSMC の側から見ると、多くの会社から注文を受けられます。TSMC の２０２５年の年次報告書によると、同社は２０２５年に、５３４社の顧客のために、３０５種類の製造技術を使って、１万２６８２種類の製品を作りました［9］。
顧客と競争しない
印刷所が自分で本を出して出版社と売り上げを争うと、出版社は大事な原稿を預けにくくなります。半導体でも、設計は会社の大事な情報です。
TSMC の年次報告書では、同社は、顧客の製品を作ることだけに力を注ぐ「専業のファウンドリ」という仕事の形を、初めて切り開いた会社だと説明されています［9］。同じ報告書によると、自社の名前で半導体を設計・製造・販売しないことで、顧客と競争しないようにしています［9］。この考え方を土台に、顧客の成功を支えることが、TSMC の成功の鍵であり続けたとしています［9］。
年表：受託生産の始まりから、２ナノメートルの世代へ
TSMC の主な出来事を、時間の順に並べます。「７ナノメートル」「３ナノメートル」などは、製造技術の世代の名前で、部品のどこかの長さをそのまま表すものではありません。
１９８７年：設立。本社は台湾の新竹サイエンスパーク［9］
２０１８年：ファウンドリとして最初に、７ナノメートルの世代の量産を始める［10］
２０２０年：ファウンドリとして最初に、５ナノメートルの世代の量産を始める［11］
２０２２年：ファウンドリとして最初に、３ナノメートルの世代の大量生産を始める［12］
２０２５年：２ナノメートルの世代の量産を、２０２５年の第４四半期（１０〜１２月）に予定どおり始める［13］
「ファウンドリとして最初」という言い方は、TSMC 自身の技術の紹介のページによるものです。これらの世代は、同じ紹介のページで、ロジック半導体の製造技術（Logic Technology）の区分に並んでいます［10］。
工場では、どのように作るのか
全体の流れ：前工程と後工程
半導体の製造は、大きく分けて、ウエハー（シリコンの円い板）の上に回路を作り込む前工程と、ウエハーを切り分けてチップを部品の形にする後工程に分けられます。経済産業省の中部経済産業局のページでは、半導体の業界団体 SEMI の資料をもとに、設計から製品の検査までの１５の工程が紹介されています［14］。以下は、その工程を３つの段階にまとめたものです。
段階１：回路の「版」を作る
まず、チップの上にどのような回路を置くかを設計し、シミュレーション（コンピューターの上での試し）を繰り返して、効率のよい形を検討します［14］。次に、設計した回路の模様を、透明なガラスの板に描きます。これが、ウエハーに回路を写すための原版（フォトマスク）になります［14］。
印刷にたとえると、フォトマスクは、同じ模様を何度も刷るための版にあたります。ファブレスの会社から受け取るのは、この版のもとになる設計のデータです。
段階２：光で焼き付け、層を重ねる
ウエハーに回路を作り込む中心の工程が、リソグラフィです。光に反応する薬（フォトレジスト）をウエハーの表面に均一に塗り、フォトマスクと、像を小さくするレンズを通して光を当て、回路の模様を焼き付けます［14］。そのあと、現像液で、いらない部分のフォトレジストを取り除きます［14］。写真のフィルムを焼き付けて現像するのと、よく似た手順です。
同じページでは、リソグラフィの前後に、次のような工程が並んでいます。
洗浄：ウエハーの表面を純水で洗い、細かな汚れを取り除く［14］
酸化：ウエハーを高温の酸素にさらして表面を酸化させる。酸化した膜は、電気を通さない層として、トランジスタの一部になる［14］
リソグラフィ：光で回路の模様を焼き付け、現像する
エッチング：残ったフォトレジストをはがし、ウエハーの上に残ったいらないものを、薬液で取り除く［14］
イオン注入：不純物（ドーパント）をイオンの形で打ち込み、熱を加えて働くようにすることで、半導体の電気の性質を変える［14］
平坦化：ウエハーの表面を磨き、でこぼこを平らにする［14］
このページによると、洗浄から平坦化までの工程を繰り返して、必要な回路を作り込みます［14］。続いて、配線のための金属をウエハーに埋め込み、チップの中と外を電気でつなぐ通り道を作ります［14］。
段階３：検査して、切り分けて、包む
回路ができたウエハーには、数百個のチップが並んでいます。切り分ける前に、まず、そのすべてのチップに、プローブという針を当てて、電気の面で問題がないかを検査します［14］。
次に、ウエハーをダイヤモンドの刃で切り、１つ１つのチップに分けます［14］。チップを金属の枠に固定して金の線でつなぎ、傷や衝撃から守るために樹脂で包みます［14］。最後に、温度や電圧の試験などを何重にも行い、不良品を取り除きます［14］。
層を重ねて、何を作っているのか：CMOS
ここまでの工程で、工場はウエハーの上に何を作っているのでしょうか。その代表が、CMOS（シーモス）と呼ばれる回路の形です。CMOS では、性質の違う２種類のトランジスタを、同じウエハーの上に並べて作ります。
前工程のイオン注入は、不純物を打ち込んで、半導体の電気の性質を変える工程でした。リソグラフィで場所を決めてからイオン注入を行う工程をくり返すと、１枚のウエハーの上に、n型の部分と p型の部分を作り分けられます。
ニッポニカでは、CMOS は、同じ基板の上に、n チャネル形と p チャネル形の２種類の MOSFET（金属・酸化膜・半導体の３層でできたトランジスタ）を組み合わせて配置したものと説明されています［15］。同じ事典によると、CMOS は、ほとんどのパソコンの CPU に使われています［15］。
n チャネル形は、p型の部分の上に、電子の出入り口になる n型の部分を２か所作ったトランジスタです。p チャネル形はその逆で、n型の部分の上に、p型の出入り口を２か所作ります。どちらも、出入り口の間の上に置いたゲートの電圧で、電気の流れを開け閉めします。
n型・p型の半導体と、ゲートで電気の流れを開け閉めする仕組み（MOSFET）は、記事「半導体の仕組み。シリコンとリン・ホウ素、トランジスタ、大きさまで」で扱いました。
数字で見る TSMC
２０２５年の売上と生産
TSMC の２０２５年の年次報告書によると、２０２５年の売上高は１２２４．２億ドル、純利益は５５２．１億ドルでした［9］。ウエハーの出荷は、直径１２インチ（約３０センチメートル）のウエハーに換算して１５００万枚でした［9］。
同じ報告書によると、７ナノメートルとそれより先の世代が、ウエハーの売上の７４％を占めています［9］。このうち、３ナノメートルの世代は２４％でした［9］。年表で見たとおり、これらはロジック半導体の世代で、売上の多くをロジック半導体が占めていることが分かります。２０２５年の末に、TSMC と子会社で働く人は、世界で９万人を超えていました［9］。
ファウンドリの中での割合
台湾の調査会社トレンドフォースは、ファウンドリの売上の上位１０社の集計を発表しています。２０２６年９月の発表によると、２０２６年４〜６月期の上位１０社の売上の合計は約５３５億ドルでした［16］。TSMC の売上は約４０２億ドルで、ファウンドリの市場に占める割合（市場シェア）は７２．５％とされています［16］。
同じ発表では、サムスン電子の市場シェアは５．９％［16］、３位の SMIC（中国の半導体の受託生産の会社）は５．４％とされています［16］。トレンドフォースは、TSMC が伸びた理由として、AI のサーバーに使う GPU などの需要が強く、５・４ナノメートルと３ナノメートルの世代の生産能力が埋まっていることを挙げています［16］。
まとめ
TSMC は、１９８７年にモリス・チャン氏が台湾で設立した、半導体の受託生産の世界最大手。作っているのは、iPhone や NVIDIA の AI 向けの半導体のような、計算を受け持つロジック半導体が中心
半導体の会社には、設計も製造も自社で行う IDM、設計に専念するファブレス、製造を請け負うファウンドリの３つの形がある
工場に巨額の投資がかかるようになり、１９９０年代以降、設計と製造の分業が進んだ。出版社と印刷所の関係に似ている
TSMC は、自社の名前の半導体を作らず、顧客と競争しないことを、仕事の土台にしている
製造は、版（フォトマスク）を作り、光で焼き付けて層を重ねる前工程と、切り分けて包む後工程に分かれる。前工程で作る回路の代表が、n型と p型のトランジスタを組み合わせる CMOS
２０２５年は５３４社の顧客のために製品を作り、トレンドフォースの集計では、２０２６年４〜６月期のファウンドリの市場シェアは７割余り
ニュースで TSMC の名前が出てきたときは、「ほかの会社が設計した半導体を、預かって作る会社」と考えると、話の筋をつかみやすくなります。
免責事項
この記事は、筆者が個人として調べたことをもとに、執筆時点の内容をまとめたものです。分かりやすさを優先し、製造の工程や回路の細かい条件・例外を省いています。図の工場や回路、ウエハーは模式図で、実際の配置や寸法ではありません。
売上高などの数は、TSMC と調査会社が発表した値です。
この記事は、特定の企業の株式の売買を勧めるものではなく、投資などの判断の助言ではありません。正確な情報は、出典や各社の公式の情報で確認してください。この記事の内容を利用して生じた損害については、責任を負いかねます。
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