2024年12月1日、半導体業界は潜在的に大きなニュースに目を覚ましました。業界報告によれば、日本は中国へのフォトレジスト輸出を全面的に禁止したようで、12月中旬から発効しています。日本政府や関係企業からの公式発表はないものの、業界の内部者はこれを既成事実として扱っています。特に注目すべきは、報告された措置の精密さであり、キヤノン、ニコン、三菱ケミカルなど特定の企業を名指しで対象としている点です。
なぜこれが重要なのかを理解するには、フォトレジストが半導体製造にどれほど重要であるかを把握する必要があります。この感光性化学材料は、チップメーカーがシリコンウェハー上に非常に精密な回路パターンを描くための「インク」として機能します。光がフォトレジストに当たると、その化学的性質が変化し、スマートフォンからデータセンターに至るまで、すべてを動かす微細なトランジスタを作成するための複雑なリソグラフィプロセスを可能にします。フォトレジストがなければ、現代のチップ製造は停止します。
日本のこの市場における圧倒的な支配力を示す数字があります。日本企業は、いくつかの西洋のプレーヤーと組み合わせると、世界のフォトレジスト供給の驚異的な95%を支配しています。日本合成ゴム（JSR）、信越化学、東京応化工業、住友化学は市場をリードするだけでなく、市場そのものです。最先端のEUVフォトレジストでは、これらの3つの日本企業が完全な独占を持っています。KrFフォトレジストでは、日本の大手4社とデュポンが世界供給の95%を支配しています。古いIラインおよびGラインフォトレジストでも、日本企業はデュポンと韓国の東進セミケムとともに88%の市場シェアを維持しています。
これは日本がフォトレジストを地政学的な武器として使用する初めての事例ではありません。2019年、韓国との戦時労働問題がエスカレートした際、日本の初期の半導体制裁はフォトレジスト輸出を対象としていました。前例は明らかです：日本が他国の技術産業に圧力をかけたいとき、フォトレジストの制限が最適なツールとなります。この材料の重要性と日本のほぼ独占的な地位が、ほぼ完璧なレバレッジポイントを作り出しています。
市場の反応と中国の対応
興味深いことに、中国の株式市場は輸出禁止のニュースに対して、熱狂的としか言いようのない反応を示しました。フォトレジスト概念指数は12月2日の市場終了時に2%以上上昇し、このセクターの57銘柄が上昇しました。華融化学や国風新材料は日次取引制限に達し、容大感光、南大光電、通成新材料、恒坤新材料、八億空間はすべて大幅な上昇を記録しました。
この一見逆説的な市場反応は、2つの主要なダイナミクスを反映しています。まず、投資家は国内代替機会に大きく賭けており、中国企業がついに日本の既存企業と競争するための市場開放を得るという考えです。第二に、中国のフォトレジスト産業では、この最新の展開とは独立して勢いを増している技術的進歩が実際に進行しています。
例えば、容大感光は、一部のフォトレジスト製品が日本の代替品と性能が同等であり、すでにいくつかの顧客で量産されていると発表しました。同社のKrF（248nm）フォトレジストプロジェクトは、コアリソグラフィ装置の設置を完了し、関連製品の開発を積極的に進めています。新たに上場した恒坤新材料は、ArFフォトレジストの小ロット販売を達成し、SiARCおよびトップコーティング材料、シリコンベースおよび金属ベースの前駆体材料が顧客の検証段階に入っています。
八億空間は、おそらく最も具体的な進展を示しており、100トンスケールの半導体KrFフォトレジスト樹脂生産ラインがすでに量産を達成しています。同社は、中国最大のファウンドリであるSMICと華虹グループのサプライチェーンに成功裏に参入しました。北京科華は、KrFおよびArFフォトレジストの量産と販売を達成し、SMIC、長江メモリーテクノロジーズ、その他の主要な国内ファブのサプライヤーとなっています。南大光電、通成新材料、京日電子材料、華茂科技などの追加プレーヤーは、ArF、KrF、iライン、gライン製品を含むさまざまなフォトレジストカテゴリーで異なる程度の量産を達成しています。
原材料の脆弱性
しかし、中国企業が単に生産を拡大して日本の供給者を置き換えるというほど単純ではありません。フォトレジストのサプライチェーンは、最終製品の組み立てよりもはるかに深くまで及びます。各企業は異なる供給者から原材料を調達しており、多くは日本から供給される樹脂、モノマー、光開始剤、その他の重要な成分に依存しています。たとえ中国企業が競争力のあるフォトレジストを開発できたとしても、重要な原材料の供給制約に直面する可能性があります。
フォトレジストと共に機能する反射防止コーティング材料も、JSR、信越化学、デュポン、メルク、日産化学によって支配されています。フォトレジストの化学的基盤を形成する特殊な樹脂、モノマー、光開始剤は、主に日本、アメリカ、ヨーロッパの企業によって供給されています。これは、重大な投資と政治的意志があっても、一夜にして解決できない多層的な依存関係を生み出します。
しかし、この複雑なゲームにおいて、中国もいくつかのカードを持っています。日本の半導体材料産業、フォトレジスト生産を含む、はジスプロシウムやテルビウムなどの希土類元素に大きく依存しており、これらの重要な材料の90%は中国から輸入されています。これにより、中国が日本の半導体材料産業への希土類輸出を制限する可能性のあるカウンターレバレッジシナリオが生まれます。さらに、中国は日本にとって最も重要な半導体市場であり、世界最大のチップ消費市場でもあるため、経済的なレバレッジを持っています。
財務的な影響は大きいです。世界のフォトレジスト市場は2023年に約21億ドルと評価され、2028年までに32億ドルに達すると予測されています。これは主に先進ノードチップの生産と半導体需要の増加によって推進されています。日本企業は歴史的にこの高利益のビジネスの大部分を占めており、JSRだけでも年間8億ドル以上のフォトレジスト関連収入を報告しています。中国の代替努力が成功すれば、年間数十億ドルの収入が再分配され、競争の激化によって世界のフォトレジスト価格が下がる可能性があります。
技術的な観点から見ると、中国企業が直面する課題はフォトレジストのカテゴリーによって大きく異なります。成熟したノード生産（65ナノメートル以上）に使用される古いiラインおよびgラインフォトレジストは比較的再現が容易であり、いくつかの中国企業はすでにこれらの分野で商業的成功を収めています。130-250ナノメートルプロセス用のKrFフォトレジストは中程度の技術的課題を表し、40-130ナノメートル生産用のArFフォトレジストはより高度な化学と製造精度を必要とします。
真の技術的な山は、10ナノメートル未満のプロセス用のEUVフォトレジストです。これらの材料は、極紫外線放射の下で化学的安定性を維持しながら、業界で最も先進的なチップに必要な解像度を提供しなければなりません。この化学は非常に複雑で、特殊なポリマープラットフォーム、フォトアシッドジェネレーター、クエンチャーシステムを含み、日本企業が数十年かけて完成させたものです。たとえ大規模な投資があっても、競争力のあるEUVフォトレジストを開発するには、中国企業に3-5年またはそれ以上かかる可能性があります。
このタイムラインは興味深い戦略的ダイナミクスを生み出します。輸出制限が続く場合、中国のファウンドリやメモリメーカーは技術ロードマップを調整し、国内のフォトレジスト代替品がより容易に利用可能な成熟した特殊プロセスにより重点を置く必要があるかもしれません。これにより、中国の自動車用半導体、産業用チップ、最先端ノードを必要としない他の用途への推進が加速する可能性があります。
地政学的な影響は、中国と日本だけにとどまりません。日本のフォトレジストと中国の製造に依存する韓国企業、例えばSKハイニックスやサムスンは、このサプライチェーンの混乱の中で板挟みになる可能性があります。中国で事業を展開するヨーロッパやアメリカのチップ企業も同様の課題に直面しています。このグローバルな半導体サプライチェーンの分断は、最終的により地域化された生産と供給ネットワークを促進する可能性があります。
将来を見据えると、このフォトレジスト輸出制限は、世界の半導体業界にとって画期的な瞬間となる可能性があります。中国企業がフォトレジストの全スペクトルで競争力のある代替品を開発することに成功すれば、日本の最も重要な技術的独占の一つを打破し、半導体サプライチェーンを根本的に再編成することになります。市場機会、政府の支援、必要に迫られたイノベーションの組み合わせが、中国のフォトレジスト開発を通常の競争条件を超えて加速させる可能性があります。
この強制的なローカライゼーション努力の成功または失敗は、今後2-3年で決定される可能性が高いです。中国企業は、財務資源、政府の支援、市場アクセスを持ち、日本の支配に対抗するための真剣な挑戦を行うことができます。彼らが必要な複雑な化学と製造プロセスを実行できるかどうかは、まだ未知数です。しかし、歴史が示すように、重要な技術に対する中国の国内代替品を開発する能力を過小評価することは、費用のかかる誤りであることが証明されています。半導体業界は、この教訓を再び学ぶかもしれませんが、今回はフォトレジスト製造の専門的で重要な世界においてです。
この投稿は、日本光刻胶，全面断供？を読んで執筆されました。私自身の分析と視点を追加しています。
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