輸出禁止の回避策を用いても、SMICの歩留まりは30～40%にとどまる可能性、TSMCは80%以上。
Jeff Pao
Asia Times
February 8, 2024
中国最大の半導体メーカーであるセミコンダクター・マニュファクチャリング・インターナショナル（SMIC）は、歩留まりが低く製造コストが高いにもかかわらず、ファーウェイ・テクノロジーズ向けに今年後半に5ナノメーターのチップを量産すると報じられている。
ファーウェイとSMICは、中国政府が米国の半導体輸出禁止にもかかわらず、中国企業が技術的ブレークスルーを達成できることを世界に示したいため、この高価なプロジェクトを推進する決意を固めているという。彼らは、これは商業的に実現可能なプロジェクトというよりも、政治的なプロジェクトである可能性が高い。
半導体エンジニアによれば、液浸深紫外（DUV）リソグラフィーを使って5nmチップを製造することは技術的には可能だが、コストは極端紫外線（EUV）リソグラフィーで製造されたものより数倍高くなるという。SMICは7nmと5nmのチップをそれぞれ50%と30-40%の歩留まりで製造できる可能性があるという。
フィナンシャルタイムズ紙は火曜日、SMICは既存の米国製とオランダ製の装置を使い、5nmのキリン・システム・オン・チップ（SoC）を量産すると報じた。同紙によると、SMICは5nmと7nmの製品に、TSMCが同様の技術ノードで販売する価格より40～50%高いプレミアムを付けているという。
フィナンシャルタイムズ紙は一部の専門家を引用し、SMICの7nmチップの歩留まりはTSMCの同種の製品の3分の1以下だと述べた。
ファーウェイとSMICは、手元にある既存のDUV装置を使って5nmを生産することができるが、コストは非常に高くなると、台湾セミコンダクター・マニュファクチャリング社の元副社長で、現在は台湾の新竹にある国立清華大学の学部長を務めるバーン・リンは、昨年10月のインタビューでブルームバーグに語った。
DUVリソグラフィによる5nmチップの製造には、多重露光とエッチング工程を含む4回のパターニング技術が必要である。複数のパターニングには時間がかかり、露光が正確に行われないと歩留まりが悪くなるという。
同氏は、米国は中国の進歩を制限しようとするのではなく、チップ設計のリーダーシップを維持することに集中すべきだとの見解を示した。同氏は、北京が自国のチップ産業を強化するために「国家全体」戦略を採用していると指摘した。
中国の習近平国家主席は1月19日、国家エンジニア賞の授賞式で、現地のエンジニアと技術者は、主要分野のコア技術でブレークスルーを起こし、質の高いプロジェクトを開発することで、国が科学技術で大きな自立と強さを達成するのを助けるべきだと述べた。
昨年8月、ファーウェイはMate60 Proにキリン9000sチップを搭載することを発表した。技術専門家は後に、この7nmチップはSMICのDUVリソグラフィによるN+2プロセスで製造されたことを突き止めた。
2023年12月、ファーウェイは9006Cと呼ばれるキリン製チップを採用したQingyun L540ノートパソコンを発表した。コメンテーターはかつて、ファーウェイが新たな技術的ブレークスルーを達成したと推測していた。
カナダのテクノロジー・ソリューション・プロバイダーであるテックインサイトは1月上旬、9006Cチップは、TSMCが2020年9月中旬に米国からファーウェイ向けチップの製造を禁止される前に納入された在庫のものだと述べた。
ある匿名の業界関係者は昨年12月、韓国のニュースサイトThe Elecに対し、SMICはDUVを通じて5nmプロセスを準備していると語った。同氏によると、DUV用の部品供給が中国の需要に追いついておらず、フォトマスクの使用量はさらに増加する見込みだという。
リソグラフィ装置におけるフォトマスクとは、露光を実現するために決められたパターンで光を透過させる透明な部分を持つ不透明なプレートである。
バンクーバーを拠点とするニュースサイトWccftech.comによると、現在のDUVハードウェアを使用したSMICの5nmプロセスの予想歩留まりは約30～40%になるという。
SMICは7nm以下のチップの歩留まりを公表したことはない。ロイターは一部のアナリストを引用し、SMICの7nmプロセスの歩留まり率は50%を下回ると推定している。
2017年初め、TSMCはEUVリソグラフィーを用いたN7FF+と呼ばれるプロセスで7nmメモリーチップの生産を開始した。これに先立ち、台湾のチップメーカーはDUVリソグラフィーを使用して7nmを製造しており、その歩留まりは76%であった。
メディアの報道によると、TSMCはすでに2019年に7nmと5nmチップの歩留まりをそれぞれ93.5%と80%に引き上げている。現在、TSMCは3nmチップの歩留まりを55％としており、サムスンの60～70％に対抗している。
ASMLのNXT:2000i
一部のアナリストによると、SMICはASMLのNXT:2000iを使ってKirin 9000Sを製造したという。
Caijing.comは昨年11月、半導体製造業界の匿名の専門家の話を引用し、NXT:2000iと同レベルのASMLのシステムは中国に5台以下しかないと報じた。
ASMLは昨年6月、最先端の液浸DUV露光装置であるNXT:2000iとそれに続く液浸装置の全出荷について、オランダ政府に輸出許可を申請する必要があると発表した。
今年1月1日には、オランダ政府が今年初めからNXT:2050iおよびNXT:2100iリソグラフィ装置の中国向け出荷ライセンスを一部取り消したと発表した。
しかし、NXT:2000iの輸出ライセンスが取り消されたかどうかは明らかにしていない。
実際、SMICは旧世代の液浸DUVリソグラフィであるNXT:1980Diを使用して5nmまたは7nmのチップを製造することもできるが、歩留まりはさらに低下する。
