ひとことで言うと
歩留まり(ぶどまり)は、つくった製品のうち、不良品をのぞいて実際に使えるものが何割あるかという割合です。
100個つくって90個が合格なら、歩留まりは90%です。 半導体は、シリコンの円盤(ウエハー)の上にたくさんのチップの回路を一度につくり、最後に切り分けます。 ウエハーには目に見えないゴミやキズがところどころに出て、その上にあったチップは不良品になります。 キズの数が同じなら、チップが大きいほど、1個のチップにキズが当たる確率が上がります。 AI向けの大きなチップほど、歩留まりを上げるのがむずかしくなります。
歩留まりが少し悪いだけで、本当に会社の勝ち負けが決まるの?
決まることがあります。歩留まりは「1個あたりいくらでつくれるか」と「いくつ出荷できるか」の両方に効くからです。 たとえの数字で見てみます。ウエハー1枚をつくる費用が100万円で、1枚からチップが100個とれるとします。
| 歩留まり | 使えるチップ | 1個あたりの費用 |
|---|---|---|
| 90% | 90個 | 約1万1,100円 |
| 60% | 60個 | 約1万6,700円 |
同じ工場、同じ手間でも、歩留まりが90%から60%に下がると、1個あたりの費用は1.5倍になります。 売る値段が同じなら、そのぶん粗利益率が下がります。 もっと大きいのは、歩留まりが上がらないと、新しい世代のチップを量産できない ことです。 回路をより細かくする競争では、量産が1〜2年遅れるだけで、お客さんがライバルに移ってしまいます。 それが実際に起きたのが、インテルでした。
インテルの10nmは、なぜ何年も遅れたの?
インテルは長く、自社の工場で世界でいちばん細かい回路をつくる会社でした。 次の世代の「10nm(ナノメートル)」も、2016年に出す予定だったと報じられています。
2015年7月15日、インテルは決算説明会で、10nmの最初のチップを2017年後半に遅らせると発表しました。 つなぎとして、今の14nmで新しい製品を出すことにしています。 ブライアン・クルザニッチCEOは、世代を進める間隔が2年から約2年半に延びたと認めました(報道)。
ところが2017年後半になっても、量産にはたどり着けませんでした。 2018年4月26日 の決算発表で、インテルは「10nmの製品を少量出荷しているが、量産は2019年にずれこむ」と明らかにしました(四半期報告書)。 クルザニッチCEOは説明会で「歩留まりは上がっているが、上がり方が予想より遅い」と述べ、トランジスタの性能は狙いどおりで、問題は欠陥の数と費用だと説明しています(報道)。 同じ報告書には、10nmの製品の 立ち上げの費用 が利益を押し下げたことも書かれています。
その間に、台湾のTSMCは2018年4〜6月期に7nmの量産を始めました(TSMCの年次報告書)。 2018年10〜12月期には、7nmがTSMCのウエハーの売上の23%を占めています(TSMCの決算発表)。 インテルの10nmとTSMCの7nmは、回路の細かさがおおむね同じ世代 とされます。 インテル自身も2021年に10nmの改良版を「Intel 7」と呼び直しました。 インテルが10nmのノートパソコン向けCPUの出荷を始めたと発表したのは、2019年7月25日 です(決算発表)。
遅れは次の世代でもくり返されました。 2020年7月23日、インテルは7nmのCPUの時期が約6か月遅れると発表し、「主な原因は7nmの歩留まりで、社内の目標より約12か月遅れている」と説明しました。 翌24日、インテルの株価は60.40ドルから50.59ドルへ 16.2% 下がり、TSMCの株価(米国預託証券)は9.7%上がりました(終値から計算)。 インテルは、外部の工場に生産を任せることも検討すると述べています。 歩留まりの遅れが、会社の看板だった「自分でつくる力」をゆさぶったのです。
会社が発表しない数字なのに、なぜニュースで「歩留まり◯%」と出てくるの?
ニュースの数字の多くは、証券会社のアナリストの推定や、取引先など関係者の話 です。 歩留まりは競争力そのものなので、会社がはっきり発表することはほとんどありません。 インテルも、10nmの歩留まりを「予想より遅い」とは言いましたが、何%かは示していません。 読むときは、だれの推定なのかを確かめましょう。
会社の発表から歩留まりの問題を読み取る手がかりは、次のようなものです。
- 量産や出荷の時期のずれ:「少量の出荷」「量産は来年」といった言い方
- 立ち上げの費用:新しい工程を始めたばかりの費用で利益率が下がった、という説明
- 外部への生産委託:自社の工場で予定どおりつくれないときの対応
積み重ねる製品では、さらにむずかしくなります。 メモリーを何枚も重ねるHBMは、重ねた全部が良品でないと使えません。 1枚ずつの良品の割合が99%でも、16枚重ねれば0.99を16回かけて約85%になります(たとえの計算です)。
歩留まりをめぐる報道には推定もふくまれ、それをきっかけに関連する株価が大きく動くことがあります。この記事はしくみと過去の出来事を説明するもので、特定の銘柄をすすめるものではありません。投資の判断はご自身の責任でお願いします。
こんなふうに使われる
ニュースで
- 「新しい工程の歩留まりの改善が想定より遅れ、量産の開始は来年にずれ込む」
- 良品の割合が上がらず、たくさんつくって売る段階に進めない、という意味です。2018年4月のインテルは、10nmについて「歩留まりは上がっているが、上がり方が予想より遅い」と説明し、量産を2019年に延ばしました。
市場の解説で
- 「歩留まりが改善しているとの観測が伝わり、株価が上昇した」
- 「観測」と書かれるのは、会社が発表した数字ではないからです。歩留まりはふつう公表されないので、報道の数字の多くはアナリストの推定や関係者の話です。
工場で
- 「このラインの歩留まりが9割を切ってきた。不良の原因を洗い出そう」
- 歩留まりが下がると、同じ費用で取れる良品が減り、1個あたりの費用が上がります。90%から60%に下がれば、1個あたりの費用は1.5倍になります。
大学の入試の話で
- 「合格者の歩留まりを読み違えて、入学者が定員を大きく超えた」
- 合格を出した人のうち、実際に入学する人の割合も歩留まりと呼ばれます。「出したもののうち、どれだけが残るか」という意味が、ものづくりの外にも広がった使い方です。
まとめ
- 歩留まり=つくった製品のうち、使える良品の割合。チップが大きいほど下がりやすい
- 歩留まりが低いと1個あたりの費用が上がり、新しい世代の量産そのものが遅れる
- インテルの10nmは2016年の予定から、量産が2019年にずれこんだ。会社は「歩留まりの上がり方が予想より遅い」と説明した
- その間にTSMCは2018年に7nmの量産を始めた。2020年7月の7nmの遅れの発表で、インテル株は1日で16.2%下がった
- 会社はふつう歩留まりの数字を公表しない。報道の数字はだれの推定かを確かめる