中国は自前のASMLを構築できるか？

中国は自前のASMLを構築できるか？北京は半導体装置の100%国産化を望むが、リソグラフィーは依然として困難な戦い CHENG TING-FANG、LAULY LI、SHUNSUKE TABETA 2025年7月16日 オランダのフェルドホーフェンにあるASMLの製造クリーンルーム（ASML提供のビデオ） オランダのフェルドホーフェンにあるASMLの製造クリーンルーム（ASML提供のビデオ） 北京南東部では、中国トップのチップメーカーであるSemiconductor Manufacturing International Corp.（SMIC）のエンジニアが、14ナノメートル、さらには7ナノメートルのチップの生産を拡大するために昼夜を問わず働いています。これは世界の主要チップメーカーからわずか数世代遅れています。 このような先進的なチップを製造できること自体、米国による5年間のブラックリスト登録下で苦労してきた同社にとっては大きなブレークスルーです。 しかし、SMICの使命はチップを製造するだけではありません。完全に中国製の設備でそれらを生産することを望んでいます。 日経アジアの取材によると、この目標（チップ装置サプライチェーンの完全国内化）は、首都の経済ロードマップである市の第14次5カ年計画に明示されており、中国のチップメーカーは、短期的には生産品質と効率を犠牲にしても、それを実現するために懸命に努力しています。 SMICとその同業他社、地元の大手メモリーメーカーであるCXMTやYMTCを含む企業は、エッチング、測定、成膜、化学研磨などに使用される外国製ツールを国産品に置き換えるなど、いくつかの面で目覚ましい進歩を遂げている、と日経アジアが業界幹部に行った複数のインタビューで明らかになりました。しかし、依然として残る手ごわいハードルが1つあります。それはリソグラフィーです。チップ開発者の設計をウェーハ上に投影し、印刷するプロセスは、チップの最終的な性能にとって不可欠です。しかし、リソグラフィー装置は非常に複雑で高価であるため、世界中でオランダのASMLと日本のキヤノン、ニコンの3社しか製造できません。業界団体のSEMIによると、昨年、リソグラフィーはチップ製造装置の世界総支出のほぼ25%を占めました。 中国のトップチップメーカーSMICは、国内で最も先進的な7ナノおよび14ナノチップを製造するため、北京の工場を拡張しています。中国のトップチップメーカーSMICは、国内で最も先進的な7ナノおよび14ナノチップを製造するため、北京の工場を拡張しています。 中国にとって、これはテクノロジーの自給自足に向けた取り組みにおける痛ましいギャップとして残っています。主要な中国のチップメーカーを顧客とするあるサプライチェーン幹部は、「国内のリソグラフィーツールは依然として空白地帯であり、[中国は]自給自足にはほど遠い」と述べています。「ほとんどの生産ラインは、たとえ古いモデルであっても、ASMLまたはニコンの機械を使用しています。」 ASMLは、時価総額で世界最大のチップツールメーカーであり、スマートフォンから自動車、防衛装備品まであらゆるチップの製造に使用される液浸深紫外線（DUV）技術のリーダーでもあります。このオランダ企業は、TSMC、サムスン、インテルなどのチップ大手企業が世界で最も先進的なプロセッサやメモリチップを製造するために使用する極紫外線（EUV）リソグラフィー装置の独占的なメーカーでもあります。フェルドホーフェンの本社では、エンジニアがさらに高度な機械の最終仕上げに忙殺されており、ASMLは2030年代初頭まで最先端のチップ生産をサポートすることを期待しています。ハイNA EUVマシンと呼ばれるこの機械は現在、フィールドトライアルのためにTSMCとインテルに出荷されており、同社はより広範な業界での採用が続くと予想しています。1台あたり3億5000万ドルというこの機械は、これまで製造された中で最も高価なチップ製造ツールです。 チップの最先端 ASMLのハイNA EUVリソグラフィー装置は、150,000 kgの重量があり、長さ14メートル、高さ4メートル、幅4メートルで、数百万のコンポーネントで構成されています。業界関係者は、これまで製造された中で最も複雑な機械だと呼んでいます。（ASML提供の写真） お使いのブラウザはこのビデオをサポートしていません（ASML提供のビデオ） （ASML提供のビデオ） 光源容器では、強力なレーザーが毎秒50,000個の小さな錫の液滴に当たることでEUV光が生成されます。この光はウェーハ上にチップの特性を印刷するために使用されます。 ――主要サプライヤー：Trumpf（レーザー）、Cymer（EUV光源） お使いのブラウザはこのビデオをサポートしていません（ASML提供のビデオ） （ASML提供のビデオ） レチクルハンドラーは、ウェーハに印刷されるパターンを含むマスク、またはレチクルを保持します。レチクルは極限の加速で移動し、この速度が1時間あたりにより多くのチップを製造するための鍵となります。 ――主要サプライヤー：ASMLのコネチカットチーム お使いのブラウザはこのビデオをサポートしていません（ASML提供のビデオ） （ASML提供のビデオ） ウェーハハンドラーでは、高精度ロボットアームがウェーハをシステムの真空環境に出し入れし、高い位置決め精度と一定の温度で動作します。 ――主要サプライヤー：VDL お使いのブラウザはこのビデオをサポートしていません（ASML提供のビデオ） （ASML提供のビデオ） ウェーハステージは、各露光でウェーハを1ナノメートル未満（シリコン原子約4個分）の精度で位置決めし、毎秒20,000回チェックと調整を行います。 ――主要サプライヤー：VDL お使いのブラウザはこのビデオをサポートしていません（ASML提供のビデオ） （ASML提供のビデオ） イルミネーターは、投影光学系と連携して、EUV光を吸収するもの（空気でさえも）があるため、高真空環境でEUV光を収集し、整形します。投影ミラーは、人間がこれまで製造した中で最も滑らかな表面です。 ――主要サプライヤー：Carl Zeiss チップの最先端 ASMLのハイNA EUVリソグラフィー装置は、150,000 kgの重量があり、長さ14メートル、高さ4メートル、幅4メートルで、数百万のコンポーネントで構成されています。業界関係者は、これまで製造された中で最も複雑な機械だと呼んでいます。（ASML提供の写真） お使いのブラウザはこのビデオをサポートしていません（ASML提供のビデオ） （ASML提供のビデオ） 光源容器では、強力なレーザーが毎秒50,000個の小さな錫の液滴に当たることでEUV光が生成されます。この光はウェーハ上にチップの特性を印刷するために使用されます。 ――主要サプライヤー：Trumpf（レーザー）、Cymer（EUV光源） お使いのブラウザはこのビデオをサポートしていません（ASML提供のビデオ） （ASML提供のビデオ） レチクルハンドラーは、ウェーハに印刷されるパターンを含むマスク、またはレチクルを保持します。レチクルは極限の加速で移動し、この速度が1時間あたりにより多くのチップを製造するための鍵となります。 ――主要サプライヤー：ASMLのコネチカットチーム お使いのブラウザはこのビデオをサポートしていません（ASML提供のビデオ） （ASML提供のビデオ） ウェーハハンドラーでは、高精度ロボットアームがウェーハをシステムの真空環境に出し入れし、高い位置決め精度と一定の温度で動作します。 ――主要サプライヤー：VDL お使いのブラウザはこのビデオをサポートしていません（ASML提供のビデオ） （ASML提供のビデオ） ウェーハステージは、各露光でウェーハを1ナノメートル未満（シリコン原子約4個分）の精度で位置決めし、毎秒20,000回チェックと調整を行います。 ――主要サプライヤー：VDL お使いのブラウザはこのビデオをサポートしていません（ASML提供のビデオ） （ASML提供のビデオ） イルミネーターは、投影光学系と連携して、EUV光を吸収するもの（空気でさえも）があるため、高真空環境でEUV光を収集し、整形します。投影ミラーは、人間がこれまで製造した中で最も滑らかな表面です。 ――主要サプライヤー：Carl Zeiss ASMLの技術担当エグゼクティブ・バイス・プレジデントであるヨス・ベンショップ氏は、EUV装置の開発を同社にとって最も困難な挑戦だったと説明しました。EUV装置は完全に再設計する必要がありました。以前のDUVシステムで使用されていた193ナノメートルと比較して、EUVの光源の波長はわずか13.5ナノメートルだったからです。一般的に、光の波長が短いほど、より微細なチップ設計回路パターンを印刷できます。EUVのコンセプトを商業的な現実に変えるには20年以上かかりました。最初のサンプル機が顧客に出荷されたのは2006年でしたが、TSMCとサムスンが世界最先端のチップを生産するためにそれらを使用し始めたのは2019年になってからでした。次世代技術であるハイNA EUVの開発も同様に複雑でした。8年以上かかりました。