TSMCとSamsungのEUV争奪戦の行方 〜“逆転劇”はあり得るか？：湯之上隆のナノフォーカス（33）（5/5 ページ）
2020年、ASMLのEUV（極端紫外線）露光装置は大ブレークした。この最先端装置をめぐり、争奪戦を繰り広げているのがTSMCとSamsung Electronicsだ。2社の争奪戦の行方について考察した。
ASMLはこの事態をある程度予測していた
図13に、ASMLが2018年11月8日の“Investor Day”で、投資家向けに行った2020年のEUVの需要と導入予測を示す。ASMLは、High demandとLow demandの二通りの予測を行っていたが、現実はHigh demandに近い状況となった。
図13：ASMLによる2020年のEUV需要と導入予測 出典：ASMLの投資家向け説明会資料”Business Model and Capital Allocation Strategy ”（2018年11月8日）より抜粋（クリックで拡大）
ASMLのHigh demand予測では、EUVの需要が35台、導入が33台となっている。これに対して、2020年は、Samsungの滑り込みの4台を加えると40台のEUVが出荷された。要するに、ASMLのHigh demandを上回る需要があったということである。
さらにASMLは、前掲の投資家向け資料で、2025年のEUVの需要と導入を予測している（図14）。それによると、High demandでは、High NAが9台＋55台と予測されている。つまり、合計64台のEUVの需要があるとの予測である。
図14：ASMLによる2025年のEUV需要と導入予測 出典：ASMLの投資家向け説明会資料”Business Model and Capital Allocation Strategy ”（2018年11月8日）より抜粋（クリックで拡大）
実際は、2021年以降、TSMCとSamsungの合計で約80台のEUVの需要があると考えられる。これに対して、2年前に64台の需要を予測していたわけだから、ASMLにとってみれば、想定内とまでは言わないが、対応可能な需要なのではないだろうか。
残念ながら、2019年と2020年は“Investor Day”が行われていないため、この2年間にASMLがどのようにEUVの需要と導入の予測を修正したかが分からない。しかし、2018年よりも上方修正された需要に対して、ASMLは、EUVの工期を短縮し、Cabinを増やす計画を立案しているだろう。
ロジック半導体のスケーリングは今後も続く
ここまでを総括すると、TSMCとSamsungによる約80台のEUVの要求は、すぐに満額回答とはいかないものの、今後数年でこれに近い台数のEUVをASMLが出荷すると推測される。そのすさまじい台数のEUVを使って、3nmも2nmも量産されるに違いない。
TSMCとSamsungの微細化の競争については、3nmまでは、EUVの成熟度や量産規模で、TSMCが先行すると思われる。しかし、High NAをいち早く導入する予定のSamsungが2nm以降で挽回してくる可能性がある。
ロジック半導体においては、2020年12月5日8時（日本時間12月6日深夜1時）にオンデマンド形式でチュートリアルが始まった「IEDM2020」で、imecのMyung Hee Na氏が、1nmまでのロジック半導体のロードマップを発表した（図15）。
図15：1nmまでのロジック半導体のスケーリング 出典：Myung Hee Na, imec, “Innovative technology elements to enable CMOS scaling in 3nm and beyond - device architectures, parasitics and materials”, IEDM2020 Tutorials 5（クリックで拡大）
それによれば、今後もロジック半導体のスケーリングは、2nm、1.4nm、1nm、0.7nmと続く。ムーアの法則は、依然として健在だ。そして、2nm以降の微細化競争では、TSMCとSamsungのどちらが優位に立つのか？ あるいはダークホースが現れるのか？ EUVとそれを使った微細化に、今後も注目していきたい。
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筆者プロフィール
湯之上隆（ゆのがみ たかし）微細加工研究所 所長
1961年生まれ。静岡県出身。京都大学大学院（原子核工学専攻）を修了後、日立製作所入社。以降16年に渡り、中央研究所、半導体事業部、エルピーダメモリ（出向）、半導体先端テクノロジーズ（出向）にて半導体の微細加工技術開発に従事。2000年に京都大学より工学博士取得。現在、微細加工研究所の所長として、半導体・電機産業関係企業のコンサルタントおよびジャーナリストの仕事に従事。著書に『日本「半導体」敗戦』（光文社）、『「電機・半導体」大崩壊の教訓』（日本文芸社）、『日本型モノづくりの敗北 零戦・半導体・テレビ』（文春新書）。
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