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TSMCとSamsungのEUV争奪戦の行方～“逆転劇”はあり得るか？：湯之上隆のナノフォーカス（33）（3/5 ページ）

» 2020年12月10日 11時30分公開

Samsung FoundryのEUVの現状

　先端ファブレスがキャパシティの争奪戦を行っているTSMCに対して、Samsungのファウンドリーは、現状では劣勢に立たされている。TrendForceが10月5日に発表したFoundryのマーケットシェア予測では、TSMCが55％であるのに対して、Samsungはその約30％の16％だった（図7）。

図7：2020年のファンドリーのマーケットシェア（予測値） 出典：TrendForceのリリース（2020年10月5日付）（クリックで拡大）

　また、12インチウエハー換算の月産キャパシティで、TSMCが120万枚超あるのに対して、Samsungは20万枚程度と思われる。しかも、EUVを使う7nmや5nmの量産に成功したと発表してはいるが、その規模が分からない。本当に大規模量産を行っているかどうかも疑問である。

　TSMCは、孔系にEUVを使うために2018年の1年間、7～8台のEUVに毎月6～8万枚のウエハーを露光してトレーニングを行ったと聞いている。毎月最大8万枚とすると12カ月で96万枚ものウエハーの露光を行い、廃棄処分にした上で、やっと2019年にN7＋に量産適用できた。つまり、未熟な露光装置のEUVを使いこなすには、ウエハー100万枚弱の練習が必要なのである。

　これに対して、Samsungは、EUVのトレーニングをどのようにして行っているのだろうか？　複数の関係者からの情報によれば、月産約50万枚の規模を誇る巨大なDRAMラインを月産数千枚～最大1万枚ほど間借りして、EUVの練習を行っているという。

　実際、Samsungが最先端のDRAMにEUVを適用しているという報道が多数あり、Samsung自身も2020年5月20日のニュースリリースで、「EUVで製造した第4世代の10nmクラスDRAMの出荷個数が100万個に達した」と発表している。

　しかし、これを真に受けるわけにはいかない。現在、DRAMは12インチウエハー1枚に1500個くらい同時に製造される。従って、そのウエハー枚数は100万個÷1500個／枚＝667枚となる。歩留り80％と仮定すると、その枚数は、100万個÷（1500個／枚×80％）＝833枚になる。つまり、100万個のDRAMは、月産約50万枚もの巨大なDRAMラインで、千枚にも満たない規模なのである。従って、Samsungが「EUVを使って製造したDRAMを出荷した」ことは間違ってはいないが、業界の常識に照らし合わせると、「EUVをDRAMの量産に適用した」とはとてもいえない。

Samsung Foundryの戦略

　Samsungは、2019年に「Vision2030」を発表し、2030年までに133兆ウォン（約12.4兆円）もの巨額資金を投じ、修士や博士など専門の人材1.5万人を採用し、TSMCを追い抜いて、ファウンドリーのリーダーになる目標を立てた（図8）。

図8：Samsungのファウンドリーにおける2030年までの目標 出典：Shawn Han (SVP team of Samsung Foundry), “SAMSUNG FOUNDRY GROWTH STRATEGY”, 2020年11月30日に開催された投資家向け発表資料より抜粋（クリックで拡大）

　また、前述した通り、Samsungの李在鎔副会長は2020年10月13日、ASMLを電撃訪問し、同社CEOのPeter Wennink氏およびCTOのMartin van den Brink氏らに、「2020年中にEUVを9台、2021年以降、毎年20台を導入したい」と直訴した模様である。

　しかし、いくら巨額資金を投入し、Samsungの実質的なトップが直訴しても、TSMCの要求で手いっぱいのASMLがSamsungにEUVを回す余裕などないと筆者は思った。

　実際のところ、Samsungのファウンドリーが生産している最先端のロジック半導体は、自社の新型スマートフォン「Galaxy」用アプリケーションプロセッサとIBMのスーパーコンピュータ用チップ程度しか見当たらない（図9）。NVIDIAやQualcommは、SamsungがEUVを使って量産する7nmや5nmの歩留まりが悪いためか、生産委託先をTSMCに変更してしまった（ただし、大幅な値引きを行ったため、Qualcommの再委託に成功した）。