ナノインプリント・EUV露光装置Q&Aまとめ　～コスト・新用途など疑問と回答を一挙紹介！

本記事では、「キヤノンのナノインプリント装置」と「ASMLのEUV露光装置」について、よくある疑問と回答を紹介します。

ご紹介する内容は、弊社の「ナノインプリント・EUV比較分析セミナー」（2023年12月22日開催）で参加者の皆様から頂いた質問への回答をまとめたものになります。ご参加いただいた皆様、ありがとうございました。

ナノインプリント・EUVに関わる方が広く興味を持つ内容かと思いますので、ぜひご参照下さい。

1．ナノインプリント・EUV露光装置のパーツコストは？

ナノインプリント・EUV関連の事業に取り組む方にとって、コスト試算は重要です。セミナーでも、装置1台当たりのコストや電力に関する参考情報をお伝えしました。図にあるように省コスト・電力の観点ではナノインプリントに優位性があります。ここではさらに掘り下げて、パーツごとのコスト試算の参考になる情報を整理します。

ナノインプリント装置のコストについては、キヤノンが2018年に発表した以下の論文で詳しく解説されています。
2018-01_Nanoimprint-lithography-and-a-perspective-on-cost-of-ownership.pdf (canon.com)

あくまで参考値ですが、論文に記載されたコスト情報を抜粋します。

• ランニングコスト（※）はウェハー1枚当たり4ドル程度で、EUV露光装置など他の装置に比べて安価に運用できる
• 照明コストは1ウェハー当たり1ドル未満で、EUVに比べてはるかに安価
• 材料コストはウェハーあたり3ドル程度
• マスターマスク価格は「40万ドル程度」（2024年1月23日のレートで約6000万円）
• レプリカマスクの価格は2万5千ドル程度で、寿命は約80ロット（2000ウェハー）

マスターマスクは高価ですが、マスターマスクを元につくるレプリカマスクが安価に供給できれば、コストダウンが可能です。2017年2月のキヤノンのリリースによると、同社はマスクレプリカの量産に向けた製造装置をリリースしています。

※ランニングコスト：作業・公共料金・メンテナンス費用を含めたコスト。例えば1ロットごとのレプリカマスクの洗浄コストなどが含まれる

一方、EUV露光装置のコアになるパーツとして、フォトマスク（レチクル）が知られています。2021年3月のAnandTechの記事によると、レチクル1個当たりの価格は「約30万ドル」（2024年1月23日のレートで約4500万円）のようです。

実際の販売価格は装置の仕様や顧客により異なると思われます。ただ、ナノインプリントのマスターマスクと、EUVレチクルの価格帯は大きく離れていないようです。

2．半導体以外のナノインプリントの用途は？注目すべき企業は？

ナノインプリントの用途・装置メーカーについては、弊社のナノインプリント解説記事でまとめています。要点を以下に記載します。

• 光学系の分野では、反射防止フィルム、ソーラーパネルなどでナノインプリントが活用されている。最近では、ARグラスなどメタバース機器のパーツ製造でも活躍しており、EVGroup、Nanonexなど多数の装置メーカーが活躍
• バイオ分野では、検査チップのフィルタ、細胞培養の足場などの製造にナノインプリントが使われている。装置メーカーとしてEVGroupやObducat Technologiesが知られている

特に細胞培養は熱い分野で、再生医療などの普及に従い市場が拡大しています。この分野をリードする日本企業が「富士フイルム」です。培養の足場材料に限らず、細胞培養に関する幅広い技術を獲得して市場のリーダーになりつつあります。

弊社メルマガでも富士フイルムの最新動向を紹介したので、以下に引用します。メルマガの筆者は弊社代表の楠浦で、ナノインプリントのスタートアップで細胞培養に関する事業創出を経験しています。

＊＊＊＊

• 細胞治療・再生医療事業への進出～次の一歩へ踏み出した富士フイルム

富士フイルムは2015年に、iPS細胞培養に強みを持つ「セルラーダイナミクス」社の買収を発表します。
僕はこのニュースを見て、かなり驚きました。
前職で細胞培養事業をやっていたこともあって、セルラーダイナミクスの技術と特許に注目していたからです。

「え？あのセルラーダイナミクス買うの？富士フイルムが？」という感じですね。
本気で細胞培養事業に進出するんだな、ということがわかりました。
2010年にJ-TEC（ジャパン・ティッシュエンジニアリング）という再生医療で最先端を行く企業に出資し、再生医療に進出しています。
J-TECは、細胞を培養して組織（ティッシュ：tissue）を作る技術、いわゆる「組織培養」の技術を持っています。
セルラーダイナミクスの買収は、それを補強するため、という位置づけですね。
ちなみに再生医療に必要な技術要素は３つある、とされます。

①細胞
②培地
③足場材

僕が前職（2004年-2008年）で手掛けていたのは、「③足場材」ですね。
ナノ構造の足場を持つ培養容器を開発販売していました。
ナノ構造の足場により、単に細胞を増やすのではなく、複数の細胞が集まって組織になるような培養が可能になるんですね。

実は当時から、富士フイルムも「ナノ構造を持つ足場」の研究開発を行っていました。
ある種、競合していたので（笑）、当時のことはよく知っています。
実は富士フイルムは、医薬事業に進出する前から、コラーゲン技術を含め足場に関する色々な技術を研究開発し保有していたんですね。

2015年のセルラーダイナミクス買収で「①細胞」を手に入れました。
後は「②培地」ですね。
これは、2017年の和光純薬買収で手に入ったようです。
ダメ押しなのか、2018年にも培地に強みを持つ「アーバイン・サイエンティフィック」を買収しています。

微生物や細胞を使ってバイオ医薬品を製造するCDMO事業を拡大していく上で、細胞培養関係の要素技術の獲得は欠かせません。
しかし上記の一連の買収は、基本的に「再生医療」を含む「細胞自体を培養して販売する」事業を主目的として行われています

 「e発明塾通信 vol.1067（2024年1月22日号）」より

＊＊＊＊＊

富士フイルムは、「ナノ構造をもつ足場」について他社に先んじて研究を進め、細胞培養の事業を急速に拡大しています。今後は、再生医療の分野でも、ナノインプリントが活用される場面が増えることが予想されます。

3．EUVの今後の課題は？

EUVは既に3nmプロセスなどで実用化されています。ただ、例えば以下の点で課題が残っています。

• EUV光源の出力向上
• ステージの移動速度向上
• 検査精度の向上
• 脱炭素化（特に光源の電力消費が深刻）

EUV光源は電力消費が大きく、「CO2排出量」の観点では「光源の出力向上」と「CO2排出量の差君源」はトレードオフの関係にあるので、両方の課題を同時に解決できる技術にはニーズがあると考えられます。

ナノインプリント・EUVのQ＆Aまとめ

以上、ナノインプリントとEUVについて、よくある疑問への回答を紹介しました。改めてポイントを整理します。

• ナノインプリントはEUVに比べて装置コスト・ランニングコスト共にメリットがある。ただし、マスターマスクは高価で、価格帯はEUVのレチクルに近い
• ナノインプリントは光学系の分野やバイオ分野での用途があり、EVGroupやNanonex、Obducat Technologiesなどの装置メーカーが活躍している
• 細胞培養の分野をリードする富士フイルムも、以前からナノインプリントの利用を想定して開発を進めていた
• EUVは3nmプロセスで実用化されているが、光源の出力向上、ステージの移動速度の向上、検査精度の向上、脱炭素化（特に光源の電力消費）が今後の課題

ナノインプリント・EUV市場に進出したい方の参考になれば幸いです。

また、弊社では、ナノインプリントやEUVなど最先端の分野で新規事業を立ち上げたい企業を支援するサービス「企業内発明塾」を提供しています。ナノインプリントのスタートアップで、半導体だけでなくバイオ・光学分野でも事業立ち上げを経験した弊社代表の楠浦が支援させて頂きます。

楠浦が執筆する無料メールマガジンでは、サービス参加者の方からのお声や、企業の技術マーケティング事例を本記事よりもさらに掘り下げてご紹介しております。情報収集のツールとしてぜひご活用ください。

 

★セミナー動画リリースのご案内

発明塾®動画セミナー『ナノインプリント・EUV比較分析セミナー　～キヤノンのナノインプリントはEUVの2nmプロセスをリプレースできるか？ IRと特許情報から分析！～』

2023年12月22日（金）にご好評のうちに終了しました「キヤノンのナノインプリント装置」と「ASMLのEUV露光装置」を比較解説するセミナーを収録した動画セミナーです！
それぞれの装置の内部構造や、TSMCが2025年リリースを計画する「2nmプロセス」にナノインプリントが与える影響を、特許やIR情報を元に詳しく分析。ナノインプリント関連スタートアップでCTO経験がある弊社代表の楠浦が、実体験も交えてわかりやすく解説しています。効率よく最先端にキャッチアップしたい方はぜひご活用ください！

 

★本記事と関連した弊社サービス

①企業内発明塾®
「既存事業の強みを生かした新規事業の創出」を支援するサービスです。技術マーケティングのプロである楠浦の直接支援により、BtoC、BtoBを問わず、あなたの会社の強みを生かした新規事業の企画を生み出せます。
例えば「ガソリン車の部品技術の新用途を医療・介護分野で創出」・「スマートフォン向けの材料の新用途を食品分野で創出」など、次々に成果が出ています。

 

➁無料メールマガジン「e発明塾通信」
材料、医療、エネルギー、保険など幅広い業界の企業が取り組む、スジの良い新規事業をわかりやすく解説しています。半導体関連の技術に関する情報も多数発信しています。
「各企業がどんな未来に向かって進んでいるか」を具体例で理解できるので、新規事業のアイデアを出したい技術者の方だけでなく、優れた企業を見極めたい投資家の方にもご利用いただいております。週2回配信で最新情報をお届けしています。ぜひご活用ください。

「e発明塾通信」お申込みはこちら

③イノベーション四季報™【2022年・冬号】～半導体ビジネスを生き抜く航海図　

半導体業界でキャリアアップしたい方には必見の「最新技術情報」を「ビジネス上なぜ重要か？」も含めて徹底的に解説します。本記事に関連するトピックとして、例えば「微細化が進む中でレジスト材料はどう変わるか？」「次世代トランジスタ・GAA（Gate-All-Around）の製造プロセス」を解説しています。

★弊社書籍の紹介

弊社の新規事業創出に関するノウハウ・考え方を解説した書籍『新規事業を量産する知財戦略』を絶賛発売中です！新規事業や知財戦略の考え方と、実際に特許になる発明がどう生まれるかを詳しく解説しています。

※KindleはPCやスマートフォンでも閲覧可能です。ツールをお持ちでない方は以下、ご参照ください。

Windows用　Mac用　iPhone, iPad用　Android用

 

◇本コラムの内容にご興味をお持ちいただけましたら、関連する幅広い情報を盛り込んだ弊社の新刊書籍もぜひチェックしてみてください。本書籍特設サイトはこちら