インテルのファウンドリーが米オレゴン州の半導体工場に導入したHigh-NA極端紫外線(EUV)露光装置。/インテル提供

インテルが世界で初めて次世代露光装置であるハイNA(高開口数)極端紫外線(EUV)露光装置を量産ラインに投入し、顧客向け製品の出荷まで成功したと伝わった。当該装置が適用された工程は2ナノ級と呼ばれる「インテル18A」である。インテルは1.4ナノ級工程「14A」までこの装置を拡大適用する計画だとされる。

一方サムスン電子は同じ装置をすでに2台ほど導入しながらも、量産投入には速度を出せていないとみられる。業界ではこれをめぐり、技術的限界というよりは大規模な追加投資で赤字をさらに拡大させないための財務的慎重論に関連しているとの観測を示す。現在保有している装置で最大限の効率を出し、顧客を確保して黒字転換することに優先順位を置いているとの分析である.

◇ ファウンドリー市場の影響力拡大へ勝負に出たインテル

16日ASMLによると、インテルのファウンドリーは2ナノ級工程であるインテル18Aを基盤とするノートPC向け中央処理装置(CPU)「インテル・コア・ウルトラ・シリーズ3」(コード名パンサー・レイク)の一部配線層にハイNA EUVを適用し、米国オレゴン工場で量産を開始したと明らかにした。露光装置は光でウエハー上に半導体回路を描き込む装置で、ハイNA EUVは従来のEUV装置より光をより精密に集め、はるかに細く密な回路を描ける新型装置である。インテル側はこの新型装置で作った製品が従来装置で作った製品と同程度の歩留まりを記録したと説明した。歩留まりは生産したウエハーのうち正常に動作するチップの割合を意味する。

半導体回路は微細化するほど一度に描ける線幅が狭まらなければならない。従来のEUV装置では物理的にそれ以上細く描くことに限界があり、業界は同じ回路を複数回に分けて描く「マルチパターニング」方式でこれを回避してきた。工程段階が増える分だけ時間と費用も同時に増えるのがこの方式の短所とされる。ハイNA EUVはレンズの集光能力を高め、このような回避過程なしでも一度により密な回路を描けるよう設計された装置だ。業界では1.4ナノ級以下の工程に移行するほどこの装置の必要性が高まると見込む。

問題は1台あたり価格が5000億ウォンを上回る高額装置だという点である。このため業界の先頭企業も導入時期をめぐってそれぞれ異なる計算を示してきた。インテルは2023年に世界で初めてこの装置を契約し、最も攻撃的な動きを見せてきたが、今回実際に量産出荷まで成功し「実戦検証」段階に入ったとの評価が出ている。一方、世界首位のファウンドリー企業である台湾TSMCは1.4ナノ工程からこの装置を導入するという慎重な立場を維持してきた。現在の最先端工程である2ナノだけでもすでに顧客が列をなすほど需要があふれているため、あえて工程転換を急ぐ理由がないからである。

◇ サムスン電子はなお「静観」…「需要・収益性の計算に合わせて進める」

サムスン電子の華城市EUV専用ライン「V1」。/サムスン電子

サムスン電子も昨年キョンギ・ファソンキャンパスにハイNA EUV装置を国内で初めて導入したのに続き、今年上半期に2台目まで導入したとされ、投資規模は1兆ウォン台前半と伝わる。装置を確保した時点だけで見ればインテルと大きな差はない。しかしこの装置を量産ラインに入れて製品を生産したかどうかはまだ公式に確認されていない。装置は揃えたが実戦投入は先送りしている格好だ。

サムスン電子がインテルよりハイNA EUV導入に消極的な理由について、サムスン内外では技術より資金事情をまず挙げる。サムスン電子のファウンドリー事業部は2022年以降赤字が続いてきたとされ、最近になって今年第4四半期の黒字転換の可能性が市場の一部で取り沙汰される状況だ。赤字を続けてきた事業部としては高額装置を急いで全面稼働させること自体が、減価償却費と運営費など固定費負担を増やす決定になり得る。黒字転換が目前に見える時点で、無理な投資でその時期を再び遅らせる理由はないという説明である。

技術的にまだ準備が十分でないとの声も出ている。サムスン電子の2ナノ工程の歩留まりは55%前後まで上がったとされ、これは業界で安定的量産の基準とみなす60%に近い水準だ。半導体装置業界の関係者は「歩留まりだけを見れば、新型装置を使えないほど工程が不安定な段階ではない」と述べたうえで、「ただし大口顧客の受注を通じて収益性が確実に裏打ちされるまで、設備投資支出を最小化しようとする保守的な基調が続いている」と説明した。

サムスン電子DS(半導体)部門の内部でも、今年がファウンドリー事業部が独立事業部として技術競争力と収益性を証明すべき重要な分岐点だとみている。サムスンに詳しい関係者は「チョン・ヨンヒョン副会長がDS部門長に就任し、その以前の失策を正す過程で最も強調したのは、ファウンドリー事業部が海外顧客の信頼を取り戻すことだった」とし、「今年から主要顧客への製品出荷が始まるため、受注した製品の信頼性と性能を確保することが先だ」と説明した。

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