先日、マイクロン社最大規模かつ最先端のDRAM製造施設の一つを訪問する機会に恵まれました。その規模、最先端の製造技術と手法、そして最先端の台中A3工場の舞台裏を見学できたことなど、様々な点で感銘を受けました。また、マイクロン台湾のCVP兼責任者であるドンフイ・ルー博士にお会いできたことも大変嬉しく、巨大な「ワン・メガ・台湾」での業務についてお話を伺うことができました。最後に、ルー博士が1996年からずっと自作デスクトップPCの組み立てを楽しんでいらっしゃることを知りました。
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マイクロン台中に到着
マイクロン台湾への最寄りの鉄道は、地方の小さな駅である后里駅です。駅を出ると、近くの公園をのんびりとサイクリングしたい人のために、レンタサイクル店がいくつか並んでいます。また、タクシーで約5分のところには、マイクロンの巨大なFab 16があり、台湾で世界最先端のメモリチップを製造しています。そこでは数千人（台湾全体では5桁）もの人々が働いており、そのほとんどが高度な教育と訓練を受けています。
この事業を評価するには、膨大な数の要素を考慮する必要があります。ここにある製造施設をまとめると、台中A1、A2、A3の3つのメモリチップ製造棟があります。A1とA2は買収によってマイクロンに譲渡され、A3は2021年にマイクロンが建設した新しいファブです。これらのファブを取り囲むように、MTB（アセンブリ＆テストバックエンド）、TCP（台湾中央プローブ）、AATT（台湾先進アセンブリ＆テスト）など、垂直統合型の事業を支える補完的な建物が並んでいます。また、水、ガス、化学処理・リサイクル工場などの製造支援産業もファブ周辺に点在しています。
マイクロンの最新の工場と建物は、持続可能な資源と巧みなリサイクル技術を活用しています。例えば、台中A3は600本の樹木が茂る公園内に建設され、太陽光と雨水資源も活用しています。マイクロンの環境への取り組みにより、年間9,000万KWhの電力が節約され、使用される水の75%がリサイクル・再利用されていると推定されています。
干ばつや電力不足といった悪条件によってこれらの工場が停止することを誰も望んでいません。そのため、マイクロンは台湾の全事業所において、2030年までに水消費量を75%削減し、2050年までに再生可能エネルギーを活用し、直接排出と間接排出の両方を抑制することで、ネットゼロエミッションを達成することを目指しています。また、マイクロン台湾は循環型経済への取り組みにより、2023年度に廃棄物の再利用、リサイクル、回収率98.1%を達成しています。
Micron Taichungでは何が起こりますか?
メモリモジュール用のDRAMチップは、台湾と日本のマイクロン社工場で生産されており、アイダホ州ボイジーとニューヨーク州シラキュースでも拡張計画が発表されています。これらのメモリチップを搭載した製品ポートフォリオは現在、HBM3Eなどの超高帯域幅製品からGDDR6Xなどのグラフィックスメモリ、LPDDR5、コンピューター向けDDR5まで多岐にわたります。フォームファクタも多様で、サーバー、PC、モバイル、自動車、産業機器、HMD、AIoTデバイスなど、幅広い市場をターゲットとしています。DDR5 DIMMやSODIMMといったマイクロン社のDRAMベース製品はよく知られているでしょうが、最新のLPCAMM2モバイルメモリモジュールもマイクロン社製となります。
ルー博士の説明によると、マイクロンはウェハを受け取り、FEOL（フロントエンドオブライン）、MOL（ミドルオブライン）、メモリセルテスト、BEOL（バックエンドオブライン）、そしてPROBE（製品テスト）の各工程を経て、その後の組み立て、テスト、パッケージング工程へと送り出すという。興味深いことに、台中と桃園のファブは、このオペレーションフローを統合的に運用しており、マイクロンはこれを「ワン・メガ・台湾」と呼んでいる。
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世界中の Micron では何千人ものスタッフが、研究、電子設計、エンジニアリング、製品設計、製造、製品販売、マーケティングなど多岐にわたる活動に携わっています。
訪問当時、ルー博士をはじめとするマイクロン社の幹部は、間近に迫った新型HBM3Eチップの発表に興奮している様子でした。なんと、記念のHBM3Eメモリチップまで贈呈していただきました。
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訪問中に会ったマイクロンの幹部たちは、AIブームがビジネスに活力をもたらすという見通しに明らかに意欲的でした。これは、AIへの関心の高まりがほぼ全面的に原因となった昨年のメモリ業界の低迷期とは対照的です。2023年には業界はアクセルを緩めましたが、生産の勢いを回復させるには9～12ヶ月かかります。このタイムラグこそが、メモリ事業が循環的であると私たちが考える理由の一つです。
事業の周期的な性質は、研究開発や技術の改良には影響しません。マイクロンをはじめとする大手メモリ企業は、サイクルが変化しても、最高かつ最先端のメモリ技術を保有することで利益を得られることを十分に認識しています。
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SKハイニックスやサムスンを上回る？
メモリ製造は競争の激しいビジネスであり、大手3社はいずれもAI革命の推進に意欲的です。TrendForceは、HMB3EがHBM技術を3社が同時に採用するのはおそらく初めてだろうと指摘しています。
Micron社によると、現在のメモリチップは1αプロセスと1βプロセスで製造されているとのことです。1αプロセスは2021年に台湾で量産を開始しました。1βプロセスは日本で開発されましたが、台湾での量産開始は2023年です。現在のプロセスに対する需要は供給を上回っており、昨年の不況もその一因となっています。Micron社は、Nvidia社がH200 GPUアクセラレータに採用した、新たに発表された24GB HBM3Eに1βプロセスを採用しています。
マイクロンは2025年に1ガンマメモリチップの生産開始を予定しており、これは3月21日の2024年度第2四半期決算発表でも再確認されています。1ガンマはまず台湾で生産を開始し、その後日本で生産を開始する予定です。同社はすでにこの先進的なメモリのテストを開始しており、最先端のEUV装置を用いて製造されています。当然のことながら、私たちはメガファブのこのエリアを見学することはできませんでした。
今後、メリットをもたらすのはEUVのような技術だけではありません。NANDと同様に、DRAM製造においても、高度なパッケージング技術の活用により垂直化が進み、性能や密度といった重要な特性が向上します。
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Micron Fab 16で見たもの
マイクロンの台中工場の重要な施設として、私たちが見学を許可されたのは、リモート・オペレーション・センター（ROC）と、ファブのクリーンルームを一望できる台中A3のショールームの2つでした。忘れてはならないのは、ここが300mmウェーハ上に最先端の1ベータ版メモリチップを製造するプロセスが始まる場所だということです。
ROC に入ると、訪問者は巨大なミッション コントロール エリアを目にします。ここでスタッフは、供給されたウェーハから完成したウェーハ (テスト、準備、カットなどが必要なウェーハ) に至るまで、数百の個別のステップでプロセスを監視、トラブルシューティング、最適化しています。
ROCでは、棒グラフや色分けなど、様々なデータ表示手法が活用されており、現在何が起こっているか（そして最近何が起こったか）を明確にし、最適化されていない点をハイライト表示しています。一部のグラフでは、様々な半導体製造装置のブランドも表示されています。グラフと色分けによって、全体像を把握し、異常な点や期待通りに動作していない点を詳細に分析することが可能です。
マイクロン台湾は、当然のことながら製造業におけるAIの早期導入企業であり、これはルー博士が特に誇りに思っている点です。スマート製造イニシアチブの一環として、同社はAIと機械学習を活用し、歩留まり向上の加速とリアルタイムモニタリングの強化に取り組んでいます。ROC（台湾製造拠点）内の多数のスクリーンに表示されるデータの理解と解釈は、AIによって向上・加速されています。
ちょうど春節が終わったばかりなのに、中華民国本社の春節のお祝いの飾り付けは赤ではなく緑一色で、不思議な感じでした。中華民国本社のマネージャーは、台湾のエンジニアは赤が嫌いで緑が好きだと教えてくれました。機械のランプが緑色なら万事順調という意味だそうです。しかし、建物のあちこちで緑色のグアイグアイのパックは見かけませんでした。
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台中A3ビュー
A3は台中にある最新のファブで、他のファブとは異なり、マイクロン社がゼロから設計しました。このメガファブのエリアを訪れた際、ツアーはまず、汚染の可能性を最小限に抑えるためにA3がどのように自動化されているかを説明することから始まりました。
ショールームから見えた台中A3クリーンルームは、最先端の機械とオーバーヘッドホイストトランスファー（OHT）ロボットで溢れ、人間の介入は最小限に抑えられていました。ロボットが常に動き回っており、それぞれが大きな透明な「AutoPod」キャディを担いでいました。また、非常にクリーンで安定したろ過空気と水の流れも重要でした。
台湾のような地震の被害を受けた島国では、クリーンルームエリアの機械がすべて高床にしっかりと固定されていると聞いても、読者は驚かないでしょう。呂博士によると、一部の加工機械には、より小さな揺れを軽減するための制振装置も備わっているとのことです。
訪問の終わり頃、マイクロン台中のもう一つの巨大な施設、フードコートを通り過ぎました。施設内にはスターバックス、バーガーキング、セブンイレブン、そして様々な地元の飲食店があり、厳重な警備体制の下で働く従業員たちが休憩時間に利用できるようになっています。正直言って、広すぎて休憩エリア、飲食エリアの端から端まで見渡すのが困難でした。
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経営幹部プロフィール：ドンフイ・ルー博士、フロントエンド製造担当CVP、マイクロン台湾代表
ルー博士は現在、マイクロン台湾の責任者を務めており、台中と桃園の製造施設の統括と、台湾における事業運営をマイクロンのグローバル目標とミッションに沿わせるべく尽力しています。マイクロンに入社して2年、今回のツアーでは、マイクロン台湾への案内から台湾への同行、そして台中A3ショールームの案内まで、私たちのホスト役を務めてくださいました。ルー博士はPC技術分野で興味深い経歴をお持ちで、インテルで20年間のキャリアを積まれました。
ルー氏は中国北京の清華大学を卒業後、オハイオ州立大学に進学し、材料科学と工学の研究を深め、博士号を取得しました。米国で共同エグゼクティブMBAを取得後、ルー氏はインテルに20年以上勤務しました。インテルでは、技術開発と技術移転、製造と立ち上げ、そしてファブ建設など、幅広い分野に携わりました。また、共同開発した3D NANDとOptaneテクノロジーノードをマイクロン社からインテル社に移管するなど、インテルのメモリ事業の成長においても重要なリーダーシップを発揮しました。
ルー博士はPC愛好家で、自作PCの思い出を嬉しそうに語ってくれました。初めて自作したデスクトップPCは1996年のことだと教えてくれました。当時はWindows NT 3.51が動作していましたが、NT4がリリースされるとすぐにアップデートしました。当時はマルチコアPCはまだ一般的ではありませんでしたが、ルー博士は1997年に妻が仕事用に強力なグラフィックワークステーションを希望したため、デュアルCPUシステムを作ったことを覚えています。そのデュアルCPUシステムにはTyan製のマザーボード、おそらくTyan Tahoe 2 ATXが使用されていました。
Intelで働くというのは、PC DIY愛好家にとって夢のような仕事のように聞こえるかもしれません。興味深いことに、Lu博士は毎年新しいCPUを無料で入手できたことを覚えています。ちょっとした特典でした。彼はよく（そして今でもそうしていると断言します）、Tom's Hardwareのコンポーネントレビューとガイドを参考にしていました。しかし、私たちベテランが皆嘆くように、オーバークロックはPC DIY愛好家やいじくり回す人にとってかつてほどの恩恵ではなくなったとLu博士は指摘しています。
マーク・タイソンはトムズ・ハードウェアのニュース編集者です。ビジネスや半導体設計から、理性の限界に迫る製品まで、PCテクノロジーのあらゆる分野を網羅的にカバーすることに情熱を注いでいます。
