ASMLの40％の高NAゲイン：コスト削減が今後の重要な課題となる

ASMLが極端紫外線を利用した技術によって得た利益は多いものの、この業界の次の大きな成長の鍵となるのは、300百万ドル以上もする機械が実際に利益を出し始める時期という問題です。今週、その答えが明らかになりました。チップ製造において最も強力な二つの企業であるASMLとTSMCは、High-NA EUV技術をより大きなフォトマスクに移行することを共同で推進すると発表しました。そして、この転換により…スキャナーの生産性が約40%向上表面的には、これがHigh-NAのブルーケースハードニングによる合意形成である。

付属のタイムラインを見れば、この問題がどの程度深刻なものかがわかります。ロードマップや見出しの内容を読めば、40％という数字は、より詳細な機能の解決とは全く関係がないことがわかります。また、その実施時期は2030年から2033年の間であることがわかります。今日、投資家たちが支払っている費用とは関係ありません。

決定プロセスは、決して障害ではなかった。

High-NA EUVの特徴は、より大きな数値アパーチャであることです。つまり、0.33から0.55へと、十分に良い状態になっているのです。1回の処理で8ナノメートルの特性を得るその解決策は、これまで何度も障害となってきました。実際の障害は、高解像度を実現するために使われる光学技術が、印刷可能な範囲をほぼ半分に短くしていることです。ワインのアナモルフィックミラーを使うと、パターンが一方の方向で4倍、もう一方の方向では8倍に縮小されます。露出している領域のサイズを半分にするそして、1ウェーハあたりの露光量は2倍になります。最も大型の人工知能やデータセンター用チップ——つまり、High-NA技術が最も必要とされるチップについては、この装置では全体を一度に印刷することはできません。そのため、チップ製造業者は…複数の露光を一緒に編集するこれは、複雑さや欠陥のリスク、処理速度の低下、コストの増加といった問題を引き起こすプロセスです。

早期の高NAシステムは、絶対的なスピードで動作していました。最初の実用化されたプラットフォームであるTWINSCAN EXE:5000は、印刷機として機能しています。1時間あたり185個以上のワッフルASMLは、220を超えるレベルに到達するための計画を持っています。しかし、経済的に重要なのは、大規模なウェハー上での処理能力です。そして、その処理能力は、ウェハーを組み立てる過程で決まるものであり、これが機械の利点を損なう要因となります。

12インチのマスクサイズへの変更が解決策です。現在の約6インチのマスクからより大きなサイズへ移行することで、単一の露光で大きなダイを印刷できるようになります。ASMLの公表によると、これによりスキャナーの生産性が約40％向上するとされています。この数値こそが、コスト計算の基準となります。High-NAシステムは、以前のLow-NA EUVシステムに比べて、およそ2倍の価格がかかります。3億8000万ドル対約1億8000万ドルそのチケット価格では、スキャナーの価値は、1時間に何個の良いウェーハを生産できるかによって明確に割り切れる。40％の生産性の向上とは、巨大なAIデバイスにおいてはほとんど経済的なものではないツールと、実際に収益性のあるツールとの違いである。これは、技術的な話として表現されている供給と価格の問題である。制約は解像度からウェーハあたりのコストへと移行し、マスクの変更によってコスト面が影響を受けるのだ。

二つの市場、二つの時計

40％という数値が実際のようには見えない第二の理由は、その数値が一気に現れるわけではなく、二つの全く異なる市場に到達するからです。

TSMCは、この関係の重要な一部となってきました。彼らは何度もそう述べています。A16およびA14ノードでは、High-NAを使用しない。つまり、低NA EUV技術とマルチパターニング技術、そして独自のイノベーションにより、処理の複雑さを管理可能にし、より優れた結果が得られるというわけです。このような遅延は、最先端技術を独占している唯一のファブリケーターにとって合理的な選択です。競争相手がいないため、高NA技術によるコストを支払う必要はありません。その場合、総利益率は約64％であり、年間460億ドル程度の投資を行いながら、収益は20％以上増加しています。このような余裕を持つ企業は、工具の単位ウェーハあたりのコストが下がるのを待つことができ、早急にそのコストを負担する必要はありません。

Intelは別の市場です。彼らは最初にHigh-NAシステムを受け取った企業でした。2023年12月そして、18AベースのCore Ultra Series 3（Panther Lake）プロセッサーの特定の層にこの技術を活用しており、すでに処理を行っていると述べている。High-NAのワッフルが100万個以上ある。インテルは早い段階でこの戦略を採用しました。なぜなら、彼らが目指しているのは、TSMCに対して差を縮める方法であり、優位性を維持するためではないからです。

9月のこの計画では、二つの目標が統合されている。TSMCの目標は明確であり、遅れがある。High-NAの高生産量での高度なノードの製造が2030年に開始され、12インチマスクを使用した試験生産ラインは2031年に実現される。また、高度なノードの生産に向けた大規模な生産体制が整うのは…2033年まで予想されていなかったつまり、購買力を持つ顧客が実際に支払いをするようになるのは、10年後になってからで、その支払いによって得られる生産性の向上は、さらに2〜3年後になると実現されるのです。

実際の評価価格とは何か

ここで、その発表は技術的な事項ではなく、投資家が考えるべき問題となります。ASMLの株価は、前年同期実績利益に対して約54倍の値段で取引されており、市場価値は6640億ドル近くです。また、今年初旬からの株価上昇率は60％以上です。このような倍数というのは、AI駆動型リソグラフィーへの投資が短期的な拡大であるという考えに基づいています。しかし、その倍数を支える今期の業績は、既存のEUVシステムや低NAレベルの装置によって生み出されているものであり、High-NAシステムによる収益は、10年末に向けて徐々に回復するという状況です。

しかし、それによってHigh-NAが投資案件にとって無関係になるわけではありません。ASMLがその装置の唯一の供給業者であるため、どのファブリケーターがそれを採用し、どのタイミングで採用されるかによって、1台あたり1億8千万ドルから3億8千万ドルへのASP価格の上昇が実現され、最終的にはASMLの収入に寄与することになります。問題は、2033年のロードマップが、すでに市場に出回っているものとして評価されているかどうかです。発表された目標はロードマップに過ぎず、実際の注文ではありません。9月のプレスリリースにある情報も、確定した注文とは言えません。また、コンソーシアムは、より大きなマスクの形式が必要とする生産効率やコスト削減、そして供給業者の資質を証明する必要があります。

ハイ-NAの実用化に関する重要な問題は、技術的には有効かどうかということではない。実際、Intelはすでにその技術を実際の生産で使用している。重要なのは、バックロードされた利益が現在の価格で支払われているか、そしてTSMCの2030年への参入が予定通りに実際の生産能力の増加につながるかどうかである。40％という数値は、ASMLがハイ-NAに関して常にあった疑問に対する答えとして理解されるべきだ。つまり、精度ではなく、価格の問題だ。2033年に実現される生産性の向上は、10年の終わりにおける話題になるだろう。そして、市場は現在、ASMLの価値を、その話題が今年に終わったかのように評価している。