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湯之上隆「電機・半導体業界こぼれ話」

TSMCの米国工場建設計画も米国の半導体製造強化策も破綻すると予想される根拠

文=湯之上隆/微細加工研究所所長
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TSMCのサイトより

加熱する半導体投資と各国の補助金

 半導体の世界はタガが外れ、どこか狂っているのではないか――。

 ハーメルンの笛吹きに踊らされるネズミたちが日々、増えている(図1)。半導体メーカー各社の投資は過熱し、各国や地域の半導体強化策への補助金も異常な金額となっている。台湾TSMCは2021年から3年間で1000億米ドルを投資する。今年2021年だけで300億ドル投資する。このなかには米国のアリゾナに建設する5nmのファンドリーも含まれている。加えて日本の熊本に8000億円規模の工場をつくることを10月14日に発表した。

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 韓国サムスンは2030年までにファンドリー分野だけで約16.5兆円投資する上、仮釈放された李在鎔副会長は今後3年間で240兆ウォン(約23兆円)を投資すると発表した(合計で約40兆円となる)。さらに、米国でも170億ドルのファンドリーの建設を申請している。韓国SKハイニックスは月産80万枚のファンドリー建設および部素材クラスターなどに、120兆ウォン(約12兆円)を投資する。

 米インテルは240億米ドルを投じてアリゾナにCPU用とファンドリー用の2つの工場を建設するとともに、欧州に今後10年間で約10兆円を投資すると発表した。米マイクロンは、今後10年間で1700億ドルを投資する計画を発表し、日本を含む各国政府に補助金を出すよう要請している。

 このような半導体メーカーに対して、米国は3年間で520億ドル、欧州は10年間で約17兆円の補助金を投じようとしている。中国は2014年以降合計で15兆円以上を助成し、韓国は「K半導体ベルト」を構築し、10年間で約50兆円を投資するサムスンやSKハイニックスへの優遇税制などを行う。そして日本も、TSMCが建設する熊本工場について4000~5000億円を支援すると報道されている。

ぎくしゃくし始めた米国の半導体政策

 ところが、米国の半導体製造強化のための政策がぎくしゃくし始めた。事の発端は、米商務省のレモンド長官が2021年9月23日、一向に半導体不足が解消しないために、TSMC等に対して「(もし520億ドルの補助金を投じる法案を成立させたいのなら)半導体の出荷に関する詳細な情報を45日以内に提出せよ」というような内容の発言を行ったことにある(10月21日付日本経済新聞)。この商務長官の発言は、TSMC等に対する恫喝ともいえる。しかし、このような脅しにTSMCが屈することはないだろう。

 本稿では、まず、TSMCやサムスンが米国にファンドリーを建設することになった経緯から今日までを振り返る。その上で、TSMC等がレモンド長官が期限とした11月8日までに半導体出荷に関する詳細情報をTSMCが提出しなかった場合、何が起きるかを推測する。

 結論を先取りすると、米国政府が計画した自国内での半導体製造の強化策は、ことごとく雲散霧消するのではないかと思われる。

米国政府がTSMCを誘致

 図2に、米国政府の半導体製造強化の動き、およびTSMCを中心とした半導体メーカーの動きをまとめた。

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 2000年以降、ロジック半導体では設計を専門に行うファブレスと、その半導体を受託生産するファンドリーに水平展開が進んだ。そのとき米国は、半導体デバイス・プロセスの開発と量産への設備投資が高騰していることから製造を避け、ファブレス化への道を選択した。

 その結果、アップル、クアルコム、AMD、ブロードコムなどファブレスが成長し、そのファブレスが設計した半導体をTSMCが生産する構図が確立した。そして2019年には、8インチ換算の半導体生産能力は、台湾21.6%、韓国20.9%、日本16.0%、中国13.9%、米国12.8%、欧州5.8%となった(図3)。つまり、世界の半導体の72.4%がアジアに集中し、米国はわずか12.8%になってしまった。

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