露光とEUV｜半導体を「光で描く」しくみ

微細化の主役は「光で回路を描く」技術、**露光（リソグラフィ）**です。ここが半導体づくりの一番の勝負どころ。

光でパターンを焼きつける

回路の設計図を描いた**マスク（原版）**に光を当て、レンズで縮小してウェハの感光材に転写します。写真の引き伸ばしの逆で、大きな原版を小さく焼きつけるイメージです。

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細い線には短い波長が要る

細い線を描くには、波長の短い光が必要です。長く使われた紫外線（DUV）では限界に近づき、登場したのがEUV（極端紫外線）。波長わずか13.5nmの光で、より微細なパターンを描けます。

次世代「High-NA EUV」

さらに小さく描くための次世代がHigh-NA EUV。光を集める力（開口数NA）を0.33→0.55に高め、1回で描ける最小寸法を13nm→8nmに縮めます。1台約400億円と非常に高価です。

2026年時点では、Intelが世界で初めてHigh-NA EUVを使った量産ロジック製品を出荷し先行。一方TSMCはコストを理由に当面は採用を見送る構えで、戦略が分かれています。

もう少し詳しく（背景）

露光（リソグラフィ）は、チップ製造の心臓部です。光を使って、設計した回路パターンをウェハに焼き付ける工程で、ここで作れる線の細さが、そのままチップの性能（トランジスタの数）を決めます¹。問題は物理法則で、使う光の波長より細い線は原理的に描きにくいこと。だから、より短い波長の光を求めて技術が進化してきました。その到達点が EUV（極端紫外線） で、波長わずか13.5nmという、もはやX線に近い光を使います²。ところがこの光は、空気にもレンズにも吸収されてしまうため、真空中で特殊な鏡を何枚も使うなど、装置は途方もなく複雑になります。この最先端のEUV露光装置を作れるのは、事実上オランダのASML社ただ1社だけ。1台数百億円という価格でも各国が奪い合うほどで、この装置が地政学の焦点にもなっています。「どれだけ細く光で描けるか」の競争が、半導体の進歩そのものを引っ張ってきたのです。

つぎに読むなら

• プロセスノードとは
• 製造プロセス（前工程）
• 2nm競争2026

Footnotes

1. 露光で描ける線幅がトランジスタの微細さ＝集積度を決める。短い波長ほど細く描けるため、光源の波長短縮が微細化の歴史を牽引してきた。 ↩

2. EUV（波長13.5nm）は空気やガラスに吸収されるため、真空中で反射鏡光学系を使う極めて複雑な装置になる。実用機を作れるのは事実上ASML1社で、供給が戦略物資化している。 ↩