ここ数年、投資界隈は半導体銘柄が大きな話題となっています。

2024年6月、半導体大手エヌビディアはアップル、マイクロソフトを抜いて、時価総額世界トップに躍り出ました。生成AI「チャットGPT」が公開されたのは2022年。この短期間に、AIに使われる先端半導体を開発するエヌビディアの株価は約8倍になりました。

日本の半導体関連銘柄であるレーザーテック、東京エレクトロンも日本株をけん引する存在として、話題を振りまいています。次々と国内で新たな半導体工場の建設が進むなか、日本経済の復活のカギを握るのは半導体と言っても過言ではないでしょう。

そこで、かつて世界を席巻した「日の丸半導体」を率い、また没落していく姿を最前線で見てきた元NECのトップ技術者である菊地正典氏に、技術者でなくても知っておきたい半導体を巡る最新事情を解説してもらいます。(全4回の2回目)

●第1回:台湾「TSMC」誘致と国産「ラピダス」始動。日の丸半導体の復活はあるのか? 最前線を第一人者が解説

※本稿は、菊地正典著『教養としての「半導体」』(日本実業出版社)の一部を抜粋・再編集したものです。

「3次元化技術で日本は先行している」という愚かな妄想

一部のマスコミや識者から、「実は、複数のチップを積み上げるICの3次元化分野では日本が世界に先行している」といった、誤った情報が流されることもあり、注意が必要です。

これはあくまで、3次元化技術そのものが進んでいるのではなく、3次元化技術に必要な素材・材料で日本が先行しリードしている、ということにすぎません。いわば日本は半導体製造装置や材料の分野で健闘しているのに、半導体製造そのものでは世界に大きく後れを取っているのと似ているかもしれません。

この3次元化のIC技術で先端を走っているのは、やはりTSMCであり、インテルです。

TSMCはCoWoS(Chip on Wafer on Substrate:コワース) やInFO(Integrated Fan-Out:インフォ)などのシステムレベルのパッケージング技術を量産化していて、今後は「TSMC-SoIC」と呼ばれる3次元集積パッケージの開発に取り組んでいます。

TSMCが2022年6月に筑波(茨城県)に設置した3D-IC開発センターは、日本の材料メーカーとタイアップして3次元パッケージング技術を開発するための研究所です。

いっぽうインテルは、次世代の3次元の異種チップの集積化(ヘテロジニアスインテグレーション)に向けたアーキテクチャを発表しています。この技術では、貫通ビア(TSV)と絶縁膜貫通ビア(TDV)を集積するチップ構成に応じて使い分け配線容量を減らし、電源供給や信号の完全さ(インテグリティー)を向上させようとしています。

「我が国は、3次元化で先行している」などという妄想は今すぐに捨てて、優れた国内材料メーカーと緊密に連携しながらチップレットを含む3D技術開発に邁進しなければならないと考えます。