半導体業界の競争優位性：サステナビリティがもたらす革新

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この記事のポイント

• AIによる半導体需要の急増と、ネットゼロ目標達成の両立が課題。
• Lam Researchは、計算能力向上と環境負荷低減を両立するソリューションを提供。
• CO2排出量削減、エネルギー・水使用量削減、サプライヤーとの連携強化を推進。
• 仮想化技術や製品寿命延長により、サステナビリティを競争力強化へ転換。

半導体製造におけるネットゼロへの挑戦

人工知能（AI）の急速な発展は、最先端半導体への需要をかつてないほど高めています。世界中の半導体メーカーは、この需要増に対応するため、工場の増強を進めています。同時に、半導体業界全体として、2050年までのネットゼロ排出目標達成に向けた取り組みも進められています。

これは、より高性能な半導体を、より少ない資源で製造するという複雑な課題を提示しています。Lam Researchは、顧客がこの課題を克服し、計算能力を向上させつつ、より持続可能な半導体製造を実現するためのソリューションを提供しています。

持続可能性目標の達成に向けた進捗

Lam Researchは、2025年グローバル・インパクト・レポートで、長年にわたる環境・社会目標への進捗状況と、顧客、従業員、地域社会への具体的な貢献について報告しています。2019年に設定した排出量、エネルギー、水、サプライヤーエンゲージメントに関する野心的な目標に対し、2025年までに2つの目標を除き、すべて達成または上回る成果を上げています。

半導体製造におけるネットゼロへの道筋

2050年までのネットゼロ排出達成を目指し、Lam Researchは短期・長期の目標を設定し、グローバルな事業拡大を進めながら、これらの目標達成に向けた努力を続けています。2019年を基準とした進捗状況のハイライトは以下の通りです。

• スコープ1および2の温室効果ガス（GHG）排出量目標を達成し、排出量を36%削減。
• 1,370万キロワット時以上のエネルギーを節約。
• サプライヤーエンゲージメント目標を達成し、53.8%のサプライヤーが科学的根拠に基づいた目標（SBT）を設定。

今後は、自社事業（スコープ1、2）だけでなく、製品使用時（スコープ3）や直接サプライヤーからの排出量削減にも注力します。2034年までに、製品使用によるスコープ3排出量を付加価値あたり63.8%削減することを目指しています。さらに、直接サプライヤーからの排出量も、2034年までに付加価値あたり64%削減するという新たな目標を設定しました。

Lam Researchのツールは世界中のファブ（半導体工場）で使用されています。そのため、同社の技術革新は、半導体バリューチェーン全体の環境フットプリントに影響を与える可能性があります。顧客がより優れたパフォーマンスを、より持続可能な方法で実現するための3つの主要な技術的アプローチを紹介します。

より少ない環境負荷で、より多くのウェーハを生産

Lam Researchの技術は、ウェーハあたりのエネルギー消費量と排出量を削減しながら、スループットとプロセス性能を向上させることができます。例えば、「Akara®」は、「DirectDrive®」などのソリューションを統合することで、エネルギーフットプリントを削減し、エッチング効率を向上させます。DirectDrive®は、吸収される電力のみを生成するため、エネルギー消費を10%以上削減し、精度を高めます。

また、2050年までのネットゼロ達成に向け、業界が直面する最も困難な課題の一つであるプロセスガスからの排出量削減に取り組んでいます。代替となる化学物質は、ウェーハ上での性能を維持しつつ、地球温暖化係数（GWP）が低い必要があります。Lam ResearchのVelocity Labでは、高GWPガス使用の最適化と、低GWP代替品の特定を進めています。

仮想化による効率的かつ低炭素な洞察

イノベーションには実験が不可欠ですが、物理的な実験は時間、材料、エネルギーを大量に消費します。Lam Researchの「Semiverse® Solutions」ポートフォリオは、研究開発の一部を仮想世界に移すことで、関連する排出量を最大80%削減します。「SEMulator3D®」などのツールは、ファブで構築される複雑な半導体構造の仮想的な等価物を作成し、エンジニアがプロセス結果を迅速にモデル化することを支援します。「Fabtex™ Yield Optimizer」は、AIと機械学習を活用して顧客のファブデータを分析し、収率を迅速に改善するための新たな計測ターゲットを推奨します。

さらに、サステナビリティ仮想ツインは、サブシステムの相互作用をモデル化し、非効率性を特定することで、ファブにおけるツールの総炭素フットプリントを最適化し、コンポーネント仕様と制御の改善を可能にします。

サーキュラーイノベーションによるツール寿命の延長

Lam Researchの顧客との取り組みは、ツールの設置で終わりではありません。数十年にわたる使用が期待されるシステムにおいて、製品のサーキュラーエコノミー（循環型経済）を通じたツール寿命の延長は、重要なビジネス戦略です。同社は、多くの技術的進歩をアップグレードとして提供しており、コンポーネント全体の交換ではなく、プラットフォームやチャンバーコンポーネントの継続的な使用を可能にしています。2019年以降、オンサイトアップグレードにより、累積で584トンのCO2e、3,600トン以上のアルミニウム生産、900トン以上の鋼鉄生産を回避しました。

さらに、「Equipment Intelligence®」は、リアルタイム監視、予測、最適化により、ファブチームを支援し、計画外のダウンタイムを削減し、不要な部品交換を回避し、トラブルシューティングサイクルを短縮し、全体的な設備効率（OEE）を向上させます。

サステナビリティを顧客価値へ転換

Lam Researchは、製品ライフサイクル全体でイノベーションを推進し、顧客が環境への影響を最小限に抑えながら、半導体パフォーマンスを最大化できるよう支援しています。サステナビリティは、運用コストの削減、生産性の向上、資源制約のある世界でのレジリエンス強化といった、測定可能なビジネス価値を生み出します。

ネットゼロへの道のりにおいて、パフォーマンスとサステナビリティはますます不可分なものとなっていきます。Lam Researchのロードマップは、顧客が将来の低炭素ファブを構築できるよう支援するために設計されています。

半導体製造におけるサステナビリティが、どのようにパフォーマンス優位性へと進化しているかをご覧ください。

Vahid Vahedi（Lam Research チーフ・テクノロジー＆サステナビリティ・オフィサー）

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