日本のAI半導体製造市場に関する調査レポートによると、市場は2026～2036年の期間に8.7%のCAGRを示すと予想され、2036年末までに294億米ドルの市場規模に達すると見込まれています。2025年の市場規模は128億米ドルの収益と評価されました。
日本の政策枠組みでは、AI・半導体関連で約50兆円の官民投資を誘発し、2030年までに半導体関連の国内売上高を15兆円超とすることを目指しています。
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2nm製造が日本のAI半導体戦略の中核に
2nmロジック技術の開発は、日本のAI半導体製造エコシステムにおける最も重要な柱の一つとなっています。
Rapidusは2025年4月、北海道千歳市のIIM-1パイロットラインの稼働を開始し、2nm GAAトランジスタの電気特性の実証に成功しました。同社は2027年に次世代ロジック半導体の量産開始を目指しています。
AI半導体メーカーにとって、2nm技術は、特にデータセンター、AIアクセラレーター、高性能コンピューティング向けの、より高い性能と優れた電力効率を必要とするプロセッサを支えることができます。
Rapidusへの投資が日本の先端半導体製造基盤を強化
Rapidusは、日本が国内の最先端ロジック半導体製造能力を再構築する取り組みにおいて中心的な存在となっています。
2026年2月、Rapidusは日本政府および民間企業から2,676億円を確保しました。この中には、大手日本企業のテクノロジー、電子機器、自動車、通信分野の企業による投資も含まれています。
この資金は、パイロット生産から商業規模の2nm製造への移行をさらに支援するとともに、千歳の製造拠点を取り巻く幅広いサプライヤーエコシステムを強化します。
AIチップ需要が従来型GPU以外にも拡大
AIワークロードの拡大により、単一のプロセッサカテゴリーではなく、複数の半導体アーキテクチャへの需要が生まれています。
日本における機会は以下の分野に広がっています。
AIアクセラレーター
カスタムAI ASIC
高性能CPU
AI推論プロセッサ
エッジAIプロセッサ
自動車向けAIチップ
ロボティクスプロセッサ
ネットワーク・接続用チップ
メモリ関連半導体技術
製造、自動車、ロボティクス、エンタープライズコンピューティングにおけるAI導入の拡大により、データセンター向けとエッジ向けの双方でAI半導体製造への需要が生まれる可能性があります。
【画像 https://www.dreamnews.jp/press/362509/images/bodyimage1】
先端パッケージングが重要な製造機会に
AI半導体の性能は、プロセッシング、メモリ、インターコネクト、パッケージング間の連携にますます左右されるようになっています。
そのためRapidusは、2nm前工程プログラムと並行して、チップレット、パッケージ設計・製造技術を開発しています。NEDOは、2nm半導体統合とチップレット・パッケージ開発の双方を対象とするRapidusの2026年度計画を承認しました。
このプログラムには、2.xD・3Dパッケージング、RDLインターポーザー、チップレット設計・テスト技術の開発が含まれています。Rapidusはまた、先端後工程開発を支援する専用のChiplet Solutions施設を設立しています。
これにより、対象市場はウェハー製造から、基板、パッケージング材料、アセンブリ装置、検査、テストなどへと広がっています。
EUVリソグラフィが次世代AIチップ生産を支援
最先端AI半導体製造には、高度なリソグラフィおよびプロセス制御能力が必要です。
RapidusはIIM施設に、日本初となる量産対応EUV露光装置を導入し、先端ロジックプロセスの開発を支援しています。
EUVベースの製造拡大により、以下を供給する企業に機会が生まれています。
EUVフォトレジスト
マスクブランクス
半導体材料
コーター・デベロッパーシステム
計測装置
検査システム
洗浄技術
プロセス制御ソリューション
これにより、日本が従来から有する半導体材料・製造装置分野における地位がさらに強化されます。
AIデータセンターが主要な最終市場を形成
AIデータセンターの急速な拡大により、高性能半導体インフラへの需要が高まっています。日本のメーカーでは、半導体およびデータセンター投資に関連する需要がすでに拡大しており、2026年9月には電子機器企業を含む分野で特に強い景況感が示されています。
AIデータセンターには、高性能コンピューティング、メモリ、ネットワーク、電力管理技術が必要です。これにより、日本の半導体サプライヤーにはAIコンピューティングスタック全体にわたる機会が生まれています。
国内サプライチェーンの国内化が新たな機会を創出
日本のAI半導体戦略は、新たなファウンドリを構築することだけに限定されません。より広範な目的は、半導体バリューチェーン全体にわたる国内能力を強化することです。
これには以下が含まれます。
材料： フォトレジスト、特殊化学品、ウェハー、高純度材料。
装置： リソグラフィ、成膜、エッチング、洗浄、検査、計測。
製造： 先端ロジック、AIアクセラレーター、特殊半導体の製造。
パッケージング： 2.xD、3D統合、チップレット、先端基板。
テスト： ウェハーテスト、Known-Good-Die選定、パッケージテスト、信頼性評価。
このエコシステムの広がりにより、日本のサプライヤーや国内半導体メーカーとの提携を目指す海外企業にビジネス機会が生まれる可能性があります。
AI支援型半導体設計が競争優位として台頭
AIは半導体のワークロードだけでなく、半導体設計プロセス自体にもますます活用されています。
RapidusはAI支援型設計技術の開発を進めており、2026年にはCadenceとの協業を発表し、エージェント型AIを活用した先端SoC設計の高速化を目指しています。
AI支援型EDAは、設計サイクルの短縮や、ますます複雑化するAIプロセッサ、チップレット、ヘテロジニアスシステムの開発を支援する可能性があります。
自動車・ロボティクスが日本のAI半導体機会を拡大
日本の強力な自動車産業および産業用ロボティクス産業は、AI半導体製造にさらなる需要機会を提供しています。
先端プロセッサは、以下の分野でますます必要とされています。
自動運転
先進運転支援システム
マシンビジョン
産業用ロボット
協働ロボット
スマートファクトリー
エッジAI
予知保全
リアルタイム産業制御
半導体製造と、日本が有する確立された自動車・産業技術基盤の組み合わせは、AIプロセッサに対する長期的な国内需要を支える可能性があります。
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国際パートナーシップが技術開発を支援
日本は、先端半導体製造をめぐる国際協力も拡大しています。
Rapidusは米国およびその他の国際的な半導体エコシステムとの技術関係を構築するとともに、海外の研究機関・技術組織とのパートナーシップを継続的に拡大しています。
こうした協業により、先端プロセス技術、半導体設計の専門知識、装置、知的財産、海外顧客へのアクセスが可能になると考えられます。
日本のAI半導体製造市場の展望
日本のAI半導体製造市場は、AIコンピューティング需要の拡大と、日本による最先端半導体製造への新たな投資が融合する中で、急速に発展すると予想されています。
最も重要な機会は、2nm GAA製造、AIアクセラレーター、先端パッケージング、チップレット、EUV関連材料・装置、AI支援型チップ設計、高性能メモリ統合、国内半導体サプライチェーンの国内化などの分野から生まれる可能性があります。
Rapidusのパイロットラインの進展、政府支援、2027年の量産目標は、日本の次世代AI半導体エコシステムにとって重要な基盤となっています。
主なビジネス機会
2nm GAA AI半導体製造
AIアクセラレーター・カスタムASIC開発
AI推論半導体製造
先端ロジック半導体ファウンドリサービス
チップレットベースAIプロセッサ製造
2.xD・3D先端パッケージング
EUV半導体材料・装置
高性能半導体基板
AI半導体テスト・検査
AI支援型半導体設計
自動車向けAIプロセッサ
ロボティクス・エッジAIチップ
データセンター向け半導体ソリューション
熱・電力管理用半導体技術
国内半導体サプライチェーン開発
国際的な技術・製造パートナーシップ
配信元企業：ＫＤマーケットインサイツ株式会社
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