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量子コンピューティング、先端チップ、日本は中国半導体に「首を突っ込む」ことを望んでいる

2024-09-12

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著者は米国のkaitan法律事務所のパートナー、han lijie氏です。

編集者 tencent technology su yang

米国が本土の半導体に「立ち往生」しており、それに僅差で日本とオランダが続いていることはよく知られている。

要約すると、それは、先端チップおよび先端チップに対応する製造装置の輸出管理に注力する。当初、先進チップの定義についてはまだ各関係者間に意見の相違があったが、米国からの継続的な圧力により、すべての関係者の基準は基本的に一致している。記事でも詳しく解説しています。

例えば、高度な製造装置に関しては、波長 193nm、解像度 45nm 未満、オーバーレイ精度 ≤2.3 の duv 装置が定められています。。 asmlnxt:1980i やニコン製 duv 露光機 nsr-s636e などの特定の装置モデルに対応します。

かつて、米国と日本やオランダなどの同盟国が中国本土に課した輸出規制は、セットとサブセットの関係に似ていた。米国の輸出規制は大きなセットであり、同盟国の輸出規制はサブセットですが、実施においては時折画期的な進歩が見られます。

米国の規制は、その管轄範囲が長いことで有名です。最も厳格な規則の 1 つは、品目比率が 0 の「外国製品直接規則」条項です。これは、つまり——を意味します。関連する機器が米国の技術に関与している限り、0%以上が米国の輸出規制の対象となります。

現在、各国は米国の輸出管理基準に従うだけでなく、さまざまな程度で基準を引き上げています。たとえば、オランダはリソグラフィー装置のライセンス基準を 1980i から 1970i などの以前のモデルに直接拡大しており、これが発効します。 9月7日。日本は昨年の半導体製造装置の輸出規制23品目を踏まえ、さらに新たに半導体関連5​​品目を輸出規制対象に追加し、9月8日から発効した。

日本、中国本土でのチップ管理を強化

前回の記事では、米国とその同盟国による輸出規制の関係と論理について簡単に説明しました。次に、日本が新たに追加した 5 つの輸出規制とは何なのかを見てみましょう。

原文の翻訳を見つけるのをお手伝いしました。おおよそ次のとおりです。

低温相補型金属酸化膜半導体集積回路 (cmos) を含む

走査型電子顕微鏡(半導体部品・集積回路の画像取得用)

量子コンピュータ

多層gdsⅱデータ生成プログラム(上記走査型顕微鏡関連技術で使用)

gaafet(all around gate transistor)構造の集積回路の設計・製造に必要な技術

5 つの条項は大きく次の 3 つのカテゴリーに分類できます。量子コンピューティング最先端の半導体特定の半導体

このうち、低温相補型金属酸化膜半導体集積回路(cmos)と量子コンピュータは、いずれも量子コンピューティングの範疇に属します。特に、低温 cmos の価値は量子ビット インターフェイス チップの消費電力を削減することにあり、これは量子コンピュータのさらなる集積化と小型化に役立ちます。

gaafet構造の集積回路の設計と製造に必要な技術は、一般的な用語では3nmおよび2nm関連の設計ソフトウェアと製造装置を指します。たとえば、samsungは3nmノードでgaafet構造を使用しています。もちろん、tsmcは2nmノードが適用されるまで待つ必要があります。特別な魔法があるのなら、なぜ 5nm と 7nm は gaafet 構造を直接採用できないのでしょうか?

走査型電子顕微鏡と多層 gdsii データを生成するプログラムは、半導体固有のものとして分類できます。走査電子顕微鏡は主にチップのテストに使用されますが、特殊な状況下では、5nm および 7nm プロセスのチップの製造を支援するリバース エンジニアリングにも使用できます。gdsⅱレイアウト設計ソフトウェアは、7nm および 5nm プロセスも支援できます。特殊な状況下でのチップの製造。

gds フォーマットのレイアウト、最終的なテープアウトに使用されるファイル、出典: インターネット

要約すれば、これまで、多くの国による共同輸出規制は、高度なチップ製造能力を備えた技術を直接対象としていたが、現在ではその対象が、高度なチップ製造を支援する従来の装置や技術にも徐々に拡大されている。

日本の輸出管理規則によれば、これらの技術は輸出管理の対象に含まれた後、すべての国および地域に輸出する際に事前にライセンスを取得する必要がありますが、通常、日本は米国などの他の国にライセンスを付与します。中国本土が狙われていると考えられる。

したがって、この行動は中国本土に対する輸出規制のさらなる強化として理解できます。

日本の半導体産業は米国に「ひどく打ち負かされた」

気になる人も多いと思いますが、日本とオランダは米国の輸出規制にノーと言えるのか?明らかに違います。

日本の半導体は第二次世界大戦後、米国の支援を受けてゼロからスタートし、政府主導の産業政策を採用し、積極的に対外輸出を行い、国内ではインセンティブを導入して1970年代に急速に成長し、米国と肩を並べた。 1980 年代の初期段階では、米国の業界は抵抗できませんでした。

1985年にnecは世界最大の半導体企業となり、当時は東芝と日立が世界の半導体企業トップ3を占めた。

1988年、世界の半導体企業の売上高は上位5社にランクされ、日本は上位3社を占めた。 出典: ガートナー

日本は半導体、鉄鋼、家電、自動車など多くの分野のアメリカ企業にとって大きな脅威となっており、アメリカは日本を封じ込めることにした。

貿易赤字の削減と米国の国内産業の保護において米国に協力するために、日本は1985年に円高に同意する必要があった。翌年、日本は日米半導体協定に署名した。その後、日本はどんどん後退し、半導体市場は米国に支えられて徐々に侵食され、主戦場はdramメモリチップとなった。

1992年までに、韓国のサムスンが世界最大のメモリチップメーカーの地位を掌握し、日本企業の地位は徐々に崩壊し、1992年以降の日本の大企業の統合や合併・買収も相まって、日本の半導体産業の世界的な地位は疎外された。 21世紀には、その一部は資金豊富なアメリカ資本に吸収されました。 1988年当時、日本の半導体企業の世界シェアは約50%だったが、現在は10%を切っている。

前世紀の最後の 10 年間、世界的な半導体企業は次世代に焦点を当ててきました。露光機製造では、国内の露光機メーカーが衰退しているにもかかわらず、米国は日本のニコンとキヤノンが主導的な立場にある。、技術と市場を提供し、最終的には日本企業は完全に世界のリーダー的地位を失いました。

ニコンフォトリソグラフィー機の高精度アライメントシステム、出典:ニコン

こうした歴史があるからこそ、米国は2022年から中国へのフォトリソグラフィー装置の輸出を制限するようオランダに圧力をかけてきたが、asmlはジレンマに陥っているが、従わざるを得ない。

さまざまな歴史的理由により、最も収益性の高いチップ設計分野では日本企業はほとんど存在しませんが、長期の蓄積が必要で短期生産が遅いフォトレジストなどの材料や装置などの分野で強みを持っています。学期の結果。この点において、日本の企業と製品は長年にわたって世界の半導体産業チェーンに深く組み込まれており、ヨーロッパ、アメリカ、アジアの企業と切っても切れない経済的および技術的協力関係を築いています。

世界の産業チェーンにおける日本企業の割合から判断すると、日本と米国は世界最大の半導体装置の供給国であり、「痩せたラクダは馬よりも大きい」理由が説明されています。

半導体市場代理店トレンドフォースが日本半導体協会のデータを引用して発表したところによると、2024年1月から4月までの国内半導体製造装置の累計売上高は1兆3,870億7,900万円となり、前年同期比9.4%増となり、過去最高を記録した。期間。日本の半導体製造装置の世界シェア(売上高)は30%で、米国に次いで世界第2位となっている。

米国の支配下で、日本は半導体設計や先端製造の分野での地位を失った。日本が米国の戦略に従わなければ、依然として豊かで実りある設備・素材産業を維持することができ、米国の報復に耐えることはできないだろう。

日本は発言権を奪いたい

米国は日本の半導体産業を支援し、日本の半導体産業を「叩きのめした」こともあるが、米国の輸出規制に従うという日本の本筋には影響しない。

1950年代、日本はパリ調整委員会に参加し、ソ連などに対して製品・技術規制を実施した。 1987年、日本の東芝がソ連に先端工作機械を輸出したことは、ソ連の軍事産業の発展を促進し、米国の強い不満を引き起こした。それ以来、日本政府はこの分野で米国に非常に協力的である。多くの日本の多国籍企業も、米国の制度に沿った輸出規制を確立しています。

2019年以来、米国は中国本土の科学技術の発展を抑制するための主な手段として輸出規制を利用しており、それどころか、中国本土の急速な発展と相まって、日本とヨーロッパの企業に大きなビジネスチャンスをもたらしている。 2020年と2021年の半導体産業の成長は、日本の対中輸出は2021年に増加し、ピークに達すると予想される。税関データによると、2021年の日本の中国本土への半導体装置輸出は120億ドル近くとなった。

日本の主要半導体製造装置・材料メーカーの2020年度業績、出典:日経中国語ウェブサイト

これには当然米国の政財界に強い不満が生じた。米国は2022年から輸出管理のための多国間調整メカニズムを積極的に導入することになる。米国は、日本、オランダ、韓国などが米国と協力して、米国が規制しようとする品目や技術を共同で阻止することを期待している一方で、中国本土に対する規制の実効性を確保することになる。 、そしてその一方で、日本、オランダ、その他の国々が輸出規制市場によってアメリカ企業の譲歩を飲み込むことを防ぐことになります。

特に2022年10月以降、米国は中国本土での先端集積回路製造に包括的な制限を課しているが、本土のチップファウンドリ企業は米国で製造された先端プロセス機器を入手するためにライセンスを必要としているが、ほとんどのライセンス申請は機器の側面では同時に承認されていない。日本に圧力をかける。

米国の圧力を受けて日本政府は2023年3月、23種類の高性能半導体製造装置を輸出規制の対象とする規則案を発表し、同年7月に正式施行された。管理対象製品は、洗浄装置3品目、成膜装置11品目、熱処理装置1品目、フォトリソグラフィー装置4品目、エッチング装置3品目、検査装置1品目です。これは米国の規制内容と非常に一致しています。

表面上、日本の規則は特定の主体を対象としたものではなく、すべての国と地域に適用されるが、主要顧客のほとんどは中国本土にあり、米国の輸出規制に協力することが目的だ。

2024年改正は9月8日に発効する。特定規制品目の一部は米国の輸出規制品目と完全に一致する。、顕微鏡関連品などの一部の品目は日本の有利で特徴的な製品であり、これは日米間の調整の結果も反映しています。持っていないものと持っているものも制限する必要があり、閉ループが形成されます。

機器メーカーの友人と個人的にやりとりしていましたが、米国と規制を調整することも、輸出規制における主導権と発言権を取り戻すための重要な措置の1つである。

この見かけ上の輸出管理強化は、実際には前向きなシグナルだ。以前は、日本とオランダが関連機器を規制していなくても、米国が明確な基準を持っていた場合、米国が許可しない場合、関連する輸出品は米国に許可を申請する必要がありました。国内企業の輸出に悪影響を及ぼす可能性がある。米国とその同盟国との間には、本国が規制を実施した場合、同盟国である米国は介入しないという通例がある。

つまり、日本やオランダなどの企業が半導体製造装置に輸出許可制限を課した場合、その認可・不許可の権限は企業に依存することになる。

制御戦略: 最初に締め、次に緩め、次に水を放出します。

2019年以降、米国は中国本土の半導体産業に対する輸出規制を段階的に実施しており、日本や欧州の企業はその恩恵を大きく受けている。

『日経アジア』によると、日本の財務省の統計によると、2024年1月から3月までの日本の半導体製造装置輸出の半分は本土向けに販売された。 2024年1月から3月までの本土への半導体製造装置、部品、フラットパネルディスプレイ製造装置の輸出額は前年比82%増の約33億2000万ドルとなり、2007年以来の記録を樹立した。このうち、日本の半導体製造装置の中国本土向け輸出に占める割合は3四半期連続で50%を超えている。

データの観点から見ると、日本は中国本土で2番目に大きな半導体製品の供給国であり、中国本土は日本の半導体製造装置の最大の輸出国である。

歴史的には、日本の半導体企業が米国との競争に失敗した後、1990年代に華紅necが中国本土への投資を試みた。

家庭用電化製品を例に挙げると、日本の車載用チップ、パワー半導体、センサーは依然として世界最高レベルにあり、中国本土は主要市場の1つです。日本には半導体材料と装置の豊富な蓄積があり、本土の半導体製造業界にとって不可欠な上流供給として半導体製造企業に広く使用されています。半導体材料の分野では、日本企業が半導体材料の市場シェアの50%以上を占めており、一部の材料は市場を支配している。

言い換えれば、日本は特定の素材において世界の産業チェーンに影響を与えることができるということだ。日本は2019年7月、フッ素含有ポリイミド、高純度フッ化水素、フォトレジストなど3種類の半導体材料の韓国への輸出を制限した。

日本企業が得意とする半導体装置カテゴリーは小規模な市場が多い一方、フォトリソグラフィー装置やエッチング装置などの大きな市場は欧米企業が独占しており、日本企業の大陸市場への依存度は高い。

日本と中国本土の産業は、中国と米国の半導体競争という観点からは、ある程度相互補完的であると言える。日本とeuの企業は、本土市場をめぐる競争において、ある程度の競争力を持っている。本土市場は巨大であり、十分な資金がある。日本と地元地域はより相互補完的であり、協力の余地が大きい。

顧客スポンサーを「絞める」ことは日本の半導体産業の利益にならない。

日本企業が直面するジレンマは、一方では米国の同業他社と熾烈な競争をしているが、他方では本土の輸入市場に依存しているということであり、米国が日本の参加を要求したことでジレンマに陥っている。その世界的な封じ込め戦略。

最大の輸出市場である中国本土に面する日本の輸出規制は、米国の規制ペースに追随してより厳しくなり、その後、本土への輸出を維持するために適時に発行されることが予想される。

業界全体の背景の観点から見ると、米国は 2022 年 10 月からほぼ 2 年間、中国本土の高度な製造プロセスを管理してきました。当時、14nm チップはまだ比較的先進的な技術でしたが、現在では 7nm チップが非常に一般的になってきました。本土の企業によって設計されたものはすでにかなりの数があり、weilai、ideal、xpeng などの一連のスマート運転チップが含まれており、それらはすべて tsmc によって製造されています。ファイナル米国が依然として14nmレッドラインを厳格に遵守しているかどうかは、将来的にはさらに大きな変化が生じる可能性があり、それは日本とオランダの機器企業に第一線の機会を与えることにもなる。

反撃方法も気になりますよね?

日本の半導体業界では比較的ボトルネックが少ないため、目に見える手段で報復される可能性は低いです。日本企業が中国本土からレアアースを購入するライセンスの発行を拒否。しかし、本土の半導体産業へのダメージを軽減する観点から、農産物や水産物など特定分野に関税対抗措置が発動される可能性が高まる