＜なぜ半導体の「後工程」が重要なのか＞
半導体の製造工程は、大きく「前工程」と「後工程」に分けられます。
前工程では、ウエハー上に微細な回路を形成します。
これまでは回路の線幅を小さくし、一つのチップにより多くの回路を載せることで性能を高めてきました。いわゆる「ムーアの法則」が示してきた進化です。
しかし、微細化は物理的・経済的な限界に近づいています。
さらに小さな回路をつくるには、莫大な研究開発費や設備投資が必要になり、費用対効果が悪くなっています。
そこで重要性を増しているのが後工程です。
従来の後工程は、完成したチップを組み立てて最終製品にする工程と考えられていました。
現在は、複数の異なるチップをレゴブロックのように組み合わせ、全体として一つの高性能な半導体をつくる「先端パッケージング」の技術が注目されています。
複数のチップを組み合わせる際には、接着、絶縁、放熱、反りの抑制など、さまざまな課題が生じます。
これらを一社の材料や技術だけですべて解決することは難しく、材料メーカー、装置メーカーなどが協力する必要があります。
日本には後工程の各分野で強みを持つ企業が多くあります。
レゾナックは、それらの企業をまとめ、業界全体の技術力を高める旗振り役を担おうとしているのです。
＜JOINT2：2.5次元・3次元実装の技術を開発＞
「JOINT2」は、次世代半導体パッケージの技術開発を共同で進めるためのコンソーシアムです。
複数のチップを平面に広く並べると、チップ間の距離が長くなり、データ伝送の効率が悪くなる問題があります。
そこで、チップを平面だけでなく縦方向にも積み上げる2.5次元実装や3次元実装が重要になります。
JOINT2では、こうした先端パッケージングに必要な材料、装置、製造技術を参加企業が持ち寄り、共同で開発と評価を進めます。
＜JOINT3：パネルレベルパッケージの量産技術を開発＞
「JOINT3」では、より大きな四角形のパネルを使った半導体パッケージの量産技術開発が進められています。
一般的なウエハーは円形です。
円形のウエハーから四角いチップやパッケージを切り出すと、周辺に利用できない部分が発生します。
これを四角いパネルに置き換えられれば、面積を効率よく使い、一度により多くの製品をつくれる可能性があります。
ただし、円形のウエハーは圧力などを均一にかけやすいという利点があります。
単純に四角形へ変えればよいわけではなく、反りや均一性、製造装置などの課題を解決しなければなりません。
JOINT3は、こうした量産上の課題を複数企業で解決しようとする取り組みです。
このほか、米国にも「US-JOINT」と呼ばれる実証・共創の場を設けています。
顧客に近い場所でニーズを把握し、日本企業の技術を組み合わせて解決策を提案する狙いがあります。
＜他社と協力すると、利益を分けることにならないか＞
共創には疑問もあります。
優れた技術を一社で独占できれば、その会社がより大きな利益を得られるかもしれません。
他社と共同開発をすれば、自社だけで得られたはずの利益や情報を分けることになる可能性もあります。
ただし、現在の先端半導体が抱える課題は、一社だけでは解決しにくくなっています。
レゾナックは約10の強い製品群を持つとされますが、それでも必要なすべての材料・装置・製造技術を自社だけでカバーできるわけではありません。
コンソーシアムには、レゾナックにない技術を持つ企業が参加します。
各社の役割が補完関係にあるため、自社の利益を単に他社へ譲る構造とは限りません。
一社では実現できない技術を各社が協力して完成させ、市場そのものを拡大し、参加企業全体が利益を得る。
その中心でレゾナックが顧客との接点や技術情報を得られるのであれば、長期的には大きな競争力になる可能性があります。
＜共創が必ず勝つとは限らない＞
もっとも、コンソーシアムに参加していることだけで、将来の成長が約束されるわけではありません。
特定の技術課題を一社で素早く解決できるのであれば、その分野に特化した企業の方が強い場合もあります。
反対に、材料、装置、製造工程など複数の領域をまたぐ複雑な課題であれば、幅広い企業が参加するコンソーシアムが有利になるでしょう。
最終的には、TSMCなどの顧客が次世代チップにどの材料や製造方法を採用するかによって勝敗が決まります。
コンソーシアムに参加していない企業や、別の企業連合との競争も考えなければなりません。
レゾナックを見る際は、共創の枠組みそのものを評価するだけでなく、実際にどの技術が採用され、量産と売上につながったかを確認する必要があります。
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