中国が自国開発の液浸式深紫外線（DUV）露光装置の生産に乗り出し、オランダASMLとの技術格差を急速に縮め、サムスン電子とSKハイニックスが主導する高帯域幅メモリー（HBM）市場まで脅かす可能性があるとの懸念が出ている。しかし中国はすでに輸入したASML製DUV装置で半導体を生産してきた。今回の成果はDUVを新たに確保したというよりも、西側の輸出統制下でも自国装置で生産を継続する基盤を整えた点に意味がある。
中国製装置はまだ生産性と信頼性が十分に検証されていない初期段階だ。装置を作ることと、生産ラインで高い歩留まりと稼働率を維持しながら量産することは別問題である。露光装置も半導体企業が単独で運用するのではなく、ASMLや東京エレクトロン、アプライド・マテリアルズなど装置メーカーが長期にわたり工程条件を調整して安定化させる構造だ。当面、先端半導体の勢力図を変える水準ではないが、中国が国産装置を実生産に投入しつつ技術とエコシステムを蓄積する流れは警戒すべきだという評価である。
① 中国のDUV開発、ASMLに追いついたという意味か
3日、関連業界によると、中国・上海の国有企業アイソンナ電子技術グループは最近、国産の液浸式DUV装置の生産を開始した。ことし約5台、来年は20台前後を生産し、SMICや華虹半導体、長鑫メモリ（CXMT）などに供給するとされる。中国は既存のASML製DUV装置と多重パターニングを活用し、7ナノ級半導体まで生産してきた。
したがって、DUVの自国生産が直ちに新たな微細工程能力を確保したことを意味するわけではない。要点は、米国とオランダによる装置・部品・保守の統制が強まる状況でも、中国が自国装置で生産能力を拡大できる基盤を整え始めた点にある。
中国製装置の具体的なスループットとオーバーレイ精度は公開されていない。一部中国メディアは、SMEEの28ナノ級対応装置が現地ファウンドリーに供給されたと主張するが、納入台数や稼働水準は公式には確認されていない。キム・ヒョンジュンソウル大学名誉教授兼次世代知能型半導体事業団長は「自前の技術を確保したのは目覚ましい成果だが、まだ試作品テスト段階に近く、ASML水準のスループットを確保するには数年以上が必要だ」と述べた。
② 装置を作ればすぐに量産できるのか
露光装置は、回路を一度描くことに成功したからといって開発が終わる製品ではない。実際の生産ラインでは数千〜数万枚のウェハーを処理し、時間当たり処理量やオーバーレイ、歩留まり、稼働率、部品寿命などを検証しなければならない。装置搬入後、工程の安定化に数年かかり得る理由である。
露光装置だけを調整しても量産はできない。感光液を塗布し現像するコーター・デベロッパーから、エッチング・成膜・洗浄・計測装置の条件まで合わせる必要がある。ASMLや東京エレクトロン、アプライド・マテリアルズ、ラムリサーチ、KLAなどのエンジニアが顧客企業と数十年かけてデータを蓄積し、装置間のばらつきや不良原因を潰してきた経験そのものが参入障壁である。
パク・ジェグン漢陽大学融合電子工学部碩学教授は、中国製装置がASML水準に到達するには3〜4年ほど必要だとみる。パク教授は「当初は歩留まりと生産性が落ちるだろうが、中国政府が国産装置の使用を強力に推進しており、生産経験が積み上がるほど装置技術も向上する」と述べた。
③ DUVで先端半導体やHBMを作れるのか
DUVで14ナノ以下の工程を実現できないという説明は正確ではない。半導体企業はEUV導入前から、DUVの多重パターニングで14ナノ、10ナノ、7ナノ級工程を実現してきた。問題は生産コストと歩留まりである。EUVで一度に処理できる回路を、DUVで二回から四回以上に分けて描くと、工程時間が長くなり、オーバーレイ誤差と欠陥の可能性も高まる。
HBMも生産自体が不可能というわけではない。ただしHBMはDRAMの性能だけでなく、シリコン貫通電極（TSV）、積層、ボンディング、熱管理と顧客認証が結びついた製品である。ベースDRAMの歩留まりと性能が低ければ、複数のダイを積み上げた完成品の生産性と性能も下がる。
中国は最高性能のHBM4や12段・16段製品より、積層数と速度を落とした製品から投入する可能性が大きい。パク教授は「サムスン電子やSKハイニックス水準の高性能HBMは当面難しくとも、8段製品などで推論向けAI市場を攻略できる」と述べた。
④ 直ちに韓国の半導体を脅かすのか
中国製DUVが韓国の高性能メモリー市場を短期間に揺るがす可能性は限定的だ。ただしDDR4と低仕様のDDR5、自動車・家電向け半導体など汎用・レガシー市場では、供給拡大と価格競争が激しくなる恐れがある。輸入DUV装置の追加確保が難しくなった中国が国産装置の供給を増やせば、生産性が低くとも汎用半導体の生産能力を継続的に拡大できるためだ。
サムスン電子とSKハイニックスは汎用メモリーの比重を減らし、HBMと高性能DRAMなど高付加価値製品中心への転換を一段と急ぐ見通しだ。AIデータセンター投資で高性能メモリーも供給が不足しており、中国企業の汎用製品増産が国内企業の全体業績悪化に直結する構図ではない。
キム団長は「目先の装置性能よりも、中国が国産装置を継続使用し、資金と生産データ、技術改善が連動するエコシステムを形成している点をより警戒すべきだ」と述べた。中国のDUV国産化を警戒すべき点は、現在の性能よりも、中国が自ら装置を生産・改良し、技術格差を縮める構造を整え始めたところにある。