国内ファウンドリーの生産能力が急速に拡大
米国に拠点を置く投資銀行Goldman Sachsの最新の分析では、中国が今後10年以内に先端半導体市場における供給不足を大幅に縮小することを目指していると指摘されている。国内ファウンドリーが生産量を急速に拡大することで、7ナノメートル以下の先端プロセスで製造されるシリコンウエハー(wafer)の供給量は、2025年から2035年にかけて年平均成長率46%で増加すると予測されている。一方、同期間における国内需要の伸びは17%になると見込まれており、供給の拡大ペースを大きく下回ると予測されている。
この生産加速により、中国国内市場における先端チップの供給不足は縮小すると見込まれている。2025年に92%だった国内の需給ギャップは、2035年までに34%まで低下すると予測されている。同行のデータによると、中国における先端ノード向けシリコンウエハーの供給量は月410,000枚に達する一方、国内の月間総需要は619,000枚になる見通しだ。
SMIC、設備投資を加速
供給量の大幅な増加を支える主な要因は、中国最大のファウンドリーメーカーであるSMIC(Semiconductor Manufacturing International Corp)の積極的な設備拡張と、生産効率の向上となる見通しだ。人工知能(AI)および高性能コンピューティング向けハードウェアの需要拡大に対応することを目指し、同社はファウンドリーへの投資を継続している。SMICは、業界におけるAIチップ向け需要を背景に、設備の生産能力を高めて生産量を拡大し、受注から納品までの期間を延ばすことに注力していた。
Goldman Sachsの予測モデルでは、SMICは2026年から2031年にかけて、先端ノードの生産能力に毎年月30,000枚から50,000枚の新たなシリコンウエハーを追加すると見込まれている。2031年以降は、2035年まで月間生産能力に毎年さらに20,000枚が追加されると予測されている。モデルではまた、SMICの2026年に23%となる歩留まり(yield)が、2030年には50%、2035年には75%まで上昇すると仮定している。
比較すると、世界最大のファウンドリーメーカーであるTSMCは、2018年に7ナノメートルチップの量産を開始し、チップの設計によっては90%を超える歩留まりを達成できる。
リソグラフィー装置の不足、完全な自立の障害に
国内生産量がこれほど大幅に増加するにもかかわらず、リソグラフィー装置へのアクセス制限は、中国の半導体産業が完全な自立を実現するうえで、依然として最大の障害となっている。米国と同盟国による輸出規制のため、極端紫外線(EUV)リソグラフィー装置にアクセスできない中国メーカーは、マルチパターニング技術によって深紫外線(DUV)装置の能力を限界まで活用している。この方法は生産コストと複雑さを押し上げるものの、生産停止を防ぐには至らなかった。
世界市場でチップ製造装置の納期が24カ月に達したことは、過去には国内の装置メーカーに有利に働き、成膜とエッチングの分野で事業を展開する中国メーカーの収益を倍増させていた。しかし、リソグラフィー分野におけるこの技術的ボトルネックは、中国が2035年の目標の下で、需要の100%を国内の手段で満たせる可能性を制限している。