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20年越しの技術突破、中国製「半導体エッチングガス」が量産開始

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高純度化学薬品の製造プラント内観。ステンレス製の精密蒸留設備とガスボンベが並ぶクリーンな工業空間

■事実(論旨箇条書き)

7月19日、「北鯤計画」の一環として滨化集団が電子級高純度フッ化水素ガスの投産発表会を開催しました。

滨化集団傘下の大晟芯材が6N級(純度99.9999%)高純度フッ化水素の規模量産を実現したと発表しています。

6N級高純度フッ化水素は半導体製造工程における洗浄・蚀刻・チャンバー維持に不可欠な材料で、純度が晶圆の歩留まりを直接左右します。

6N級は28nm以下の先端プロセス全般に必須の純度水準です。

国内製品の多くはこれまで5N級(99.999%)にとどまっていました。

滨化集団の担当者は、金属不純物濃度がわずか数ppb高いだけでも歩留まりが大きく低下しうると説明しています。

同社は多重精密蒸留、低析出設備の材質選定、ボンベの清浄防護、微量不純物の精密検出という4つの中核技術を突破し、金属イオン不純物濃度を1ppb未満に制御しています。

6N級高純度フッ化水素の世界市場は、これまで海外企業が約80%のシェアを握ってきました。

同社の年産能力は50トン規模とされ、報道によればSEMI-G5規格を上回る指標を達成し、14nmプロセス顧客への導入も進んでいるとしています。

6N級製品はこれまで1トンあたり200万元超で取引され、供給が不安定になるリスクも指摘されてきました。

半導体用高純度フッ化水素は歴史的に日本のステラケミファ・森田化学工業・ダイキン工業の3社による寡占状態が続いてきました。(ステラケミファは特に世界トップシェア)

ステラケミファと森田化学工業は、不純物濃度1兆分の1(12N=トゥエルブ・ナイン)の超高純度フッ化水素(UHPHF)まで製造可能な数少ない企業とされ、最先端半導体向けにはさらに高い純度域が存在します。

背景として、中国は2024年5月に国家集積回路産業投資基金「大基金」三期(約3440億元規模)を設立し、半導体自給率向上を国家の最優先課題としています。

滨化集団股份有限公司は1968年設立、1970年操業開始の化学メーカーで、山東省滨州市(黄河デルタ地帯、渤海に面する立地)が本拠地です。

中核事業会社「滨化股份」(証券コード:601678)は2010年2月に上海証券取引所へ上場しています。

主力事業は塩化アルカリ(クロールアルカリ)、石油化学、新エネルギー、新材料、特種化学品の5事業部門です。

従来の主力製品は苛性ソーダ(烧碱)とプロピレンオキサイド(環氧丙烷)で、プロピレンオキサイド・油田用助剤では国内最大級のサプライヤー、トリクロロエチレン(三氯乙烯)でも国内最大手とされています。

グループ会社の一つ「滨化東瑞化工」は工業用トリクロロエチレンで世界シェア13%・国内シェア20%を持ち、同分野で国内首位です。

2024年末時点の累計利税は779.10億元、納税額は568.87億元です。

半導体材料事業は同社にとって新規参入分野であり、今回の高純度フッ化水素量産は「化学メーカーの祖業(苛性ソーダ・エポキシプロパンなど汎用化学品)」から「半導体向け電子特殊ガス」への事業多角化の一環と位置づけられています。

今回の高純度フッ化水素量産は、同社が推進する中長期戦略「北鲲計画」の一部として発表された。北鲲計画は「新エネルギー+化学」の融合を掲げ、滨州北部に国家級の新エネルギー化学産業基地を構築する構想です。

同社はすでに水素エネルギー分野にも参入しており、国内初の万トン級・自動車燃料用水素製造の実証基地を建設済みと発表している

表:主要フッ化水素純度と対応プロセスノード(比較)

メーカー / 国純度グレード対応プロセス目安備考
滨化集団(中国)6N(99.9999%)28nm以下2026年7月量産開始、年産約50トン
国内他社(従来の中国製品)5N(99.999%)レガシー〜成熟ノード中心先端向けには純度不足とされてきた水準
ステラケミファ/森田化学工業(日本)最大12N(1ppt級)最先端ノード含む全域世界市場で長年寡占的地位

 

■解説(論旨箇条書き)

「もう一桁純度が上がっただけ」に見えるが、5N→6Nは単純作業の延長ではなく、蒸留・検査・充填まで含めた全工程の作り直しに近い難易度だ。

過去に日本が半導体材料を外交カードとして使った前例(2019年の対韓輸出規制でフッ化水素が事実上のターゲットになった一件)があり、今回の中国側の動きは「同じ弱点を自国で埋めにいっている」構図として読める。

ただし年産50トン規模はまだ実証段階に近く、実際の晶圆工場での認証・安定供給の実績づくりはこれからだ。

しかも6Nは「先端プロセスにようやく手が届いた」レベルであり、日本メーカーはすでに12N(トゥエルブ・ナイン)まで到達済み。ゴールに追いついたというより、スタートラインに立てたという方が正確だ。

フォトレジストなど他の基礎材料は依然として世代遅れ(KrF止まり)で、エッチングガス単体の突破だけで自給率が劇的に上がるわけではない。

"芯片刻刀" という呼び名がついているが、切れ味を試す前にまず「刃こぼれしない量産体制」を証明する必要がある、という点は指摘しておきたい。

地味な化学薬品のニュースほど、実は半導体サプライチェーンの急所を突いている、というのがこの手のニュースを見るたびに感じることだ。

滨化集団は本来「苛性ソーダ・エポキシプロパンを作る昔ながらの化学コンビナート」であり、半導体材料の専業メーカー(信越化学やステラケミファのような)ではない点は特筆すべきだ。

汎用化学品メーカーが電子特殊ガスに参入する動きは、中国の「半導体材料国産化」が特定の専業企業だけでなく、化学産業全体を巻き込んだ裾野の広い動きになっていることを示す一例と読める。

プロピレンオキサイドや苛性ソーダを作っていた会社が、いきなり「純度1兆分の1未満」の世界に殴り込んでいる構図は、ある意味ジャイアントキリング的な話でもある。

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