チップ業界の未来を形作る4億ドルの機械

オランダの広大な研究所、厳重に警備された扉の向こうで、巨大な装置が静かに世界の半導体産業の未来を塗り替えつつある。それは、ASMLが10年近くかけて開発した最新世代のEUVリソグラフィー装置、High NAだ。4億ドルを超える費用をかけて製造されたこの装置は、これまでに製造された中で最も先進的かつ高価な半導体製造装置である。

High NAはHigh Numerical Aperture（高開口数）の略です。この装置は、EUVリソグラフィ技術に革命的な進歩をもたらし、半導体業界における電子部品のナノスケールへの微細化に貢献しました。

CNBCは4月にASMLのフェルトホーフェン研究所に潜入する貴重な機会を得ました。High NAが撮影されたのはこれが初めてで、ASMLの社内チームでさえこの装置を初めて目にした経験がありました。

未来のテクノロジー

チーフエンジニアのアシア・ハッドゥー氏によると、この高NAマシンは「2階建てバスよりも大きい」という。4つのモジュールで構成され、コネチカット州、カリフォルニア州（米国）、ドイツ、オランダの工場で製造されている。オランダで組み立てと試験が行われた後、マシンは分解され、顧客へ出荷される。

このプロセスには少なくともボーイング747型機7機、もしくはトラック25台が必要で、最初の機械は2024年にインテルのオレゴン工場に商業的に設置される予定だ。

高NAマシンは巨大だ。写真： CNBC

ASMLは、EUVリソグラフィ装置を製造できる世界唯一の企業です。この技術は、極小のチップ設計をシリコンウェハ上に投影することを可能にし、これは高度なチップ製造における重要なプロセスです。Apple、Nvidia、AMDといった大手企業に加え、TSMC、Samsung、Intelといった大手チップメーカーも、自社製品の製造にASMLを利用しています。

さらに、オランダに本社を置く同社は、Micron、SK Hynix、Rapを含む現在の顧客全員が段階的にHigh NAに切り替えることを確認した。

高NAは、高精度化に加え、効率向上とチップ製造コストの削減にも貢献します。Intel社は、この装置を用いて約3万枚のウェハを製造したと発表し、装置の信頼性は前世代のEUV装置の2倍に向上したと指摘しました。Samsung社は、この装置により生産サイクルタイムが60%短縮されたと主張しています。Futurum GroupのDaniel Newman氏によると、ASML社はチップリソグラフィー装置市場を完全に独占しています。

「ムーアの法則によれば、コスト削減を続ける必要があります。コストを削減すればより多くの機会が生まれるという信念があるため、私たちもこの流れに乗らなければなりません」と、ASMLのCEO、クリストフ・フーケ氏は説明する。

リスクの高い投資

高NAは、前世代と同じEUVビームを使用しますが、重要な違いはレンズの開口径が大きいことです。これにより、デバイスは急角度からより多くの光を捉えることができ、より少ない工程でより小さなデザインをウェハ上にエッチングすることが可能になります。ASMLの技術担当エグゼクティブバイスプレジデント、ジョス・ベンショップ氏によると、これは小型化と生産性の向上という2つの重要なメリットをもたらします。

「高NAは2つのメリットをもたらします。まず第一に、小型化です。第二に、サンプルを大量に製造する必要がないため、サンプル製造速度が速くなり、歩留まりも向上します」とジョス・ベンショップ氏は言います。

1997年にASMLに入社したベンショップ氏は、当時多くの人が無謀だと考えていたEUV技術への投資決定に重要な役割を果たした。

ASMLのビジョンを語るジョス・ベンショップ氏（右）。写真： CNBC

「ギリギリで成功しました。人々はそれを忘れてしまうことがあると思います。当初は技術がうまくいく保証がなかったため、非常にリスクの高い投資でした」とフーケCEOは付け加えた。

2018年、ASMLはEUVの実現可能性を実証し、大規模受注への道を開きました。この技術は、強力なレーザーを用いて毎秒5万個の錫液滴を照射し、波長わずか13.5ナノメートルのEUV光を放射するプラズマを生成することで機能します。

EUVはあらゆる物質に吸収されるため、システムを動作させるには、プロセス全体を真空環境で実行する必要があります。さらに、ドイツのツァイス社製の特殊なミラーが、光の方向を定める上で重要な役割を果たします。

地政学的影響

ASMLはEUV技術で高い評価を得ているにもかかわらず、依然として収益の大部分を前世代のDUV装置から得ています。2024年には、EUV装置44台とDUV装置374台を販売しました。これらの装置の最大の顧客は中国で、2024年第2四半期の収益の49%を占めています。

しかし、米国の輸出禁止措置により、ASMLは中国へのEUVの販売を継続することができません。フーケ氏は、中国での事業は「以前の正常な」レベルに戻り、2025年までに同社の売上高の20～25%を占めるようになると述べました。

ASMLは現在、世界中に44,000人以上の従業員を抱え、そのうち8,500人が米国に拠点を置いている。同社はアリゾナ州に新しいトレーニングセンターを建設しており、EUVおよびDUV技術のエンジニアを年間1,200人育成することを目標としている。

中国はASMLの最大の顧客の一つだ。写真：ブルームバーグ

同時に、米国が半導体自給戦略を推進する中で、フーケ氏が米国の技術的自立にとって「非常に重要」なパートナーと呼ぶインテル向けに、新たなハイNA出荷が行われている。

ASMLは、それだけに留まらず、次世代レンズ「ハイパーNA」の開発に既に着手しています。フーケ氏によると、同社は予備的な光学設計を既に行っており、不可能なプロジェクトではないとのことです。同社は、ハイパーNAの需要が2032年から2035年頃に急増すると予想しています。

チップの小型化と性能向上をめぐる世界的な競争において、ASMLの技術は技術的にも地政学的にも中心的な役割を果たしています。High NAとその後継製品によって、このオランダメーカーはマイクロチップ業界の境界線を塗り替えようとしており、これは今後数十年にわたるデジタル世界のあり方を形作ることになるでしょう。

出典: https://znews.vn/co-may-400-trieu-usd-dinh-hinh-tuong-lai-nganh-chip-post1555116.html