半導体の製造プロセスで用いられる最新の検査装置を開発するレーザーテック株式会社の成長期待が高まっている。最大のポイントは、同社が極端紫外線=EUVなど新しい光学の技術を用いることによって、これまでにはない検査技術を確立したことだ。現に、EUVを用いたマスクブランクスの検査装置に関しては、世界でレーザーテックしか生産できない。同社の受注は堅調に増加している。

 当面、同社の検査技術に対する需要は増加傾向で推移するだろう。近年、世界の半導体業界では急激に需要が拡大している。現在では、メモリ分野などで需給が緩む兆しが出ているようだ。しかし、スマートフォンなどの性能向上のために、最先端のロジック半導体の開発は加速している。家電、自動車、送電網などのインフラ、工場の生産設備など、これまであまり半導体が使われてこなかった分野でもより多くの半導体が製品に搭載されるようになっている。半導体需要が急減する展開は考えづらい。それを追い風にレーザーテックの業績は拡大基調で推移するだろう。

光を用いた検査技術の開発

 1960年にレーザーテックは医療用のX線テレビカメラ装置の設計・開発を担うために設立された。創業当時の社名は有限会社東京ITV研究所だった。創業以来レーザーテックは、光を用いた検査装置の研究開発に特化した。当初、同社はX線テレビカメラ装置に次いで、磁気テープの張り具合を測定するテンションアナライザーの開発に取り組んだ。その特徴は、2つのカメラから得られる光信号を用いてテープの張り具合の適切さを検査することだった。

 その上で同社が目をつけたのが、半導体分野だった。レーザーテックが光を用いた半導体のフォトマスクなどの検査技術を生み出す以前、検査は人海戦術で行われていた。当時、世界の半導体大国であった米国での検査体制は次のようなイメージだったと聞く。半導体の工場では、多くの人が顕微鏡をのぞきこみ、フォトマスクに欠陥がないか、微細なチリなどがついていないかを確認する。目視での検査を経たマスクはシリコンウエハーに回路を焼き付けるために使われる。ただし、私たちの集中力は常に一定ではない。検査に見落としがあると、半導体の生産性は低下する。

 レーザーテックはそうした課題の克服に商機を見いだした。1975年にレーザーテックは半導体の検査分野に参入し、世界で初めてフォトマスク・ピンホール検査装置を投入した。それは、半導体の回路原板であるフォトマスクの材料(マスクブランクス)に生じる小孔を検査する装置だ。その上で1976年にフォトマスクの欠陥検査装置が世界で初めて投入された。フォトマスクの検査工程は自動化され、生産性は飛躍的に向上したと考えられる。世界からの需要にこたえるために、1979年に同社は米国に進出した。1980年代に入ると、国内の家電や自動車産業の競争力拡大を追い風にして日本の半導体産業は急速に成長を遂げた。レーザーテックのフォトマスクとマスクブランクスの検査装置需要は急増した。このようにしてレーザーテックはフォトマスク検査などニッチ分野で世界トップの技術を実現し、高成長を遂げている。

最先端の検査技術をあきらめない姿勢

 近年のレーザーテックの急成長を支えたのが極端紫外線(EUV)を用いた検査技術だ。ポイントは、同社が検査技術に特化し、世界最新の検査技術の実現をあきらめなかったことだ。半導体産業には「ムーアの法則」と呼ばれるチップの性能向上に関する経験則が浸透している。18〜24カ月で半導体回路の集積密度は2倍になる(約2年で性能が倍加する)というものだ。それは、米インテルの共同創業者の一人であるゴードン・ムーアの提唱に基づいている。そのためには、半導体の回路線幅を小さくして(微細化を進めて)、より少ない電力で、より多くのデータを処理することが欠かせない。

 半導体の微細化に関して世界のトップを突き進んだのが台湾積体電路製造(TSMC)だ。同社は世界に先駆けて回路線幅5ナノメートル(ナノは10億分の1)のチップの生産体制を確立し、韓国サムスン電子とのシェアの差を広げている。2016年ごろに米インテルは14ナノから10ナノへの移行につまずいた。インテルは最先端の製造技術をTSMCに頼らざるを得なくなった。TSMCの躍進を支えているのはEUVを用いた露光装置を世界で唯一供給する蘭ASMLなど、最先端の製造装置や部材メーカーとの関係強化だ。フォトマスクとマスクブランクスの検査に関してもEUVを用いた微細化に対応しなければならない。

 2000年代の初めごろから、レーザーテックはEUVが半導体の製造において重要な役割を担う展開を予想し、研究開発に取り組んだ。EUVの波長は13.5ナノメートルだ。波長が193ナノメートルであるフッ化アルゴンのエキシマレーザーよりも微細化に適している。ただし、EUVを用いた検査技術の実現は容易ではなかった。その一つとして、EUVは透過せずに物質に吸収されるという課題があった。

 事業環境面の不確定要素も増えた。1990年代以降、わが国は不良債権問題の深刻化や半導体産業の急速な競争力の低下に直面した。多くの日本の半導体製造装置メーカーは次世代の半導体製造、検査技術の実現を断念した。事業環境が不安定化する中でレーザーテックは研究開発を強化し、世界初の検査装置を供給し続けた。それは、新しい技術の創出をあきらめないという経営風土によるところが大きい。

中長期的なビジネスチャンスの増加期待

 日本の半導体メーカーが競争力を失った要因の一つとして、多くが総合電機メーカーなどの一部門だったことは大きい。1990年代以降、バブル崩壊が深刻化する中で電機メーカーは国際分業に対応することが難しく、テレビなどの市場でシェアを失った。それが半導体産業の凋落につながった。それとは対照的に、レーザーテックは独立系の半導体検査装置メーカーとして最新の製造技術を磨いた。同社は、主として最先端の研究開発や試作品の製造などに集中している。装置の生産は国内企業に委託(ファブライト経営)し、事業運営の効率性を高めた。それによってレーザーテックはマスクブランクスの欠陥検査装置分野で世界シェア100%を実現している。検査技術の研究開発に徹底して集中することがレーザーテックの成長の源泉といえる。

 今後、レーザーテックのビジネスチャンスは拡大するだろう。世界経済のデジタル化によって半導体の需要は増える。これまであまり半導体が用いられてこなかった分野での需要が急拡大している。その一つとして、自動車に搭載される半導体の点数が急速に増えている。家庭や生産の現場ではIoT=インターネット・オブ・スィングス関連の機器が導入される。

 具体的にはスマートスピーカーや監視カメラ、メタバース関連技術を用いた生産プロセスのバーチャル化などがある。それに加えて、微細化など新しい半導体製造技術の革新も加速する。TSMCは次々世代の2ナノレベルのチップの量産体制の確立を急ぐ。韓国のサムスン電子も微細化を急がなければならない。それがマスクブランクスやフォトマスクの検査需要を押し上げる。

 その一方で、米中の対立、中国のゼロコロナ政策、ウクライナ危機などによって世界全体でサプライチェーンが寸断されている。資源価格高騰と円安によって日本の交易条件は悪化するだろう。それはレーザーテックにとって大きな逆風だ。同社はサプライチェーンを強化してレンズなど資材の安定した調達体制を確立し、より精度の高い検査装置の開発を急がなければならない。そのために同社の経営陣がどのように国内外のサプライヤーとの協力体制を強化し、事業運営のスピードを引き上げるかが注目される。

(文=真壁昭夫/多摩大学特別招聘教授)