日本のEUVペリクル市場は、半導体メーカーが次世代チップの生産に向けてEUVリソグラフィを高度化する中で、勢いを増しています。高性能ペリクル、高度なリソグラフィプロセス、欠陥のないウェーハ製造への需要拡大により、2036年まで市場に大きな成長機会が生まれると予想されています。
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日本は、先進的な半導体材料エコシステムに加え、次世代のカーボンナノチューブ（CNT）ペリクルの開発が進んでいることから、この市場において特に重要な位置を占めています。
高出力EUVがペリクル要件を再構築
EUV光源の高出力化への移行は、最も強力な成長要因の一つとなっています。
EUVリソグラフィーシステムがより高い出力で稼働するにつれて、ペリクルには、高いEUV透過率を維持しながら、より大きな熱ストレスおよび放射線ストレスに耐えることが求められます。EUVエネルギーを過剰に吸収するペリクルは、加熱、変形、寿命低下が生じる可能性があります。
2026年4月、三井化学は、高出力EUVリソグラフィー向けペリクルを対象とするNEDOプロジェクトに採択されました。このプロジェクトでは、95%以上のEUV透過率、1,000WのEUV出力で10,000枚以上のウェハを処理できる耐久性、およびリソグラフィー消費電力の15%以上の削減を目標としています。共同研究パートナーはAISTで、imecが支援を提供しています。
これは、従来のペリクル要件から、将来のリソグラフィー環境向けに設計された高性能材料へと大きく移行していることを示しています。
CNTペリクルが戦略的技術に
カーボンナノチューブ技術は、日本における最も重要なEUVペリクル開発分野の一つとして台頭しています。
三井化学は、High-NAおよび高出力EUVシステム向けに設計されたCNTペリクルを開発しています。同社は岩国大竹工場に年間5,000枚の生産能力を持つ製造設備を計画していると発表しており、EUV透過率92%以上、1kWを超える露光出力への耐性を備えたCNTペリクルを対象としています。
この技術は、従来のシリコンベースEUVペリクルを補完するとともに、次世代露光システムにおけるますます厳しくなる動作条件への対応を目的としています。
日本のCNTペリクルエコシステムの発展は、国際的な研究協力からも恩恵を受けています。
2023年、三井化学とimecは、CNTベースEUVペリクル技術の商業化に向けた戦略的パートナーシップを締結しました。この協業では、imecのCNTペリクル技術と三井化学の製造・材料技術を組み合わせ、高出力EUV用途を2025～2026年のターゲットとしていました。
このような協業は重要です。EUVペリクルでは、以下の要素を同時に最適化する必要があるためです。
- 膜材料
- 光透過率
- 耐熱性
- 機械的安定性
- 製造均一性
- パーティクル制御
- 露光寿命
- マスクとの互換性
日本における1,000W EUVペリクルの市場機会
日本では現在、極めて高出力の露光向けに特化して設計された新世代ペリクルへの移行が進んでいます。
AISTは2026年7月、EUV光源出力が2025年までに約500Wに達した一方、将来のシステムでは1,000Wクラスへ移行すると見込まれていると報告しました。そのため、AISTと三井化学による新たなNEDO支援の5年間のプログラムでは、こうした環境下で動作可能な超高耐久CNTペリクルの開発に重点を置いています。
この開発プログラムは、以下の5つの技術領域を対象としています。
1. CNT合成
2. 高耐久膜の開発
3. 分析・特性評価
4. 露光環境評価
5. エンジニアリングプロセス
この広範な技術領域は、EUVペリクル製造の複雑性がますます高まっていることを示しています。
High-NA EUVが新たな需要を創出
High-NA EUVリソグラフィーは、もう一つの重要な成長要因です。
High-NAシステムはリソグラフィー解像度を向上させる一方で、マスクおよびペリクル技術により厳しい条件をもたらします。三井化学は、0.55 NAのHigh-NAシステムおよび高出力EUV露光向けにCNTペリクルを特化して展開しています。三井化学株式会社
High-NA対応ペリクルの開発により、以下の分野に携わる日本企業に機会が生まれます。
- ナノ材料
- 薄膜エンジニアリング
- カーボン材料
- 精密コーティング
- クリーンルーム製造
- 計測
- 欠陥検査
- マスクハンドリング
- ペリクルフレーム製造
2nm半導体製造が市場成長を支援
先進ロジック製造の拡大は、構造的な需要成長要因となっています。
半導体メーカーが2nmおよびその後のノードへ移行するにつれて、重要なパターニング層におけるEUVの重要性が高まっています。より厳しいリソグラフィー環境では、ペリクルの透過率、耐久性、パーティクル保護の重要性が増しています。
三井化学の2025年事業戦略資料では、EUVペリクル需要の拡大が3nm、2nmおよびその後のロジック世代への移行と関連付けられており、同時にEUV露光出力の増加も強調されています。
日本自身の先端半導体に対する取り組みも、この市場機会をさらに強化しています。
先進メモリも成長用途の一つ
EUVペリクルはロジック製造に限定されません。
先進メモリメーカーも、ますます複雑化するパターニング要件に対応するため、EUVの活用を検討しています。三井化学の技術ロードマップでは、ロジックおよびメモリの両方が、高透過率かつ長寿命の次世代CNTペリクルの重要用途として位置付けられています。
潜在的な用途には以下があります。
- DRAM
- 先進メモリノード
- HBM関連半導体製造
- 次世代メモリアーキテクチャ
メモリ構造が複雑化するにつれて、マスクの清浄性と露光安定性の維持がますます重要になります。
ペリクル透過率が重要な性能指標に
EUVペリクルには、保護性能と光透過率の間に本質的なトレードオフがあります。
ペリクルはマスクを保護するのに十分な強度を備える一方、できる限り多くのEUV放射をウェハに到達させる必要があります。
三井化学の開発ロードマップでは、従来材料からCNTおよび次世代技術へと透過率を向上させており、次世代ペリクルでは94%以上の透過率、さらに1,000W対応製品の開発を目標としています。
高い透過率は、以下を実現できる可能性があります。
- 露光損失の低減
- スループットの向上
- リソグラフィー消費電力の削減
- 生産性の向上
ペリクルの寿命と耐久性
ペリクル寿命は、もう一つの主要な競争要因となっています。
EUV光源の高出力化により熱ストレスが増加する一方、繰り返し露光によって膜性能が徐々に劣化する可能性があります。
三井化学が主導するNEDOプロジェクトでは、1,000WのEUV出力で10,000枚のウェハに相当する耐久性を明確に目標としており、寿命を単なるエンジニアリング仕様ではなく、中核的な開発目標として位置付けています。三井化学株式会社
ペリクル寿命の長期化は、交換頻度を低減し、リソグラフィー装置の稼働率向上にも寄与する可能性があります。
カーボン系材料が日本の市場機会を拡大
カーボン系ペリクルは、高いEUV透過率と厳しい露光条件への耐性を両立するための有力な手段となる可能性があることから、特に重要性が高まっています。
日本が有する幅広いカーボン材料およびナノテクノロジーの能力は、この開発の基盤となっています。
市場機会はCNT合成だけでなく、以下にも広がっています。
- CNT分散
- CNT膜形成
- 薄膜均一性
- カーボン系フレーム
- 膜張力制御
- 熱特性評価
- 表面処理
- 欠陥低減
先進ペリクルフレームと機械的安定性
膜はペリクルシステムの一構成要素にすぎません。フレームは非常に薄い膜を支持しながら、機械的安定性を維持する必要があります。
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三井化学に帰属する2026年の日本の特許出願では、フレームとペリクル膜の両方にカーボン材料を使用するEUVペリクルが記載されており、フレームの変形と膜のしわをより確実に抑制することを目的としています。
これは、次世代ペリクル開発が膜の化学特性だけでなく、システム全体の機械的アーキテクチャへと拡大していることを示しています。
検査・計測の機会
ペリクルがより薄く、技術的に複雑になるにつれて、検査の重要性も高まっています。
メーカーは以下を評価する必要があります。
- 膜欠陥
- パーティクル
- 膜厚
- 透過率
- 機械的応力
- フレーム変形
- しわ
- 熱劣化
- 表面特性
これにより、専門的な計測・検査装置に隣接市場としての機会が生まれます。
特に高価なEUVマスクの性能に、小さな欠陥であっても影響を及ぼす可能性があるため、このニーズは重要です。
製造規模の拡大
商業化には、研究室レベルの性能だけでは不十分です。
そのため、日本のEUVペリクル市場は産業規模の生産能力構築へと移行しています。三井化学が岩国大竹工場に投資し、年間5,000枚の生産能力を計画していることは、CNTペリクルの商業生産に向けた一歩となっています。三井化学株式会社
今後の市場発展は、以下の達成に左右されます。
- 一貫した膜品質
- 高い製造歩留まり
- 低欠陥密度
- 再現性の高い透過率
- 安定した機械特性
- 大量生産
- クリーンルームへの適合性
- 信頼性の高いマスク・ペリクル組立
主要な技術トレンド
1. CNT EUVペリクル
カーボンナノチューブ膜は、高出力EUV用途向けの主要技術として台頭しています。
2. 高透過率ペリクル
将来の製品では、現在の商用レベルを上回る透過率が目標になると予想されます。
3. 1,000W対応ペリクル
EUV光源の高出力化により、熱および放射線への耐久性向上に対する需要が高まっています。
4. High-NA対応
0.55 NAリソグラフィーは、ペリクル材料および機械構造に新たな要件をもたらします。
5. 製品寿命の長期化
長寿命化によって、リソグラフィーの生産性向上と交換需要の削減が可能になります。
6. 先進カーボンフレーム
機械的安定性を向上させるため、カーボン系フレーム構造が研究されています。
7. 先進ペリクル計測
透過率、欠陥、応力、変形の測定がますます重要になっています。
8. AIと先進プロセス制御
製造データを活用して、膜形成、検査、プロセスの一貫性を最適化することが可能になりつつあります。
主なビジネス機会
CNT材料製造
EUV膜向けの高品質CNT材料の開発および生産規模拡大。
ペリクル膜製造
高い均一性を備えた薄膜製造は、高付加価値の市場機会となっています。
High-NA EUV製品
次世代0.55 NA露光システム向けの専用ペリクル。
高出力ペリクル
600W、1,000Wおよびそれ以上の出力で動作可能な製品の開発。
ペリクルフレーム
先進カーボンおよび低変形フレーム技術。
検査・計測
膜およびフレームの欠陥を検出する高感度システム。
クリーン製造
EUVペリクル向けの超クリーンな製造・組立技術。
研究パートナーシップ
化学企業、半導体メーカー、装置サプライヤー、研究機関間の協業。
競争環境
日本はEUVペリクルエコシステムにおいて特に強固な地位を有しています。
ASMLは、EUVスキャナー技術がペリクルを取り巻く動作要件や認定条件の多くを決定するため、特に重要な役割を担っています。
競争はますます以下の要素を中心に展開されています。
- EUV透過率
- 露光耐久性
- 耐熱性
- 膜均一性
- 欠陥密度
- 機械的安定性
- 製品寿命
- 製造歩留まり
- High-NA対応
- 生産スケーラビリティ
日本EUVペリクル市場の展望
日本のEUVペリクル市場は、高性能材料と製造規模拡大の段階へと移行しています。
従来のシリコンベースペリクルからCNTおよびその他の先進カーボン系技術への移行は、以下の3つの相互に関連する動きによって促進されています。
2nmクラス半導体製造 → EUV光源の高出力化 → High-NAリソグラフィー
日本は、先進化学材料、ナノテクノロジー、精密製造、半導体研究開発を組み合わせたエコシステムを有しているため、良好なポジションにあります。三井化学、AIST、imecが参画する2026年のNEDOプロジェクトは、1,000WクラスEUVペリクル技術の開発における日本のポジションをさらに強化しています。三井化学株式会社
日本の材料企業、半導体装置サプライヤー、研究機関、投資家にとって、最も魅力的な市場機会は、CNT膜、高透過率材料、高出力耐久性、High-NA対応、先進フレーム、ペリクル検査技術を中心に生まれる可能性が高いと考えられます。
