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サムスン電機、シリコンキャパシタ技術に注力 村田製作所とTSMCと競争へ
AI（人工知能）の演算能力需要が爆発的に拡大するなか、韓国のサムスン電機はシリコンキャパシタ（Si-Cap）技術の拡充に積極的に取り組み、成長著しいAIサーバー市場への本格参入を目指している。現在、同社は複数のグローバル大手テクノロジー企業と供給交渉を進めており、村田製作所と半導体受託生産（ファウンドリー）世界大手の台湾積体電路製造（TSMC、台積電）とともに主要サプライヤーの座に名を連ねることを目標としている。
サムスン電機はこのほど、ソウル市中心部の太平路ビルで技術セミナーを開催し、シリコンキャパシタの最新技術と商業化戦略を発表した。
サムスン電機の上席副社長兼シリコンキャパシタ開発グループ長のキム・ウォンギ氏はセミナーで「世界的に著名なテクノロジー大手各社がシリコンキャパシタの活用を再評価している。市場が少数のサプライヤーによって主導されているため、サムスン電機も積極的に販売チャネルを開拓している」と述べた。
長年にわたり、シリコンキャパシタ市場は村田製作所とTSMCの2強が支配してきた。この業界への参入障壁は極めて高く、半導体ウエハープロセス技術と受動部品に関する専門知識の両方が求められるため、サプライヤーの数は限られてきた。
しかし、AIチップの消費電力が急激に増大するにつれて電源安定性への要求が前例のない水準に達しており、これがサムスン電機にとって市場参入の好機となっている。同社はシリコンキャパシタをAI市場を狙う重要な成長事業として位置付けている。
実際、サムスン電機は昨年から顧客への出荷を開始し、正式に市場に参入した。主な供給先には、ネットワークASICサプライヤーであるMarvell TechnologyのAIアクセラレーター、およびサムスン電子のExynos 2600モバイルアプリケーションプロセッサーのパッケージが含まれる。
また、サムスン電機は最近、あるグローバル大手テクノロジー企業から1兆5000億ウォン規模の供給契約を獲得したことが伝えられている。これは同社史上最大の単一受注であり、関連する売上は2027年から計上される見込みだ。
激しい競争の中で差別化を図るため、サムスン電機はシリコンキャパシタ、MLCC、パッケージ基板の各事業を深く連携させる統合ソリューション戦略を打ち出している。キム氏は、シリコンキャパシタは通常パッケージ基板の内部または近傍に実装されるため、この2製品を同時に供給することでパッケージと部品の設計・最適化を同時に行えると説明した。また、受動部品とパッケージ基板の両事業を同時に運営している企業は現在サムスン電機のみだと強調した。
生産方式については、サムスン電機は設計を中核に据えたファブレス戦略を採用している。大規模な生産設備を自社で保有するのではなく、300ミリウエハーの製造はファウンドリーに外注し、部品のパッケージングはOSAT企業に委託することで、自社は製品設計、テスト、品質検証に集中する体制をとっている。
複数のセラミック層を積層することで容量を実現する従来のMLCCとは異なり、シリコンキャパシタはシリコンウエハーに微細な孔を形成し、その孔の内部に電極を配置する構造をとる。この構造により厚さを100マイクロメートル以下に圧縮することが可能だ。サムスン電機の独自性は、そのコンセプトがDRAM技術に由来している点にある。DRAMメモリセル内部のキャパシタを独立した部品として発展させ、DRAMの回路線幅の微細化で蓄積した精密プロセス技術を直接活用することでシリコンキャパシタの開発に成功した。これはTSMCのロジックプロセスに基づくトレンチ構造とは明確に異なる技術的アプローチだ。
サムスン電機は、シリコンキャパシタ市場が年率18%超のペースで成長し、適用領域がモバイル機器からAIサーバー、車載電子機器、航空宇宙、光通信などへと急速に拡大すると予測している。中でも、電力密度の増大とパッケージ集積度の向上に伴い、AIサーバーが最大の需要源になりつつある。キム氏は「半導体の性能向上に伴い、電源安定性の重要性もますます高まっている。シリコンキャパシタはAIサーバーと次世代高性能半導体市場においてますます重要な役割を担っていくことになる」と述べた。
