この記事の要点
- 複数回の露光・成膜・エッチングで単一露光の解像限界を超える微細加工です。
- 比較では、重ね合わせ、工程数、CD均一性、欠陥、コストを確認します。
- 代表企業、市場の金額、企業分析の見方まで整理します。
結論：マルチパターニングは、ArF液浸露光の解像限界を超えた微細パターンを複数回の露光と加工で実現する技術。EUVが普及した現在も組み合わせて使用されており、工程数増加によるコスト上昇が継続的な課題となっている。
なぜマルチパターニングが必要か
ArF液浸リソグラフィの限界解像度は約40nmだが、最先端プロセスでは10nm以下のパターンが必要だ。この「物理的な限界」を超えるために、パターンを分割して複数回に分けて露光・エッチングする方法が開発された。
- ダブルパターニング（DP）：1パターンを2回の露光＋エッチングで形成。22nm〜14nm世代
- SADP（自己整合ダブルパターニング）：スペーサーを利用し1回の露光から2倍の密度を形成。14nm〜7nm世代
- SAQP（自己整合クワドラプルパターニング）：SADPをさらに倍にして4倍密度。7nm世代以降
コストと工程数の問題
マルチパターニングは工程数が増えるほどコストが上昇し、オーバーレイ（重ね合わせ）誤差の累積リスクも高まる。QualcommがSADPで製造した7nmチップは製造コストが、EUVで作った5nmチップより高くなる場合もあった。EUV普及の最大のドライバーは「マルチパターニングの工程削減によるコスト・品質改善」だ。
投資・M&A視点
マルチパターニングの工程増は、エッチング装置（Lam Research・TEL）や計測装置（KLA）の需要を増やす。1露光あたりの支援装置需要が倍増するため、これらの装置メーカーにとって利益の源泉でもある。EUVへの移行でもマルチパターニングは完全には消えず、EUV＋ダブルパターニングの組み合わせが2nm世代以降でも使われる。
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関連する代表企業
この分野は、装置・材料・設計・製造・サービスで企業の役割が異なります。社名だけでなく、どの工程で価値を提供するかを分けて確認してください。
| 企業 | 主な位置付け | 企業分析の確認点 |
|---|---|---|
| ASML | ArF液浸・EUV露光装置 | 製品構成、採用実績、供給能力、継続収益を確認 |
| Tokyo Electron | 塗布現像・成膜・エッチング装置 | 製品構成、採用実績、供給能力、継続収益を確認 |
| Lam Research | 自己整合型パターニング工程 | 製品構成、採用実績、供給能力、継続収益を確認 |
| Applied Materials | 成膜・エッチング工程 | 製品構成、採用実績、供給能力、継続収益を確認 |
関連市場の規模と読み方
この用語だけを切り出した信頼できる公開市場額は確認しにくいため、隣接市場を示します。SEMIは2025年の半導体製造装置市場を1,255億米ドル、うちウェーハ製造装置を1,108億米ドルと予測しています。
| 出典 | 基準・予測年 | 金額 | 対象範囲 |
|---|---|---|---|
| SEMI | 2025年予測 | 1,255億米ドル（うちWFE 1,108億米ドル） | 半導体製造装置全体・隣接市場 |
市場規模は調査会社・業界団体の定義で差が生じます。単独市場ではなく隣接市場を掲載した場合、その金額を当該用語だけの売上と解釈しないでください。出典：SEMI
実務・企業分析で確認したいポイント
技術評価では最高性能だけでなく、量産ラインで安定して得られる性能、顧客認定に必要な期間、歩留まり、保守・消耗品を含む総コストを確認します。比較軸は、重ね合わせ、工程数、CD均一性、欠陥、コストです。
企業分析では、主要顧客と用途、特定地域への依存、設備投資負担、供給能力、競合製品への切り替え難易度を確認します。市場が拡大しても、生産能力や品質保証が制約になれば売上成長に直結しないためです。
よくある質問
この用語が重要な理由は何ですか？
複数回の露光・成膜・エッチングで単一露光の解像限界を超える微細加工であり、性能・歩留まり・コスト・供給力のいずれかに直接影響するためです。
比較するときは何を見ればよいですか？
重ね合わせ、工程数、CD均一性、欠陥、コストを見ます。研究開発段階の数値と量産時の実績は分けて評価してください。
市場規模の数字はそのまま比較できますか？
できません。装置、材料、サービス、用途、地域の含有範囲と基準年をそろえて比較する必要があります。
関連用語
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参考情報
本記事は技術・業界理解を目的とした解説です。企業情報と市場予測は公開情報に基づき、投資判断を推奨するものではありません。
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