はじめに
中国の半導体業界は、制裁と技術封鎖の中で「自立」の道を歩み始めている。なかでも注目を集めているのが、華為（ファーウェイ）系の半導体装置メーカー「宇量昇（Yu Liangsheng）」による深紫外線（DUV）リソグラフィ装置、いわゆる「国産光刻機」の開発だ。
2025年初頭、同社が製造した浸潤式DUV原型機が上海の半導体工場に搬入され、調整・テスト段階に入っているとの報道が流れた。関係者の話によれば、1台だけでなく、複数（3台）の原型が異なる工場に納入され、実証試験が進行しているという。
このニュースは単なる技術的ブレイクスルーではなく、ASMLによる独占的なリソグラフィ市場に対し、中国が独自の技術ルートを模索する象徴的な動きといえる。本稿では、宇量昇DUVの開発背景、技術的難題、ASMLとの比較、そして中国が直面する課題を多面的に分析する。
中国の「全国家プロジェクト」としてのリソグラフィ開発
中国政府は、リソグラフィ技術を「全国一盤棋」──つまり国家総動員体制で推進している。北はハルビン、南は深圳に至るまで、多くの大学・研究機関が開発網に参加。ASML（オランダ）、Nikon、Canonといった既存メーカーの機構を分析する“逆向き工学（リバースエンジニアリング）”も行われているが、それが唯一の手段ではない。
重要なのは、既存技術の模倣ではなく、新しい理論と材料による独自のルートを切り開くことだ。ASMLがEUVに至るまでに20年以上を費やしたように、中国もまた、長期的な研究と失敗を積み重ねる覚悟が求められる。
DUVとEUV：覇権の交代
2000年代初頭、ASMLはDUV技術の完成度でNikon・Canonを凌駕し、露光装置市場の覇者となった。2010年頃からは次世代のEUV（極紫外線）開発に着手し、いまやEUV・High-NA機まで製品化を進めている。
| メーカー | 主な技術 | 特徴 | 弱点 |
|---|---|---|---|
| ASML（オランダ） | DUV / EUV / High-NA | 世界唯一のEUV量産機メーカー。0.55NA開口率。 | 装置コストが極めて高く、供給制限も多い。 |
| Nikon（日本） | DUV（ArF, KrF） | 精密光学に強み。中小規模用途に堅実。 | 先端ノードへの対応力が限定的。 |
| Canon（日本） | i-line / KrF | 歴史ある光学系企業。 | 技術更新が遅れ、EUV開発を断念。 |
| 宇量昇（中国） | 浸潤式DUV（試作段階） | 国産化に向けた実証中。独自ルートを模索。 | ソフト・制御技術の成熟が課題。 |
宇量昇が狙う「異なる技術ルート」
ASMLが特許網によって技術の壁を築く中、宇量昇は意図的に「別の技術ルート」を模索している可能性が高い。
たとえば、光学系の材料構成、波長制御方式、計算光刻アルゴリズムの最適化など、特許衝突を避けつつ高性能化を狙う戦略だ。
これは単なる“模倣”ではなく、**「理論的に可能な複数の解の一つを実機で検証する」**という科学的実験でもある。複数のプロトタイプを異なる工場で試験している理由も、技術ルートの比較検証という文脈で理解できる。
なぜ「調整」に時間がかかるのか
ASMLのEUV装置でさえ、顧客工場に設置後、量産に入るまでに約1年を要する。DUV機も同様で、調整工程は単なる“組み立て”ではない。
装置は10万点以上の部品で構成され、ナノメートル単位の水平精度を保たなければ焦点がずれる。さらに、環境要因も極めて重要だ。
ASMLの公式記録によれば、装置の輸送にはボーイング747を7機も使い、分解輸送・現地再組立が必要とされる。調整チームは10名以上のエンジニアで構成され、平坦度・温度・気圧・振動・湿度など、すべての環境変数をチューニングする。
したがって、「調整期間が長い」というよりも、「それが本番の一部」と考えるべきだ。
環境が生産良率を左右する：Intelと牛の逸話
リソグラフィ装置の性能は、環境に大きく左右される。ASMLエンジニアの証言によれば、米Intelのある工場では、毎晩1時〜2時の間だけ良率が下がるという不可解な現象があった。
原因はなんと近隣牧場の牛のメタンガス。ガスが空調を通じて無塵室に入り、化学反応を起こしてウェハ品質を低下させていたのだ。最終的にIntelは牧場の移転費用を負担して問題を解決したという。
この逸話は、宇量昇のDUVが稼働テストを行う上海や他地域でも示唆的だ。気候、湿度、気圧、地震、さらには動物の存在までもが生産品質を左右する。
ゆえに、宇量昇が複数の地域で試験を行うのは、単なる実験ではなく、環境パラメータを総合的に最適化する工程でもある。
「計算光刻」：ハードとソフトの融合領域
ハードウェアだけではリソグラフィの性能を最大化できない。
ASMLのEUV・DUVはいずれも**Computational Lithography（計算光刻）**と呼ばれる高度なソフトウェア制御を組み合わせている。
光が光罩（マスク）を通過する際には、「回折」や「干渉」が発生し、理想的な回路パターンが歪む。これを補正するため、ソフトウェアはあらかじめ歪みを逆算し、マスク上のパターンを意図的に“変形”させておく。この手法は、まるで写真編集ソフトで歪み補正を行うようなものだ。
宇量昇が開発中の浸潤式DUV（193nm光源）は、理論上28nm級の線幅を描けるとされるが、このソフトウェア適応が最大の関門である。ASML製ソフトのアップデートが禁輸対象となった今、中国は独自の計算光刻アルゴリズムをゼロから開発せざるを得ない。
ソフトウェア開発の「見えない壁」
宇量昇が自社DUVに最適な制御ソフトを開発するには、膨大な演算資源と光学データが必要だ。ASMLは数千人規模のソフトウェアエンジニアを擁し、年間の更新頻度も高い。
一方、中国側は独自開発を進めつつ、一部既存ソフトを解析・再構築しているとの報告もあるが、根本的な適応には時間を要する。
調整期間が長期化している背景には、ハードウェアではなくソフトウェア面での最適化プロセスが関係していると考えられる。
中国半導体産業の「時間」と「現実」
技術の自立を進める中国にとって、最大の敵は「時間」だ。ASMLがEUVを実用化するまで約20年を費やしたことを考えれば、宇量昇がDUVで同等の信頼性を得るには長期的努力が不可欠である。
ただし、宇量昇の動きは、自前で試行錯誤を繰り返すフェーズに入ったという点で歴史的に重要だ。複数機による比較試験は、単なる製造実験ではなく、次のステップ──独自EUV、あるいは新概念リソグラフィへの布石でもある。
結論：国産リソグラフィの「夜明け前」
宇量昇のDUV原型機は、ASMLの成熟製品にはまだ及ばない。しかし、その存在自体が、中国の半導体産業における象徴的な一歩だ。
模倣から独創へ。外部依存から自立へ。国家的資源を背景に、技術的独立を模索する動きは、今後10年の半導体地政学を左右する可能性がある。
リソグラフィという「光の技術」は、政治や経済を超えた科学の挑戦でもある。調整の遅れや試験の失敗も、そのプロセスの一部に過ぎない。
上海で動き始めたこの原型機が、やがて世界市場で新たな光を放つ日──それこそが、真の「国産化」の到達点といえるだろう。