半導体有事

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【経済安全保障の最前線！】半導体の微細化を牽引する台湾企業とアップルの蜜月関係が日本のものづくり産業を脅かしている。戦略物資をめぐる不都合な真実とは？

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過剰にセンセーショナルなタイトルと書きぶりな感じがしないでもなかったが、要所要所では初めて知る話も多く勉強になった。
日本は長所(装置と材料)を伸ばしていけという筆者の主張には完全に同意する。
これからも業界の動向を注視していきたい。

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半導体３部作②半導体に人生を捧げてきたプロ　日本の凋落期経験からネガティブ
２０２３年ＴＳＭＣ熊本工場新設も２０２５年Rapidus工場新設にも悲観的
一度落後した半導体メーカーも国も再起は出来ない
→本当にそうか？　
　「２n」折角の機会、タイミングに挑戦する価値はある
そもそも１９９６年日米半導体協定の米国世界戦略は転換するのではないか？
それにしても１９５５年「ムーアの法則」は世界を変革した
　

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著者は京大工学博士で半導体コンサル。日本の半導体産業に対し強い危機感を持っている。
半導体の製造工程が1000工程だとすると、そのうち300～400は洗浄工程。その中でも日本が圧倒的に強いフッ化水素洗浄は100工程もある。だから韓国へのフッ化水素輸出厳格化は甚大な影響を与えた。アメリカや台湾もこれを大変憂慮したという。しかし同時にそれは日本のフッ化水素ビジネスを破壊してしまった。規制前2019年6月韓国への輸出2,933トンに対し2019年7月から2023年1月迄は500トン前後が続いている。メーカーにとっては迷惑この上ない。「歴史的に経産省・革新機構・政策銀行が出てきた時点でアウト」と筆者は言う。
筆者は2021年6月衆議院科学技術推進特別委員会から半導体の専門家として参考人招致を受け、日本半導体産業の将来について意見陳述を行い。これまでの政府・経産省の政策を全否定した。しかし意外なことに拍手喝采を受けたため、自身の主張が届いたのだと感じた。しかし筆者の意見がその後の半導体政策に生かされることは全くなかった。それどころか更に無謀且つ無意味な方向へと突き進んでいる。
日本はここ20年半導体競争から完全に脱落していた。日本はロジック半導体で先頭に追い付くことは不可能。ラビダスが目指す最先端の7㌨やまして2㌨など逆立ちしても無理。だから日本はｳｴﾊ、ﾚｼﾞｽﾄ、ｽﾗﾘ、薬液などの半導体材料分野や製造装置部品で今でも高いシェアを持っているのだからこれを伸ばすべき。
しかし2013年からその得意分野の前工程装置で日本の売上高シェアが、ほぼ全装置において低下傾向にあるという深刻な事態が発生している。
経産省や政府はTSMCの誘致やラビダスを支援するなど全く見当外れな政策に奔走している。日本の最後の砦である装置や材料産業を強化すべき。
蘭ASMLのEUVが無ければ最先端半導体は作れない。現在TSMCが５ﾅﾉ以降の最先端半導体生産をほぼ独占しているのは、ASMLのEUV(2016年５台から出荷を始め2022年に54台。一台数百億円)を使いこなせるから。ＥＵＶを使うには年間１００万回の露光練習を行う必要がある。現在最先端ロジック半導体を作ることが出来るのは世界で台湾ＴＳＭＣと韓国サムスンのみ。しかしサムスンはＥＵＶの練習を年間３～４０万回程度しか出来ずTSMCに遅れをとっている。
米インテルは2020年にＥＵＶを15台を購入したが、いまだにEUVを使う初めてのプロセッサ「インテル４」が立ち上がっていない。14ﾅﾉから10ﾅﾉに進むことが出来ていない。しかし日本が今後5年で導入できるEUVは最大でも5台程度。それを稼働させられる可能性は限りなく低い。しかもASMLは更に運用が難しい次世代EUVを2025年に出荷する見込みで、2㌨からはこれを使わねばならない。今現在EUVを1台も持っていないのにだ。
ラビダスは2027年までに開発で2兆円、量産で3兆円が必要とされており、更に7兆円に増額された。現時点で民間から73憶円しか出資されていないのに、これからの7兆円は全額税金なのだろうか。

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アメリカの中国への半導体規制に始まり、ロシアとウクライナの戦争による半導体製造への影響。
日本の半導体政策への戒め。
TMSCのファウンドリとしての圧倒的な強さに、ファブレスの台当があったこと。また成功の裏にASMLの露光装置のEUVの存在があるとのこと。
半導体について内部構造や製造のプロセスなど技術的な観点からも書かれていて、興味深く読むことができました。

半導体の安定的な供給は必要だと思うけど、日本にとってメリットのある政策でなければ、結局、欧米の利益にしかならないのかなとも思う。

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なかなか刺激的な内容だ。自分が開発している材料の一部も半導体産業で代替の効かない部材に使われている。仮に我が社に不幸な出来事が起こって材料を提供できなくなると、TSMCのWO-WLPプロセスが止まってiPhoneのプロセッサが製造できなくなる。TSMCからは間接的に『どうやったらその狭い規格を満足する製品を供給できるのか？』といわざるを得ない無理難題を要求されていて、本書で書かれている事がリアルに理解できた。ただ装置、材料メーカーに国の支援を入れることは反対だ。著者が最後に書いてあるとおり、自然な再生産のサイクルを破壊する。付いていけない装置材料メーカーは市場から撤退しないと健全な進化が起こらなくなると思う。

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凄い勉強になります。
　サプライチェーンが世界中に広がっていて、一国だけではもはや最先端の半導体は作れないこと。
　工場を作るからってすぐに最先端の半導体が出来ないこと。
などなど知識が広がりました。

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産業のコメと評される半導体。
かつて世界を席巻していた日本の半導体産業も今は昔と思っていた。
ところが日本には世界的に高いシェアを持つ製造装置や材料があると知り望みを感じるとともに、半導体は完全に世界的な分業なのだなと。
本書ではそもそも半導体とは何か、微細化の効果と技術、製造過程やシェアについて分かり易く書かれている。

台湾に出張する事も多く、嫌でもTSMCの話は聞くし同じ九州に進出となれば商売に絡む色気も無くはない。
筆者はそこに大きな警鐘を鳴らす。

日本で作る目的は、ターゲットはどこかがはっきりしない。
ラピダスは何のために2ナノを作ると宣言したのか。技術の継承もないのに。

ファウンドリーは委託してくれる先があって成り立つビジネス、ラピダスに委託する先がどことの報道は記憶にないが。

今や半導体なしでは成り立たない現代社会において様々なリスクが本書で紹介されている。
ロシア、ウクライナにおける希ガスネオンの製造リスク、台湾有事など。
特に台湾有事の際はTSMCの工場は自ら破壊することをアメリカが提案している衝撃。

TSMCがクレイジーなまでの微細化を進めるのはアップルからの要望に答えるため、そしてTSMCが中国に渡りそうになれば破壊せよ、アリゾナに最新の工事を誘致、と結局アメリカファーストなのか。
世界の共有財産として半導体をとらえないと大きな争いのトリガーになる。
半導体を巡る世界的な分断は避けるよう英知を結集して欲しい。

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米中間そして日韓の開発競争、というよりも足の引っ張り合いが、世界の進歩のためには百害あって一利なしと著者は強く警鐘をらならす。2021年の半導体関連素材の韓国への輸出規制は、ブーメランのように帰ってきて、日本の関係産業を衰退させている様が描写されている。

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半導体のサプライチェーンのチャート、関連企業のランキングやその推移などのデータが豊富で全体を把握しながら読み進められてよかった。

筆者のスタンスは明確なので、ーー日本の政策は経産省が前面に出てきている時点で失敗する、ラピダスの戦略は前提に疑義あり、半導体産業のグローバル化は必然であるーー
それを前提に読む必要はある。

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熊本へのTSMCの工場進出と北海道千歳のラピダスの立ち上げによって、日本の半導体はかつて世界を席巻した輝きを取り戻せると思っていた。しかしこの本を読む限りそんなことはとてもあり得ず、とんでもない楽観的妄想に過ぎないことを思い知らされる。そして強いと思っている半導体の製造装置や材料分野もシェアや伸び率が下がり、欧米に追いつかれつつあることも書かれている。筆者は地政学上の課題はあるにせよ、今の国ごとのバラバラな投資競争に対しては相当の危機感を持っている。政府の補助金は熊本や千歳にではなく、まだ辛うじて強さを保っている製造装置と材料分野の一段の強化にこそ注ぐべきであること、そして日本は教育体系を変えて、小中高から半導体技術者の人材育成を図る政策が必要であるとも言っている。
湯之上隆の基本情報とデータに基づく冷静な分析は自分の未知の楽観を打ち砕き、日本の半導体産業政策のあるべき方向性を示している。

半導体には演算をするロジック半導体、データを保存するメモリ半導体、電気・音・光・音・圧力などを処理するアナログ・パワー半導体がある。2020年のコロナ禍でロジック半導体の不足が深刻になり、PC・スマホ・自動車そして家電製品やコロナ用の医療機器も作れず大変なことになった。半導体の受託生産(ファウンドリー)世界一(60%)のTSMCに注文が殺到し、同社の存在が世界規模でクローズアップすることになる。
そもそも今回の半導体をめぐる世界の動きは、中国が2015年に「中国製造2025」を制定し、軍事技術と宇宙産業で米国を凌駕する目標を掲げ実行してきたことから始まる。米国は国家安全保障上中国の半導体産業を押さえ込まなければならなくなる。
2020.5.4 TSMCがアリゾナに進出することを決め、中国のファーウエイに対する半導体の輸出停止を決めた。米国は5nmの半導体製造技術を手に入れ、5G通信基地局で世界制覇を目指すファーウエイの野望を叩き潰すことに成功した。これが一つ目のターニングポイントである。
二年後にCHIPS法が成立し、補助金受給後十年は中国の先端半導体製造施設には投資できないという「ガードレール」を作動させ、台湾はもとより韓国のサムスンやSKハイニクスにも決断を迫る。
2022.10.7更なる規制を発表し、中国の軍事技術に使われる恐れのあるスパコンやAI半導体の開発を完全に押さえ込むことを決定。設計ツール・ソフトウェア・製造装置など技術提供に網を張り、日本やオランダにも足並みを揃えることを求めた。これは二つ目の決定的なターニングポイントで、中国の半導体産業の息の根を止めるようとするものであり、中国に「目に見えない弾道ミサイル」を撃ち込んだようなもので、中国の台湾への軍事進行を誘発する可能性もある。　　　　　
12/9 TSMCの創業者モリス・チャンはアリゾナ工場開設式でバイデンやトム・クックを前に「グローバリズムはほぼ死んだ、自由貿易もほぼ死んだ・・・多くの人は復活を望んでいるが、私はそうなるとは思わない・・・」と挨拶した。台湾では全土に十万五千ヵ所のシェルターを整備し定住人口の3倍超の8600万人が収容できる体制を整えている。
現在TSMCは世界の7nm以降の最先端半導体の90％以上を製造。工場進出の話では、アリゾナで���5〜4nmに加え第二工場も予定、熊本では28/22〜16/14nm第二工場では7nm。シンガポールやドイツの28/22nm製造の工場建設も検討。中国が軍事侵攻してきたら、TSMCは自ら半導体工場を破壊する可能性も考え、保険の意味から他国・他地域に分散することを始めた。事態は想像以上に深刻である。

一方、日本では通産省が国策で巨額の補助金を拠出し熊本と千歳で半導体工場の立ち上げを始めた。
熊本工場はTSMC70%・ソニー20％・デンソー10%の出資比率で28nmのロジック半導体を生産、ソニーのCMOSセンサーは後工程は台湾で、最終製品への組み込みは中国で行い、売り上げや利益貢献はシェア並みである。補助金は誰の何のためか？
又、千歳のラピダスに至っては27年に2nm量産を謳っているが、小池社長の「世界一の超短TATのファウンドリー構築」という日立時代のトレセンテイ失敗の再挑戦という過去に拘った戦略としか思えない。技術面で微細化の土台が全くなく専門の技術者もいない、IBMとIMECでは全く無理。TSMC・サムスン・インテルでも苦戦している先端半導体を9世代もジャンプして生産するのは不可能である。誰の(ファブレス)どのようなロジック半導体を作るのかもわからない。
5〜7兆の資金が必要。エルピーダの二の前になりかねない。
(どちらも日本のファブレスメーカーと共進関係を構築できるし、工場建設で地域の雇用や資材調達など多くの需要や波及効果も期待できると思う)

・AIのシンギュラリティが2045年頃の到来を予想
　すると2050年頃の半導体出荷額は2020年の8倍
　の4兆8000億ドル(約624兆円)となり、今の
　日本のGDP(546億円)を超える規模になる。(自動
　車産業は22年で約70兆円)
・TSMCを操っているのはアイフォーンを開発・
　販売している米アップルである。(強力な製品をも　
　つファブレスとファウンドリーの強い共進関係)
・「2027年までに2nmを量産する」と言っている
　千歳のラピダスに税金を注ぎ込んでいる場合ではな
　い。「ミッション・インポッシブル」、微細化の土台
　が全くない、2022.12でTSMCが3nmに到達し
　サムスンは5/4nmでインテルが10/7nmのレベル　　
　、日本は40nmレベル止まりの現状。
・TSMCは25年に2nmの量産を目指して必死、最
　先端の量産・試作・R&Dで精一杯、28nmの熊本
　誘致申し出は渡りに船であった。(TSMCの工場を
　世界分散しても最先端は台湾か米国のみ)
・熊本工場はソニーとデンソーの28/22nmと
　16/12nmの生産であり、28nmはプレーナ型の
　最終世代、16nmでは自動運転のレベル4及び5の
　最先端半導体は生産できない。
・7nm以降にはEUV(極端紫外線露光装置)必須、
　ASML(蘭)が20年かけて量産、年数十台の生産
　が限界、1台200億、TSMCは100台保有(年100
　万回練習)、サムスン35台・インテル15台、この
　獲得競争(TSMCとASMLの共進化)
・日本の半導体産業は挽回不能、特にロジック半導体
　については今からやるのは無理。
・各種の半導体材料、前工程の5〜7種類の製造装
　置、また装置が欧米製であっても各装置を構成
　する数千点の部品のうちの6〜8割は日本製であ
　り、ここに日本は高い競争力を持っている。
　(唯一残された日本の希望の光、最後の砦)
・しかし「装置と材料産業は強い」という思い込み　　　
　が最も危険で、既に売り上げの伸び・シェア・成長
　率が下がり「危機的」な状況にある。
・経産省や政府は半導体の装置や材料産業をこそ強化
　すべきである。
・技術者を10年で3.5万人増やすため、教育改革を　　
　し小中高大学のすべてに半導体教育を取り入れ、
　義務教育化し人材育成をする。

・・・


熊本や千歳の当該責任者や担当者は以上のようなことは既に十分わかったうえで今回のプロジェクトをはじめているはずである。確かに政策的・戦略的・技術的にも極めて難しい針の穴を通すような難作業であることは事実だと思う。しかし、そもそも事業を起こす・立ち上げるということはそんな無理なことへの人間の挑戦であり、現実のダイナミズムは評論家の静態的な分析とは違う。これだけの否定的な状況を叩きつけられても、理屈ではわかるが、やはりまだ関わる人達の人智を超えた狂気に期待して成功することを祈りたい。
ただ、政治家や官僚のサポートは当てにならないことはよくわかる。これは民間でやり切る覚悟が必要だ。