中国の半導体産業の「弱点」は、主にEDAツールとIPへの依存、半導体製造装置と材料の不足、巨大な技術格差、そして指導的人材の不足にある。したがって、我々は警戒を怠ってはならない。「弱点」が放置されている限り、産業発展の「生命線」は他国の手に委ねられ、必然的に様々な抑圧を受けることになるだろう。

中国の半導体産業の発展において、大量の機器輸入への依存は懸念材料となってきた。米国はしばしばこれを脅迫材料として利用する。しかし、半導体機器・材料産業におけるブレークスルーは非常に困難ではあるが、遅らせることはできない。これらの「問題点」を解決することは、一朝一夕にできることではなく、非常に困難である。なぜなら、それは西側諸国が過去100年間に築き上げてきた産業基盤を短期間で覆すことに等しいからだ。

第一印象

半導体製造業界の視点から見ると、「第一印象」の問題があります。周知のとおり、「生成デバイス、生成プロセス、生成デバイス」という関係です。これは、装置、プロセス、装置間の相互依存関係を意味します。高度な半導体製造装置さえあれば、デバイスの大量生産が可能です。装置の大量生産は、「紙幣印刷機」に例えることができます。鋳造シリコンチップ1個は1,000～2,000ドル（長さ8インチ）以上で販売されます。生産ラインの月間生産能力は20,000～100,000個にも達します。したがって、良品チップの生産額は非常に高額になります。その中でも、半導体装置の安定稼働は、これを保証する上で重要な役割を果たします。業界ではかつて、資金さえあれば半導体装置を購入すれば、装置を生産できると例えられていました。これは、半導体デバイスが非常に強力で、切り離すことができないことを示しています。


技術的な観点から言えば、デバイスの製造プロセスが決定すると、それに対応する半導体製造装置も固定されます。PVDと呼ばれるものであっても、互いに交換することはできません。交換するとプロセスを再調整する必要があり、装置の信頼性に影響します。したがって、チップメーカーがプロセス装置を選択する際には、そのプロセス技術の供給元と一致させる必要があります。例えば、UMCがIBMから銅配線技術を購入する場合、UMCが購入する装置はIBMと同期している必要があり、つまり装置のメーカーやモデル、詳細な仕様まで一致していなければなりません。しかし、中国のチップ製造業界は後発です。例えば、SMICがプロセス技術の開発を始めたとき、日本からいくつかの技術を輸入しました。当時、SMICが独自のプロセス技術を開発する際には、ほぼすべての装置にアメリカや日本の装置が使用され、その結果、中国国内の生産ラインで使用される輸入装置は「ファーストインクラス」の製品となり、国内の装置では試行錯誤の機会がほとんどありませんでした。


中国の半導体メーカーがデバイス製造プロセス開発段階から家庭用機器を直接使用しない限り、そのようなデバイスは家庭用機器を大量に使用することになるだろう。しかし、すぐに別の問題が生じる。この段階では、国内機器の性能は基本的な要件を満たさなければならず、国内の半導体メーカー間で十分な信頼関係がなければならない。実際の状況では、家庭用デバイスへの研究開発投資が少なく、試行錯誤の機会も不足しているため、このような明白な、あるいは現実的な問題が存在する場合、半導体メーカーがそうする可能性は低い。大量生産されている生産ラインで、家庭用デバイスが時間とコストのかかる試行錯誤のプロセスを乗り越えるのを支援する。この点において、それは非科学的である。したがって、時間が経つにつれて、この複雑な問題は残る。機器を輸入できる限り、家庭用半導体機器の機会は多くないだろう。これが、現段階の家庭用機器が直面している現状である。

半導体製造装置およびプロセス統合

1980年代、購入した半導体製造装置（エッチング装置など）は、エッチング速度やエッチング均一性といった装置のハードウェア機能のみを担っていました。装置を購入後、顧客は量産装置のニーズを満たすために独自のプロセス技術を開発する必要がありました。しかし、装置メーカーの協力なしに顧客だけでプロセス技術を開発することはほぼ不可能であり、これが装置の量産を遅らせる大きな要因となっていました。


半導体産業の発展を促進するため、装置と技術の統合に対する需要が高まり続けている。装置業界は非常に困難な第一歩を踏み出した。それは、このプロセスをデバイスに実装する方法の研究開発である。これら2つの分野には異なる人材が必要であることは周知の事実である。同時に、プロセステストラインを構築する必要がある。しかし、プロセステストラインは、装置の購入時からテストラインの運用・保守に至るまで維持管理しなければならない。これらの側面にかかるコストは高いが、装置メーカーが最終的に乗り越える困難な道のりである。今日販売されている装置は、顧客の生産ラインですぐに使用できる特定のプロセスを実装したものであり、チップ生産ライン全体に流れている。薄膜技術の成功により、半導体装置の価値は1台あたり数十万ドルから数百万ドル以上に上昇し、その価値を反映している。これはまた、半導体装置業界の国境を越えた成功を反映している。

試行錯誤の機会

半導体製造装置の研究開発プロセスは、試作品から始まり、その後、大幅な改良を経て、徐々に販売可能な製品へと発展していく。あらゆる新製品と同様に、試作品には不具合が多く含まれているため、試行錯誤のプロセスが必要となる。従来型装置の最低要件はさておき、平均故障間隔（MTBF）は200以上であり、試行錯誤が不可欠である。問題点が発見され、装置の工場要件を満たすために多くの改良が加えられた。


しかし、試行錯誤の機会を提供するという問題は、デバイスメーカーとチップメーカーそれぞれの利害が絡むため、より複雑である。


国内機器メーカーの視点から見ると、2つの要件があります。1つ目は、業界の現状です。機器メーカーは依然として自社のプロセステストラインを構築できておらず、半導体プロセスに関する能力や人材が不足しています。2つ目は、デバイスの国産化を支援し、信頼し、十分な機会を与えることです。

しかし、チップメーカーの視点からすると、一方では、提供される試作装置はまずほぼ使用可能な状態に達する必要があり、他方では、装置のデバッグには多くの人員、資金、物的資源が必要となる。このコストは高い。チップメーカーはこれを使うべきではない。

この矛盾は海外で解決できます。通常、大手装置メーカーはプロセステストラインの一部を自社で構築します。これには2つの機能があります。1つは、顧客が中間プロセスシリコンウェハを使用して次のプロセスを実行し、デバイスを検証できることです。実用性としては、誘電体エッチングで1:100のアスペクト比を達成する必要性などがあり、もう1つは試行錯誤処理用の自社開発デバイスなどです。海外の顧客からの装置発注プロセスは、特定のタイプの装置のプロセスを実現することに依存することが多いため、装置メーカーは独自のプロセステストラインを構築する必要があります。


近年、家庭用電化製品は飛躍的に進化を遂げており、太陽光発電やLEDなどの分野ではその成果が十分に実証されている。しかし、集積回路デバイスの国産化は依然として不十分であるものの、品質は向上している。


したがって、試行錯誤の機会を提供するという問題を解決するためには、主に国費で支援されるプロセス試験ラインを設置する必要があるかもしれない。これにより、国内の半導体製造装置、材料などがまず試験の認定を受け、生産ラインで合格した後、チップ製造ラインに導入される。こうして初めて、チップ製造ラインにおける設備購入の発注に量産評価を組み込むことができる。


明らかに、このプロセステストラインの動作モードを調査する必要がある。なぜこれほど長い間故障せずに済んだのか、そして継続的に改善していかなければならない。

ローカライズを加速する

現段階では、主に輸入設備や材料に依存している中国の半導体産業の発展は継続しており、望ましい状況にある。しかし、米国は「エンティティリスト」や「ワッセナー条約」を用いて輸出規制を続けており、これが中国の半導体産業の発展に抑制と均衡をもたらしている。他国が自らを統治できないという教訓は、非常に印象的である。



中国の半導体産業の発展状況から判断すると、輸入設備が引き続き発展する限り、業界は現状維持を望むかもしれない。任正非のように、先見の明と危機感を持つ人はごくわずかだ。なぜなら、「度胸」を持つことも大切だが、実力を持つことの方がより重要だからだ。さらに、中国からの集積回路輸入数が年々増加していることも、中国がグローバル化の支援なしにはやっていけないことを示している。

中国の半導体メーカーは、比較的操作が容易な輸入機器に慣れている。一部のデバイスメーカーは、このギャップを認識しつつも、現状維持の方が持続可能であり、追いつくのに役立つと考えている。逆に、国産化が進むにつれて、機器メーカーへのプレッシャーは大きくなるだろう。


したがって、現状維持に甘んじ、設備の国産化に慎重な姿勢をとることが、現段階では主流の考え方かもしれません。しかし、米国の輸出政策が厳格化し、国内の半導体生産ラインがプレッシャーを感じ、設備の国産化が喫緊の課題となった時、業界全体が危機感を抱くようになるでしょう。これは現状維持と、ややこしい考え方と言えるかもしれません。だからこそ、この一生に一度のチャンスを、今こそしっかりと掴まなければなりません。


産業発展における「難題」に直面した時、後退したり、偶然に頼ったりするのではなく、果敢に立ち向かうしかない。困難は大きいものの、産業基盤といった根本的な問題が絡むため、一歩ずつ着実に進み、優秀な国内人材を計画的に登用して困難を克服しなければならない。


したがって、まず第一に、私たちは信念を失ってはなりません。自らの能力に絶対的な自信を持つべきです。中国の半導体産業は特殊な環境にあり、独自の長所と短所があります。その長所は、国家資金と巨大な中国市場に支えられていることです。さらに、危機に際しては、中国は統一された意志と団結力を発揮できます。短所は、西側諸国がそれを理解できず、中国の半導体産業の力が自国を凌駕することを非常に懸念していることです。そのため、西側諸国は中国の半導体産業の発展を抑制し、私たちがグローバル化に参加することを阻止するためにあらゆる手段を講じています。


グローバル化とローカリゼーションは、現段階の中国半導体産業の発展にとって極めて重要な二つの異なる道であると認識しなければなりません。私たちの政策は、グローバル化を最大限に活用しつつ、ローカリゼーションを決して諦めないことです。ローカリゼーションは困難で費用もかかりますが、競争力を高めるための有効な手段の一つです。当然ながら、私たちは自信を持つ必要があります。私は、中国の半導体産業が部分的なローカリゼーション努力を通じて様々な困難や障害を乗り越え、欧米の禁輸措置を打ち破ることができると信じています。中国の半導体産業が発展し、目覚めなければならないのは、まさにこの「チャンス」なのです。

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