圧倒的世界シェアだった日本の半導体があっという間に駆逐された理由…過剰品質信仰に潜んでいた罠

かつて、日本の半導体工場で作られていた超高品質DRAMは世界シェアの80％を独占した。しかし、1990年代には韓国や海外勢にとって代わられ凋落の一途をたどったのだが、いったい何が起きたのか。『半導体有事』（文春新書）から一部抜粋・再構成してお届けする。

2‌0‌2‌1年初頭に起きた半導体不足がきっかけとなって、世界中で狂気的な半導体製造能力構築競争が起きている。そして、その不毛な競争に、日本も巻き込まれている。というより、自ら無謀な競争に突き進んでいる。

日本が進めようとしている半導体政策とその問題点を指摘する。一言でいえば、またしても、日本の半導体産業は失敗を繰り返すことになるだろう。

衆議院での意見陳述

2‌0‌2‌1年6月1日午前9時、筆者は、衆議院の分館4階第18委員室の参考人席に着席していた。衆議院の「科学技術・イノベーション推進特別委員会」から、半導体の専門家として参考人招致を受け、「日本半導体産業の過去を振り返り、分析、反省し、その上で将来どうしたらいいか？」について、意見陳述を行うよう要請されたからだ。

筆者は20分強の意見陳述で、主として次の3点を論じた。

①日本のDRAM産業は、安く大量生産する韓国の破壊的技術に駆逐された
②日本半導体産業の政策については、経済産業省、産業革新機構、日本政策投資銀行が出てきた時点でアウトとなった
③日本は、競争力の高い製造装置や材料を、より強くする政策を掲げるべきである

以下では、これらの要点について説明する。この意見陳述は、衆議院が作成した動画をYouTubeにアップしている

自己紹介から話を始める

筆者は、意見陳述のタイトルを、『日本半導体産業をどうするべきか？ ─希望は製造装置（と部品）＆材料─』として、自己紹介から話を始めた（図6─1）。

図6-1 DRAMの凋落と共に歩んだ技術者人生。『半導体有事』より

筆者は、日本がDRAMで約80％の世界シェアを独占していた頃の1‌9‌8‌7年に、日立製作所に入社して半導体技術者となった。その後、DRAMのシェアの低下とともに技術者人生を送ってしまい、日本がDRAMから撤退すると同時に、早期退職勧告を受けて、本当に辞めざるを得ない事態に至った。

しかし、転職先探しに時間がかかってしまい、辞表を出しに行ったときには早期退職制度が終わって1週間ほど経っていた頃で、部長から「撤回はなしだよ」と辞表をもぎ取られ、自己都合退職となってしまい、早期退職金3‌0‌0‌0万円はもらえず、退職金はたったの1‌0‌0万円になった。

経営学者として研究した結果

日立を辞めた後、紆余曲折の末、辿り着いたところは、経営学研究センターが新設された同志社大学だった。今でいうところの特任教授（当時は専任フェローと呼んだ）のポストに就き、約5年間の任期で、「なぜ、日本のDRAM産業が凋落したのか？」を研究した。その分析結果を要約すると、次のようになる。

日本が強かった1‌9‌8‌0年代半ば頃、そのDRAMはメインフレーム（汎用の大型コンピュータ）用に使われていた。その時、メインフレームメーカーは、「壊れないDRAM」として25年の長期保証を要求した。驚くことに、日本のDRAMメーカー各社は、本当に25年壊れない超高品質DRAMをつくってしまったのである。それで、世界を席巻し、1‌9‌8‌0年の中期には世界シェアの80％を独占した。これは、技術の勝利だった。

ところが、1‌9‌9‌0年代にコンピュータ業界にパラダイムシフトが起き、メインフレームの時代は終焉を迎え、パーソナル・コンピュータ（PC）の時代がやってきた。そのPCの出荷額の増大とともに、韓国のサムスンがDRAMのシェアで急成長してきた。

この時、サムスンは、「PC用に25年保証は必要ない。5年も持てばいい。それよりも、PC用DRAMは安価でなければならない。その上、PCの出荷台数が桁違いに多いから、そのDRAMは安価に大量生産しなければならない」という方針でDRAMを製造し、日本を抜き去ってシェア1位に躍り出た。

この時、筆者は日立の半導体工場でDRAMの生産技術に関わっていたが、筆者も、日立も、日本の他のDRAMメーカーも、誰もがPCの出荷額が増大していること、サムスンのDRAMのシェアが急成長していることを知っていた。

しかし、そうであるにもかかわらず、相変わらず日本のDRAMメーカーは25年壊れない超高品質をつくり続けてしまっていた。その結果、サムスンの安く大量生産する破壊的技術に駆逐されたのである。

技術でもビジネスでも負けた

日本のDRAM敗戦について、「技術で勝って、ビジネスで負けた」という人がいるが、それは間違っている。日本は、韓国に、技術でもビジネスでも負けたのである。もっと言うと、技術で負けた要因が大きい。

それは、日本が撤退する直前の64メガDRAMのマスク枚数を見てみれば、一目瞭然である。おおむね微細加工の回数を表しているマスク枚数を比較すると、日立29枚、東芝28枚、NEC 26枚だったのに対して、韓国勢は20枚くらい、米マイクロンに至っては約半分の15枚でPC用DRAMをつくってしまった。

当然マスク枚数が多いほど、工程数も多くなり、高額な微細加工装置の台数も多くなる。それ故、製造装置の原価がかさみ利益が出ない。その結果、日本のDRAMメーカー各社は大赤字を計上し、撤退に追い込まれていったのである。これは、明らかに、技術の敗北である。

過剰技術で過剰品質をつくる病気に罹患

日本の半導体産業は、1‌9‌8‌0年代に、メインフレーム用に超高品質DRAMを製造して世界シェアの80％を独占した。この時、DRAMメーカー各社の開発センターや工場に、極限技術を追求し、極限品質をつくる技術文化が定着した。1‌9‌8‌0年代には、それが正義だったため、日本は世界を制覇できたわけだ。

ところが、1‌9‌9‌0年代になると、コンピュータ業界が、メインフレームからPCへパラダイムシフトした。DRAMの競争力は、「超高品質」から「安価」であることに変わった。しかし、ここで日本は、DRAMのつくり方を変えることができなかった。結果として、過剰技術で過剰品質をつくることになり、大赤字を計上し、撤退するに至った（図6─2）。

図6-2 日本の半導体は40年前に高品質病に罹患した。『半導体有事』より

さらに、1社残った日立とNECの合弁会社のエルピーダは、この高品質病がもっとひどくなり（2‌0‌0‌5年頃には、マスク枚数は50枚を超えていた）、2‌0‌1‌2年にあっけなく倒産してしまった。

一方、サムスンはPC用に、適正品質のDRAMを安価に大量生産することに成功し、シェア1位となった。これは、ハーバード・ビジネススクール教授だったクリステンセンが言うところの「イノベーションのジレンマ」の典型例である。超高品質で世界一になった日本が、そこから自らを変えることができなかったため、それより信頼性が劣るサムスンのDRAMに駆逐されていったからだ。

なぜ日本半導体産業は凋落したのか

問題は、日本がDRAMから撤退し、大規模なロジック半導体（SOC）へ舵を切っても、この高品質病は治らず、より悪化し、重篤化していったことにある（図6-3）。DRAMを含む日本のすべての半導体のシェアは、1‌9‌8‌0年代半ばに約50％でピークアウトして、凋落の一途を辿った。

そのシェアの低下を食い止めようと、主として経産省が主導し、国家プロジェクト、コンソーシアム（共同企業体）、エルピーダやルネサスなどの合弁会社を設立したが、全て失敗した。何一つ、シェアの低下を食い止めることはできなかった。

図6-3 DRAMだけでなく日本の半導体全体が凋落した。『半導体有事』より

それはなぜか？

その主たる原因は、診断が間違っていたことにある。人は、「咳が出る、熱がある、身体がだるい」という症状が出たら、病院に行って医師の診察を受ける。昨今なら、コロナなのか、インフルエンザか、単なる風邪か、という診断を受け、それをもとに処方箋を出してもらう。

日本の半導体産業も、各社のトップ、産業界、経産省、政府などが、病気の診断を行い、それに基づいて処方箋を作成し、実際に処方した。しかし、全て失敗した。その理由は、診断が間違っていたからである。そのため、その処方箋も的を射ていなかったわけだ。

日本の病気の本質は「過剰技術で過剰品質をつくってしまう」ことにあった。しかも、時代が変わっているにもかかわらず、過去の成功体験を引きずり、「今でも自分たちの技術が世界一」と己惚れていた。

誰もこの病気に気がつかなかったばかりか、より過剰技術で過剰品質をつくることに、各社、産業界、経産省、政府が注力した。その結果、病気は治らずより悪化し、エルピーダなど死者もでた。そして、SOCビジネスも壊滅的になってしまった。

日本の希望の光とは

日本の半導体産業は挽回不能である。特に、TSMCが世界を席巻しているロジック半導体については、日本のメーカーは2‌0‌1‌0年頃の40‌nmあたりで止まり、脱落してしまった。いったん、微細化競争から脱落すると、インテルの例でわかるように、先頭に追い付くのはほとんど不可能である。

したがって、日本がいまさら、最先端の7～5‌nmを製造することなど（まして2‌nmなど）、逆立ちしたって無理である。ここに税金を注ぎ込むのは無駄である。歴史的に見ても、経産省、産業革新機構、政策銀行が乗り出してきた時点でアウトなのだ。

では、日本に希望の光はないのかというと、まだ、ある。それは次の3点である。

①ウエハ、レジスト、スラリ（研磨剤）、薬液など、半導体材料は、日本が相当に強力である

②前工程で十数種類ある製造装置のうち、5～7種類において、日本がトップシェアである

③欧米製の製造装置であっても、数千～十万点の部品のうち、6～8割が日本製である

つまり、半導体デバイスそのものには期待できないが、各種の半導体材料、前工程の5～7種類の製造装置、そして、装置が欧米製であっても各装置を構成する数千点の部品の内の6～8割が日本製であり、ここに日本は高い競争力を持っている。

半導体有事 (文春新書)

湯之上 隆

2023年4月20日

1,045円

256ページ

978-4166613458

アメリカが中国に突きつけた異次元の半導体規制。このままだと中国の半導体工場はやがて稼働できなくなる。追い詰められた中国が狙うのは、世界のトップ企業、台湾のTSMC――。世界中が半導体製造能力をめぐる競争に駆り立てられているなか、日本は再び失敗を繰り返すのか? 新会社ラピダスのいう、「2027年までに2ナノの最先端半導体をつくる」なんてできっこない!