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ASML社の(d┛ng)さの秘S

同志社j(lu┛)学 ITEC研|センター COEフェロー
長K\術科学j(lu┛)学 極限センター 客^教b 湯之嵶

 半導の微細化がVまるかもしれない(R1)。もし、Vまったらどうなるのだろう。半導メーカーはどうなる?半導デバイスメーカーはどうなる?デバイスを中核にすえるPC、携帯電B、デジタル家電、クルマ等のセットはどうなる?これらセットを使うユーザー、つまりMも含めた人類の未来はどうなるのだろう?(R2)

 このような研|課を胸に秘め、7月16日から9月2日まで、48日間をかけて世ck周をしてみた(R3)。その間、半導関連企業を中心に13カ国、40社を訪問した(R4)。その中で、最も印(j┫)的な訪問はどこかと問われたら、迷わずオランダのASML社を挙げる。印(j┫)的というよりも、(d┛ng)烈なインパクトをpけたと言った(sh┫)が確だ。ASML社を訪問した呂蓮昼間のファブツアーを反芻して、なかなかりにつくことができなかった。

 ASML社は、世cで最も高価な@密機械である露光の専業メーカーである(R5)。半導]メーカーの売峭皀薀鵐ングを見てみると、1996Qにトップ10入りしている(図1)。その後、]に順位を屬欧胴圓、2002Q以Tは3位をキープしており、2位のTEL(東Bエレクトロン)に{いつきそうな勢いである。

半導]メーカーのランキング


 業cでは、1992Qから2000Qまで、AMAT(アプライドマテリアルズ)、TEL、ニコンの(d┛ng)の時代がいた。2002Q以Tは、AMAT、TEL、ASML(d┛ng)の時代に突入したと言える。QQ毎の売峭發鮓ても、この3社が突出していることが分かる(図2)。


半導]メーカーの売峭


 次に、露光分野におけるx場シェアを見てみよう。数ベースでは、1990Q代初めまで、ニコンとキヤノン合わせて世cの90%以屬離轡Д△鯑磐していた(図3)。ところが、現在は、ASMLがトップに立った。また、売峭皀戞璽垢離轡Д△任蓮ASMLが50%をえるシェアをめている(図4)。つまり、ASMLの露光は、ニコンおよびキヤノンより単価が高いにもかかわらず売れているということになる(R6)。


露光のメーカー別シェア(数ベース)
露光のメーカー別シェア(売峭皀戞璽后


 このASML社の進撃の秘Sはどこにあるのだろうか。そのv答が、ASML社のファブツアーかららかになった。そのk陲鮠匆陲靴茲Α
 ファブは、100度のセルから構成されている。kつのセルで、1の露光が組み立てられていく。このファブでは、i線、KrF、ArF、およびArF]浸、4|類の露光が組み立てられているという。Qセルには、峙4|類ののさまざまな組み立て中の段階が見てDれた。

 驚いたことが二つある。
 まず、どの露光もほとんど同じように見えたことだ。そのことを問すると、「i線、KrF、ArF、およびArF]浸、て同じプラットフォームだ」と言う答えが返ってきた。
 (g┛u)に、世ck高価な@密機械を組み立てている割には、随分人が少ない。筆vは、ドライエッチングの組み立て現場を数Hく見たが、それと比較しても随分少ない 。そこで、1何人で組み立てているのかと問すると、なんと、「One guy」だと言う!

 恐らく、ASML社はトヨタのセル攵(sh┫)式を採していると思われる。のサプライチェーン管理もトヨタ(sh┫)式ではないかと思われる。また、露光を、土、ステージ、レンズU、光源などのモジュールに分割している。Qモジュールは、専門の外陬瓠璽ーが]する。例えば、レンズUはCarl Zeiss社が作る。ASML社では、外陲悩遒蕕譴織皀献紂璽襪離▲奪札鵐屮襪鮃圓Α
 案内vのBによれば、露光の85%は社外で作られ、ASML社が行うのは残りの15%だという。ASML社とは、極bすれば、“アッセンブルメーカー”であるとも言える。そのアッセンブルする様は、まさに“積みv”のようである! だから、「One guy」で科ということだ。

 ムーアの法Г(m┬ng)られる通り、半導デバイスは、3Qで4倍集積度を\j(lu┛)させてきた。それと共に、素子は70%に微細化されてきた。また、シリコンウエーハはj(lu┛)口径化し、配線材料は低B^化のためにAlからCuに変わった。このような\術の変わり`に、メーカーは、より高@度なを開発し、提供してきた。
 筆vの(m┬ng)る限り、ほとんどのメーカーは、そのたびに、新たなをゼロから作っていたのではないかと思われる。例えば、プラズマを使う成膜やドライエッチングは、シリコンウエーハがj(lu┛)口径化するたびに、莫j(lu┛)な開発投@を行って、これまでとはく異なる新を提供してきた。

 このような半導業cの中で、ASML社の開発戦Sは、極めて異色かつ合理的である。ASML社の(d┛ng)さの秘Sは、i線の露光を設する際、その後10Q以屬謀呂辰督銘するプラットフォームを構築したことにある。つまり、ASML社の今日の隆rは、最初の“極めてR越したアーキテクチャ(設思[)”による所がj(lu┛)きい。

 ArF]浸の次の露光は、ArF高屈折率]浸か、EUVLか、リソグラフィの世cは混沌としている。世cでは、EUVLの実現に期待するmもj(lu┛)きい。EUVLにおいては、これまでとはく異なる構成が要となる。したがって、ASML社も再び、ゼロから露光のアーキテクチャを作らなくてはならないだろう。
 ASML社がどんなEUVLのアーキテクチャを構築するのか。ニコン社およびキヤノン社の巻き返しはあるのか。(g┛u)に、100億とも噂されるEUVLを、本当に量に使う半導メーカーがどれだけあるのか。今後も、半導の微細加工から`が`せない。


R1:2007Qになって、(sh━)国テキサスインスツルメンツ社や日本のソニーなどが、45nm以TのO主開発は行わないことを発表した。微細化が駘的にも経済的にも困Mになってきたからだ。もし微細化がVまれば、35Q以幵いたムーアの法Г終焉を迎えることになる。

R2:角田直`著『30万でぐるり夢の世ck周』(g(sh┫)社新書)によれば、世ck周とは“諒人里判j(lu┛)ヘ里魴Q々kvずつ横して出発地に戻ること”と定Iされている。って、その辺を適当にk周したからと言って、世ck周したことにはならない。

R3: “48日間世ck周“については、次v以Tに詳細を紹介したい。

R4:東セミコンダクター社のリソグラフィの責任v・東v(hu━)は、露光を“まさに兵_(d│)”と言った。いいu(p┴ng)てである。

R5:現在の最先端露光ArF]浸においては、日本メーカーが30数億であるのに瓦掘ASMLは50億であるという噂を聞いた。

R6:ドライエッチングは、露光の10分の1の価格。恐らく、点数も価格に比例していると思われる。その10分の1の価格(点数)のドライエッチングと比較しても、格段に、人が少なかった。

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