アメリカ、日本、イ・ジェヨンも関心…半導体の「調整」とは?

李在鎔会長が天安の半導体パッケージ工場を視察している。 サムスン電子提供

全世界が半導体パッケージング(後工程)のハイテク競争に参加しています。

ファウンドリー(半導体の受託生産)は台湾のTSMC、メモリー半導体は韓国のサムスン電子とSKハイニックスと圧倒的な世界シェアを確保しながらも、パッケージング市場で絶対的なリーダーは存在しない。

特に、半導体技術革新の限界が迫る中、高度な技術が求められるパッケージング市場の需要が高まっています。

成長する包装市場…世界に絶対的な力はない

半導体製造工程。 SK ハイニックス ニュースルーム提供

インダストリー8によると、半導体の生産は主に△設計△生産△パッケージングを伴います。 設計・製作を前工程、包装を後工程といいます。

通常、メモリ半導体の設計と製造をサポートするのは 1 社だけです。 メモリを持たない半導体(半導体システム)は、専門会社が設計・製造を担当。 デザイン・バイ・プロセスを「ファブレス」、生産を「ファウンドリー」と呼びます。

半導体生産の世界市場シェアは、ファウンドリーが 70%、メモリ半導体が 30% に分かれています。 ファウンドリー分野では TSMC が 56%、メモリ半導体分野ではサムスン電子と SK ハイニックスが 70% の世界シェアを占めています。 どのカテゴリーでも圧倒的なナンバーワンの座があります。

一方、半導体パッケージングは​​、以前のプロセスに比べてあまり注目されていません。 実際、「ナノメートル(nm・10億分の1メートル)」や「歩留り(不良品を出さずに成功する割合)」といった先端技術の競争が行われていました。

しかし、今は気分が変わりつつあります。 実際、半導体技術の革新はピークに達し、限界に達しています。同時に、高性能半導体の需要が高まるにつれて、パッケージング技術が不可欠になっています。 現在、コンディショニング能力が半導体の性能を決定します。

さらに、世界の包装市場には絶対的なプレーヤーはいません。 1位の台湾のASEの世界シェアは30%、2位のアメリカのAmkorは15%。

もちろん、パッケージング市場は参入障壁がないわけではありません。 しかし、半導体が「産業の米」と呼ばれる状況で、メモリーやファウンドリーとは異なり、パッケージングは​​まだ市場で圧倒的なNo.1を獲得しておらず、市場が成長しているという点で魅力的です。 市場調査会社のガートナーは、世界の包装市場は2025年までに649億ドル(約85兆ウォン)に達すると予測しています。

梱包とは…建物の「容積率」に似ています

半導体パッケージの種類。 SK ハイニックス ニュースルーム提供

パッケージングとは、シリコンウエハーから単一の半導体を切断し、それを電子デバイスに組み立てることができるように販売するプロセスを指します。 これにより、△機械的保護△電気的接続△機械的接続△放熱の4つの主要な役割を果たします。

複数の半導体を1つのパッケージに積み重ねる「縦積み」方式と、横に貼り付ける方式があります。 横積みではパッケージサイズが大きくなるため、縦積みが主流です。

建築では、容積率が高いほど静電容量が大きくなり、電気信号の伝達経路が短くなるため、建物と同じように半導体を縦に積み上げた場合に有利となります。

ただし、包装自体の厚みを増してはいけません。 したがって、半導体の厚さを薄くしなければならない。 これにより、半導体製造の難易度が上がります。 これは半導体が薄いほど、製造工程での物理的な衝撃に弱くなるためです。

また、パッケージング試験では、縦積みされた半導体のうち1つだけが不良で他の半導体が良品であっても、パッケージ全体を廃棄する必要があります。 全体的な歩留まり (欠陥のない許容可能な製品の割合) は比較的低いです。 したがって、パッケージ技術は、半導体の歩留まりと性能において重要な役割を果たします。

アメリカ、サムスン、SKハイニックスも「ハイテクパッケージング」に注目

半導体パッケージングの重要性が高まるにつれて、米国と日本は全国的な注目を集めています。

ファブレス大国である米国は、ファウンドリーの生産拠点を吸い上げながら、半導体支援法で半導体覇権を露骨に示している。 私たちは、最初のプロセスだけでなく、最終的なプロセスにも関心を隠しません。

米国商務省は2月28日(現地時間)、半導体支援法に基づく補助金の詳細な支援計画を発表し、「サプライチェーンの集中」リスクを軽減するための生産設備投資を強調した。 同時に、彼は「ハイテクパッケージ」部門を指摘し、「この部門に世界最高の技術と生産能力を装備することが、米国の将来の競争力を強化するための鍵となる」と説明した。

米国との協定で半導体産業が崩壊した日本も、反撃に苦しんでいる。 日本の読売新聞は、半導体パッケージ産業を「半導体で日本が勝てる最後の分野」と呼んだ。

実際、日本には世界1位の実装基板であるイビデンと2位のシンコーがあり、イビデンとシンコーは、パッケージに20個の半導体を積層する技術で優れた競争力を持っていると評価されています。 TSMC の日本への投資決定の背景には、これらの企業の存在が役割を果たしたという分析の理由もあります。

韓国の Samsung Electronics と SK Hynix も、高度なパッケージングの重要性を認識しており、投資を惜しみません。

サムスン電子のイ・ジェヨン会長が先月17日、天安と温陽のキャンパスを訪問した。 高度なパッケージング技術が適用された半導体生産ラインを見直し、次世代半導体パッケージングの競争力とR&D(研究開発)力について経営陣と話し合いました。

特に李会長は、人材育成と将来の技術投資に躊躇すべきではないと強調した。 パッケージング技術の重要性と投資を強調していると解釈されます。

SK Hynix はまた、米国に 150 億ドルを投資して、高度なパッケージングおよび R&D センターを建設する予定です。 SKグループの崔泰元(チェ・テウォン)会長は昨年、ホワイトハウスでジョー・バイデン米大統領とテレビ会議を開き、直接投資計画を明らかにした。

「すべての半導体プロセスがますます重要になっている」と業界筋は語った。

Miyazaki Yumiko

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