東京の野心的な半導体生産ロードマップが指し示す1nmの最先端
Scott Foster
Asia Times
November 25, 2023
ラピダスとTSMCの発展は、日本が半導体製造の最先端に進もうとしていることを浮き彫りにしている。ドイツ、米国、中国に見られるような財政的、社会的、政治的な困難はなく、包括的な取り組みである。
日本のメディア報道によれば、日本の先端半導体製造ベンチャーであるラピダスは、東京大学およびフランスのCEAレティ研究所と共同で1nmの集積回路設計に取り組む予定である。
これにより、ラピダスはインテルと並ぶプロセス技術開発の軌道に乗ることになる。
業界をリードする台湾の半導体ファウンドリーであるTSMCは、日本南西部の九州にある熊本での3nm生産を検討していると報じられている。これは、スマートフォンやAIプロセッサーの製造能力に向けて一歩一歩前進していることを示している。
この10年の終わりまでに、これらのプロジェクトにより、日本は世界最先端の半導体製造施設を世界各地に持つことになり、製造能力における大きなギャップを埋め、エレクトロニクス・サプライチェーンの安全性を大幅に高めることになる。
10月10日、フランスの研究機関CEAレティ研究所は、第17回イノベーション・デーを東京で開催した。
このイベントでCEAレティ研究所は、日本の最先端半導体技術センター（LSTC）と協力覚書（MoC）に署名し、「材料、デバイス、プロセス、技術を含むさまざまな先端半導体分野における長期的かつ持続可能な協力」を開始し、「長期的な研究開発ロードマップを共同で定義する」ことを発表した。
ラピダスの東哲郎会長が出席し、CEAレティ研究所の代表と他の日本のエレクトロニクス企業との間で約30のミーティングが行われた。
11月17日、日本の日経新聞は、ラピダスとCEAレティ研究所が1.4nmから1nmへのプロセス技術開発で協力すると報じた。ラピダスは、2027年の2nmから2030年までに1.4nmに移行し、その後すぐに1nmでの生産を開始したいとしている。
記者会見するラピダスの小池社長（左）と東哲郎会長。画像はイメージです： フェイスブック
CEAレティ研究所は、フランスの代替エネルギー・原子力委員会の技術研究部門であるCEA Techに属する3つの研究機関のひとつである。
レティ研究所は、IC設計、組み込みソフトウェア、シリコン部品、光学、フォトニクスなど、コンピューティング、データ処理、センサーに応用可能なマイクロ・ナノテクノロジーに重点を置いている。
LSTCは日本の経済産業省の後援の下に設立された組織で、ラピダスの研究開発を行う。
2022年12月に設立され、東京大学や日本の他の大学、理化学研究所も参加している。ラピダスの東会長（元東京エレクトロン会長兼社長兼CEO）は、LSTCの執行委員長を務めている。
同月、ラピダスはベルギーに本部を置く国際ナノエレクトロニクス研究開発センターであるimecと協力覚書を締結し、2027年までにIBMの2nmプロセス技術を商業化するための提携を発表した。
この目的のため、ラピダスはIBMのアルバニー・ナノテク・コンプレックス（ニューヨーク）にエンジニアを派遣し、北海道札幌市近郊の千歳市に工場の建設を開始した。
2023年4月、ラピダスはimecのコア・パートナー・プログラムに参加し、最先端の製造ツールを提供するとともに、大手ファウンドリー、半導体集積デバイスメーカー、ファブレスIC設計企業、材料・装置サプライヤーとの共同研究開発を可能にした。
このプログラムには他に、TSMC、ソニーセミコンダクター、インテル、マイクロン、サムスン電子、SKハイニックス、ウエスタンデジタル、クアルコムが加盟している。
imecは6月、ASMLの最新鋭の高NA EUVリソグラフィ装置をベルギーのルーヴェンにあるパイロットラインに設置し、サービスを提供することで合意したと発表した。この装置は、2nmおよび1nmのIC製造プロセスの開発に不可欠である。
2022年8月に設立されたラピダスは、NANDフラッシュメモリの大手メーカーであるキオクシア（旧東芝）、イメージセンサーの世界トップメーカーであるソニー、トヨタ自動車とそのグループの半導体メーカーであるデンソー、日本の大手通信キャリアであるNTT、最大の通信機器メーカーであるNEC、投資会社であるソフトバンク、日本最大の銀行である三菱UFJ、そして日本政府によって支えられている。
11月21日、Bloombergは、TSMCが3nmプロセス技術を使用する第3の半導体工場を日本で建設することを検討していると、匿名希望の業界関係者の話を引用して報じた。
同報道によると、TSMCは今後10年間、熊本での操業を拡大し、アップグレードする予定だという。
ソニーとデンソーとの合弁会社であるTSMCの熊本初の工場は現在建設中で、28nm、22nm、16nm、12nmのプロセス技術で2024年に量産を開始する予定である。
台湾のTSMCは世界的な事業拡大を推進している。画像 ツイッター スクリーンショット / Digitimes
日本のメディアによると、6nm対応の第2工場は2026年末までに完成する予定だ。
第3工場の建設時期は明らかにされていないが、2028年か2029年に生産を開始するのが筋だろう。その頃には、現在台湾で生産されている3nmプロセス技術は十分に確立されているだろう。しかし、ラピダスと組み合わせることで、日本はこの10年で2nm、2030年代には1nmまでのロジックファウンドリーサービスを提供できるようになるはずだ。
TSMCの熊本第1工場の建設は予定より早く進んでいるが、米アリゾナ州での工場建設プロジェクトは予定より約1年遅れていると言われている。
台湾と日本の労働文化は似ており、日本は米国のような破壊的な組合活動には悩まされていない。
TSMCはまた、東京の北東に位置する科学都市つくばにある3D ICパッケージング研究開発センターで、日本の材料メーカーや装置メーカーとも協力している。このプロジェクトには20社以上の日本企業が参加している。
メモリーICの分野では、マイクロンテクノロジーが、2025年から広島工場で次世代1G DRAMを製造するためにEUVリソグラフィーを導入する計画を発表した。
サンジャイ・メヘロトラCEOは、「マイクロンの広島事業所は、過去10年間にわたり、業界をリードするメモリ技術の開発と製造の中心的役割を果たしてきた」と述べている。マイクロンは現在、最先端の1ベータDRAMを広島で生産しています。
マイクロンは日本で唯一のDRAMメーカーである。ラピダスやTSMC、そのパートナーであるソニーやデンソーと同様、マイクロン・ジャパンも日本政府から補助金を受けている。
市場が深刻な不況から脱却するにつれて3D NANDフラッシュ・メモリの生産を拡大する準備が整っているキオクシアとともに、マイクロンは一流のメモリICの大量生産を日本に提供している。
日本の半導体産業を総合的に発展させるためのロードマップの登場は、連邦憲法裁判所がインテルとTSMCによるファブ建設プロジェクトへの補助金予算編成を否定する判決を下したドイツの状況とは対照的である。
これらのプロジェクトがどうなるかは不透明だ。確かなのは、日本が今後も前進を続けるということだ。
