韓国が人工知能(AI)メモリー産業で「ゲームチェンジャー」と呼ばれる次世代素子である強誘電体分野の技術を主導しているという調査結果が出た。
知識財産処は2012年から2023年まで12年間、韓国をはじめ米国・中国・欧州連合(EU)・日本に出願された強誘電体素子分野の特許を分析した結果を18日発表した。この期間、韓国は395件の特許を出願し、最も高い比率(43.1%)を占めた。年平均増加率も18.7%で1位だ。
サムスン電子とSKハイニックスがこの分野の技術確保に積極的に乗り出している。サムスン電子はこの期間255件の特許を出願し、1位(27.8%)となった。インテル(米国・193件・21.0%)、SKハイニックス(韓国・123件・13.4%)、TSMC(台湾・93件・10.1%)、ナンヤ(台湾・49件・5.3%)の順で特許出願が多いことが分かった。直近3年(2021〜2023年)基準で見ると、サムスン電子(139件)・SKハイニックス(86件)がそれぞれ1位と2位を占めた。
強誘電体は電界を加えなくても電気分極を維持して不揮発性を提供する特性があり、メモリー半導体に活用できる。分極反転により高速な電荷応答速度を実現する誘電体材料であり、大量のデータを迅速に処理する必要があるAI時代に注目されている。強誘電体材料の一つであるハフニア(HfO₂)が代表的な事例だ。既存の半導体設備をそのまま活用でき、新たな設備投資なしでも生産工程に適用可能である。工程を変更しなければならない他の次世代技術と比べ、実際の産業現場での適用に有利だ。
強誘電体はまたナノメートル(㎚・1㎚=10億分の1m)水準の薄い厚さでも強誘電特性が維持される。既存素材の物理的限界を克服する微細化性能を提供する素子であり、高集積AIチップの製造に適しているとして業界の注目を集めている。
強誘電体関連のメモリー市場も急速に成長している。市場調査会社グローバル・マーケット・インサイツによると、世界の3次元(D)NANDフラッシュメモリー市場は2024年218億ドル(約32兆1660億ウォン)から2034年1494億ドル(約220兆4400億ウォン)へ成長する見通しだ。年平均成長率は21.8%水準を記録すると予測された。強誘電体メモリー(FeRAM)市場も2021年から年平均3.8%ずつ成長し、2028年には3億8000万ドル(約5607億ウォン)規模を形成する見通しだ。
出願人の国籍別にみると、韓国に続き米国28.4%(260件)、日本18.5%(170件)、中国4.6%(42件)、欧州連合4.1%(38件)の順で技術開発が活発であることが分かった。特許出願の増加率は、韓国に続き中国(14.7%)、米国(12.5%)、欧州連合(5.8%)、日本(19.8%減)と集計された。
キム・ヒテ知識財産処半導体審査推進団長は「強誘電体素子分野の技術成熟度が高まるにつれ、商用化技術の先取りに向けた特許権確保競争が激しくなっている」と述べ、「韓国企業が次世代AIメモリー技術分野を主導していけるよう、科学技術情報通信部・産業通商部など関係機関と協力体制を構築し、特許分析結果を産業界と共有するなど積極的に支援する」と語った。