EUV露光装置は、半導体業界をどう変えるのか？ASMLの独占技術とは！？
💡 EUV露光技術は、半導体の微細化に不可欠な技術である。
💡 ASMLは、EUV露光装置市場を独占している。
💡 高NA EUV露光装置は、さらなる微細化を実現する。
それでは、第一章、EUV露光技術とASMLの独占的な地位について詳しく見ていきましょう。
EUV露光技術とASMLの独占的な地位
EUV露光技術は、まさに半導体業界の未来を左右する技術ですね。
公開日:2018/12/25
✅ 2018年にSamsung ElectronicsがEUV露光技術を採用した7nm世代の半導体ロジックの生産を開始し、TSMC、Intelも7nm世代で導入予定である。
✅ DRAMでは、SK Hynixが16nm世代のDRAM製造にEUV露光技術を導入する計画で、2019年に生産開始、2020年には本格的な量産を開始すると見られる。
✅ EUV露光技術は、ArF液浸露光とマルチパターニング技術と比べてスループットが向上し、製造コスト削減、サイクルタイム短縮、マスクパターンに対する忠実度向上などのメリットがある。
さらに読む ⇒PC Watch出典/画像元: https://pc.watch.impress.co.jp/docs/column/semicon/1159880.htmlASMLのEUV露光装置は、半導体製造の効率化に大きく貢献していることがわかります。
ASMLは、半導体の微細化を支えるEUV露光技術で圧倒的なシェアを誇る企業です。
EUV露光技術は、従来のArF液浸露光技術に比べてはるかに短い波長の光を使用することで、より微細なパターン形成を可能にする技術です。
EUV露光は、32nmhp以降の微細パターニング手法として期待される13.5nm軟X線を露光光とするリソグラフィ技術です。
EUV露光はシングル露光であり、工程数、プロセス信頼性およびコストの点でArF液浸ダブルパターニング（DPT）よりも有利です。
EUV露光には、光源高出力化、EUVマスクインフラ準備、EUVレジストのRLS（Resolution、Linewidth-Roughness、Sensitivity）トレードオフなどの課題がありますが、DRAMやロジックデバイスでは複雑な2次元パターンから、解像性が高くシングル露光であるEUV露光の実現を期待する声が高いです。
いやー、このASMLって会社、凄すぎますね！独占って、まさに勝ち組企業じゃないですか！
EUV露光装置の構成と光源技術
EUV露光装置の構成について、詳しく説明していただきありがとうございます。
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さらに読む ⇒JBpress (ジェイビープレス) ｜ リアルな知性で世界に勝つ出典/画像元: https://jbpress.ismedia.jp/articles/-/37967?page=5LDP光源は、EUV露光装置の性能向上に大きく貢献する可能性があるんですね。
EUV露光装置は、真空に保つ必要がある露光光学系、プラズマ発生部、コレクタ、反射投影光学系、マスク、レジストなどから構成されます。
EUV光源は、プラズマ発生方式によってLDP光源とLPP光源に分類されます。
EUV露光装置メーカは、露光スループット、積算ドーズ安定性、光源の汚染・損傷などの要求性能を光源に求めています。
LDP光源は、これらの要求性能を満たす可能性が高い光源方式として期待されています。
ウシオ電機は、EUV露光の最も重大な課題の1つであるEUV露光用光源の開発を行っており、LDP（Laser-assisted Discharge Plasma）光源方式を検討しています。
LDP光源方式は、LPP（Laser Produced Plasma）光源方式と比較して、高出力化、安定性、寿命などにおいて優位性を持つことが期待されています。
なるほど、EUV露光装置の仕組み、よくわかりました！この技術、将来性ありそうですね！
ASMLの高NA EUV露光装置と半導体業界への影響
Intelが、ASMLの高NA EUV露光装置を導入したというニュースは衝撃でした。
公開日:2022/01/20
✅ Intelは、ASMLの高NA EUV露光装置「TWINSCAN EXE:5200」の量産対応機を初めて注文し、2025年予定の「Intel 18A」に高NA EUVを投入する計画を明らかにしました。
✅ 高NA EUVは、現行のEUV露光装置よりも高解像度で微細なパターンを形成することができ、さらなる集積回路の性能向上に貢献します。
✅ Intelは高NA EUV露光装置をいち早く導入することで、TSMCやSamsungに遅れを取っていた先端ロジックデバイス量産におけるEUV技術での競争力を回復しようとしています。
さらに読む ⇒マイナビニュース出典/画像元: https://news.mynavi.jp/techplus/article/20220120-2253024/高NA EUV露光装置は、半導体業界に大きなインパクトを与えそうです。
ASML社は、Intel社に初の高NA（開口数）EUV（極端紫外線）露光装置を出荷したことを発表しました。
Intel社は、2024年後半にこの装置を用いて、Intel20Aの改良版である「Intel18A」の量産を開始する予定です。
この高NA EUV露光装置は、従来の露光装置と比べてレンズの開口数を拡大し、より高密度で高性能なマイクロチップの製造を可能にします。
ASML社は、EUV露光技術を実用化した唯一の会社であり、高NA EUV露光装置は現在ASML社のみが製造可能です。
Intel社は、この装置をオレゴン州ヒルズボロの半導体技術開発施設に設置し、半導体微細化競争において主導権を取り戻すことを目指しています一方、ASML社は、2030年代にはNA=0.75という超高NA EUV露光技術の開発が必要であるとしており、今後も半導体産業における微細化技術の重要性がますます高まると予想されます。
IntelがASMLの高NA EUV露光装置を導入したってことは、今後の半導体業界はASMLが牛耳るってことか！？
高NA EUV露光装置の技術革新と製造への影響
高NA EUV露光装置の技術革新は、半導体製造の未来を変える可能性を秘めていますね。
公開日:2024/04/19
✅ Intelは、2024年に19ナノメートル(nm)のチップ製造を開始するために、ASML製の極端紫外線リソグラフィー(EUV)マシン「TWINSCAN EXE:5000」を導入します。
✅ このマシンは、Intelが開発を進める14Aプロセスノードに利用されます。
✅ Intelは、EUV技術の導入により、チップ製造プロセスをさらに微細化し、高性能なチップを製造することを目指しています。
さらに読む ⇒EE Times Japan出典/画像元: https://eetimes.itmedia.co.jp/ee/articles/2404/19/news201.htmlEXE5000は、まさに半導体製造の最先端を走る装置ですね。
Intel社は、ASML社から高NA EUV露光装置の初号機「TWINSCAN EXE5000」を受け取り、2024年4月にその組み立てを世界で初めて完了しました。
この装置は、チップのデザインを3分の1まで微細化でき、処理速度の速い次世代半導体を製造できるようになると言われています。
EXE5000は、14m×4m×4mのサイズで、重量は150トン以上、価格は3億5000万ユーロ（日本円に換算すると約576億円）と、既存のEUV露光装置の倍以上にも及ぶ高額な装置です。
Intel社は、「Intel14A」以降の先端プロセスでEXE5000の導入を目指すことで、半導体の微細化競争において優位性を維持しようと計画しています。
EUV露光装置は、半導体デバイスの微細化に不可欠な装置で、世界ではオランダASML社のみが供給しています。
7nm世代以降のロジック半導体や最先端メモリ製造に必要で、高精度なミラーレンズと出力25kWのCO2レーザーを用いたEUV光源の実現が開発の壁でした。
EUV露光装置は、真空チャンバー内でEUV光を反射させながらフォトマスクに届け、さらにウエハーに照射します。
EUV光は物質に吸収されやすい性質を持つため、光を反射させるミラーレンズを用いています。
ミラーレンズは、表面粗さ50pm以下の高精度な加工技術によって実現され、ドイツCarl Zeiss社の技術が用いられています。
EXE5000、値段もすごいけど、スペックもすごい！これでIntelは、さらに半導体市場を席巻するんだろうな！
日本の半導体製造におけるEUV露光装置導入と今後の展望
日本の半導体製造におけるEUV露光装置導入は、大きな転換期を迎えていると感じます。
✅ 蘭ASMLは、日本における半導体製造の拡大に伴い、2026年末までに日本法人の人員を約600人規模まで増やす計画を発表しました。
✅ これは、ラピダスやマイクロン・テクノロジーなど、日本国内で先端半導体工場を建設する企業へのEUV露光装置導入が進むことに伴い、装置の立ち上げや保守点検体制を強化するためです。
✅ ASMLは、日本国内に8カ所の拠点を持ち、特に北海道千歳市に新たに拠点を設け、最大30人程度をラピダスのパイロットライン構築に、量産開始までに50人程度まで増やす予定です。
さらに読む ⇒ニュースイッチ by 日刊工業新聞社出典/画像元: https://newswitch.jp/p/42294ASMLが日本法人の人員を増やすということは、日本におけるEUV露光装置導入が本格化するということですね。
日本はこれまでEUV露光装置による本格的な量産は行っていませんでしたが、近年では、半導体企業Rapidusや米Micron Technologyが国内に同装置を導入する予定を発表しており、国内におけるEUV露光装置導入が本格化しています。
ラピダスは、千歳市に建設中の次世代半導体工場に、半導体の微細加工に欠かせないEUV露光装置を導入する。
この装置は、オランダのASML社製で、国内初導入となる。
装置は12月中旬以降に千歳市に到着し、同社の来年4月の試作ライン稼働に向けた準備は最終段階を迎える。
日本国内に、最先端半導体の製造に欠かせないEUV（極端紫外線）露光装置が間もなく導入される。
ラピダスが2024年内に千歳工場に導入し、国内初となる。
その後、マイクロンが2025年に広島工場、TSMCが2027年に熊本第2工場に導入すると予想される。
EUV露光装置はASMLが独占しており、日本のニコンとキヤノンは開発競争で遅れをとった。
ASMLの成功には、前社長兼CTOのMartinvandenBrink氏の手腕が大きく貢献し、EUV露光装置の実用化を成功させた。
2019年にTSMCが世界で初めてEUV露光装置を用いた量産を開始し、その後サムスン、SKハイニックス、インテルも導入した。
現在、ASMLはEUV露光装置市場を完全に独占しており、2023年の出荷台数は53台で、価格は200億～300億円とされる。
日本の半導体製造が盛り上がってきたな！ラピダスとか、EUV露光装置導入して、半導体市場でシェア奪還する気か？
EUV露光技術は、半導体業界の未来を大きく変える可能性を秘めています。
今後の動向に注目していきましょう。
💡 EUV露光技術は、半導体業界の微細化を牽引している。
💡 ASMLは、EUV露光装置市場を独占しており、その地位は揺るぎない。
💡 高NA EUV露光技術は、さらなる半導体性能向上に貢献する。
