日本の老舗ニコンがひそかにチップ製造分野に戻り、ASMLと競争しています。

光学の歴史において、Nikonというブランドは精密レンズとプロフェッショナルカメラの製造で世界的に知られています。しかし、半導体装置の分野でも、この会社はかつて世界の頂点に立っていました。過去20年間、ASMLが極紫外光（EUV）装置で世界市場を独占したため、Nikonは先進プロセスの競争から撤退せざるを得ず、DUV（深紫外光）装置と特別な応用市場だけが残されました。しかし、近年、世界の地政学がサプライチェーンを再構築する中で、アメリカ、日本、EUが相次いでASMLへの依存を減らそうとし、ウェーハプロセスに新たな展開が見られ、Nikonは市場への再進出の兆しと再びチップ製造の競争に参加する機会を見出しています。この老舗の日本の光学大手は、静かに世界の舞台に戻りつつあります。本記事は、Nikon’s Comeback: Japan’s Quiet Return to Chipmakinという映像からの要点を整理したものです。

頂点から静寂へ：NikonがASMLに押し出された20年

20世紀末、NikonとCanonはASMLと共に世界のExtreme Ultraviolet (極紫外光微影機（略称EUV）市場を三分した。当時、Nikonのウェーハステッパー（Stepper）とスキャナー（Scanner）技術は高端プロセスの標準と見なされ、その光学システムの安定性は市場で長年にわたり先行していた。しかし、EUVの出現によりNikonの運命が書き換えられ、多大な研究開発資金を投じたASMLは、欧州の多国政府の資金と産業統合能力を背に、最終的に世界で唯一商用化されたEUVを成功裏に開発した。コスト、能力、サプライチェーン、特許の壁の蓄積により、Nikonは2010年代後半にEUV開発を完全に放棄し、成熟したプロセスと特殊な応用に転向せざるを得なかった。

ASMLは追いかける者からEUVの覇者へと成長した

今日のリソグラフィ市場は強い対比を示しています：ASMLは全世界のリソグラフィ市場の60%以上を掌握しており、最先端のEUV（極紫外線リソグラフィ）分野では100%の独占的地位を占めています。

ウエハプロセスにおいて、248ナノメートルまたは193ナノメートルの光を使用した深紫外線リソグラフィー技術は、数十年にわたり業界の主力技術であり続けています。自動車用チップ、IoTデバイス、日常電子製品などに広く使用されており、Nikon、Canon、ASMLなどの企業が提供する設備は28ナノメートルから90ナノメートルの範囲のノードに対応しています。しかし、トランジスタのサイズを7ナノメートル以下にさらに縮小するために、業界は極紫外線リソグラフィー（EUV）に移行しました。2018年頃、EUVは13.5ナノメートルの波長の光を使用し、非常に細かい特徴をエッチングするために特別なレーザーと真空システムが必要です。EUVは最先端のロジックチップのゴールドスタンダードとなっています。

ASMLは、EUV装置を大規模に生産できる唯一の企業であり、各装置のコストは1.5億ドルから3.5億ドル以上になる可能性があります。これらの巨大な装置はムーアの法則を継続させ、数十億のトランジスタを小さなシリコンチップに統合します。現在、世界の半導体の構造はEUV露光技術の影響を大きく受けています。ASMLのEUV露光装置は、TSMC、サムスン、インテルによって最も高速のプロセッサの製造に使用されています。ニコンとキャノンはかつて主導的な地位を占めていましたが、現在は主に古いノードと特殊市場向けにDUV露光装置を提供しています。これは技術的な飛躍のようなものです。ニコンは前世代の技術を洗練させ、ASMLはリスクの高い新技術によって飛躍的な発展を遂げ、豊かなリターンを得ました。

ASMLのEUVスキャン装置の価格は1.5〜3.5億ドルで、小規模なコミュニティが使用できるほどの電力を消費し、依然としてTSMC、サムスン、インテルが競って購入しています。なぜなら、EUVは7nm以下のプロセスに欠かせないコアだからです。一方、ニコンは2008年に実験的なEUV装置を発表した後、開発を停止し、2017年からはその高級フォトリソグラフィビジネスが急速に縮小し、ASMLは浸漬式DUV市場での市場占有率が90％を突破しました。

ニコンの逆襲

表面上は大局が決まったように見えますが、Nikonの運命は2025年に転機を迎え、Nikonは別の道で静かに復活を遂げています。世界の先進的なチップに対する需要は、EUV露光技術を不可欠なものにしています。これが、ASMLの株が近年急騰した理由です。それでは、ナノインプリント露光技術はどうでしょうか？従来のナノインプリントリソグラフィ技術は、DUVまたはEUVを問わず、光をレンズを通して回路パターンをウェハに投影することによって機能します。

Nikon は ASML の EUV 独占に正面から挑戦することはせず、主流市場に無視されているが急成長している 2 つの分野に転向した：

高度なチップパッケージング

ナノインプリントリソグラフィー(NIL)

この二つの領域は、ASMLが絶対的な優位性を持っていない戦場であり、またNikonの精密工学と大面積露光技術が最も発揮される場所でもある。

戦略反攻 1：先進的なパッケージングに向けた DSP 100 後端露光機

AIチップ、チップレット、3Dスタッキングによりパッケージングの重要性が急激に高まっています。パッケージングラインはますます別の光刻層のようになり、ミクロンやさらにはナノメートルの高解像度、300 mmを超えるウェーハの巨大なパネルと高スループットが必要です。Nikonは2025年にDSP 100デジタル光刻システムを発売します。具備：

600 × 600 mm パネル（300mm ウェーハ面積の 9 倍）

1 μm 線幅 / ±0.3 μm アライメント誤差

Nikon FPD 技術 × 半導体リソグラフィのハイブリッドアーキテクチャ

DSP 100 は後工程プロセスのために特別に設計されており、チップセット、AI アクセラレーター、HPC パッケージの急成長する需要を満たしています。

戦略的反攻 2：ナノインプリントリソグラフィ（NIL）がEUVコスト地獄に挑戦

NIL技術は光学投影を使用するのではなく、ナノ型を直接「押印」して回路パターンをウエハーに転写します。印刷や型と同様に、物理的なパターンの押印が一度で完了します。

その利点は巨大です：

コストはEUVの40%に過ぎない可能性があります。

消費電力はEUVの10%に過ぎません。

光学的な回折限界に束縛されず、理論的には10 nm未満にすることができます。

NANDやDRAMなどのリピート性が高いメモリプロセスに適しています

キヤノンは2023年に最大14nmのNIL装置を発売し、アクシアと共同で10nmの能力をテストしています。ニコンもこの分野に投入しており、市場は日本の二大メーカーがここで新しい標準を形成することを期待しています。

NIL (ナノインプリントリソグラフィ) ゲームのルールを変える可能性があります

1.5億ドルのEUVは不要で、大型光源やミラーシステムも不要で、10ナノメートルのチップを製造することができます。新興のチップ製造国や予算の限られたウェハ工場にとって、これは前例のないチャンスです。ナノインプリント装置のコストは、極紫外光リソグラフィーシステムの約40%に過ぎず、消費電力は極紫外光リソグラフィーシステムの約10%です。具体的には、もし1台の極紫外光リソグラフィー装置のコストが約1.5億ドル、消費電力が1メガワットであれば、ナノインプリント装置のコストは約6000万ドル、消費電力は100キロワットになる可能性があります。これらはすべて大きなドロップです。

なぜ Nikon の新しい戦略が今そんなに重要なのか？半導体産業は転換点にあります。EUV 技術のさらなる発展に伴うコストと複雑さが急上昇しており、新世代の高 NA EUV 機器の単価は 3 億ドルを超えるでしょう。同時に、ますます多くの方法が浮上しています。企業はもはや単一チップサイズの縮小を一方的に追求するのではなく、チップセットと先進的なパッケージ技術に焦点を当て、複数のチップを 1 つのパッケージ（例えば、マイクロ回路基板）に組み合わせることでパフォーマンスを向上させています。人工知能 (AI) と IoT ( の成長は同時に高級チップに対する強い需要を推進しています。地政学的な状況の変化に伴い、各国は国内のチップ生産能力を向上させたいと考えており、人々は ASML を中心とした代替案を見つけることを渇望しています。この時、Nikon はチャンスをつかみました。

NikonはEUV技術を完全に置き換えるつもりはなく、業界が異なる解決策を模索している際に、新たなブルーオーシャンを創出しています。Nikonは静かに舞台に戻り、世界のウェーハ半導体サプライチェーンで再び重要な役割を果たしています。

この記事は、日本の老舗Nikonが静かにチップ製造分野に回帰し、ASMLと激闘を繰り広げていることを述べており、最初にChain News ABMediaに登場しました。