圧倒的世界シェアのTSMC、なぜ今、日本に拠点を設置？日本の半導体関連企業との関係強化

　5月31日、経済産業省は「ポスト5G情報通信システム基盤強化研究開発事業／先端半導体製造技術の開発（助成）」に関する情報を公開した。それによると、茨城県つくば市に世界最大のファウンドリー（半導体の受託生産）企業である台湾積体電路製造（TSMC）が拠点（TSMCジャパン3DIC研究開発センター株式会社）を設置し、後工程と呼ばれる半導体の生産プロセスの研究開発を進める。

　そこには、東京応化工業をはじめ、20社超の日本企業が参画する予定だ。業種別に参画する企業を分類すると、どちらかといえば半導体の製造装置を手掛ける企業よりも、部材関連の企業が多いとの印象を持つ。また、日本の研究機関もパートナーに名を連ねている。

　一つの見方として、TSMCは東京応化など日本の半導体部材関連企業との関係強化をより重視している可能性がある。東京応化は常にTSMCの高い要求に応えてきた。中長期的な展開を考えた際、東京応化などニッチ分野での企業の成長が日本経済に与える影響は、一段と大きくなる可能性がある。

半導体の製造プロセスの後工程

　茨城県つくば市においてTSMCは、半導体の後工程に関する技術の研究と開発を進める。その背景には、日本政府からの要請に加えて、東京応化のように世界トップの生産技術を持ち高純度かつ微細な半導体部材などを生み出す日本企業との連携を進める狙いがあるだろう。

　まず、半導体の生産プロセスを簡潔に確認する。半導体の生産は3つのプロセスに分けることができる。（1）半導体の設計・開発、（2）前工程（集積回路の形成、ファウンドリー企業が担当）、（3）後工程（回路の切り出しやケースへの封入など）だ。（1）から（3）の順に、左から右へと流れるフローチャートを頭の中にイメージするとわかりやすいだろう。

　まず、半導体の設計・開発は、米国のアップルなど、一般的に「ファブレス」と呼ばれる企業が行う。例えば、米アップルはスマホやパソコンのICチップを設計、開発し、その生産をファウンドリーであるTSMCに委託する。アップルは設計と開発に注力することによって、生産施設の建設など負担を減らし事業運営の効率性向上を目指すことができる。

　前工程では、ファブレス企業である顧客の要請に基づき、TSMCはシリコンウエハ上に集積回路を形成する。特に、TSMCは集積回路の幅を小さくする微細化に注力し、顧客の要請に的確、かつ迅速にこたえてきた。TSMCは現時点で最先端といわれる回路線幅5ナノメートル（ナノは10億分の1）の生産ラインを確立した。同社は、次世代の2ナノメートルの回路線幅のチップ生産ラインの確立にも取り組んでいる。

　その結果、ファウンドリー分野でのTSMCの世界シェアは55％程度にまで拡大した。状況としては、世界の半導体産業の盟主の座が米インテルからTSMCにシフトしているように見える。TSMCが微細化を推進するうえで、東京応化は高純度のフォトレジスト供給者として重要な役割を担っている。

　3番目が後工程だ。後工程では、台湾の日月光半導体製造（ASE） や米国のアムコー・テクノロジーのシェアが高く、TSMCは後発といわれる。後工程では、ウエハを研磨し、切り出した集積回路をケースに封入するなどする。後工程では、メモリと演算装置を縦に積み上げるなどしてアップルなど最終製品メーカーが求める性能を実現することの重要性が高まっているようだ。

今、TSMCが東京応化などとの関係を重視する理由

　TSMCがさらなる成長を目指すために、前工程での微細化に加えて、3次元積層など後工程での技術の重要性は増している。特に、封入などに用いられる素材に関して、日本企業のシェアは高い。東京応化はその代表的企業だ。