ASMLの新型4億ドルHigh NAマシンがチップ製造を加速する仕組み

クリーンルーム内部：世界最高精度の製造装置

オランダ・フェルドホーベンのASML本社クリーンルームでは、二階建てバスを超える巨大装置が厳重に管理される。40年間の技術開発の集結であるHigh NAマシンは、人間の毛髪や皮膚細胞さえも許容されない超清浄環境で組み立てられる。

装置の輸送にはボーイング747貨物機7機分の容量が必要で、完成後の分解・再組み立てには25-30台のトレーラーを要する。各ユニットは米国コネチカット、ドイツ、オランダ、カリフォルニアで製造され、最終的にベルギーで統合される。

EUV技術の核心：不可能を可能にした光の制御

EUV光（波長13.5nm）は空気中でも吸収されるため、装置内部は真空環境が必須。特殊な錫（スズ）滴を毎秒5万回の高周波で照射し、太陽表面温度を超えるプラズマを発生させる。この際に生じる極端紫外線を、ツァイス製の「世界最平坦な人工鏡」で反射制御する。

High NAが変える半導体製造プロセス

従来の低NAマシンでは微細化が進むにつれ、1つのチップ層に複数回の露光が必要だった。これに対しHigh NAは大口径レンズにより、ナノレベルのパターンを単一露光で転写可能に。これにより：

• 露光マスク使用量削減によるコストダウン
• マスク位置合わせ誤差の低減による歩留まり向上
• ウェーハ処理時間の短縮（1時間あたり200枚以上）

インテル拠点では既に30,000枚のウェーハ生産実績があり、装置信頼性が従来比2倍と報告されている。

巨大化と電力消費の課題

High NAの大型化は光学系の物理的制約に起因する。高NA化には大口径ミラーが必要で、装置サイズが倍増。これに伴い：

• 消費電力増加が深刻化（AIチップ需要拡大と相乗）
• 2035年にはAIモデル学習が世界電力需要を圧迫するリスク
• ASMLは2018年以降、ウェーハ単位エネルギー効率を60%改善

地政学リスクと市場動向

米国輸出規制により、ASMLのEUV装置は中国への出荷が禁止されている。これに対し：

• 中国は従来型DUV装置を集中購入（2024年売上高の30%占める）
• EUV非依存の7nmチップ開発を推進（スマートフォン向け等）
• ASML CEO「中国のEUV独自開発は長期プロジェクト」と分析

米国市場ではインテル（オハイオ/アリゾナ新工場）とTSMC（アリゾナ工場）向けに需要が拡大。これを受けASMLは初の米国内トレーニングセンターをアリゾナ州に開設し、年間1,200名の技術者育成を計画している。

次世代Hyper NAの開発展望

ASMLは既にHigh NAの次世代機「Hyper NA」の開発に着手。2032-2035年の実用化を目指し：

• さらなる開口数拡大による微細化対応
• 製造コスト増加を抑える技術開発（現行High NAの2倍価格との観測あり）
• 電力効率改善が最大の技術課題