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尼康

尼康株式会社(日语:株式会社ニコン,英语:Nikon),是一家日本大型光学仪器制造商,也是三菱集团的关系企业之一。“Nikon”此企业名称,为原始之商号“日本光学工业”(NIPPON KOGAKU K.K.)各取前段日文发音的略缩语。

日本尼康
日本尼康

尼康一直致力于光学和影像产品的研究开发,其产品包括照相机、相机镜头、集成电路制造设备、液晶制造设备、望远镜、显微镜、投影机、眼镜和测量仪器。到2013年3月为止,公司共有24,047名雇员。公司总部位于日本东京港区港南,而照相机相关业务与服务中心位于日本东京品川区西大井。

尼康光刻机

尼康在上世纪末是当之无愧的光刻机巨头,从 80 年代后期至本世纪初,尼康光刻机市场占有率超50%,代表着当时光刻机的最高水平。这点从尼康官网半导体光刻系统历史发展也可以看出,1980年出货 NSR-1010G(分辨率:1.0 µm),从1984年开始,几乎每年都会出货至少1款光刻机。

到了1999年,除了推出世界第一台干式ArF扫描仪NSR-S302A(分辨率≦180 nm)外,尼康还推出了NSR-SF100(分辨率≦400nm);NSR-S204B(分辨率≦150nm);NSR-2205i14E2(分辨率≦350nm);NSR-S305B(分辨率≦110nm)四款设备,销售的半导体光刻系统数量达到 6,000 台。

那时候尼康的光辉事迹密密麻麻可以写满了好几页,不过,和佳能一样,本世纪初的那场干湿路线之争成为了转折点。如今的尼康虽然凭借多年技术积累位居光刻机二线供应商地位,但份额已经极大的缩小了。2021年度,Nikon光刻机业务营收约112亿元人民币,出货了29台集成电路用光刻机,较2020年减少4台。

目前,在光刻机技术方面,尼康主推ArF浸没式技术,大部分精力都在Arf和i-line光刻机领域。ArF光刻机也就是DUV光刻机,光源波长达到193nm,波长的限制使得DUV无法实现更高的分辨率,因此DUV只能用于制造7nm及以上制程的芯片

不过这也说明了,相比佳能,尼康的光刻机更先进一点。虽然DUV光刻机也是ASML的专场,但尼康仍然有野心追赶ASML,专注于研发ArF液浸。尼康官网提到下一代光刻系统是这么说的:随着小型化的进展,达到了阻止现有光刻技术处理较小尺寸的理论障碍,这个问题的解决方案是浸入式光刻技术,尼康将其整合到其半导体光刻系统中。

尼康常务执行董事滨谷正人曾断言,“ArF液浸作为尖端曝光装置使用的电路尺寸是主战场”。2018年,尼康推出了NSR-S635E ArF 浸没式扫描仪,该光刻机专为5nm工艺制程量产而开发,确保出色的聚焦稳定性并最大限度地减少缺陷以提高产量,以每小时高达 275 个晶圆的超高通量优化可负担性。

日本尼康光刻机介绍
日本尼康光刻机介绍

到了2021年10月,尼康宣布开发NSR-S635E进阶版——NSR-S636E ArF 浸没式扫描仪,将提供卓越的覆盖精度和超高吞吐量,以支持最关键的半导体设备的制造,预计将于 2023 年开始销售。虽然尼康并未公布S636E更多的参数,但是作为NSR-S635E进阶版,量产5nm芯片应该不在话下。

同佳能一样,在芯片热潮的带动下,尼康对光刻机业绩也给了很大的期望。今年3月,尼康发布了2022年度半导体曝光装置销量,预计将超过2019年度的业绩45台,将比2021年度的预测上增加13台以上,达近10年最高销量。此外,尼康今后将以物联网的发展为背景,建设半导体新工厂,预计到2024年度为止,销售台数都将保持稳定。

结合尼康下一代光刻机的推出时间,我们可以期待两年后的尼康会有怎样的变化。

没有技术封锁,为何日本尼康、佳能也造不出EUV光刻机?

目前全球唯一能够制造EUV光刻机的厂商,只有一家,那就是荷兰的ASML。

但事实上,全球的光刻机厂商不只ASML一家,仅日本就有两家,分别是尼康、佳能。

这两家还是大名鼎鼎,在ASML刚诞生时,尼康、佳能可是大哥,ASML是小弟,只能仰望着尼康、佳能。

直到后来,ASML在台积电的启发下,研制出了以水为介质的浸润式光刻机,才一路崛起,最后把尼康、佳能踩在了脚下。

后来ASML搞出了EUV光刻机后,尼康、佳能也就只搞些中、低端光刻机,不再与ASML争锋了。

这让很多人很奇怪,论技术实力,资金实力,尼康、佳能不会比ASML差,更关键的是尼康、佳能也没有被技术封锁,为何就是搞不出EUV光刻机呢?

其实主要有两个原因,一个是事实上的技术垄断。

虽然尼康、佳能没有被技术封锁,似乎想要买什么设备、需要什么样的技术,都可以得到,但ASML早做了大量的准备,将蔡司、Cymer、TRUMPF这些核心技术公司,通过合作、独家供应,成立科技机构等手段,捆绑在了一起。

尼康、佳能其实很难拿到蔡司、Cymer、TRUMPF公司的技术等,这就造成了事实上的垄断,尼康、佳能也没办法,毕竟EUV光刻机,不是一家厂商或者几家厂商可以搞定。

另外一个是市场大小决定的。

EUV光刻机看起来非常重要,但其实际市场需求并不大,以ASML为例,2021年也仅卖出42台EUV光刻机,从EUV光刻机推出到2021年底,已经有7年,但一共也只卖出132台EUV光刻机。

市场需求就在这里,决定了整个EUV光刻机的利润也只有这么大,一这ASML还能够活得滋润,但如果尼康、佳能都搞出了EUV光刻机,三家厂商竞争,估计大家都赚不到什么钱了。

日本尼康研发3D光刻机,计划销量翻倍

在光刻机市场上,最近十多年来荷兰ASML公司一家独大,EUV光刻机中更是独一份,10亿一台的价格都供不应求,而传统的光刻机大厂日本佳能、尼康已经被甩开,不过尼康已经制定策略,重点放在3D光刻机上。
据日经中文网报道,日本尼康公司提出新的目标,希望2025财年(2025年3月到2026年3月)期间,尼康的光刻机销量能提升到2019-2021财年的2倍以上。
日本光刻机厂商已经没可能在EUV光刻机上抢市场了,但尼康重点放在了能够生产3D芯片的光刻机上,尼康2023年将推出光源使用化合物氟化氩(ArF)支持3D的「ArF液浸光刻机」的新产品。这会是未来销量翻倍的杀手锏。
开拓之前依赖度高的美国英特尔以外的日本、中国大陆、中国台湾客户。来自车载等领域的存储器、图像传感器等半导体需求坚挺。 虽然并非是尖端的光刻机,但将通过支持3D实现附加价值,提高在行业里的影响力。
作为结构改革的一环,尼康把买方锁定英特尔,面向英特尔的出货量占到8成(按照销售台数计算)。尼康强调光刻机可以支持提高半导体性能的3D、以及测量补偿功能等优点。还将推进开发、制造及扩充营业人员等,增加日本、中国大陆、中国台湾厂商等客户。将把英特尔以外的客户占比由现在的2成左右提高到5成以上。
   
尼康的优势是使用ArF的光刻机。不过,和最尖端装置相比,这属于前一代产品。尼康和佳能曾在半导体光刻机领域领先,但现在落后于迅速提高了技术实力的荷兰ASML。尤其,电路极其微细、支持最尖端半导体制造的「EUV(极紫外线)光刻机」被ASML独家垄断。 
据半导体行业国际团体SEMI预测,半导体制造装置的全球销售额到2023年将连续4年刷新历史最高纪录。不过,半导体市场不断减速,尼康计划列为销售对象之一的中国大陆受到美国强化半导体制造设备出口限制的影响,尼康能否如愿扩大销售仍不确定。
根据 ASML、Canon佳能、Nikon尼康2020年的数据,全球光刻机销量 413 台,同比增长 15%,按季度依次是95台、95台、97台、126台,分别同比增长19%、25%、8%、12%。
2020年413台光刻机中,ASML销售258台占比 62%,佳能销售122台(KrF、i-line)占比30%,尼康销售33台占比8%。
如果是按销售额计算,ASML、佳能、尼康的光刻机销售额占比依次是91%、3%、6%,日本两家公司占比也不到10%,ASML近乎垄断。

 

 

 

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