キオクシアホールディングス：東芝の半導体メモリ事業とNAND型フラッシュメモリの発明

キオクシアのNAND型フラッシュメモリ事業は、母体である東芝（東京芝浦電気）の半導体事業から分かれた。東京芝浦電気は1951年1月、川崎市の小向工場でトランジスタを試作した。1956年7月までには、東京通信工業（後のソニー）・日立製作所・三菱電機・神戸工業と並ぶ最初期5社の一角を占めた。技術は米ベル研究所とウェスタン・エレクトリックからのライセンスで得たものである。ただし記憶を担う素子の市場では、出発が遅れた。DRAMの競争は容量が4倍になるたび走路がひと回り大きくなるリレーに例えられ、東芝はそこで日本電気と日立製作所の後塵を拝していた。

東芝の半導体事業が縮んだのは、第2次石油危機をはさむ時期である。半導体事業部長を長く務めた取締役の大戸彧也氏の下で、東芝は合理化による戦線の縮小を迫られた。設備投資は抑えられ、DRAMなどのメモリは量産に踏み込めずにいた。折しも東芝本体は、1976年6月に就任した岩田式夫社長が利益の追求を第一の方針に掲げ、市場性と自社の力を見定めて切るものは切る選択経営へ方針を転換していた。1981年、病身の大戸彧也氏に代わって次長の川西剛氏が事業部長に就任し、直後に東芝がDRAMから撤退するという報道が新聞の紙面を大きく飾った。大戸彧也氏が死去したのは、その2か月後である。縮小の帳尻を合わせた組織と、投資を止めた数年分の遅れだけが事業部に残った。

川西剛氏が事業部長として決めたのは、シリコンサイクルの底で設備投資を絞らないことだった。市況の後退した局面にこそ投資するのが半導体の必勝法だと誰もが口にしながら、実行できずにいた。各社が64Kビットから256KビットへDRAMの生産を移していた時期に、東芝は一挙に1Mビットへ先行投資した。投資だけでなく、技術の選択でも他社と道が分かれた。川西剛氏はその構えを『テニスをやらなくちゃいけないんです。人のいない所に打つ方が楽でしょう』とたとえた。集積度が上がるとコンデンサ容量の確保のため、掘り下げるトレンチか積み上げるスタックかの立体加工が要る。東芝は1Mビット世代で立体加工を避けて平面セルと低消費電力のCMOSを採り、消費電力を150ミリワットとNMOS比で半分未満に抑えた。1986年には月産100万個の体制を敷き、この製品分野で世界首位に立った。

首位に立った直後から、東芝は通商の摩擦に正面から当たった。1986年9月2日に結ばれた日米半導体協定は、公正市場価格を下回る販売をダンピングとして扱った。協定のもとでの値付けについて、専務の川西剛氏は『量産先行の利点から2000円を下回る価格で売ってもコスト割れではなかった。値下げでライバルを叩くことをしなかったのは業界秩序を考えたからだ』と振り返っている。翌1987年3月には子会社の東芝機械によるココム（対共産圏輸出統制委員会）違反事件が表面化した。当時27億ドルを売り上げていた米国市場から、東芝は排除されかけた。制裁が米政府関連資材の調達からの締め出しにとどまったのは、東芝の供給を受ける米国企業が動いたためである。1MビットDRAMが途絶えると商売が成り立たないと、IBMとヒューレット・パッカードが米議会へ働きかけた。事件の責任を取った渡里杉一郎社長の辞任に伴い、原子力事業本部長などを歴任した青井舒一氏が急きょ社長へ就任した。

1986年、日本の世界半導体シェアは米国を抜いて首位となり、上位10社のうち6社を日本勢が占めた。東芝の半導体事業の生産額は1990年度で7000億円に達し、日立製作所の5800億円を上回って、首位の日本電気の7250億円に迫った。この規模を摩擦の中で保つために、川西剛氏は海外へ工場を建てる選択を採らなかった。日本電気などが米国と英国に一貫生産の拠点を設けて摩擦の打開を図ったのに対し、東芝は海外メーカーと組んだ。モトローラとは合弁で東北セミコンダクタを設立し、日本モトローラへ社長を送り込んだ。欧州の盟主シーメンス、ASICの米LSIロジック、そして液晶ディスプレイではIBMと合弁を組んだ。自らの技術を持ち出して相手を助ける選択は、競争相手との結果の均等にまで及ぶものだった。

キオクシアの主力製品であるNAND型フラッシュメモリは、東芝の技術者が発明した。舛岡富士雄氏は1980年、川崎の研究拠点で数名の技術者と不揮発性メモリの開発に着手した。1984年の国際会議IEDMで発表したのは、記憶素子を1個のトランジスタで構成する小型のメモリである。ビット当たりの面積は従来のEEPROMの4分の1以下に縮んだ。一括して素早く消せる様子がカメラのフラッシュを思わせることから、同僚の有泉章二氏がフラッシュと名付けた。後にNOR型と呼ばれるこの方式に対し、舛岡氏は素子を直列につないで面積あたりの容量を高めたNAND型を考案した。東芝は1987年のIEDMでこれを世界で初めて発表した。狙いはパソコンのハードディスクを半導体で置き換えることにあった。

フラッシュメモリの開発が数十人で進んでいたころ、東芝の半導体技術研究所では16MビットDRAMの開発が動いていた。DRAMは市場規模が大きく、高いシェアを握れば100億円単位の利益をもたらす商品だった。1メガに続く3連覇を狙う設計チームは18人で、半導体国際学会ISSCCに照準を合わせ、配置配線の設計に不眠不休で当たった。136.9平方ミリメートルのチップに3510万個の素子を作り、すべてを誤りなく動作させる仕事である。集積度が上がるたび掘り下げるか積み上げるかの決断が要り、東芝は4メガの世代でスタックからトレンチへ変えていた。開発の現場では、データを集めても判断材料にならないことが多く、最後は想像力で決めるほかなかった。

発明を事業へ移す速さでは、東芝は追う側に回った。フラッシュメモリの開発要員は1991年の時点で数十人規模にとどまった。東芝を追って開発へ参入した米インテルは、1986年に事業部を設けて数百人規模の研究体制を組み、1992年には世界市場の85%以上を占めた。DRAMの製造設備をそのまま流用できるため、インテルほど力を入れなくてよいというのが東芝の判断だった。立体加工を要するDRAMと違い、フラッシュメモリは平面の加工で量産できる。1995年に64Mビット品が量産されれば5000円を切るとされ、1メガバイト当たり約600円と、当時約3000円だったハードディスクに対し価格でも競争力を持つ計算だった。設備を共用できるという強みは、専任の人を置かない理由にもなった。