半導体プロセスを書いてくためのまえがき

こんばんは、YKSです。
やっと1週間がおわり、明日から待ちに待った週末です。
明日の時間を使ってアウトプットを進めたいので、まえがきをざっくばらんに書いていきたいと思います。

まず、半導体業界の概観から書きます。
①市場規模(2022年予想)
・半導体デバイス市場:60~70兆円
・半導体製造装置市場:13兆円
・半導体材料市場:6~7兆円

②技術トレンド
・Logic : 微細化、EUVの歩留改善(主役はTSMC, Samsung, Intel, ASML)
・NAND : 3次元積層の増加(主役はSamsung, Micron, SK Hynix, Kioxia)
・DRAM : 微細化、3次元化への基礎研究(主役はSamsung, Micron, SK Hynix)

以下詳細です。長いので飛ばしても大丈夫です。

2022年の半導体デバイス市場規模は$600billion、つまり60~70兆円を見込んでいます。(https://www.google.com/amp/s/pc.watch.impress.co.jp/docs/column/semicon/1391/349/amp.index.html)
自動車業界は2021年に57兆円なので、それに並ぶ規模となっています。並びましたね。（https://gyokai-search.com/3-car.htm）

半導体業界の恐ろしいところは、まだ高成長市場であるということです。
2030年には>$13500billion、つまり現在レートで150兆円規模を見込む予想すら出ています。（東京エレクトロン中期経営計画より、https://www.tel.co.jp/ir/policy/mplan/）

あと8年で2倍に成長するの、、、？

恐ろしい市場です。今から就活する人は半導体業界を目指しましょう！

日本が強いとされている、半導体製造装置業界(WFE: Wafer Fabrication Equipment)も2022年には13兆円の市場に成長する予想です。（https://monoist.itmedia.co.jp/mn/spv/2112/16/news052.html）

やっぱり、半導体業界を目指しましょう！

これまた日本の強い半導体材料の市場規模も、2022年には$61.7billion、つまり6~7兆円規模となってます。(https://news.mynavi.jp/techplus/article/20210910-1969507/)

どれも景気がいいけど、やはり半導体デバイス市場にパイを持てない日本の成長は厳しいです。
頑張れキオクシア

次は技術トレンドについてです。
電子デバイスの脳になる計算機、Logicからです。
なんといってもTSMCが一人抜け、次いでSamsung、なんとか追いつくための良いスタート姿勢のIntelといった感じでしょうか。

Logic業界はファウンドリといわれる、デバイスを作ることに専念しているメーカーが実権を握ってます。
この分野では、TSMCがシェアの50%以上を握っており独走状態です。なんせ量産プロセスは5nmです。(実際の寸法は5nmではなく、あくまでも設計です。ややこしいので後日書きます。)

最近は独自チップを設計している、Apple(M1)やNvidia(GeForce)、パソコン好きならAMD(Ryzen)が有名ですが、作ってるのはTSMCです。ややこしい業界です。
Samsungもがんばっていますが、TSMCのプロセスに対して1世代遅れている印象です。

Intelは微細化競争では現時点で論外、3世代くらい遅れています。しかし、最近替わったCEOのゲルシンガー氏が良い感じです。もしかしたらワンチャンスあるかも、、、？

そして製造装置メーカーなのにLogicの微細化を律速しているASMLは特異です。
彼らが作るEUVは唯一無二で、生産量が少ないのが特徴です。年に50くらいが限界でしょうか？(でも、1台200~400億円とかだからめっちゃ売上高いわけですが)
このEUVはTSMCとSamsungの受注合戦状態です。
Samsungは希望数取れるかな？これほどデバイスメーカーの勝負を決めてしまう製造装置は、はっきり言って歪です。

詳細はまた今度書きましょう。

NANDはなんと言っても3次元積層です。
Micronが一番積めていて、2022年末には232層まで増やすそうです。
とにかく少ない面積で、たくさんのビット数を確保することがNANDのトレンドであり続けるでしょう。
メインアプローチは100層のを作ってから2つ重ねて200層オーバーを目指すのが各社の戦略です。
やっぱり100層超えると、一回で作り切るのは難しいようです。
Samsungだけ重ねずに一気に作ることに固執していたので、Samsungにしては出遅れました。ただ、すぐに追いつくでしょう。

しばらくは
①一回で削り切る層の増加
②重ねて2倍に層を増やす
ことで3次元化競争です！

DRAMは正直なところ、Samsungが抜けてる印象です。次いでSKとMicronでしょうか。
大きなブレイクスルーはありませんが、順調に微細化を続けています。一方で大きなブレイクスルーの種として、NANDのような3次元化にSamsungがアプローチをかけています。
近く、Samsung起点でNANDのような大きなトレンドが来るかもしれません。
ただし、3次元化には構造やプロセスなどで検討の余地ありですので、まだ試行錯誤が必要かもしれません。

まえがきのくせに長く書きすぎました。
最後まで読めませんよね、、？

半導体プロセスの話をかきながら、脇道にこの続きや詳細を書き連ねましょう。
引用のサイトを入れられていないものは、後日追記していきますごめんなさい。
おやすみなさい。