極端紫外線で撮影した太陽。黒い背景に、コロナが輝いている

一社にしか作れない機械

1984年、オランダの合弁会社が、アイントホーフェンのフィリップスの建物で事業を始めました。2012年になっても、その大きな賭けはウエハーを1時間に7枚しか生み出さず、分別のある競合はみな去っていました。その間のほとんどずっと、忍耐と頑固さはまったく同じに見えました。

№ 0132026年9月読了時間9分Pedrum Shokouhi

軌道上から見た、波長13.1ナノメートルの極端紫外線での太陽。これほど波長の短い光は空気を通り抜けられないため、半導体の製造装置は、真空のなかで自前の光をつくらなければなりません。

Gjalt Smit · Arthur del PradoStrijp TQ、アイントホーフェン、1984年

ASMLが事業を始めたのは、1984年のエイプリルフールでした。ASM Lithographyという名の合弁会社として、アイントホーフェンにあるフィリップスのStrijp TQビルで、新任のゼネラルマネージャーGjalt Smitのもと、終身雇用の身分を手放すよう説き伏せられた47人のエンジニアとともに。グループは、もとは50人いました。フィリップスは好条件を示しましたが、彼らはその申し出の中身をよく理解していて、資産の切り売りだと呼んでいました。そもそもフィリップスは、この相手を望んでいたわけでもありません。望んでいたのは米国の巨人パーキンエルマーで、Arthur del PradoのASMは成り上がり者と見ていました。パーキンエルマーが別の相手と契約し、グループの持ち時間が尽きて、はじめて彼のもとに戻ったのです。エンジニアたちが持ち込んだ装置PAS 2000は、中核技術の設計し直しが必要で、その手始めが、クリーンルームに油を持ち込む油圧式のウエハーステージでした。会社はほどなく手狭になり、ASML自身の年表が「雨漏りする小屋」と呼ぶ、フィリップスのオフィスの脇の建物にあふれ出し、1985年にはフェルトホーフェンの新しい建物へ移りました。この小屋はその後、聖典のような存在になり、ASML自身による創業の記録も、「神話」という言葉を使っています。

最初の数年は、遠い将来のことを考える理由を、誰にも与えませんでした。カール・ツァイスとのレンズの提携は1986年に始まったものの、1988年には経営が行き詰まってASMが撤退し、フィリップスの取締役Henk Bodtが同僚たちを説得して、最後の支援の手を差し伸べさせました。同じ1986年、アイントホーフェンの誰とも関係のない日本の学会で、NTTの研究者Hiroo Kinoshitaが、多層膜ミラーで反射させた非常に波長の短い光を使って像を投影したと報告しました。理屈は単純です。光の波長が短いほど、より細かい形を焼き付けられます。当時の業界は436ナノメートルの水銀ランプを使っていましたが、Kinoshitaは11ナノメートル近くまで下りていたのです。問題は、これほど波長の短い光はほとんどあらゆるものに吸収されてしまうことで、それを使う装置は、真空のなか、ミラーだけで動かさなければなりません。「残念ながら、聴衆は私の講演にきわめて懐疑的でした」と、Kinoshitaは数十年後に語っています。米国では、ベル研究所の提案を審査した評価者が、そこまで微細な形状は「決して必要にならない」と書き、ローレンス・リバモア国立研究所のAndrew Hawrylukはこの構想の論文を発表したあと、本人の言葉でいえば「しっぽを巻いて」帰り、二度と口にしないと誓いました。

アンディ・グローブ · Jos BenschopEUV LLC、1997年から2003年

本物の忍耐を最初に示したのは、米国側でした。1992年、アンディ・グローブはインテルの資金$2億をEUVに投じることを承認しました。国立研究所への連邦政府の支援が先細りになると、インテルとそのパートナーは1997年、研究所に$2億5,000万を拠出することを約束し、インテルはEUV LLCというコンソーシアムを通じて、研究所のEUV研究費をすべて負担することに同意しました。ASMLは同じ年にJos Benschopを採用してプログラムを立ち上げ、1998年にはツァイスと欧州の研究グループをつくり、1999年に米国のコンソーシアムへ加わりました。1990年代半ばにリソグラフィ装置の売上で世界をリードしていたキヤノンとニコンは、輪の外にとどまりました。その経緯については、説が分かれます。ワシントンが日本企業の参加を事実上阻んだという説もあれば、ニコンが論争のさなかに参加を見送り、キヤノンは締め出されたという説もあります。いずれにせよ、インテルはオランダ勢を推しました。ASMLは、オランダの工場と同じ規模の工場を米国に建て、部品の55%を米国製にすると約束しましたが、少なくとも綿密な歴史書の一つは、その条件が守られなかったと述べています。つまり、いまASMLの堀として称賛されているものの相当部分は、外国政府と、供給元を切実に必要としていた顧客から与えられたものでした。2001年には、Silicon Valley Groupの買収を完了しました。ある歴史書が米国最後のリソグラフィ装置メーカーと呼ぶ会社で、インテルもこの買収の実現を求めて働きかけていました。こうして創業から17年後、ASMLは、かつてパーキンエルマーのリソグラフィ事業だったものを手に入れたのです。

この光を出すランプは存在しないので、装置は自分で光をつくらなければなりません。発生装置は、溶融したスズの液滴を、真空のなかへ秒速70メートルで撃ち出します。液滴の幅は、人間の髪の毛のおよそ3分の1です。飛んでいる液滴にレーザーのパルスが当たってパンケーキ状に平らに潰れ、さらに強いパルスがそのパンケーキを蒸発させて、ASMLの数字で約50万ケルビンのプラズマにします。そのプラズマが、波長13.5ナノメートルの光を放ちます。そこへ次の液滴が飛んできます。それが毎秒5万回、繰り返されます。ウエハーに至る途中のミラーは、1枚あたり約70%しか反射しないため、12枚ほど経ると、光は2%も残らないことがあります。スズのイオンが光学系を詰まらせていましたが、エンジニアたちが水素を加えて一掃するようにしました。そのミラーを作るのがツァイスで、同社が挙げる例えによれば、ミラーをドイツの大きさにまで拡大しても、本来の形からのずれはわずか0.1ミリです。光学系は、あらゆる問題のなかで最も恐れられていました。ツァイスが作れることを示すと、ASML自身の記述によれば、光学系は重要課題のリストからあっという間に外れ、会社の関心は光源へと移りました。

ハッブル宇宙望遠鏡の大型主鏡の作業にあたる技術者たち
1979年、パーキンエルマーで研磨されるハッブル望遠鏡の主鏡。数年後、フィリップスはASMではなく、この同じ会社を選ぶことになります。
Grant WillsonSPIE基調講演、2005年2月

Benschopはかつて、EUVは2006年までに量産に入ると語っていました。その2006年に生まれたのは試作機2台で、1台はベルギーのimec向け、もう1台はオルバニーのナノスケール研究の大学向けでした。しかもその前年には、この分野最大の学会の基調講演の壇上で、構想そのものが否定されていました。「EUVで採算の合うウエハーを印刷できる者など、今後も現れないだろう」と語ったのは、テキサス大学教授で、競合技術を手がけるMolecular Imprintsの共同創業者でもあるGrant Willsonです。DARPAも同じ年に、リソグラフィ計画を打ち切りました。開始から14年、投じた額は10億ドルでした。2001年当時、支援者たちは1台あたり$1,500万から$2,000万という数字を口にしていました。最初の量産前システムは2010年に韓国のサムスンの研究拠点へ出荷され、クリスマスイブに初めて光を放ちました。翌年には、ASMLはこの機種の平均販売価格を約€4,000万と報告しています。「SPIEでは、ほとんど磔にされたようなものでした」とBenschopは振り返ります。顧客が、かつての光源のロードマップを、光源の実際の性能と突き合わせて掲げ続けたからです。ASMLが光源メーカーのCymerの買収に合意した2012年10月、リリースは現状を自社の数字で示していました。顧客先で最大11ワット、ウエハーにして1時間あたり約7枚分です。

11ワット

EUV光源の出力（ワット）。量産に必要だった250ワットとの比較。

250 W, the target 2012年10月、顧客先：最大11 W 11 W Oct 2012 customer sites 2012年10月、研究室：30 W 30 W Oct 2012 lab 2016年、研究室：200 W 200 W 2016 lab 2017年7月、実証：250 W 250 W July 2017 demonstrated 250 W, the target 11 W Oct 2012 customers 30 W Oct 2012 lab 200 W 2016 lab 250 W July 2017 shown
11ワットは、1時間あたり約7枚のウエハーを意味しました。250ワットなら125枚です。最初の数字は、光源メーカーの買収を発表したリリースのなかで、ASML自身が公表したものです。
キヤノン · ニコン撤退、2009年と2011年

手を引いた人々を愚か者と呼びたくなりますが、私はそうは思いません。キヤノンはX線リソグラフィに賭けていて、2000年末にそれをやめると表明しました。ニコンは電子線投影に賭けていましたが、インテルがEUVへの関与をつなぎとめる狙いもあって同社の社債$9,000万分を引き受けたあと、2005年にそれを断念しました。それでもニコンは2007年に、日本の共同事業Seleteへ、EUV装置を納入しています。2009年5月、ニコンがEUV装置の一部を一時停止したと聞いた野村のアナリストは、「ASMLの事実上の独占は、本物の独占になるかもしれない」と書きました。同じ年の9月にはEE Timesが業界筋の話として、キヤノンのEUVへの取り組みは、ハイエンドのリソグラフィとともに色あせつつあると報じています（キヤノンは一部について反論しました）。ニコンは2011年にEUV装置から撤退し、のちの投資家向け資料では「必要とされる莫大な投資」を理由に挙げました。それでも2013年の年次報告書は、EUVが「計画どおりには進んでいない」と述べ、代わりに450ミリウエハーを挙げています。この一文を11ワットの隣に置いて、そこに愚か者がいるかどうか探してみてください。分別のある取締役会なら、ここで降ります。私でもここで降りたと思いますし、その理由を説明する、非常によくできたメモを書いたはずです。

インテル · TSMC · サムスン顧客共同投資プログラム、2012年

この賭けを生きながらえさせたのは顧客であり、その救済の仕組みこそ、投資家が学ぶべき部分です。2012年7月9日、EUV装置が評価段階にあり、ASMLの手元資金が乏しくなるなか、同社はあるプログラムを発表しました。結果として、インテル、TSMC、サムスンが株式のそれぞれ15%、5%、3%を取得し、5年間でASMLの研究に€13億8,000万を拠出することに同意しました。3社は大半が議決権のない株式に€38億5,000万を支払い、ASMLはその全額を、ほかの株主に還元しました。続いて、発表時点で€19億5,000万でCymerを買収します。ASMLは米証券取引委員会（SEC）に対し、Cymerには光源を単独で完成させるだけの資源はないと考えていると伝えていたからです。2016年には、カール・ツァイスSMTの株式24.9%を€10億で取得しています。インテルの研究拠出コミットメント€8億2,900万のうち、€5億5,300万は450ミリウエハー向けでした。ニコンが向かっていた方向です。プログラム発表から16か月後の2013年11月、顧客の決定を受けて、ASMLはその作業を一時停止し、資金はEUVに回りました。

ワット数は遅れてやってきました。2016年までにASMLは研究室で200ワットを達成し、2017年7月には、250ワットをかなり安定して実証したと言えるようになりました。1時間あたり125枚のウエハーに相当する水準です。ある幹部は、自分がCymerにいた頃、目標はいつも「来年」だったと冗談を言いました。2019年、ASMLが最初の商用EUV製品とみなすものが世に出ます。サムスンのGalaxy Note10です。その年のワークショップで、Benschopは自分のスマートフォンを取り出しました。「私はかつて、EUVは2006年に量産に入ると、世間知らずにも言ったものです」と、彼は会場に向かって語ったそうです。自分の数え方で13年の遅れでした。そして、その端末を聴衆に向けて振ってみせたのです。のちにすべてを一言でまとめるよう求められると、彼は笑いました。「私たちは見事だったのか、ただ頑固だっただけなのか、どちらとも言えるでしょうね」。この一連の経緯を本にまとめたChris Millerは、その資質を「投資し続ける頑固な意志」と呼んでおり、私もその通りだと思います。ASMLの2025年の年次報告書は、同社を世界で唯一のEUVシステムメーカーと呼び、この年に48台について収益を認識しました。もっとも、ロイターは2025年12月、深圳の研究室にある試作機がEUV光を生成しているものの、「まだ動作するチップは作れていない」と報じています。

Benschopのこの一言は、この会社について誰かが語った最も正直な言葉だと思います。どちらかを選ぶことを、彼が拒んでいるからです。IBMとNTTも、X線リソグラフィを真剣に検討しましたが、機能するマスクが作れずに断念し、その忍耐は無駄として記憶されています。私は以前、帰ってきた飛行機たちについて書きましたが、これもその一つです。弾痕を、いまでは風格として眺めている生き残りです。私に差し出せるのは、ゆるく持っておくべき二つの試金石くらいです。一つ目は、ASMLの頑固さが、的を絞ったものだったことです。事業を支えていた深紫外線（DUV）の装置は改良を続け、2003年には初の液浸システムを出荷し、顧客が求めなくなったものは切り捨てました。二つ目は、その装置を買うことになる人々が、数字がまだ11ワットだったうちに、お金を出したことです。それでも話はきれいに割り切れません。いちばん長く信じた顧客が、いちばん得ていないからです。インテルは1992年に最初の賭けをしましたが、自社の工場でつまずき、EUVを使い始めたのは2023年でした。

となると、残るのは、あの基調講演の男です。キヤノンは2014年に、Grant Willsonが共同創業したMolecular Imprintsを買収し、ナノインプリントは同社にとって、半導体製造の最先端へ戻るための道になりました。一方のニコンは、2022年の経営計画で、EUV関連の部品を成長の柱の一つに挙げています。自分が背を向けた装置のための部品です。2024年9月、キヤノンはナノインプリント装置の初の正式な販売とされる取引を、買収から10年を経て、テキサスの研究機関に対して行いました。自らの賭けから10年がたった時点で、ASMLが現場に出していたのは試作機2台だけで、壇上からは、利益の出るウエハーを印刷する者など現れないと言い渡されていました。どちらかが忍耐で、もう一方が頑固さだと言い切れたら、どんなによいでしょう。けれど、そういう文章は、すべてが終わってからでなければ書けないのです。

注記

  1. ASMLの創業、47人のエンジニア、パーキンエルマー、PAS 2000、小屋については、Jorijn van Duijn「ASML's founding story」（ASML、2024年4月3日）と、ASMLのオンライン年表によります。年表にはほかに、アイントホーフェンの雨漏りする小屋、1985年のフェルトホーフェンへの移転、ツァイスとの提携の開始、1988年の出来事も載っています。
  2. Kinoshitaの1986年の講演とHawrylukが受けた反応は、Sander Hofman「Making EUV: from lab to fab」（ASML、2022年3月30日）と、SPIEのPhotonics Focus（2023年5・6月号）に書かれています。講演を主催した学会については、資料によって記述が異なります。11ナノメートルという数字は、Rachel Courtland、IEEE Spectrum（2016年10月31日）によります。
  3. ベル研究所の審査、グローブの$2億、1997年のコミットメント、日本企業が締め出されたこと、1999年のASMLの条件、SVGへのロビー活動、SVGを米国最後のサプライヤーとする記述、IBMとNTTのX線への取り組みは、John VerWey、Tracing the Emergence of Extreme Ultraviolet Lithography（CSET、2024年7月）によります。ニコンが参加を見送ったこと、キヤノンが阻まれたこと、ASMLが条件を満たさなかったことは、Brian Potter「How ASML Got EUV」（Construction Physics、2025年11月20日）によります。同記事は、米国のもう一つのライセンシーとしてUltratech Stepperの名も挙げています。1990年にパーキンエルマーのリソグラフィ部門がSVGに売却されたことは、ASMLウィルトン拠点の沿革（2023年）によります。
  4. 液滴の速度と頻度、プラズマの温度は、ASMLの「The hottest thing about ASML machines」によります。ASMLは別の箇所で、このプラズマを太陽表面の40倍の高温と説明していますが、この数字とは食い違うため、本文では一つだけを採りました。液滴の大きさと水素についてはMIT Technology Review（2021年10月27日）、ミラーの反射率についてはIEEE Spectrum（2016年）、ドイツとの比較についてはSimon Bihr（カール・ツァイスSMT）による2022年EUVLワークショップでの発表によります。
  5. Grant Willsonの発言は「EUV litho headed for failure, say SPIE keynoters」（EE Times、2005年3月1日）によります。DARPAの撤退と2001年の価格の話はCSETの報告書、初めて光が出た件は「Making EUV」によります。ASMLはNXE:3100の平均販売価格を、2011年第2四半期の決算で€4,200万、第3四半期の決算で1台あたり€4,000万と示しており、いずれもSECに提出されています。CSETが示す$1億2,000万というより高い数字は、同報告書が挙げる出典までさかのぼれませんでした。
  6. 11ワット、1時間あたり7枚のウエハー、そして2012年のCymerをめぐる取引条件は、SECに提出されたASMLの2012年10月17日付リリースによります。研究室での30ワットという数字も同じリリース、200ワットはIEEE Spectrum（2016年）、250ワットの報告はEE Times Asia（2017年7月18日）によります。
  7. キヤノンとニコン：CSET。John Walko「Nikon said to be delaying EUV lithography development」（EE Times/EDN、2009年5月15日）。Mark LaPedus「Canon struggles in litho as tool prices soar」（EE Times、2009年9月18日）。ニコンAnnual Report 2013。ニコン IR Day 2022の発表資料47ページ。キヤノンは、193ナノメートルのリソグラフィから離れたことを否定しました。
  8. 顧客共同投資プログラムについては、ASMLの2012年8月5日と10月17日付のリリース、のちの6-K、2012年・2013年・2016年の20-Fによります。20-Fには、450ミリの一時停止、インテルのコミットメント、Cymerの資源に関するASMLの見解も記されています。ツァイスの持ち分については、2016年11月3日の共同リリースによります。
  9. Benschopの発言と光学系についての記述は「Making EUV」によります。2025年の数字は、2026年2月25日に提出されたASMLのForm 20-Fによります。深圳の試作機については、ロイター「How China built its 『Manhattan Project』 to rival the West in AI chips」（2025年12月17日）を、香港のThe Standardによる転載で読みました。Millerの発言はMIT Technology Review（2024年4月1日）から引いています。インテルが2023年に使い始めたことはCSETによります。
  10. キヤノンの2014年の買収と最初の正式な販売については、「Canon finds first customer for nanoimprint tool」（Bits&Chips、2024年9月30日）によります。

P.S.Pedrum Shokouhiです。企業がどのように築かれ、資金を得て、運営されているのか。私はそれが気になって仕方がありません。だから企業について書き、投資家の目でその戦略を分解し、自分の会社も立ち上げています。ここでは、学んでいることを共有します。