しばらくの間、中国の半導体メーカーは新世代の半導体を作るために外国の技術に頼らざるを得ない。
Jeff Pao
Asia Times
June 24, 2023
技術専門家によると、中国は今後数年間、主に電力網、電気自動車、通信基地局で使用される第3世代半導体の旺盛な世界需要を享受する見込みである。
新世代半導体は化合物半導体とも呼ばれ、炭化ケイ素（SiC）や窒化ガリウム（GaN）などのワイドバンドギャップ材料で作られている。これらはパワーデバイスに適しており、高温、高周波、高電圧の環境でも動作する。
SiCパワーデバイスの世界市場規模は、2022年の16.1億ドルから2026年には53.3億ドルに増加し、年平均成長率（CAGR）は35%になると、マーケットインテリジェンスを提供するトレンドフォース社は述べている。GaNパワーデバイスは、2022年の1億8,000万ドルから2026年には13億3,000万ドルへと年率65%で成長する。
一部のアナリストは、この分野は米国の制裁の対象外であるため、中国は自国のファウンドリーを整備することができ、いつか第3世代半導体を自給できるようになるかもしれないと述べている。
「SiC市場の発展は、新エネルギー産業、特に新エネルギー車の旺盛な需要に強く牽引されている」と、トレンドフォースのアナリスト、ラニー・ゴン氏は深センで最近行われたセミナーで述べた。
ゴン氏は、自動車用SiCパワーデバイスの売上高は、2022年の10億9000万ドルから2026年には39億8000万ドルへと年平均38％成長すると予想している。
「自動車市場におけるGaN半導体の将来性も高まっているが、業界関係者のさらなる努力が必要だ。GaN半導体は急速充電機器に適しているため、GaN市場は現在、主に家電製品に牽引されている。」
同氏は、GaN半導体は2025年頃には車載充電器やDC-DCコンバータに、2030年頃には電力インバータに使用されるだろうと述べた。
ゴン氏のコメントは木曜日の21st Century Business Heraldから引用された。
中国先進半導体産業革新連盟(CASA)の運営委員会director、曹健林氏は、5月下旬に北京で開催されたセミナーで、「第3世代半導体は、新エネルギー、輸送およびオプトエレクトロニクス分野で広く利用でき、中国が排出ピークおよびカーボンニュートラル目標を達成するのに役立つ」と述べた。
曹氏は、世界の半導体市場は昨年下降サイクルに入ったが、第3世代半導体市場は成長を続け、自動車、太陽エネルギー、エネルギー貯蔵分野の旺盛な需要により高成長期に入ったと述べた。同氏は、中国はいつの日か必要な設備を自給できるようになるだろうと述べた。
中国工程院の学識経験者であり、国家新材料産業発展戦略諮問委員会の責任者である干勇氏は、第3世代半導体の使用の増加は、今後10年間の世界の半導体産業の発展に重要な影響を与えると述べた。また、半導体分野のグローバル化は止められないと付け加えた。
米国の制裁
昨年10月、米商務省産業安全保障局（BIS）は、中国の半導体部門に対して新たな規制を課した。BISの制限では、16ナノメートル以下の半導体を生産する中国本土のファブは、米国から品目を購入するライセンスを申請しなければならない。
今年1月、日本とオランダは、米国とともに中国の先端半導体機械へのアクセスを制限することで合意した。日本は4月、23種類の半導体技術のサプライヤーが中国を含む国々に輸出するには、早ければ7月にも政府の承認が必要になると発表した。
一部のアナリストは、第3世代半導体の製造は材料科学の問題であり、ハイエンドのリソグラフィを必要としないため、米国の規制が中国の第3世代半導体製造を止めることはないと述べた。
深センを拠点とするQianzhan Industry Research Instituteは調査報告書の中で、アメリカとの貿易戦争は、中国が第3世代半導体の生産に一層注力するようにさせたと述べている。それによると、中国のSiCとGaNパワーデバイスの売上高は、2017年の17.9億元から2021年には71.1億元（9.9億ドル）に300％成長するという。
同誌によると、2027年までの5年間で、中国のSiCとGaNパワーデバイスの売上高は年平均45％増の660億元に、GaNマイクロ波高周波デバイスの売上高は同期間に年22％増の240億元になるという。
中国科学技術協会が発行する雑誌「中国科学技術情報」は5月30日、第3世代半導体分野は中国が将来欧米を凌駕できる分野であるとの記事を掲載した。
第1、2世代の半導体の開発では、わが国は他国より遅れて着手したため、自動車レースで『曲がり角で他国を追い抜く』のは非常に難しい。「しかし、第3世代の半導体分野では、中国企業と外国企業がほぼ同時にスタートした。願わくば、わが国が追いつき、すべての海外サプライヤーをローカルサプライヤーに置き換えることができればいいのだが......」。
デュアルユース半導体
世界の半導体製造能力のほとんどは、まだシリコンを主原料とする第1世代半導体を製造している。第2世代半導体はガリウムヒ素（GaAs）とガリウムリン（GaP）でできており、4G通信機器に使われている。第3世代半導体には、酸化亜鉛（ZnO）や窒化アルミニウム（AlN）製のものもある。
第3世代半導体の製造コストは、シリコン製半導体の約2～3倍である。
第3世代半導体のサイズは通常90～350nmで、米国の制裁対象外のサイズである。その中でも、GaNマイクロ波高周波半導体は、ミサイルやレーダー、レーダーを騙すように設計された電子対策に使用できる。SiC半導体は、ジェットエンジン、戦車エンジン、艦艇エンジン、風洞などに使用できる。
CASAのウー・リン会長は先月、中国は通信、エネルギー、輸送、防衛産業からの膨大な需要を満たすために、半導体の自給を目指すべきだと述べた。
彼女は、中国には科学研究への長期的かつ安定的な投資、研究成果を評価するプラットフォーム、民間資本によるこの分野への投資を奨励するメカニズムがまだ欠けていると指摘した。
ウォルフスピード、ローム、インフィニオン、三菱、STマイクロエレクトロニクスなどの外資系企業が依然としてコア技術を保有しているため、中国が第3世代半導体分野で欧米に追いつくのは短期的には容易ではないとするアナリストもいる。
現在、中国の主要な業界プレーヤーには、中国資源微電子、山南光電、杭州シラン、株洲CRRC時電などがいる。
6月7日、スイスに本社を置くSTマイクロエレクトロニクスは、中国の三安光電と重慶に新しい200mm SiCデバイス製造合弁会社を設立する契約を締結したと発表した。STマイクロエレクトロニクスは技術を提供し、JVの49％の株式を取得する。
