中国は、下から上へ、そして上から下へと、半導体産業の発展において直面する問題の解決を開発産業に委ねている。中国は今後5年間で次世代半導体技術の開発を研究しており、米国技術への依存度を低減するために数兆ドルを投資すると見込まれている。

先月、北京で第18回国家科学技術システム改革・イノベーションシステム構築指導グループ会議が開催され、第14次五カ年計画に向けた国家科学技術イノベーション計画の策定について検討が行われた。会議では、ポストムーア時代における集積回路の潜在的な破壊的技術についても議論された。

州による新興チップ技術戦略への支援は、新たな投資機会の創出にもつながるだろう。

中国教育部は半導体科学・工学を重点分野に指定し、より多くの大学が集積回路関連分野に特化した専門学校を設立するよう奨励している。先週（6月22日）、深圳理工大学新材料・新エネルギー学院とSMICは共同で集積回路学院を設立し、集積回路の設計・製造における高度な応用技術人材の育成に着手した。

ITコンサルティング会社であるガートナーは、2025年までに、中国の半導体メーカーの中国半導体市場における売上高シェアが2020年の水準から倍増し、15%から30%に増加すると予測している。また、2023年までに、中国の半導体企業への設備投資規模は2020年の規模と比較して80%増加すると予測している。

しかし、アナリストらは、次世代チップ技術を支える新素材の製造には、チップサプライチェーン全体の支援に加え、フォトリソグラフィー装置などの高度な設備や生産ツールの支援も必要となるため、中国がハイエンドチップ製造へと移行するには依然として課題があり、産業と人材育成に時間をかける必要があると考えている。

自給自足型の生態系を構築する

中国は、2030年までに達成すべき国家先端製造業目標を支えるため、半導体製造技術を国家戦略技術に位置づけた。計画によると、中国の国内半導体供給量は今年40％に増加し、2025年までにさらに70％に増加する見込みだ。

アメリカのロジウムグループは5年前、中国にとって半導体チップ産業の発展が非常に重要だと予測していた。ロンディン氏は、中国は輸入チップ、特にハイエンドチップに大きく依存していると指摘した。これらのチップは国家建設のあらゆる分野で使用されており、安全保障上の観点からリスクが高い。

これはまた、中国が半導体やソフトウェアを含む技術分野への投資を増やすことが不可欠であることを意味する。複雑なグローバルビジネス環境において、中国は海外製品への依存度を弱めるために、独自の技術エコシステムを構築している。

ファーウェイなどの企業に対する規制を背景に、中国は革新的な新チップ技術の開発を促進する方法を模索しており、チップ業界全体に幅広いインセンティブを提供したり、現在のシリコンウェハーチップから新素材を用いた「第三世代」チップへと飛躍的な発展を目指している。

中国が半導体産業を積極的に推進するにつれ、中国の半導体市場には、Semiconductor Manufacturing International Corporation、Weill Corporation、Zhuosheng Microelectronics、Sanan Optoelectronics、Northern Huachuang、Wingtech Technology、China Resources Micro、GigaDevice、Zhonghuan Technologyなど、時価総額100億人民元を超える企業が数多く出現した。

上海交通大学副学長で中国科学院院士の毛俊発氏は、今月南京で開催された2021年世界半導体会議で、中国は「ヘテロジニアス・インテグレーション」、すなわち個別に製造された部品の統合を通じて、半導体業界における主導的地位を維持できると述べた。「ヘテロジニアス・インテグレーションは、ムーアの法則後の時代における業界の新たな方向性であり、中国が集積回路業界で追い抜く機会を提供する」と毛俊発氏は語った。

毛俊発氏によると、現在、半導体チップの開発には主に2つの方向性がある。1つはムーアの法則を継続すること、もう1つはムーアの法則を回避することである。今日、ムーアの法則は様々な課題に直面しており、ムーアの法則を回避する方法は数多く存在する。ヘテロジニアス集積回路はその一つである。

ムーアの法則が物理的な限界に近づくにつれ、新しいチップ材料の使用と異種統合手法が、破壊的イノベーションを生み出す可能性が最も高い2つの分野と見なされている。

次世代チップ、すなわち第3世代チップ向けの新素材としては、炭化ケイ素（SiC）や窒化ガリウム（GaN）などが挙げられる。しかし現状では、ほとんどの業界アナリストは、中国が半導体分野で自給自足を達成するには数年かかるだろうと考えている。

現在、シリコン系ウェハーは依然として世界のバリューチェーン全体を支配している。シリコンウェハー材料に関しては、上位3社、すなわち日本の信越化学工業、日本のSUMCO、そして台湾のグローバルウェハーが、世界のシリコン材料市場の約3分の2を占めている。

ガートナーのレポートによると、半導体製造サプライチェーンにおいて、中国企業のウェハー製造装置と材料の市場シェアはそれぞれ3％と5％未満であり、技術的に非常に困難である。また、半導体設計ツールであるEDAソフトウェアの市場シェアは1％未満である。

ガートナーのデータによると、2020年の中国半導体メーカーの世界市場シェアは6.7%で、中国最大の半導体メーカーである深センハイシリコン半導体（Shenzhen HiSilicon Semiconductor Co., Ltd.）の世界市場シェアは1.75%だった。

しかし、ガートナーは、中国が世界の電子機器サプライチェーンにおいて重要な役割を果たしていることを強調した。世界の電子機器の70%以上が中国で製造されており、中国本土の半導体生産能力は世界の18%を占めている。

巨額の資本流入

ガートナーは、中国における国産半導体の供給は複数の要因によって左右されると考えている。

一つ目は政府レベルでの推進です。2019年10月には、登録資本金2041億5000万元の国家集積回路産業投資基金第2期有限公司が設立され、半導体材料および機器企業への投資に注力しています。

SMICは2019年第4四半期に14nmプロセスの量産を実現すると発表した。しかし、SMICが半導体製造において世界的に競争力のあるリーダーとなるには、まだ長い道のりがある。

業界専門家は、「国内製」が国内での設計、製造、包装を指すのであれば、確かに達成されていると考えている。しかし、設計において国内の枠組みや知的財産モジュールを使用したり、製造において国内の設備や材料を使用したりといった、産業チェーン全体にまで拡大しようとするならば、短期的には達成が難しいだろう。

S&Pグローバル・レーティングのアナリスト、李世軒氏は中国ビジネスニュースに対し、「中国の半導体自給率は依然として低い。半導体産業チェーンの原材料、設計、製造工程を見ると、原材料は依然として米国、ドイツ、日本が支配しており、設計ツールソフトウェアも主に米国メーカーが独占している。中国本土の半導体製造工程はTSMCと約5年の差があり、独自開発の半導体開発にはまだ長い道のりがある」と語った。

S&Pは、中国政府が半導体などの主要分野におけるテクノロジー企業に対し、資本注入、補助金、減税、規制承認の迅速化、手続きの簡素化など、様々な形態を含めた財政的および運営上の支援を強化する必要があると考えている。

ガートナーは、中国の半導体産業の発展を牽引する2つ目の要因は、装置メーカーである購買企業からの供給だと考えている。ガートナーは、2025年までに中国の上位10社のチップ購買企業がすべて自社でチップ設計能力を持つようになると予測している。これらの購買企業には、シャオミ、ビボ、OPPOといった中国のスマートフォンメーカーや、百度などのインターネット大手が含まれる。これらのメーカーは、グローバルなチップサプライヤーへの依存度を下げるために、自社でチップを開発している。

3つ目の推進要因は、5G、人工知能、IoTなどのエコシステムの拡大と、半導体製造以外の分野への設備投資です。半導体製造装置メーカーである中国微電子の会長、尹志耀氏は中国ビジネスニュースに対し、「産業発展には集積効果が必要であり、半導体産業の最先端技術をターゲットにし、ハイエンドな設計、製造、設備、材料供給を5GやAIなどの新技術の応用と組み合わせる必要がある」と述べています。

投資調査機関PitchBookのデータによると、2020年の中国の半導体投資総額は167億5000万米ドル（約108.3億元）に達し、そのうち半導体以外の製造業への設備投資は100億米ドルを超えた。

ガートナーのアナリスト、盛凌海氏は中国ビジネスニュースに対し、「半導体製造以外の分野から多くの資金が半導体分野に流入しているのが見て取れる。これは半導体企業の評価額​​をある程度押し上げているものの、半導体業界全体の技術力と生産能力の向上には良いことだと考えている」と述べた。

しかし、盛凌海氏は、中国の半導体分野には多額の資金が流入しているものの、投資は比較的分散しており、各企業が受け取る投資額は非常に限られているため、投資の集中効果は得にくいと述べた。

スピリットとSMIC傘下のSMIC聚源の合弁会社である神聡智能の共同創業者兼CEOの呉庚源氏は、中国ビジネスニュースに対し、「国内の半導体生産能力は、特に先端プロセスにおいて依然として深刻な不足に直面している。成熟したプロセスで実現可能なプロジェクトは多くない。この状況の主な理由は、製造投資コストが高すぎること、リスク管理・統制能力が弱いこと、国産化への意欲が欠けていること、そして国内の設備や材料が十分に検証されておらず、産業チェーンやエコシステムを構築できていないことにある」と語った。

呉庚源氏は、半導体業界においては、製造能力を拡大・向上させる必要があり、それに伴い設計のハードルも引き上げるべきだと考えている。

「材料、設備、プロセスが現状最大の弱点です。製造は産業全体の発展の原動力であり、産業チェーンの末端における不足を解消し、チップ製造を正しい方向に力強く推進することができます。」と呉庚源氏は述べ、「しかし、チップ設計会社が多すぎるため、参入障壁が低く、相乗効果を生み出すことができません。これは一方では国家資源と政策補助金の浪費につながり、他方では規模の経済を実現することが困難です。」と付け加えた。

かつてUnisoc Groupの幹部を務めていたある専門家は、China Business Newsに対し、中国でウェハーレベルのハイエンドパッケージングおよびテストプロジェクトを立ち上げると語った。このプロジェクトは、国内の集積回路産業チェーンのギャップを埋め、ウェハーレベルのパッケージングとテストにおける弱点を強化し、HiSiliconなどの国内ハイエンドチップ企業と協力してパッケージングとテストの製造能力を構築することで、国内の集積回路産業の発展を支援することを目的としている。

ファーウェイをはじめとするテクノロジー企業は、過去2年間で自社製チップの生産への投資を増やしており、この「行き詰まり」状況は徐々に緩和されると考えている。

前述の専門家たちは中国ビジネスニュースに対し、「半導体製造に近道はなく、時間の積み重ねに頼るしかない。これまで中国の集積回路開発における課題は人材と資金不足だったが、現在では国によるより有利な政策の導入により、両面で状況は改善している」と語った。

免責事項：この記事は「IC Coffee」からの転載です。この記事は著者の個人的な見解のみを表しており、Sacco Microおよび業界の見解を代表するものではありません。知的財産権の保護を支援する目的で転載・共有しています。転載の際は、出典と著者を明記してください。著作権侵害が疑われる場合は、削除いたしますのでご連絡ください。

会社の電話番号：+86-0755-83044319
ファックス番号：+86-0755-83975897
Eメール：1615456225@qq.com
QQ: 3518641314 李マネージャー

QQ: 332496225 邱マネージャー

住所：深圳市龍華新区民治大道1079号 占濤科技ビルC棟809室