最先端半導体（３～４ナノ）生産が遅れている。原因は製造設備の供給遅延だが、従来型半導体不足の影響とされている。従来型半導体の供給遅延が、最先端半導体の製造設備供給を遅らせるという悪循環だ。

１ナノメートルとは、１０億分の１つまり、０.０００ ０００ ００１メートルという気の遠くなるような超超微細の単位である。ここまで「極細」にした半導体がなければ、高性能コンピューティング、人工知能（ＡＩ）、自動運転車といった最新テクノロジー分野の開発ペースが鈍りかねないと懸念される。

米紙『ウォール・ストリート・ジャーナル』（６月１０日付）は、「先端半導体に広がる供給不足、製造装置納入に遅れ」と題する記事を掲載した。

2年にわたる世界的な半導体不足が、次世代スマートフォンやアプリを支えるデータセンターに欠かせない先端半導体の分野にも広がってきた。先端半導体はこれまで、自動車や電子製品を直撃した世界的な半導体不足の影響を概ね免れてきた。ところが、ここにきて生産障害や製造装置の不足といった問題に直面しており、世界のトップ2社が顧客への納期を確実に守れるのか懸念が生じている。

（１）「こうした影響は来年にも電子製品のサプライチェーン（供給網）に波及する可能性があり、あるアナリストは２０２４年以降に先端半導体が最大で２０％不足する恐れがあると警告している。先端半導体の供給が脅かされれば、高性能コンピューティング、人工知能（ＡＩ）、自動運転車といった最新テクノロジー分野の開発ペースが鈍りかねないとの指摘が出ている。世界で最先端半導体の製造能力を備えているのが、台湾積体電路製造（ＴＳＭＣ）と韓国サムスン電子の2社に限られることも、問題の一因となっている。コストの高さや技術的な障害が2強集中の構図を生んだ背景にある。両社とも向こう数カ月にわたる野心的な計画を掲げている」

最先端半導体の生産シェアは、ＴＳＭＣが９２％、サムスンが８％であり、ＴＳＭＣが圧倒的な強みを発揮している。最先端半導体が、２０２４年以降に最大で２０％不足する恐れがあるという。これによって、最新テクノロジー分野の開発ペースが鈍る恐れが出てきた。

（２）「半導体ファウンドリー（受託生産）で世界最大手であるＴＳＭＣは、製造装置の入手に手間取っており、２０２３～２４年に期待しているほど生産ペースを引き上げることができないかもしれないと顧客の一部に通知した。内情に詳しい関係筋が明らかにした。製造装置の納入は足元で想定以上に遅れている。新規受注のリードタイム（発注から納品までの期間）は、従来型半導体の不足が主因となって2～3年に延びているケースもある」

最先端半導体製造装置の大手メーカーは、オランダのＡＳＭＬホールディングである。日本メーカーは、技術競争力の面で最先端半導体設備から脱落した。最先端半導体設備の製造では、従来型半導体を使っている。これが供給不足に陥っており、２～３年納品が遅れている。

（３）「技術的な問題も立ちはだかっている。サムスン電子のファウンドリー部門では、4ナノ工程の歩留まり（欠陥のない合格品の割合）改善ペースが想定を下回っており、生産能力に制約が生じているという。ただ、ＴＳＭＣとサムスンは供給障害を回避するための取り組みで前進していると話している。ＴＳＭＣの魏哲家最高経営責任者（ＣＥＯ）は4月、アナリストとの電話会議で最新の３ナノチップの生産について聞かれ、製造機械の納入で問題が生じているが、問題に対処していると述べていた。サムスンのファウンドリー事業幹部、カン・ムンスー氏は先月、アナリストとの電話会議で、4ナノ工程の歩留まり改善が遅れたが、「想定される改善カーブに戻っている」と説明した」

サムスンは、４ナノチップの歩留まりが良くないこと。ＴＳＭＣは、製造機械の納入遅れで最新の３ナノチップ生産が軌道に乗らないことを明らかにした。

（４）「先端半導体メーカーが増産に向けて見込んでいる設備投資額と、半導体製造装置業界の売上高見通しには隔たりがある。業界団体ＳＥＭＩによると、半導体製造装置の世界売上高は今年およそ１０７０億ドル（約１４兆３４００億円）に達すると見込まれている。製造装置は半導体工場の新規建設コストの大半を占める。それに対し、コンサルティング会社インターナショナル・ビジネス・ストラテジーズ（ＩＢＳ）では、半導体メーカーの設備投資予算は１８００億ドルに達すると予想している」

半導体製造装置の世界売上高は、今年およそ１０７０億ドルを見込む。半導体メーカーの設備投資予算は１８００億ドルである。この差の７３０億ドルは、製造設備の供給遅延になる。実に、４割にも相当する製造設備納品の遅延が起こる計算だ。

（５）「ＩＢＳのハンデル・ジョーンズＣＥＯは、最も進んだ3ナノ、2ナノ半導体の生産について、旺盛な需要と設備不足による影響が非常に大きくなると指摘する。同分野では２０２４～２５年に推定１０～２０％の供給不足が生じるリスクがあるという。米インテルはファウンドリー事業の構築を目指しているが、計画はなお初期段階にあり、またサムスンやＴＳＭＣの代役を務めるにはまだ道のりが遠そうだ」

最も進んだ3ナノ、2ナノ半導体は、２４～２５年に１０～２０％の供給不足が起きる懸念もあるという。世界でＴＳＭＣとサムスンしか製造できない以上、穴埋めできるメーカーが存在しないのだ。

中国に世界のサプライチェーンが存在する限り、中国の独善的なコロナ対策は、世界経済にとって大きな障害になる。ＩＭＦ（国際通貨基金）は、先ごろ中国経済に関する評価で、有効なワクチン接種とゼロコロナ対策の無益を厳しく批判した。これまで、中国に好意的であったＩＭＦが、踏込んだ批判をしたのは珍しいケースだ。

『大紀元』（１月２９日付）は、「中国の『ゼロコロナ政策』世界の供給網に影響」と題する記事を掲載した。

新型コロナウイルスの感染を封じ込める中国の「ゼロコロナ対策」が、世界の経済活動に悪影響を与えている。生産停止に追い込まれる工場が増え、供給網の混乱が生じている。

（１）「『世界の工場』と呼ばれる中国の２０２１年の貨物貿易総額は３９.１兆元（６兆１８５０億ドル）で、世界貿易の２２％以上にのぼる。世界最大の統計市場調査プラットフォーム「スタティスタ」によると、２０１９年の世界の製造業生産高の２８.７%を中国が占めているという」

中国は、２１年の世界貿易に占めるウエイトは２２％にも上る。また、１９年の世界の製造業生産高の２８.７%を占める。こういう中国が、世界の主流と異なる振る舞いをするのは、迷惑の域を超えて障害物になる。

（２）「人口約１３００万人の中国北西部最大の都市西安は、新型コロナウイルスの感染拡大を受け昨年１２月から今年1月に数週間にわたってロックダウンを実施。この影響で同市に進出していた韓国サムスンや米マイクロン・テクノロジーの工場の操業に影響を及ぼした。スマートフォンやパソコン、自動車部品などに使われる半導体の製造に関わる両社は、世界的な半導体不足の深刻化につながると警告を発した」

西安市は、昨年１２月から今年1月にかけてロックダウンを実施した。市民生活は完全な「缶詰状態」である。西安にある大工場は、従業員が出勤できない以上、操業停止である。ここからの出荷を待つ部品が届かなければ、他国の工場もストップする。習近平氏は、こういう連鎖がもたらす「生産ロス」を何とも思っていないのだ。独裁者たるゆえんである。

（３）「時事通信が引用する韓国メディアの報道によれば、２０１４年に稼働を始めたサムスンの西安工場は同社が手掛けるＮＡＮＤ型フラッシュメモリーの4割を生産する。これは、世界生産数の約１５％に相当する。まもなく冬季五輪が開幕する北京に隣接する天津市も、西安に続きロックダウンを実施。1月中旬には新型コロナウイルスのオミクロン変異株の感染拡大抑制策として、１４００万人の市民を対象に一斉検査を開始した。これによりトヨタ自動車は天津市の合弁工場を１０日から約２週間、操業を停止。独大手フォルクス・ワーゲン（VW）も同市の工場の操業停止を余儀なくされた」

西安にあるサムスンの半導体工場は、ＮＡＮＤ型フラッシュメモリー世界生産数の約１５％を担う。このサムスン半導体工場もストップである。天津のトヨタとＶＷも操業停止だ。当該企業の損失だけでなく、ユーザーも同様の損害を被った。

（４）「『ゼロコロナ対策』は陸・海・空の物流を途絶させ、輸送コストを押し上げた。港湾は開放されていても、移動制限や輸送の人員不足、越境検疫といった規制によって遅延が生じている。米ニュース通信社ＣＮＢＣはサプライチェーン・コンサルタント会社サプライ・ウィズダムのアテュール・バシスタ会長のコメントを引用し、航空貨物輸送の価格が５０％上昇したケースもあると報じた。アジアから米国西海岸への海上輸送の料金は４％上昇したという」

中国のゼロコロナ対策で、航空貨物輸送運賃を５０％も上昇させたケースもあるほか、アジアから米国西海岸への海上輸送運賃が４％も上昇させている。

（５）「中国共産党は２７日、浙江省や北京、上海、天津、黒竜江、河北、河南、新疆で新たに新型コロナウイルスの感染が確認されたと発表。団地封鎖を実施している」

ゼロコロナ対策は、これからも中国全土で行なわれる。その損失は当面、中国経済の成長率を引き下げる形で中国自体が被る。ＩＭＦは、先の予測で今年のＧＤＰ成長率は４.８％である。世界の名だたる投資銀行は、４.３％成長と厳しい見方だ。独り善がりな「ゼロコロナ」対策は、こうして中国自身の成長率を引き下げるのだ。今年の成長率では、米国が上回る可能性が出ている。

世界で頻発する異常気象は、二酸化炭素の排出が原因とされる。その抑制に向けて、世界の科学界が必至で研究に取り組んでいるが、日本の研究者二人の努力で大きな成果が上がりリードしている。東京大学の藤田誠卓越教授と京都大学の北川進特別教授である。お二人の研究の生み出した新素材が、脱炭素のカギを握りノーベル化学賞候補とされている。

どういう素材なのか。微細な穴が無数に開いた金属有機構造体（ＭＯＦ）は、1グラムにサッカーコート1面分の表面積があり、狙った物質をとじ込められるというもの。１グラムの物質に、サッカーコート１面分の表面積があると聞いただけで、科学に素人な者には驚きである。果物の鮮度の維持や半導体の製造などで実用化されているが、応用の本命は環境分野だ。二酸化炭素（ＣＯ2）の回収や、脱炭素燃料の水素の貯蔵に利用しようと世界中で研究が進んでいる。日本との関わりの強い分野である。

『日本経済新聞』（９月２８日付）は、「CO2『新素材で回収』、独化学大手や米新興が注目　水素も貯蔵　応用進む」と題する記事を掲載した。

8月、米ノースウエスタン大学発のスタートアップ、ニューマット・テクノロジーズ（イリノイ州）は炭素の排出を「効率よく劇的に減らす分離技術の開発」で住友化学と提携すると発表した。住化が注目したのはニューマット社が持つMOFと呼ばれる素材を設計する技術だ。

（１）「ＭＯＦは内部に微細な穴が無数に開いた多孔性材料の一種だ。1グラムあたりサッカーコート1面分に相当する７０００平方メートル以上の表面積を持つＭＯＦもあるという。既存の多孔性材料では、冷蔵庫の消臭剤に使われる活性炭や工場で有害物質の吸着などに使うゼオライトがあるが、MOFはより表面積が大きく、大量の物質を効率的にとじ込められる。物質の貯蔵や分離のほか、分子の化学反応を促す「場」としても応用できる」

昔から、家庭で炭を下駄箱に入れておくと臭いを吸収するとして使われている。ＭＯＦの原理も、簡単に言えばこういうものだろうか。「活性炭」は、木炭の３～７倍の表面積を持って脱臭剤、浄水、ガス精製に使われている。研究のヒントは、こういうところにあったのだろうか。

（２）「ＭＯＦの特長を生かした製品は既に実用化している。世界に先駆けたのは英クイーンズ大学ベルファスト校発のスタートアップ「ＭＯＦテクノロジーズ」（北アイルランド）だ。２０１６年９月に果物の鮮度を維持するＭＯＦを製品化すると発表した。果物が自ら放出し熟成を促すエチレンの働きを止める物質をＭＯＦにとじ込め、販売前に果物が腐るのを防ぐ」

ＭＯＦを利用した製品が、身近なところに登場している。

（３）「国内では、日本フッソ工業（堺市）が２０年１２月、化学プラントで使う金属製タンクの表面を守るコーティングでＭＯＦを実用化した。京都大学発スタートアップのアトミス（京都市）が京大の北川進特別教授の技術を使った材料を提供した。力を入れるのはスタートアップだけではない。独化学大手のＢＡＳＦは０４年から研究を本格的に開始し、気体の分離・貯蔵、水の吸収などに使える多様なＭＯＦを開発してきた」

国の内外でＭＯＦの本格的な研究が始まっている。独のＢＡＳＦでは、気体の分離・貯蔵、水の吸収など、二酸化炭素吸収につながる開発を始めている。

（４）「応用先の大本命として研究が盛んなのは、温暖化対策など環境分野だ。オーストラリア連邦科学産業研究機構（ＣＳＩＲＯ）は２０年１０月、ＭＯＦを使い、大気中に濃度０.０４%しかないＣＯ２を直接回収する「ダイレクト・エア・キャプチャー（ＤＡＣ）」を安く実現する試験プラントを作ったと論文で発表した。ＭＯＦをセ氏８０度に熱すると、このわずかなＣＯ２を回収できる」

ＭＯＦが、大気中に濃度０.０４%しかないＣＯ２を直接回収することに成功した。これは、大きな研究成果である。世界の異常気象解決への貴重な一歩になる可能性を秘めている。

（５）「ＭＯＦの産業利用は今後本格化する。中国の調査会社ＱＹリサーチによると、１９年に１億４９００万ドル（約１６０億円）だった世界市場の規模は、２６年には５.６倍の８億３８００万ドル（約９２０億円）に拡大するという。日本に有力研究者がいることや素材産業の強みを生かし、海外が先陣を切った産業利用で巻き返しを図る必要がある」

ＭＯＦが今後、大きな市場規模に成長する見込みという。日本発祥の技術であり、有力素材メーカーのひしめき合う日本が、世界をリードして欲しいものである。

（６）「世界各国で「カーボンゼロ」がキーワードになっている。関西でも脱炭素に関連する研究や実証実験などが盛んだ。大学や素材・機械産業が集積するメリットを生かし、「厄介者」である二酸化炭素（ＣＯ2）の分離技術など具体的な成果を積み重ねられれば、２０２５年の国際博覧会（大阪・関西万博）で世界に誇る展示になり得る」

２０２５年の関西万博は、ＭＯＦが有力展示物になる条件を備えている。リチウムイオン電池、全固体電池も日本発の技術である。これにＭＯＦが加われば、日本が脱炭素技術「三冠王」に輝く。ノーベル化学賞に輝いて貰いたい。