市場概要
極端紫外線（EUV）リソグラフィ市場は、2024年の121億8,000万米ドルから2029年には226億9,000万米ドルに成長すると予測され、2024年から2029年までの年平均成長率は13.2%です。同市場は、データセンター・インフラへの世界的な投資拡大を背景に成長。ビッグデータ分析、ストレージニーズ、Generative AIや機械学習などの新興AIワークロードを処理するには、高性能プロセッサとメモリ、電源管理チップが必要です。アマゾンやグーグルなどの企業は、クラウドサービスやAIサービスをサポートするため、データセンターへの投資を急速に増やしています。
Gen AIとEUVリソグラフィの統合は、半導体製造プロセスの精度、効率、革新に影響を与えます。人工知能は高度なモデリングとシミュレーションを提供し、結果を予測して非効率を特定することで、プロセスのワークフローを改善します。このアプローチは、リソース管理を改善し、設計と製造にかかる時間を短縮します。またGen Alは、サブナノメートルの精密なパターニングをサポートし、先端技術アプリケーション向けの小型で複雑な半導体設計の生産要求に応えます。
Gen Alは、画像データの解析を通じて、品質保証における欠陥検出と工程管理を改善し、異常を検出して歩留まりを最適化します。また、潜在的な故障を予測することで、EUVリソグラフィ装置のメンテナンスを支援し、製造プロセスの中断を最小限に抑えます。また、Gen Alは、新しいチップ設計の探求を可能にし、半導体技術の急速な発展に貢献します。
半導体製造施設（ファブ）の世界的な拡大は、効率的で、より小さく、より高速なチップを製造するための高度な製造技術に対する需要の高まりにより、極端紫外線リソグラフィの成長を大きく後押ししています。極端紫外線リソグラフィは、次世代チップを製造するための重要なプロセスとして浮上しています。政府と半導体企業は、サプライチェーンの脆弱性に対処し、5G、AI、IoTなどの先端技術の要件を満たすために、工場に多額の投資を行っています。この技術は7nm以下のノードで高精度に動作し、先端デバイスの厳しい要件を満たします。
米国、韓国、台湾、中国などの国々は、新しい半導体工場への投資によって半導体工場の拡大を先導しています。また、これらの国々では、国内半導体生産能力を開発するためのさまざまな補助金や優遇措置によって産業が支えられています。複数の半導体工場が、歩留まりを向上させたり、マルチパターンプロセスの複雑さを軽減するために、極端紫外線リソグラフィに投資しています。
この傾向は、EUVリソグラフィ技術による先端チップの需要増に対応するための半導体工場の拡張につながり、高精度リソグラフィ装置に対する需要の循環を形成します。
EUVリソグラフィの採用には、工場の大幅な改造が必要です。EUV露光装置には、精密な環境制御が可能な新しいクリーンルームが必要です。既存ファブのオーバーホールやグリーンフィールド開発には、膨大な時間と多大なリソースが必要であり、既存ファブの操業に支障をきたす可能性があります。EUV光は波長が短いため、物質による反射、散乱、吸収の影響を受けやすい。そのため、熱安定性や極めて清浄な環境条件などの改善が求められます。
このような特別なインフラを構築・維持することは、EUVリソグラフィを採用する際の複雑さとコストを増大させます。また、空気分子によるEUV光の吸収が動作に影響を与えるため、プロセスには真空環境が必要です。このため、光源、スキャナ、レチクルなど、リソグラフィプロセスのさまざまな段階を通して真空システムを設置・維持することが、さらなる課題となります。適切なインフラを実現し、必要な環境条件を維持することは、EUV技術を導入する上で非常に重要です。
EUVリソグラフィが効率的に機能するためには、工場には、欠陥の原因となるレベルの粒子汚染を最小限に抑える高度なクリーンルーム技術とプロセスが必要です。半導体製造ラインを運用する際、クリーン度要件の向上は多大な経費を伴います。
先端ディスプレイ製造への極端紫外線リソグラフィの統合は、市場プレーヤーにとって大きなチャンスです。テレビ、スマートフォン、タブレットなどのディスプレイは、高解像度、大型、高画質という顧客の要求に応えるために進化しています。
ディスプレイの製造には、高解像度のイメージングと精密なパターニングが不可欠です。EUVリソグラフィの短波長は、従来の光リソグラフィ技術が直面していた課題に対処し、より優れた解像度と、より小さく高密度のピクセル、より詳細なディスプレイを製造する可能性を提供します。
EUVリソグラフィは、微細なピクセル構造と高密度を備えた曲面、フレキシブル、折りたたみ可能なディスプレイなど、高度なフォームファクターとディスプレイ機能の開発に役立ちます。これらの機能性は、製品設計とユーザー体験に新たな道を開き、ディスプレイ業界の技術革新を促進します。
EUVリソグラフィは、高密度で画質が改善された、より小さなピクセルサイズのディスプレイを製造する能力により、OLEDや新興のマイクロLEDディスプレイなどのディスプレイ技術の継続的な進化において重要な役割を果たす態勢を整えています。EUVリソグラフィは、コンシューマー・エレクトロニクス市場の急速な進化に対応する高度なディスプレイの商品化を可能にする重要な技術です。
EUVリソグラフィ市場は、半導体製造に不可欠な高いソースパワーと生産性の達成・維持という課題に直面しています。光源パワーとは、リソグラフィ装置の光源から発生するEUV光の強度のことです。ウェーハ処理の速度と効率は、光源パワーに直接依存します。生産性（Productivity）とは、ウェーハを効率的に処理するシステムの能力を指します。大量生産に必要な重要な要素の一つです。露光時間の短縮とスループットの向上は、半導体の大量生産において極めて重要です。ソースパワーの向上により、プロセスが効率化され、ウェーハ1枚あたりの時間が短縮され、1期間あたりの露光枚数が増えることで生産性が向上します。その一方で、EUV光を安定的に発生させることが技術的に大きな課題となっています。
より高度な半導体チップへの要求が高まる中、生産性の向上が求められています。生産サイクルの高速化、市場投入までの時間の短縮、および製造効率の向上を達成するためには、このような消費電力と生産性の課題を克服することが重要です。極端紫外線光源技術の大幅な研究開発が必要です。半導体業界の生産性ニーズを満たし、極端紫外線リソグラフィ固有の技術的制約を緩和するためには、光源出力の向上と長期的な動作安定性の確保に焦点を当てた技術革新が不可欠です。
ASML（オランダ）、KLA Corporation（米国）、Carl Zeiss AG（ドイツ）、TRUMPF（ドイツ）、TOPPAN Inc. EUVリソグラフィ・システムを製造しているのはASMLのみですが、EUVリソグラフィ・コンポーネントは複数の企業が提供しています。2023年の極端紫外線リソグラフィ市場では、上位5社のコンポーネントプロバイダーが約65～75％のシェアを占めています。極端紫外線リソグラフィ市場のエコシステムには、システムメーカー、コンポーネントメーカー、IDM（集積デバイスメーカー）、ファウンドリーが含まれます。
EUV光学部品は、波長13.5ナノメートルの極端紫外線を扱うために精密に設計されています。EUVオプティクスは、半導体製造に必要な高い精度を達成するために重要な役割を担っています。光学系の目的は、精密なパターンを正確に複製できるように、EUV光を集光し、形を整え、シリコンウエハーに導くことです。EUV光学系は、投影レンズシステムとして知られています。これは、EUV光を所望のパターンを含むマスクに導き、集束させる一連の反射鏡です。像面内のシリコンウェーハ上に投影されたパターンは、物体面内のマスクから転写された精度に追従します。
EUV光学系は、光の反射を最大化し、エネルギーの損失を最小化するために反射多層膜ミラーを使用しています。これにより、効率的で正確なパターニングが可能になります。カールツァイスAG、リガク・ホールディングス・コーポレーション、エドモンド・オプティクス・インクなどの企業がEUV光学系の主要プロバイダーです。2022年12月、カールツァイスAGは、EUVリソグラフィ用に特別に調整された高度な光学システムを発表しました。このシステムは、真空条件下でミラーだけで動作します。このシステムは高さ1.5メートル、重さ3.5トンで、35,000以上の部品が含まれています。
集積デバイス・メーカーは、自社で集積回路やチップを設計、製造、販売する半導体業界の重要なプレーヤーです。IDMは、マイクロチップの開発、設計、製造にこの高度な技術を使用します。これらのメーカーは、EUVリソグラフィプロセスを改善し、半導体製造を最適化しながら性能を向上させるために、研究開発に多額の投資を行っています。
IDMは、精密で高性能なEUVリソグラフィ技術を駆使して、次世代半導体デバイスの製造に特化しています。EUVリソグラフィーのエコシステムにおける主なIDMには、インテル コーポレーションやSAMSUNGなどがあります。これらの企業は、光学部品、光源、マスク、計測ツールなど、必要なコンポーネントをすべて供給しています。IDM と EUV リソグラフィ技術サプライヤーは、EUV リソグラフィ業界を牽引するために互いに協力しています。2022年4月、インテル・コーポレーションはASMLと協力してアイルランド初のEUVリソグラフィ・システムを立ち上げ、先端マイクロチップの製造を可能にしました。この技術は、13.5nmのEUV光と超平滑多層膜ミラーを採用しています。
2022年6月、SAMSUNGはASMLと次世代EUVリソグラフィ装置の購入と高NA（開口数）EUVシステムの確立で合意。SAMSUNGは、2024年までに高NA EUVリソグラフィを生産に使用し始める予定。
アジア太平洋地域は、洗練された半導体製造の主要な中心地であるため、EUVリソグラフィ市場に大きな展望をもたらします。中国、日本、台湾、韓国などの主要国は、この技術の開発と市場への導入に多額の投資を行っています。これらの国々では、EUVリソグラフィ・システムとその製品をさらに強化するために、最先端の半導体製造工場や研究機関が操業しています。この地域の成熟した半導体産業は、EUVリソグラフィ・ソリューションの旺盛な需要を支えています。
アジア太平洋地域は、特にスマートフォンやタブレット端末などの民生用電子機器の主要市場です。小型化、高速化、エネルギー効率の高い半導体に対する需要の高まりが、高密度で高性能なチップの生産を促進するための先進的なリソグラフィ技術、特にEUVの採用を後押ししています。
主要企業・市場シェア
また、この地域は半導体製造装置の重要な製造拠点でもあります。日本や台湾の主要プレーヤーには、リソグラフィ装置を提供するTOPPAN Inc.、NTTアドバンステクノロジ株式会社、株式会社アドバンテスト、ウシオ電機株式会社、AGC株式会社、レーザーテック株式会社、NuFlare Technologyなどがあります。また、台湾積体電路製造股份有限公司（TSMC）やサムスンファウンドリーなどの大手ファウンドリーもこの地域にあります。
2024年6月、ASMLとImecは共同で高NA EUVリソグラフィ・ラボを設立し、先端半導体エコシステムのための早期開発プラットフォームを提供します。この協業は、高NA-EUVリソグラフィを大規模製造への採用に向けて前進させる重要な一歩となります。
2024年1月、カールツァイスAG（ドイツ）は先端マイクロチップ製造のための高NA-EUVリソグラフィを開発しました。カールツァイスAGはこの技術に不可欠な光学システムを開発・製造し、戦略的パートナーであるASMLがこれを提供しました。High-NA-EUVリソグラフィを使用したマイクロチップの量産は、2025年に開始される予定です。
極端紫外線（EUV）リソグラフィ市場のトップリスト
ASML (Netherlands)
Carl Zeiss AG (Germany)
NTT Advanced Technology Corporation (Japan)
KLA Corporation (US)
ADVANTEST CORPORATION (Japan)
Ushio Inc. (Japan)
SUSS MicroTec SE (Germany)
AGC Inc. (Japan)
Lasertec Corporation (Japan)
TOPPAN Inc. (Japan)
Energetiq Technology, Inc. (Japan)
NuFlare Technology Inc. (US)
Photronics, Inc. (Japan)
HOYA Corporation (Japan)
TRUMPF (Germany).
【目次】
はじめに
研究方法論
要旨
プレミアムインサイト
市場概要
5.1 はじめに
5. 2 市場ダイナミクス DRIVERS- 先端半導体ノードへの EUV リソグラフィの採用- 高性能コンピューティングへの需要の高まり- 集積回路の複雑化- 民生用電子機器の高度化 RESTRAINTS- 多額の先行設備投資が必要- 高度なインフラと熟練労働力が必要 OPPORTUNITIES- 先端 EUV リソグラフィと半導体デバイスへの投資の増加- 新興アプリケーションへの EUV リソグラフィの展開拡大- 次世代デバイスのためのメモリモジュールとチップ開発の進展- 視覚体験を向上させる先端ディスプレイの商品化 EUV リソグラフィの新興アプリケーションへの展開拡大 ・ 次世代デバイス向けメモリモジュールおよびチップ開発の進展 ・ 視覚体験を向上させる先端ディスプレイの商業化 ・ フォトニクスおよび光学製品製造における先端パターニング技術の応用 課題 ・ 代替リソグラフィ技術との競争 ・ 高ソースパワーおよび生産性の維持の困難さ ・ マスク欠陥および歩留まりの課題の検出と対処
5.3 バリューチェーン分析 研究開発エンジニア 部品メーカー システムインテグレーター マーケティング＆セールス サービスプロバイダー エンドユーザー
5.4 顧客ビジネスに影響を与えるトレンド/混乱
5.5 エコシステム分析
5.6 技術分析 主要技術 – 光源 – EUVマスク 補完技術 – マスクペリクル – プラズマ生成 隣接技術 – 極端紫外線反射率法（EUVR） – 原子層堆積法（ALD）
5.7 投資と資金調達のシナリオ
5.8 価格分析euvリソグラフィシステムの平均販売価格動向（地域別、2020～2023年
5.9 ケーススタディ分析 インテルが高NAのeuv装置を独占的に確保 ラムがasmlと共同でeuvリソグラフィを進化させるドライレジスト技術を開発 TSMcがeuvシステムを買収して生産能力を増強
5.10 特許分析
5.11 貿易分析 輸入シナリオ（HSコード8442） 輸出シナリオ（HSコード8442）
5.12 ポーターの5つの力分析 競争相手の強さ 新規参入の脅威 代替品の脅威 買い手の交渉力 供給者の交渉力
5.13 主要ステークホルダーと購買基準 購買プロセスにおける主要ステークホルダー 購買基準
5.14 関税と規制の状況 関税分析 規制機関、政府機関、その他の組織の規制
5.15 主要な会議とイベント（2024-2025年
5.16 euvリソグラフィ市場導入におけるGEN AI/AIの影響
Euvリソグラフィ市場、コンポーネント別
6.1 導入
6.2 光源 商業システムにおけるLPP euv光源の採用拡大が市場を牽引
6.3 光学系 euv 光学系の高精度・高精度が採用を促進
6.4 マスク 次世代半導体デバイスの開発重視の高まりが市場を牽引
6.5 その他
Euvリソグラフィ市場、エンドユーザー別
7.1 導入
7.2 先進的でエネルギー効率の高いマイクロチップと電子機器の開発に重点を置く集積 デバイスメーカーが成長を牽引
7.3 半導体ノードの革新がファウンドリによるEuvリソグラフィの採用を加速
…
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レポートコード：SE 6398