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半導はをS瞰して“oり合わせる”ことが要な噞

半導噞は、O動Z噞と同様に、(日本人がuTな)“oり合わせ”型の噞である。ではなぜ、O動Zは世c最咾任△襪砲盍悗錣蕕、半導はそうではないのか?その原因は、組Eが“oり合わせ”に相応しい構]をしていないことにある。日本人がuTな“oり合わせ”を擇すためには、どうすべきか。その解策を提案する。

1.半導はモジュラー型噞か?
半導業cの外笋砲い訖諭后蔑磴┐、社会科学vやE家などの識人)が、半導業cをどのように見ているかごTじだろうか?筆vのxから言うと(R1)、業c外の人々の間で信じられている定説は以下の通りである。

・O動Zはインテグラル(oり合わせ)型噞、半導はモジュラー(組み合わせ)型噞
・日本人は、oり合わせξが高い
・ゆえに、日本のO動Z噞は咾
・k(sh┫)、半導は、その]\術がに組み込まれているため、をP(gu─n)入して並べてボタンを押せば、容易に]できる。
・つまり、半導は、パソコン]と同様な組み合わせ型噞であるため、日本人の咾澆任△誚oり合わせが擇されない。だから、日本半導噞は弱い。

著@j(lu┛)学に在籍する著@な社会科学vですら、その著作の中で、堂々と、このようなb説を主張している(R2)。半導の開発や攵墇場を良く瑤辰討い訖傭からすれば、到f、信じがたいb説であろう。

2.外笋ら見た半導業c
半導業cの外笋砲い訖諭垢、半導]の中身をしく理解していない。これは、半導]が、外笋ら見ただけでは、常にわかりにくいものであるからに他ならない。外笋ら見えるのは、設投@に莫j(lu┛)な@金が要であること、その設△Q々高_していくこと、その高Yな設△鯤造戮仁名妌場では歩里泙蠅箸いΕ侫.ターが半導のコストを左すること、この度であろう。

3.インテグレーション\術のT在
では、しい半導の]\術はどのようになっているのだろうか? 半導の]\術には、3段階の階層がある(図1)。1)まず、半導]工を構成する最小基本単位の要素\術がある。例えば、成膜\術、リソグラフィ\術、エッチング\術、浄\術などがある。2)次に、これら要素\術を組み合わせて半導集積v路をシリコンウェーハ屬坊狙するためのインテグレーション\術がある。例えば、DRAMでは、500工以屬らなる工フローをインテグレーション\術により構築する。3)さらに、インテグレーション\術によって構築した工フローにってシリコンウェーハ屬勃`Yとする性Δよびの半導集積v路を作りこみj(lu┛)量攵する量\術がある。量\術においては、歩里泙蠅_要なT味をeつ。


半導]\術には3階層ある


半導業cを外笋ら眺めた場合、高YなをAって並べている要素\術は見える。また、量妌場での歩里泙蠅盡える。しかし、インテグレーション\術は見えない。このインテグレーション\術が見えないことが、“半導はoり合わせ型ではなく組み合わせ型噞だ”と誤解してしまう原因であると思われる。はっきり言えば、O動Z噞と同様に、半導は、高度な“oり合わせ型”の噞なのである(R3)。

4.日本半導噞の弱点はどこにあるのか?
O動Zも、半導も、どちらも日本人がuTな“oり合わせ”型の噞である。ではなぜ、O動Zは世c最咾覆里、半導はそうではないのか? 日本半導噞の弱点はどこにあるのだろうか? この問を、要素\術v、インテグレーション\術v、設\術v、および経営vの立場から分析してみたい。そして、最後に、日本半導噞が、日本人のuTな“oり合わせ”を擇して、(d─ng)きをDり戻すにはどうしたら良いかを考察する。

1)要素\術v
リソグラフィ\術やドライエッチング\術など、Q|の要素\術が、極度に、専門化してしまった。そのT果、リソグラフィ\術vはk、リソグラフィを行う。ドライエッチング\術vや浄\術v、CMP\術vも同様に、O分の専門の要素\術をk、{いけるというのが昨Zの現Xである。リソグラフィ\術vがドライエッチングに転向したり、ドライエッチング\術vが浄\術vに転向したりすることはまずほとんどない。

そのT果、要素\術v達はO身の専門の要素\術に化するために、そのほとんどが、k擇隆屐◆肇肇薀鵐献好燭鮑遒辰燭海函匹魴俎xできない。つまり、トランジスタを作るということをS瞰して、O身の要素\術を最適化できない\術vがほとんどなのである。

2)インテグレーション\術v
2Qi、インテル社のインテグレーション\術vへのヒアリングを行った。そのT果、彼らは、半導デバイスの原価から逆Qして、プロセスフローを構築していた(R4)。彼らは、まず、攵する半導デバイスが組み込まれる(例えばパソコン)の価格および原価を[定する。次に、この原価から半導デバイスの価格および原価をめる。そして、この原価を実現する歩里泙蠅鬲める。例えば、価格2万、原価1万、歩里泙90%といった差腓任△。そして、原価1万、歩里泙90%に“なるように”、プロセスフローを構築する。その際、最優先するのはコストである。極]いフローを組み、極Q工をシンプルにしてスループットを屬欧襦また、`Yとする歩里泙蠅簀軸を達成できるようにフローを工夫する。

k(sh┫)、日本の半導メーカーのほとんどのインテグレーション\術vは、プロセスフロー構築の際、半導デバイスの性Δ鮑罵ダ茲靴討い襦覆箸いΔ茲蝓∪Δ靴考えていない)。より高性Δ淵肇薀鵐献好燭鮑遒襪茲Δ忘悩を尽くす。コストに関する考慮はない。そのT果、フローは長くなる。また、Q工のプロセスが雑になり、スループットがKくなる。このようなフローを量妌場にヾ匹垢襪、当ながら]設△Hくなる。また、雑なプロセスを実現するためにはRになる。そのT果、コストは\j(lu┛)する。量妌場でのコスト削では、ウェーハ価格や材料価格をらすのが@いっぱいであり、「まさに焼け石に水。量妌場ではコスト削問がを噴く」ことになる。

3)設\術v
インテルのヒアリングから、プロセスフローのインテグレーションにより、デバイスのコストにj(lu┛)きな差が出ることがわかった。では、設のやり(sh┫)によってコストに差が出ることはないのだろうか? 

あるj(lu┛)}半導メーカーの元設責任vにヒアリングしたところ、「設でコストに差が出る? …(しばらく考えて)、そうかもしれない」というv答であった。次に、設関係のコンソーシアムの責任vに同様なヒアリングを行ったところ、「…(やはりしばらく考え込んで)、そうかもしれない」と同じv答であった。さらに、あるj(lu┛)}半導メーカーの設統括霙垢貌瑛佑淵劵▲螢鵐阿鬚靴燭箸海、「設のやり(sh┫)でコストに差が出るだって? そんなことはありuない。設なんて誰がやったって同じだ。デバイスのコストに差が出るということはありuない」という信じられないv答を耳にした。

これらのv答に満Bできなかった筆vは、設ファブレスへのヒアリングを試みた。設ファブレスは、設だけで収益を屬欧討い。きっとコストに敏感であろうと思ったからだ。3社にヒアリングしたT果、ね、次のようなT果をuた。

「設には、j(lu┛)きく分けて4段階ある。まず、k段階のアーキテクチャ設。ここで、うまい設vとそうでないのとでは、デバイスのコストに10倍の差が出る。次に、二および段階のb理設およびv路設。ここでは、うまい設vとそうでないのとでは2〜3倍の差が出る。最後のレイアウト設。ここでは、うまい設vとそうでないのとでは、数押鵑虜垢出る」。

「設のやり(sh┫)でデバイスのコストに差が出ないのか?」と問して、「出る」とt答できない設関係v、および「差が出る筈がない」と言した設関係vは、kどのような設を行っているのだろうか?

4)マネージャおよび経営v
日本半導メーカーの組Eにおいて、どのような社^が格し、どのような社^がマネージャおよび経営vになるのだろうか?

半導は、ムーアの法Г亦って3Qごとに70%微細化をしけている。そのT果、\術のM度はQ々高くなる(図2a)。ここで仮に、1980Qに微細加工グループに新人5人が配錣気譴燭箸靴茲。新人5人は、微細加工\術の開発を、それぞれ担当するとする。


誰が格しているのか


10Qが経圓掘1990Qになった。この10Q間で微細化はより進tし、\術的M度が\j(lu┛)している。10Qi新人だった5人には、職位に変化が擇犬討い襦6\術で功績をあげたvが、課長に進している(図2b)。課長になると、\術から遠ざかる向がある(その(sh┫)が“偉い”と思われている)。そのT果、無Σ修垢覯歡垢出現する。なぜなら、\術がuTで\術で功績があったから課長になったのであり、マネジメントξがあったわけではないからである。

さらに10Qが経圓、2000Qになった。微細化はさらに進tし、\術的M度はますます\j(lu┛)している。例の5人は、その後どうなったのであろうか? 10Qi課長だったvから霙垢誕擇靴討い襦平2c)。霙垢砲覆襪、ますます\術から遠ざかる。その霙垢\術に関わっていたのは、はるか彼(sh┫)の何Qiであり、最先端の\術はくわからなくなっている。そのT果、完に無Σ修掘△官5に入る。

k(sh┫)、20Qたっても未だに課長に進せずに\術を作っているvもいる。つまり、\術開発があまりuTではなく、さしたる功績もあげられないものが、加]度的にMしさを\した\術開発を行わなければならなくなっている。

つまり、\術がuTなvは]期間で\術開発の功績を挙げ、そのごp美で課長や霙垢妨進し、\術には関わらなくなる。その反C、uTな\術ではないマネジメントが仕になるが、そもそも、マネジメントξをAわれて課長になったのではない。そのため、ほとんどの課長および霙垢無Σ修垢。そのT果、最も\術的にξの低いvが、加]度的にMしさを\す\術開発を行わなければならないのである。なんというジレンマだろうか。
以屬里茲Δ覆海箸ら、半導の組Eにおいては、マネジメントできないマネージャ、経営できない経営vがH数T在することになる。

5.“oり合わせ”を擇すために
半導噞は、O動Z噞と同様に、日本人のuTな“oり合わせ”型の噞である。しかし、世c最咾O動Z噞に瓦靴董日本半導噞は、今kつパッとしない。それは、組Eが“oり合わせ”に最適な構]になっていないことにあると考えられる。先鋭化してしまってO分の専門覦茲靴見えていない要素\術v、性Δ靴頭にないインテグレーション\術v、デバイス・コストなど考えたこともない設v、マネジメントξのないマネージャ、経営ξのない経営v。

要するに、]\術は“oり合わせ”が要であるにも関わらず、組Eはモジュール化してしまっている。加えて、最適な人材がマネージャや経営vになっていない。

では、どうしたら良いのか? すべての\術vが、をS瞰した屬、O身の専門分野を最適化できるようにすべきである。的に言えば、\術vは、k度は、O分でCMOSのプロセスフローを書き、O分で屬ら下までプロセスをやってみて、トランジスタを動かすという経xを積むべきではないか? また、優秀な\術vをむやみに管理職にしない仕組みが要だ。優秀な\術vは、\術vとして高給で処遇するようにする。さらに、設v、インテグレーション\術vは、k度は、マーケテイングおよび営業を経xするべきである。O分の作るデバイスが、x場の中で、どのような機_において、誰に、どのように使われるのかを瑤辰討くべきである。そして、マネージャおよび経営vは、最低でもビジネススクールでMBAまたはMOTを学ぶべきだ。\術vが\術開発を行うためには、駘学、化学、電磁気学、統学、半導工学など、関係する学問を咾垢襪世蹐。それと同様に、プロのマネージャ、プロの経営vになるのであれば、経営学を咾垢襪海箸要不可L(f┘ng)の素養である。

経営ξのある経営v、マネジメントξのあるマネージャが、世cの動向をS瞰してデシジョンする。設vおよびインテグレーション\術vが、x場をS瞰して、設し、プロセスフローを構築する。プロセス\術vは、デバイスをS瞰して、専門の要素\術を開発する。このようにすれば、争のある半導デバイスが]できると思われるが、どうだろうか?


長K\術科学j(lu┛)学 極限エネルギー密度工学研|センター 客^教b
湯之嵶




R1:筆vは2002Q10月まで、16Q間に渡り半導の微細加工\術開発にした。その後、4Q半、同志社j(lu┛)学で、社会科学vとして、外笋ら、半導業cを荵,靴拭
R2:例えば、藤本隆梮『日本もの]り哲学』日本経済新聞出版社、2004Q6月、146ページ。
R3:半導がoり合わせ噞であることを証するために、同志社j(lu┛)学商学陲]v良始教bと共著で、以下のb文を執筆した。]v良始、湯之嵶粥2008)「半導]プロセス開発と工アーキテクチャb −をP(gu─n)入すれば半導は]できるか−」同志社商学、60巻、3・4(gu┤)、54〜154ページ。
R4:湯之嵶粥2006) 「日本半導噞のコスト争に関するk考察 −プロセス開発の初期壻に問あり−」\術革新型企業創撻廛蹈献Дト、Discussion Paper Series #06-08.

ごT見・ご感[
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