日本政府が巨額の公的資金を投じて支援する次世代半導体会社Rapidus(ラピダス)を巡り、2ナノメートル(nm)世代の半導体の量産開始時期を1年程度延期する案が浮上している。時事通信は11月11日、これまで目標としてきた2027年度後半から2028年度にずれ込む可能性が高いと報じた。
一方、ラピダスは10日、「引き続き2027年度後半の量産開始に向けて全力で取り組んでいく」とコメントしており、現時点で公式の量産目標は変更していない。経済産業省が認定した実施計画でも、2027年度後半の2ナノ世代ロジック半導体の量産開始を目標としている。
量産計画を巡っては、ブルームバーグも10日、複数の関係者の話として、ラピダスが現在も正常に動作するSRAM(Static Random Access Memory)セルの製造に成功しておらず、開発スケジュールが少なくとも数カ月遅れていると報じた。SRAMは先端プロセッサに不可欠な構成要素で、2ナノプロセスの量産に向けた重要な技術課題の一つだ。
ラピダスは2022年に設立され、日本国内に先端ロジック半導体の製造基盤を再構築することを目指している。米IBMとは2ナノ技術の共同開発で提携しており、台湾積体電路製造(TSMC)、韓国サムスン電子、米インテルなどが競う先端半導体市場への参入を進めてきた。
しかし、2027年度後半の量産開始を掲げる中、正常に動作するSRAMセルの製造など重要な技術課題をなおクリアできていないとされる。日本が先端半導体製造への本格復帰を目指す大型プロジェクトは、量産技術の確立という難題に直面している。
ラピダスはこれまで、TSMCなど先行するファウンドリーへのキャッチアップを目指す姿勢を示してきた。小池淳義・代表取締役社長兼CEOは2024年、EE Timesのインタビューで、2ナノプロセスの立ち上げ時期ではTSMCに先行できないと認める一方、高速なフィードバックによって量産を加速し、追いつくことは可能だとの考えを示していた。
小池氏は当時、枚葉式処理を採用することで、歩留まりを量産品質まで高めるために必要な重要データを、他のファウンドリーより40%速く得られると説明。製造サイクルを短縮し、開発から量産までのスピードを競争力につなげる構想を示していた。
これはラピダスの競争戦略を象徴するものだ。資本規模や生産能力でTSMCと正面から競うのではなく、製造プロセスの革新や短いターンアラウンドタイムを武器に、先端半導体市場で独自の地位を築く狙いがある。
SRAM開発が難航 2ナノ量産に「1年延期案」も浮上
ブルームバーグが複数の関係者の話として報じたところによると、ラピダスは現在も正常に動作するSRAMセルの製造に成功していない。
2ナノ半導体を2027年度後半、すなわち2028年3月までに量産するためには、この技術的なマイルストーンを2026年夏までに達成する必要があったという。実現できていないことで、開発は当初の計画から少なくとも数カ月遅れており、技術者は進捗を取り戻すため大きな圧力にさらされているとされる。
さらに時事通信は11日、関係者の話として、2025年7月に動作確認したトランジスタについて、その後のトランジスタ同士や他の部品との集積化技術の開発が難航し、歩留まりの改善にも苦戦していると報じた。
こうした状況を受け、2ナノ半導体の量産開始を1年程度延期し、2028年度にずれ込ませる案が浮上しているという。ただし、ラピダス自身は2027年度後半の量産目標を現時点で変更していない。
SRAMは先端ロジック半導体の重要な構成要素だ。先端プロセッサには数億個規模のSRAMセルが組み込まれ、高速キャッシュなどとしてデータを一時的に保持する役割を担う。
半導体メーカーは、各メモリセルを構成するトランジスタを含め、極めて高い精度で同じ構造を再現する必要がある。原子レベルの精度が求められる先端プロセスでは、ごく小さな構造上のずれでも動作不良やデータ保持の不安定化につながり得る。
ブルームバーグが取材した関係者によると、SRAMに加え、ラピダスのクリーンルームでは、ほこりや微粒子の管理も改善すべき課題の一つになっているという。ラピダス側は具体的な技術開発の進捗について、機密情報だとして詳細な説明を控えている。
関係者は、ラピダスが将来的に2ナノプロセスを実現する可能性はあるものの、当初計画より長い時間を要する可能性があるとの見方を示している。
政府支援は2兆円超 2027年度までに3兆円超の計画
ラピダスの開発の遅れは、日本政府が進める巨額の半導体産業支援にも関わる問題だ。
経済産業省によると、政府は2025年度までにラピダスの研究開発に必要な予算として最大約1.7兆円の支援を決定した。さらに2026年度には、外部有識者による審査を踏まえ、前工程と後工程を合わせて6315億円の追加支援を承認した。
政府はこのほか、2026年6月に情報処理推進機構(IPA)を通じて1500億円を出資している。公的支援の規模は2兆円を大きく超える。
時事通信によると、政府は2027年度までに補助金と出資を合わせ、ラピダスに計3兆円超を投じる計画だ。政府は経済安全保障の観点から、先端半導体の国内製造基盤を確保し、サプライチェーンを強靱化することを重要な政策課題に位置付けている。
経産省が公表している事業計画では、2029年度ごろの営業キャッシュフロー黒字化、2031年度ごろのフリーキャッシュフロー黒字化と株式市場への上場を目標としている。量産開始が大きく遅れれば、こうした事業計画にも影響が及ぶ可能性がある。
ブルームバーグによると、赤沢亮正経済産業相は10月、先端半導体が日本の経済安全保障にとって重要であることを踏まえ、ラピダスが財務面で自立できるようになるまで、政府として支援を続ける用意があるとの考えを示した。
ラピダスはブルームバーグに対し、2027年度後半の量産開始に向けて引き続き全力で取り組んでいると回答し、具体的な技術開発の進捗については機密情報だとして説明を控えた。
同社はまた、政府関係機関の委託を受けた外部有識者による評価で、開発が引き続き進展しているとの評価を受けたとしている。
TSMCも日本で先端投資 ラピダスは競争激化に直面
ラピダスが量産技術の確立を急ぐ一方、世界の半導体メーカーも先端プロセスへの投資を加速している。
TSMCやサムスン電子に加え、インテルも先端半導体製造技術の開発を進めており、人工知能(AI)向けを中心とする高性能半導体需要を巡る競争は激しさを増している。
TSMCは日本での製造拠点も拡大している。熊本県では第1工場がすでに稼働しており、第2工場については当初計画を見直し、3ナノ世代の先端半導体を製造する方針を打ち出した。
台湾当局への提出資料によると、第2工場では2028年に設備導入と3ナノ半導体の量産を開始する計画となっている。
日本の半導体政策は、ラピダスを通じて国内の先端ロジック半導体製造能力を構築する一方、TSMCなど海外企業の国内投資も呼び込み、半導体サプライチェーン全体の強靱化を進める形となっている。
ラピダスは2025年7月、北海道千歳市のIIM-1で2ナノ世代のGAA(Gate-All-Around)トランジスタを試作し、電気的特性を確認したと発表した。先端半導体製造に向けた重要な初期成果だった。
ただ、ブルームバーグが関係者の話として報じたところでは、その後、公表された技術面の進展は主に、顧客が半導体を設計するために使用するプロセスデザインキット(PDK)のリリースに集中しており、安定した量産までにはなお多くの課題が残されている。
量産時の歩留まりを巡っても、経営陣の間で認識の違いが表面化している。
社外取締役の小林喜光氏は今年9月、ブルームバーグの取材に対し、量産初期の歩留まりについて少なくとも80%を目標にすると説明した。製造したチップのうち少なくとも8割が良品となる水準だ。
一方、小池淳義・代表取締役社長兼CEOと清水敦男・代表取締役専務執行役員は、小林氏が示した歩留まりの定義について、経営陣全員が同じ認識を共有しているわけではないとしている。量産時の目標を巡り、経営陣の間でも認識に違いがあることを示している。
ラピダスは現時点では、2027年度後半の量産開始という公式目標を維持している。
ただ、SRAM、集積化技術、歩留まりなど、量産に不可欠な技術課題をどこまで早期に解決できるかが、日本の先端半導体戦略の行方を左右する焦点となる。