🇨🇳🔬 中国のEUV機開発成功：米国の壁を突破❓

[Expert]

導入

中国が極端紫外線（EUV）リソグラフィ機のプロトタイプを完成させたというニュースは、半導体産業の地政学的なバランスを揺るがす可能性を秘めている。Reutersの独占調査によると、2025年初頭に深圳の高度セキュリティ施設で構築されたこの機械は、米国が長年阻止しようとしてきた技術の象徴だ。EUV技術は、先進的な半導体チップ製造に不可欠で、人工知能（AI）システム、次世代スマートフォン、現代の軍事プラットフォームを支える基盤となる。オランダのASMLがほぼ独占するこの技術を、中国の科学者たちが元ASMLエンジニアの協力を得て逆エンジニアリングしたとされる。

この開発は、中国の半導体自立に向けた国家的な取り組みの成果であり、米国主導の輸出規制が逆に中国のイノベーションを加速させたパラドックスを浮き彫りにする。規制により中国はグローバル供給チェーンからの依存を脱却し、垂直統合を推進せざるを得なくなった。プロトタイプはまだ商用チップを生産していないが、EUV光を生成する核心技術を達成しており、2028年頃の運用開始を目指している。こうした進展は、AIや軍事技術の優位性を維持しようとする西側諸国に警鐘を鳴らす。一方で、中国の取り組みは米国のかつてのマンハッタン計画に比肩され、国家安全保障の下で極秘裏に進められた。グローバルな技術競争が激化する中、このブレークスルーは半導体産業の再定義を促すだろう。

EUVリソグラフィの基礎

EUVリソグラフィは、シリコンウェハー上に極微細な回路を刻印する技術であり、半導体チップの性能を決定づける核心プロセスだ。この技術は、極端紫外線と呼ばれる波長13.5ナノメートルの光を用いて、ナノメートル単位の回路を形成する。従来の深紫外線（DUV）リソグラフィでは到達できない13ナノメートル以下の解像度を実現し、チップの小型化、高効率化を可能にする。

プロセスは高度に複雑で、溶融したスズの液滴にレーザーを50,000回/秒で照射し、プラズマを生成してEUV光を発光させる。この光は、従来のレンズではなく、原子レベルの精度で製造された多層鏡で反射され、真空環境下でウェハー上にパターンを投影する。わずかな塵埃でもプロセスを破壊する可能性があるため、極度の清浄度が求められる。この技術の進化は、ムーアの法則を支え、AIやモバイルデバイスの革新を加速させてきた。しかし、その複雑さゆえに、開発には膨大な投資と専門知識が必要となる。中国のプロトタイプ開発は、この技術の障壁を克服しようとする試みとして注目される。

ASMLの技術独占

オランダに本拠を置くASMLは、EUVリソグラフィ機のグローバルな独占企業として、半導体産業の要衝を占めている。同社のNXEシリーズは、解像度13ナノメートルを実現し、7nm、5nm、3nm以下の先進ノードを生産可能だ。一方、高NA（開口数0.55）のEXEシリーズは、8ナノメートルの解像度を達成し、2nmノードの量産を支える。これらの機械は、CO2レーザーとスズプラズマを活用した光源、真空チャンバー内の多層鏡光学系、ナノメートル精度のウェハーステージを統合したエンジニアリングの結晶である。

ASMLの優位性は、ドイツのZeiss社などの限られたサプライヤーとのネットワークに支えられている。開発には17年以上の歳月と60億ユーロ以上の投資を要し、2006年に初のプロトタイプを出荷、2013年から商用機を展開した。こうした蓄積が、ASMLを欧州最大の時価総額企業に押し上げ、半導体エコシステムの不可欠な存在としている。中国の取り組みは、この独占構造に挑戦する形で進んでおり、ASMLのCEOが中国のEUV開発を「数年先」と見積もっていた見解を覆す可能性がある。

米国の輸出規制戦略

米国は、2018年からオランダ政府に圧力をかけ、ASMLのEUV機を中国へ輸出しないよう規制を強化してきた。2022年のバイデン政権下では、規制が拡大し、EUVだけでなく古いDUVシステムの輸出も制限された。目的は、中国のチップ製造能力を少なくとも1世代遅らせることで、軍事、経済、AI分野での優位性を維持することにある。

この戦略は、技術的優位性を武器とした地政学的ツールとして機能してきたが、逆効果を生む側面も指摘される。規制により中国は、グローバル供給チェーンからの排除を余儀なくされ、国内での完全自立を加速させた。NVIDIAのCEOであるジェンセン・フアンは、こうした制限が中国のイノベーションを刺激すると警告していた。結果として、米国は中国の進展を遅らせるどころか、独立した技術開発を促す形となった。規制のジレンマは、部分的なアクセスが最も危険な状態を生む点にあり、中国企業は非効率でも垂直統合を選択せざるを得なくなった。

中国の国家プロジェクト

中国のEUVプロジェクトは、習近平国家主席が推進する半導体自給自足キャンペーンの一環として、6年にわたり国家レベルで進められてきた。深圳の機密施設で構築されたプロトタイプは、工場フロア全体を占める規模で、2025年初頭に完成し、現在テスト中だ。この機械は、EUV光を生成する核心技術を達成しており、商用チップ生産に向けた重要なマイルストーンとなる。

プロジェクトは、中国共産党中央科学技術委員会の丁暁翔氏が監督し、ファーウェイが設計から製造までをコーディネートするネットワークを構築している。数千人のエンジニアが関与し、国有研究機関、民間企業が連携する。目標は2028年までのチップ生産だが、内部関係者によると2030年が現実的だ。この取り組みは、米国のかつてのマンハッタン計画に喩えられ、国家安全保障の下で極秘に進行した。規制の影響で、中国は既存のグローバル研究を基に逆エンジニアリングを加速させ、ASMLの18年開発期間を短縮する可能性を示している。

技術的課題と進展

中国のEUV開発では、光源生成と光学系の精度が最大の障壁だった。プロトタイプは、ASML機より大型化することで十分な出力を実現し、EUV光の生成に成功した。しかし、Zeiss製のような高精度鏡の国内代替品は、まだ洗練が必要だ。長春光学精密機械研究所の研究者たちは、今年初めにEUV光をシステムに統合し、運用を開始した。

代替アプローチとして、光源生成の新手法も探求されている。中古市場からASML機を購入し、ニコンやキヤノンの部品を組み込むことで、規制を回避した。約100人の新卒エンジニアが逆エンジニアリングに専念し、産業規模の複製を推進している。一方、ファーウェイ内では、エンジニアが現場で寝泊まりし、チームを隔離する厳格な管理下で作業が進む。この状態主導の動員は、技術的限界を克服するための鍵となっているが、収率や最小ノードの達成には時間がかかるだろう。

人材確保と秘密管理

プロジェクトの成功は、元ASMLエンジニアの確保に大きく依存している。これらのエンジニア、多くの中国生まれの人物は、偽名を使用し、施設内でさえ互いの正体を秘匿する。退職者を中心に、300万から500万元（約40万から70万ドル）の契約金や住宅補助、さらには二重国籍の特例で招聘された。

ASMLは過去に貿易秘密盗用で訴訟を起こし、2019年に8億4500万ドルの判決を得たが、国境を越えた執行は困難だ。欧州のプライバシー法も追跡を妨げている。中国の研究機関、上海光学精密機械研究所などは、過去2年間でEUV関連特許を複数申請し、研究エコシステムを拡大した。この秘密主義は、マンハッタン計画の区画化を彷彿とさせ、電話制限やチーム隔離で情報漏洩を防いでいる。こうした措置は、国家生存を賭けた技術動員の象徴だ。

ASMLと中国プロトタイプの比較

ASMLの商用機と中国のプロトタイプを比較すると、技術的成熟度に差が見られるが、中国の進展は急速だ。以下に主な要素をまとめた表を示す。

項目	ASML (NXE/EXEシリーズ)	中国プロトタイプ	備考
解像度	13nm (NXE), 8nm (EXE)	未公表（目標：先進ノード）	中国はEUV光生成に成功も、商用生産未達
コスト	約1.5億ユーロ (標準), 3.8億ドル (High-NA)	未公表（国家投資）	ASMLは商用価格、中国は開発コスト中心
サイズ/重量	バスサイズ, 約180トン	工場フロア全体	中国版は大型化で出力確保
開発期間	18年以上	6年（参考設計活用）	中国は逆エンジニアリングで短縮

この表から、ASMLの洗練されたシステムに対し、中国は機能性を優先した粗製ながらも実用的なアプローチを取っていることがわかる。軍事やAI用途では、最高収率より自立性が重要だ。

グローバル影響と将来展望

中国のEUV能力確立は、半導体産業のグローバルバランスを崩す可能性が高い。輸出規制の効力が薄れ、西側諸国は技術的優位性を失うリスクに直面する。AI開発や軍事システムで、中国の自立は戦略的転換点となり、米国同盟国は適応を迫られる。

一方で、この競争はイノベーションを促進し、代替技術の探求を加速させるかもしれない。中国が不完全ながらも「十分な」EUVシステムを構築すれば、タイムラインより軌道が重要になる。歴史的に、技術的独占は長続きせず、能力の証明が拡散を招く。西側は、技術拒否戦略の限界を認識し、協力や新規投資へのシフトを検討すべきだ。

結論

中国のEUVプロトタイプ開発は、規制がイノベーションを喚起するパラドックスを象徴し、半導体自立への道筋を示した。主要な教訓は、技術的障壁が永遠でないことだ。西側諸国は、規制強化より自らのR&Dを加速させることを推奨する。より広い文脈では、この出来事はグローバル技術競争の新時代を予感させ、協力と競争のバランスが未来を形作るだろう。