📉 補足資料: 日本半導体産業衰退要因
Supplementary Note: Factors Behind the Decline of Japan’s Semiconductor Industry
🧭 背景 | Background
日本語
1980年代、日本は世界半導体市場を制し、DRAM分野では米国を凌駕した。
しかし1990年代以降、日米半導体協定や韓国・台湾の台頭により、シェアを急速に失った。
English
In the 1980s, Japan dominated the global semiconductor market, surpassing the U.S. in DRAM.
However, from the 1990s onward, the Japan–U.S. Semiconductor Agreement and the rise of Korea and Taiwan led to a sharp decline.
🔑 主な衰退要因 | Key Decline Factors
1. 投資負担の爆発的増大 | Explosive Growth of Capital Investment
| Node | マスクコスト | 装置価格 | 材料コスト | Fab建設費 |
|---|---|---|---|---|
| 0.35 µm | 数億円 | 数十億円級 | 標準材料 | 数千億円 |
| 0.25 µm | 数十億円 | 50〜80億円 | KrFレジスト | 5000億円級 |
| 0.18 µm | 50〜80億円 | 80〜100億円 | Cu, Low-k初期 | 7000億円級 |
| 0.13 µm | 100億円級 | 100億円超 | ArF, Low-k本格化 | 1兆円級 |
| 90 nm | 100億円超 | 150億円級 | 新材料全面導入 | 1兆円超 |
- 日本語：1990年代後半以降、1ノード進むごとに「装置・マスク・材料・Fab建設費」のすべてが倍増し、国家規模の投資が必須となった。
- English: From the late 1990s, every new node doubled the costs of tools, masks, materials, and fab construction, requiring national-level investment.
2. マスクコストの急増 | Rising Mask Costs
- 枚数増加: 0.35µmで20枚前後 → 90nmで50枚超
- 高度化: ハーフトーン、OPC、RET（解像度補正技術）導入で1枚あたりコストが数倍
- 設計負荷: データ量が膨大化し、EDA計算コスト・設計期間も増大
日本語：設計1プロジェクトあたりのマスク費用は100億円規模に達し、中堅メーカーが参入不可能になった。
English: Mask costs per project reached the scale of ¥10 billion, shutting out mid-sized companies from advanced nodes.
3. 装置コストの高騰 | Escalating Tool Costs
- 露光装置: i-line → KrF → ArF へと進むごとに価格が数十億円から150億円級へ
- プラズマプロセス: 微細化に伴い均一性要求が厳格化、新規装置導入が必須
- CMP/配線: Cu配線・Low-k導入でCMP・バリア膜形成が必須化
日本語：装置投資が世代ごとに跳ね上がり、単独企業での更新が困難になった。
English: Equipment investment costs skyrocketed each generation, making it unsustainable for individual firms.
4. 材料とプロセスの複雑化 | Material & Process Complexity
- フォトレジスト: KrF/ArF対応レジストは従来の数倍の価格
- Low-k材料: 導入時は歩留まり悪化リスクが高く、安定までに時間とコストがかかった
- 高純度ガス/スラリー: 要求スペックが急上昇、供給体制も限られた
日本語：材料費の増加はランニングコストを押し上げ、国内メーカーの収益をさらに圧迫した。
English: Rising material costs increased running expenses, further squeezing Japanese manufacturers’ margins.
5. 政策と産業構造 | Policy & Industrial Structure
- 日米半導体協定：日本企業の輸出に制約を課し、国内DRAM事業の勢いを削いだ
- 海外勢の台頭：韓国は国家支援、台湾はファンドリモデルで急成長
- 国内の分散構造：日本は縦割り・系列構造が強く、産業政策の集中投資が遅れた
日本語：結果として、国内メーカーは「微細化投資の連戦連敗」に陥り、撤退が相次いだ。
English: As a result, Japanese firms fell into a cycle of “losing the scaling race,” leading to successive withdrawals.
✅ 総括 | Summary
日本語
日本の半導体産業は、
- マスク・装置・材料・Fabの総投資額が指数関数的に膨張したこと
- 微細化ごとに設計・製造の複雑度が跳ね上がったこと
- 国家レベルの支援が不足し、韓国・台湾に比べて後れを取ったこと
これらの複合要因により、2000年代には急速な凋落が不可避となった。
English
Japan’s semiconductor decline was driven by:
- Exponential escalation of total investment in masks, tools, materials, and fabs
- Rising complexity in design and manufacturing with each new node
- Lack of sufficient national-level support compared with Korea and Taiwan
Together, these factors made Japan’s sharp decline in the 2000s inevitable.