AI需要の拡大を受け、TSMCが熊本で3ナノ生産を拡大　ソニーとの連携も深化

熊本の拡張で先端半導体とAIビジョンを結び付け

TSMCは熊本第2工場で3ナノ半導体を製造する計画を進めている。画像センサーを製造するソニーとの別個の提携も加わり、日本での事業拡大は先端コンピューティングと結び付く。改定された工場計画では、月6,000枚のウエハーで生産を開始し、2028年第4四半期に初出荷する。

TSMCのシニア・バイスプレジデント兼共同最高執行責任者（COO）の張暁清氏は、2026年11月11日に東京で開かれた日経グローバル経営フォーラムで、同社の構想を説明した。熊本第1工場は全面稼働しており、人工知能（AI）の普及で先端半導体の需要が拡大するのに伴い、TSMCは同拠点をさらに拡張していくと述べた。

日本の経済産業省は10月16日、改定された生産計画を承認した。張氏の発言は、承認された製造計画を、より広い事業拡大の動きに結び付けている。顧客の先端半導体への移行、コンピューティング能力への需要増、そして周囲を認識するために画像センサーを必要とする機械の登場だ。

ソニーとTSMCは、熊本県合志市で新たな画像センサー事業を立ち上げる拘束力のある契約にも署名した。生産開始目標は2029年で、当初はスマートフォン向けに供給する。張氏はソニーとの連携強化を、物理世界を認識して行動する機械にAIを活用する「フィジカルAI」と結び付けた。

この2つの事業は、熊本に相互につながる産業機会をもたらす。一つは情報を処理するロジック半導体の製造、もう一つは電子機器向けに視覚情報を捉えるセンサーの製造だ。両事業のスケジュール、所有関係、投資の枠組みは別々だが、いずれも日本のサプライヤー、公的支援、地域インフラに支えられている。

第2工場で何が変わったのか

TSMCの熊本第2工場は、2024年2月に発表された計画から大きく変わった。同社が当初発表したJASMの拡張計画では、2024年末までに建設を始め、2027年末までに操業を開始する予定だった。

当時の発表では、2工場の投資総額は200億米ドル超とされた。両工場合わせて月産10万枚超のウエハーを見込み、40ナノから6ナノ、7ナノまでの技術を用いて、自動車、産業機器、民生機器、そして高い処理能力を求める用途に供給する計画だった。

これに対し、改定された第2工場計画は3ナノのロジック半導体に重点を置く。初出荷は2028年10～12月を見込み、主に日本の顧客向けに供給する。生産は10年以上続ける計画だ。初期生産の節目は当初目標から約1年後ろ倒しとなる。

TSMCは2026年2月、熊本工場の技術高度化を初めて公表した。その後、10月に生産計画が承認され、当初の生産能力は月6,000枚と定められた。主要な生産工程について以前承認されていた月4万8,000枚から減ったことになる。従来の8分の1に当たり、より先端の技術を採用する一方、初期の生産規模は小さくなった。

3ナノ生産が意味すること

3ナノのような製造技術の名称は、半導体製造技術の世代を示すものだ。顧客が製造能力を区別する手掛かりとなるが、現在のプロセス名はチップ内部の各部位の寸法を文字通り示すものではない。

より先端のプロセスでは、一定の面積により高い演算能力を詰め込み、性能と消費電力のバランスを改善できる。こうした特性は、膨大な計算を行うAIシステムや、限られた電力で動作しなければならない機器にとって重要だ。

ウエハーとは、多数のチップをまとめて製造する半導体材料の薄い円盤だ。熊本の生産能力は、直径約300ミリ、つまり12インチのウエハーを基準にしている。完成するチップの数は、チップの大きさと、製造後に正常に動作する割合によって変わる。

TSMCは3ナノの生産能力を拡大する一方、新世代の2ナノ技術も進めている。張氏によると、顧客は5ナノから2ナノへ移行しつつある。3ナノへの継続的な投資も需要に支えられており、2028年上半期に商業生産を始める予定の台南の追加工場もその一つだ。

AI需要はプロセッサーの先へ

張氏は、AIコンピューティングがTSMCの顧客とその顧客にとって優先課題となり、処理能力の増強を促していると述べた。直近9カ月で急速に広がったエージェント型AIが、需要の急加速をもたらしていると指摘した。

エージェント型AIとは、単一の質問に答えるだけでなく、目標達成に向けて一連の作業をこなすソフトウエアを指す。複数の手順を計画し、別のソフトウエアを呼び出し、結果を確認するシステムもあり得る。各段階で追加の演算が必要となるため、半導体やデータセンターにかかる負荷は増す。

そのため、TSMCの計画はロジック半導体を製造する工場の拡張にとどまらない。張氏は電力供給と基板を制約要因に挙げた。基板は半導体パッケージを支え、チップとシステム全体を電気的に接続する。

先端パッケージングも拡張の一部だ。チップ同士を近接して接続し、効率よく情報をやり取りできるようにする。張氏は、AI需要に応えるにはトランジスタやウエハーの製造技術と並んで、パッケージングの進歩も必要だと述べた。顧客にとって、電力や接続、その他の必要部品が同時に整って初めて、プロセッサーの増強が有効になる。

ソニーとの合弁は所有者も目的も異なる

ソニーセミコンダクタソリューションズとTSMCは2026年8月11日、合志市に先端ビジョン・セミコンダクター・マニュファクチャリング（AVSM）を設立する最終契約を発表した。両社の合弁契約は、スマートフォン向け先端画像センサーの開発・製造拠点を定めている。

両社は共同発表で、具体的な生産開始目標を示した。

合弁会社は2029年に量産を開始する見込みです。

ソニーが唯一の支配株主となり、合弁会社はソニーグループの連結子会社となる予定だ。代表取締役もソニーが指名する。これは、2つのロジック半導体工場を運営するジャパン・アドバンスト・セミコンダクター・マニュファクチャリング（JASM）とは異なる。JASMではTSMCが約86.5％を保有している。

ソニーは画像センサーの中核技術の開発、商品企画、製品設計を主導する。TSMCは先端プロセス技術と製造の専門性を提供する。取引の完了には、規制当局の承認など通常の条件を満たす必要がある。

張氏が掲げるフィジカルAIの構想は、契約で示されたスマートフォン市場を超えて、事業の意義を広げる。周囲と相互作用する機械には、周りの状況を把握する情報が必要だ。画像センサーが視覚情報を取り込み、ロジック半導体がそれを処理して判断を支援する。

投資と補助金の枠組み

ソニーは、現金のほか新設した合志工場などの資産移管を通じて、画像センサー合弁事業に約4,650億円を拠出する計画だ。TSMCは約2,820億円を現金で拠出する予定。発表された拠出額は合わせて約7,470億円だが、ソニーの拠出分には現金だけでなく資産も含まれる。

両社は、市場需要や事業環境に応じて段階的に拠出する見込みだ。合弁事業が計画する生産能力の実現に必要な投資は、日本政府の支援を前提に検討されている。

JASM第2工場には別の資金枠組みがある。改定後に承認された設備投資計画は108億米ドルで、従来の122億米ドルから減額された。政府補助金の上限も7,320億円から6,451億5,000万円に引き下げられた。一方、プロジェクト全体の投資額は少なくとも157億米ドルに達すると報じられており、最終的な拡張後の生産能力は政府支援に左右される。

承認された設備投資予算とプロジェクト全体の投資見積もりは、対象とする支出の範囲が異なる。プロジェクトの費用を追う際には、それぞれの数字がどの範囲を示すのかを区別する必要がある。TSMCは拡張プロジェクトの最終総額をまだ確認していない。

第1工場の改定後の補助金上限は4,095億円だ。これに第2工場の6,451億5,000万円を加えると、JASMの2工場に対する補助金の上限は計1兆546億5,000万円となる。これらの上限は、計画に基づく公的支援の最大額を定めるものだ。

第1工場は独自の役割を維持

JASM第1工場は2024年後半に量産を開始し、同年12月に初出荷した。張氏によると、現在は全面稼働している。2026年10月の改定では、計画生産能力は月5万枚となり、従来計画の5万5,000枚から減った。

改定後の製品構成は22ナノと28ナノのロジック半導体が中心で、国内需要に応えるため40ナノの生産も含まれる。以前の計画にあった12ナノと16ナノの生産は削除された。改定後の設備投資は73億米ドルで、従来の86億米ドルから減額された。

こうした変更により、隣接する2工場の役割はより明確に分かれる。第1工場は確立された製造技術への需要に応え、第2工場はより先端のロジック半導体の生産に向けて準備が進む。TSMCの日本のパートナー企業は、同拠点を主要顧客産業と結び付ける。2024年に発表された出資計画では、ソニーがJASMの約6％、デンソーが5.5％、トヨタが2％を保有する。

張氏は、自動車業界で電子機器や知能化機能の利用が広がるにつれて、半導体需要も増加すると述べた。また、日本はTSMCの世界売上高の約4％を占めるにとどまり、多様な技術や用途を背景に成長の余地があるとした。

熊本のインフラと地域社会も計画の一部

張氏は、先端半導体工場には広大な土地、大量の水、電力が必要なため、政府や地域社会との関係が不可欠だと述べた。日本政府と熊本県の支援に謝意を示し、半導体材料や技術、サプライチェーンにおける日本の強みを指摘した。

熊本の水資源を考えると、地域との調整は特に重要だ。同地域では公共水道のほぼ全量を地下水に依存しており、約100万人の住民と産業を支えている。半導体開発により、共有資源である地下水への産業需要が増す。JASMは使用量を上回る地下水を涵養することを約束している。

成長は日々の移動や住宅事情にも影響している。菊陽町、合志市、大津町では2025年に主要な交通渋滞箇所が38カ所に上り、2021年から約40％増えた。3市町の人口は2020年の国勢調査と比べて合計5,465人増加し、交通や家賃、労働者獲得競争をめぐる地域の負担も強まっている。

TSMCは2024年の拡張発表で、2工場合わせて技術職の直接雇用が3,400人を超えると見込んだ。この投資を持続的な地域の利益につなげるには、工場開発に歩調を合わせた道路、インフラ、公共サービスが必要になる。住民にとって、こうした具体的な変化は、第2工場から最初の先端半導体が出荷されるずっと前から、半導体事業の拡大の一部となっている。

拡張から生産までの節目

熊本の開発計画は、複数の投資・生産スケジュールにまたがる。主な節目をたどると、ロジック半導体の拡張と画像センサー提携がどのように進んできたかが分かる。

• 2024年2月6日：TSMCと日本のパートナー企業がJASM第2工場を発表。当初は2027年末までの操業開始を目指す。
• 2024年12月：熊本第1工場が初出荷し、量産を開始。
• 2026年2月：TSMCが第2工場に3ナノ技術を導入する計画を公表。
• 2026年8月11日：ソニーとTSMCが合志市の画像センサー合弁事業に関する拘束力のある契約を発表。
• 2026年10月16日：日本がJASM両工場の改定生産計画を承認。
• 2026年11月11日：張氏が東京のフォーラムで熊本のさらなる拡張とソニーとの連携強化について説明。
• 2028年第4四半期：JASM第2工場が初出荷を予定。
• 2029年：別事業であるソニーとTSMCの画像センサー合弁会社が量産開始を予定。

張氏は、TSMCが2027年に創業40周年を迎えることにも触れ、蓄積した技術や専門知識、顧客の信頼は競合他社が短期間では築けない強みだと述べた。日本で次に問われるのは、承認済みの3ナノ生産スケジュールを実現することと、別個の画像センサー合弁事業の準備を整えることだ。

要点

• TSMCは第2工場で3ナノ技術を用い、月6,000枚のウエハーから生産を開始する計画。初出荷は2028年後半を予定する。
• 熊本第1工場は稼働中で、改定計画では22ナノ、28ナノ、40ナノの半導体を中心に生産する。
• ソニーとTSMCの別個の画像センサー合弁事業は2029年の量産開始を目指し、ソニーが支配権を維持する。
• AI需要の拡大により、半導体製造、先端パッケージング、基板、電力供給への負荷が増している。
• 政府支援と地域インフラは、熊本の半導体事業拡大の重要な基盤であり続ける。