世界最先端の半導体製造プロセスに不可欠でありながら目に見えないヘリウムガスが突如として深刻な供給不足に陥り、AIブームを牽引する半導体の生産減速が懸念されている。世界最大のヘリウム生産拠点であり、世界供給量の約3分の1を担うカタールのラス・ラファン工業都市は、3月初旬のイランによる攻撃とホルムズ海峡の事実上の封鎖を受けて、大部分が操業停止状態にある。バンク・オブ・アメリカによると、この混乱により世界のヘリウム供給量の推定27〜30%が失われ、スポット価格は数週間で40〜100%急騰した。超高純度(6N以上)のヘリウムが複数の重要工程で不可欠な半導体業界では、アジアのサプライチェーンですでに影響が出始めている。
ヘリウムは、極めて高い化学的不活性、あらゆるガスの中で最高の熱伝導率、最小の原子半径という独自の特性の組み合わせにより、リソグラフィーやエッチング時のウェハー裏面冷却、先端プロセスツールにおける安定した熱・真空条件の維持、リーク検出、ガスパージ、プラズマ化学気相成長法(CVD)や極端紫外線(EUV)リソグラフィーにおけるキャリアガスとして代替不可能な存在となっている。ナノメートルスケールでのわずかな不純物や温度変動でさえ、歩留まりを大幅に低下させる可能性がある。
台湾積体電路製造(TSMC)は状況を注視しており、現時点では大きな影響は予想していないと述べている。しかし、セミコン・チャイナのサプライチェーン責任者らは、ヘリウム不足がすでに初期段階の生産影響を引き起こし始めており、各社が代替供給源の確保に奔走していると報告している。
韓国のメモリー大手が最も脆弱
世界有数のDRAM(Dynamic Random Access Memory)および高帯域幅メモリー(HBM)メーカーを擁する韓国ほど、この脆弱性が深刻な国はない。フィッチ・レーティングスによると、2025年、韓国はヘリウムの約64.7%をカタールから輸入しており、主要半導体製造国の中で最も高い依存度となっている。サムスン電子とSKハイニックスは合わせて世界のDRAM供給量の約70%と、AIアクセラレーターに使用されるHBMの圧倒的なシェアを占めている。
メモリー製造は、高密度3D積層に必要な高熱エッチングと成膜工程の繰り返しにより、特にヘリウム集約的である。工場内在庫は数日から数週間分(戦略的サプライチェーン備蓄を含めると約6カ月分)であるため、両社は積極的に供給源の多様化、リサイクルの強化、数量の再配分を進めている。サムスン半導体はすでに業界初のヘリウム再利用システム(HeRS)を導入しており、高純度排気ヘリウムを回収・精製・再利用することで、正味消費量の測定可能な削減を達成している。しかし、経営陣は、混乱が長期化すれば、歩留まりのトレードオフや、レガシー製品よりも高利益率のAIメモリーの優先を余儀なくされる可能性があることを認めている。
「HBMは現代のAIアクセラレーターにおけるゲーティングコンポーネントである。メモリーレベルで供給が逼迫すれば、その影響はサーバー構築やデータセンター展開にほぼ即座に波及する」と、ティリアス・リサーチのシニアリサーチアナリスト、ケビン・ハイン氏は述べた。
TSMCも圧力下にあるが、より余裕あり
アップル、エヌビディア、ハイパースケーラー向けを含む世界最先端ロジック半導体の約90%を生産するファウンドリーであるTSMCも、独自のリスクに直面している。台湾はヘリウムの大部分を湾岸協力会議(GCC)諸国、主にカタールから調達しており、2024年の推定では約69%とされている。しかし、TSMCは「状況を注視している」と公式に表明しており、多様化された契約、堅牢な工場内リサイクル(主要工場では80〜90%の回収率が一般的)、既存在庫を理由に、短期的な生産への大きな影響は予想していないとしている。
同社のChip-on-Wafer-on-Substrate(CoWoS)先端パッケージングライン(AI GPU統合に不可欠で、2026年半ばまですでに完売)は、最もヘリウム感応性の高いプロセスの一つである。それでも、TSMCのより広範なロジックポートフォリオと地理的供給ミックスは、韓国のメモリー中心の事業よりもわずかに余裕を提供している。業界関係者は、カタールの操業停止が2〜3カ月を超えて延長された場合、特に残存する米国とアルジェリアの供給量をめぐる競争が激化する中で、配分措置を余儀なくされる可能性があると指摘している。
米国半導体業界はより余裕があるが免疫はない
米国を拠点とする半導体メーカー、特にインテルのような国内に大規模な製造能力を持つ企業は、アジアの競合他社と比較して、当面のヘリウム不足への露出が少ない。米国は世界最大のヘリウム生産国(年間約8100万立方メートル)であり、国内工場のほとんどは、テキサス州、ワイオミング州、カンザス州、オクラホマ州の米国生産拠点からヘリウムの大部分を調達し、アルジェリアからの供給で補完している。この湾岸以外の供給源への大きな依存は、カタールの混乱に対する自然な緩衝材となっている。
しかし、米国産業も隔離されているわけではない。先端ロジック半導体をTSMCに、メモリーをサムスン/SKハイニックスに依存するエヌビディアやAMDなどのファブレス企業は、アジアのサプライチェーンを通じて間接的なリスクに直面している。米国内に大規模な事業を持つ主要メモリーメーカーのマイクロンは、自社工場向けの国内ヘリウムアクセスの恩恵を受けているが、メモリーコンポーネントの世界的な価格と入手可能性に関しては依然として圧力に直面する可能性がある。不足が長期化すれば、半導体メーカーは消費者向けコンポーネントよりも高利益率のAIおよびデータセンター製品(エヌビディアのGPUなど)を優先する可能性がある。これは、AIデータセンター需要によってすでに逼迫しているメモリー供給をさらに悪化させる。
アナリストは、世界の供給が逼迫し、顧客がより信頼性の高い米国および北米の供給源にシフトする中で、エア・プロダクツ、リンデ、エクソンモービルなどの米国産業ガス供給業者が需要の増加とより大きな価格決定力を享受する可能性があると予測している。JPモルガンとウェルズ・ファーゴは最近、ヘリウム市場の逼迫と予想される価格回復をプラス要因として、エア・プロダクツとリンデを格上げした。一方、エクソンモービルの大規模な国内生産能力(特にワイオミング州のシュート・クリーク施設)は、同社を主要な受益者として位置づけている。
米国の生産者は現在、ある程度の世界的な相殺を提供しているが、高純度半導体グレードのヘリウムは依然として高度に集中している。モンタナ州のルドヤード・プロジェクト(2026年初頭に同州初のヘリウム生産者として生産を開始)からの新規生産能力を含む国内事業は、北米の工場に緩衝材を提供している。しかし、これらの供給源は、特にアジアでの継続的な需要を満たすために、カタールの以前の生産量を迅速に代替するほど拡大することはできない。カナダの新興プロジェクトも北米の供給多様化に貢献しているが、半導体グレード材料の意味のある追加供給量は短期的には限定的である。
世界的な波及効果と緩和努力
ヘリウム危機はファウンドリーに限定されていない。下流への影響はすでにエレクトロニクス、自動車、データセンターのサプライチェーンに現れており、上海からソウルまで、入手可能性の逼迫とコスト上昇の初期報告が波及している。エア・リキード、リンデ、エア・プロダクツなどのガス供給業者は在庫を再配分し、保全プログラムを加速させている一方、世界中の工場は、低純度排気を6N〜8Nグレードにアップグレードできる高効率リサイクル技術を模索している。
2006年以降5回目となる今回の状況は、慢性的なサプライチェーンの脆弱性を浮き彫りにしている。「ヘリウムは半導体製造における重要なプロセスガスである」と、ティリアス・リサーチのシニアアナリスト、ケビン・ハイン氏は述べる。「短期間の供給混乱でさえ、特に実用的な代替品のない先端ノードでは、生産を遅延または停止させる可能性がある。」
現時点では、業界は保全と多様化のモードにある。しかし、ペルシャ湾の紛争が長引き、ラス・ラファンの回復が数カ月に及ぶ場合、コスト上昇、選択的な生産削減、アジア全域での国内ヘリウム供給源への投資加速が新たな常態となる可能性がある。あらゆるナノメートルの進歩が地球の裏側からの目に見えない無臭のガスに依存する時代において、ヘリウム危機は、地政学的ショックが一夜にして半導体ロードマップを書き換える可能性があることを改めて思い知らせるものとなった。
