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 これまでの半導体ビジネスでは、いかに大量生産できるチップを開発できるか、いかに大量のチップを低コストで生産できるかが、成功の鍵を握っていた。効果的かつ効率的な大量生産こそが、半導体ビジネスの王道だったのである。米Intel(インテル)は同じ仕様のチップを大量投入できるマイクロプロセッサー市場を掌握したからこそ、半導体業界の盟主になった。台湾TSMCは、チップ設計を切り離し、ファブをオープン化することで、販売数量の不確実性を排除できるファウンドリービジネスを生み出して、チップを確実に大量生産できる道筋を描いて成功した。

 今、自国企業が使用する半導体の調達が滞り、さまざまな国や地域で、半導体の製造拠点を誘致・立ち上げようとする動きが活発化してきている。ただし、工場を造ることができたとしても、その半導体工場がビジネスとして存続できる裏付けとなる仕組みや仕掛けがない限り、機能しないだろう。

 市場環境の急激な変化による半導体不足に備えるための方策を議論している今回のテクノ大喜利。3番目の回答者は、服部コンサルティング インターナショナルの服部 毅氏である。同氏は、市場の変化に柔軟・迅速に追随した生産が可能な、半導体の新たな生産技術を確立することの重要性を訴えている。

(記事構成は伊藤 元昭=エンライト
服部 毅(はっとり たけし)
服部コンサルティング インターナショナル 代表
服部 毅(はっとり たけし) 大手電機メーカーに30年余り勤務し、半導体部門で基礎研究、デバイス・プロセス開発から量産ラインの歩留まり向上まで広範な業務を担当。この間、本社経営/研究企画業務、米国スタンフォード大学 留学、同 集積回路研究所客員研究員なども経験。2007年に技術・経営コンサルタント、国際技術ジャーナリストとして独立し現在に至る。The Electrochemical Society(ECS)フェロー・終身名誉会員。マイナビニュースや日経クロステックなどに、グローバルな見地から半導体・ハイテク産業動向を随時執筆中。近著に「メガトレンド半導体2014-2023(日経BP)」「2桁成長光ファイバー・半導体(毎日新聞出版eBOOK)」「有機EL・半導体バイブル(毎日新聞出版eBOOK)」「半導体・MEMSのための超臨界流体」(コロナ社)がある(共に共著)。
【質問1】コロナ禍が明けた後、現在の半導体不足の状態は解消すると思われますか?
【回答】思わない。ポストコロナでは半導体需要がさらに増し、各社の増設製造ラインが稼働して出荷できるようになるまで供給不足は続く

 新型コロナウイルスの蔓延(まんえん)で不確実な要因が増大し、顧客がオーバーブッキング(重複発注)したり、在庫の積み増しをしたりするようになった。コロナ禍が明けた後、このような在庫積み増しや多重発注が解消すれば、半導体不足はある程度は軽減されるだろう。ただし、解消はしないとみている。なぜなら、新型コロナウイルス感染症の世界的流行が落ち着くにつれ、世界各地で経済活動が再開すれば、巣ごもりしていた時に構想を練っていたデジタルトランスフォーメーション(DX)が急速に進むからだ。これに伴って半導体需要がさらに増大し、半導体不足は当分続くだろう。在宅勤務や遠隔授業やバーチャル会議・学会なども、ニューノーマルとしてリアルとの併用が定着する。

 スマートフォン、パソコン、ゲーム機、高性能コンピューター(HPC)、さらにはデータセンターや第5世代移動通信システム(5G)のインフラ需要がコロナ以前に比べて増加している。自動車の需要も単に出荷台数が増えるだけではなく、世界規模でのEV(電気自動車)化の大波が押し寄せている。今後は、幅広い車載半導体の需要が急増することだろう。

 2020年は、コロナ禍によって半導体工場の建設がなかなか進まなかった。このため、生産能力は今後もしばらくは増えず、既存工場はフル稼働状態が続き、同時に製造する製品の選別が行われている。このような半導体不足を解消するため、既存工場の未使用あるいは遊休スペースへの新ライン構築が進み、さらには新しい巨大ファブ建設ラッシュも始まっている。

 ファウンドリー用ファブを米国アリゾナ州に2棟建てると宣言した米Intel(インテル)は、既にアイルランド工場など他工場の拡張も始めている。TSMCや韓国Samsung Electronics(サムスン電子)も、米国政府の要請でファブを建設する。日本では、キオクシアやソニーが新たな製造棟を建設中である。TSMCやSamsung、韓国SK Hynix(SKハイニックス)の新たな最先端ファブでも徐々にライン整備が進んでいる。台湾の中堅ファウンドリーであるPowerchip Semiconductor Manufacturing(パワーチップ・セミコンダクター・マニュファクチャリングPSMC)は、15年ぶりにファブの2棟同時建設を開始した。ここでは、「リバース・ムーアの法則」と称して、ムーアの法則に逆行して微細化を緩め、新設300mmラインでは車載などのレガシーデバイスを製造するという。

 このように、世界中の大手半導体メーカーがファブ建設を競い合い、建設ラッシュが始まっている。これらのファブが世界中でほぼ一斉に立ち上がれば、半導体不足が解消するのはもちろんのこと、一時的とはいえ供給過剰状態に陥るだろう。過去に経験してきたシリコンサイクルの繰り返しである。

 半導体産業は、構造上、単調に成長し続けるという意味でのスーパーサイクルは期待できない。しかし、短期的には、供給不足と供給過剰を繰り返しながら、長期的には目覚ましい勢いで成長していく。