#日本佳能
日本佳能時隔14年推出新型光刻裝置,聚焦成熟製程應用,引發業界對其是否意在遏制中國半導體裝置崛起的關注
2026年初,日本光學巨頭佳能正式宣佈將於年內推出全新一代KrF光刻機,標誌著這家沉寂多年的光刻裝置廠商重新殺回主戰場。據《日經亞洲評論》披露,這款代號為FPA-6400KRF的新裝置每小時可處理超過400片晶圓,較其上一代產品效率提升近30%。更引人注目的是,這將是佳能自2012年以來首次對用於成熟製程的光刻機進行重大技術升級。而其背後的戰略意圖已昭然若揭:在ASML牢牢掌控先進製程、中國加速國產替代的雙重壓力下,佳能試圖以“效率+成本”組合拳,在28nm及以上成熟晶片製造領域對中國企業展開新一輪市場圍剿。全球光刻格局:三分天下,但利潤天平嚴重傾斜根據中商產業研究院最新統計,全球光刻機市場呈現“ASML一家獨大、佳能尼康分食殘羹”的局面。ASML以62%的市場份額穩居龍頭,其中雖僅佔銷量7.2%的EUV光刻機卻貢獻了超七成利潤;佳能以31%的份額位居第二,主要依靠i線(365nm)與KrF(248nm)裝置;尼康則以7%的份額艱難維持,產品多流向日本本土或特定合資產線。值得注意的是,在所有售出的光刻機中,KrF裝置佔比最高,達40%以上,i線裝置緊隨其後。這意味著,儘管先進製程是行業焦點,但真正支撐全球半導體產能基底的,仍是這些“看似老舊”的成熟製程裝置——而這正是佳能此次重兵投入的戰場。佳能的困局與突圍:押注奈米壓印,卻錯失ArF時代過去十年,佳能選擇了一條與眾不同的技術路徑:全力押注奈米壓印光刻(NIL)技術,試圖繞開傳統光學光刻的物理極限。這一策略使其在3D NAND等儲存晶片製造中佔據一席之地,但也導致其徹底缺席193nm ArF乾式及浸沒式光刻機的研發競賽。當ASML憑藉ArF浸沒式技術攻下45nm至7nm邏輯晶片市場,尼康雖步履蹣跚卻仍保有ArF產品線時,佳能的傳統光刻機技術卻長期停滯。其主力KrF機型FPA-6300ES6a雖套刻精度可達5nm,但解析度僅支援90nm節點;而i線裝置FPA-5550iZ2的350nm解析度更是難以滿足當前功率半導體與模擬晶片日益提升的整合需求。中國光刻機突進:打破“低端鎖定”,直擊佳能腹地轉機出現在2024年9月。中國工信部高調發佈兩款自主光刻機技術指標:一款為248nm KrF光刻機,另一款為193nm乾式ArF光刻機,後者硬體性能對標ASML 2015年推出的XT:1460K機型。儘管與ASML當前最先進的Twinscan NXT系列仍有代差,但對主打成熟製程的佳能而言,這無異於“降維打擊”。業內分析指出,中國新KrF光刻機在解析度上已優於佳能現役裝置,雖在套刻精度上略遜一籌,但在電源管理晶片、車規級MCU、CIS圖像感測器等主流成熟應用中,綜合性能已具備替代能力。更關鍵的是,國產裝置享有本地化服務、供應鏈安全與政策扶持三大優勢,正快速滲透中芯國際、華虹、長電科技等頭部客戶產線。佳能的反擊:效率升級只是開始,AfF乾式機才是殺招面對中國光刻機的強勢崛起,佳能顯然不願坐視傳統裝置市場被蠶食。除2026年即將上市的高吞吐KrF機外,公司已預告將推出新一代“AfF乾式光刻機”——雖未公佈具體參數,但名稱暗示其可能基於改進型ArF光源,瞄準110nm至65nm區間,意圖填補KrF與ArF之間的性能空白。此舉既是技術補課,更是商業防禦。佳能深知,在EUV和High-NA EUV被ASML壟斷、中國又無法獲得的情況下,未來五年全球新增晶圓產能中超過60%仍將集中在28nm及以上成熟節點。誰掌控了成熟製程裝置的性價比與交付能力,誰就握住了半導體產業的“基本盤”。成熟製程成新戰場,光刻機戰場硝煙再起ASML高踞雲端,專注尖端;尼康固守本土,勉力維穩;而佳能,則選擇在成熟製程的紅海中背水一戰。但這一次,它的對手不再是昔日的尼康或SVG,而是正在從“能用”邁向“好用”的中國光刻力量。14年沉寂之後,佳能亮出新劍,但能否斬斷中國半導體自主化的上升勢頭?答案或許不在東京,而在上海、北京與合肥的潔淨廠房之中——那裡,國產光刻機正以每月數百小時的實測資料,悄然改寫全球裝置競爭的底層邏輯。 (晶片研究室)
時隔14年之後推出新光刻機,日本佳能開始在成熟晶片領域對中國企業進行圍剿
01前沿導讀據《日經中文網》新聞指出,日本光刻機廠商佳能準備在2026年發售新一代的KrF光刻機裝置,該裝置的晶圓處理效率為每小時400片以上,相較於上一代裝置提升了30%。這是時隔14年之後,佳能首次對製造成熟晶片的光刻機進行技術升級,並且佳能宣佈隨後會繼續推出更先進的AfF乾式光刻機裝置,其主要目標就是搶佔成熟晶片市場。02裝置競爭據《中商產業研究院》所整理的資料顯示,在全球光刻機市場當中,ASML掌控著62%的總市場份額,其次是佳能佔比31%,最後是尼康佔比7%。在所售光刻機當中,銷量最多的是248nm波長的KrF光刻機,其次是更古老的365nm波長i線裝置。而193nm波長的先進ArF光刻機,以及13.5nm波長的EUV光刻機,加在一起也只有22.7%的總數量佔比。從整體的市場銷售來看,ASML掌握著絕對話語權,在先進裝置領域幾乎沒有對手。雖然EUV光刻機的銷量只有總產業銷量的7.2%,但是其創造的利潤價值是無法估量的數值。佳能憑藉著奈米壓印技術在儲存晶片領域佔據一定市場,也因為佳能選擇押注奈米壓印技術,所以佳能到目前為止並沒有ArF光刻機,只有一些技術成熟的KrF和i線裝置。尼康則是與佳能相反,並沒有跟佳能一樣走奈米壓印路線,反而是跟隨ASML採用ArF浸潤式技術。不過由於尼康總部的決策速度太慢,導致ASML已經在ArF領域取得了絕對統治權,尼康現在的光刻機銷量絕大部分都是本土企業或者海外的合資工廠改採購,市場空間極其有限。據《佳能中國》資料顯示,佳能曾在2021年的上海半導體展會上面發佈了多款光刻機產品。其中包括了i線光刻機和KrF光刻機,可以製造功率器件、通訊器件等多種半導體產品。同時還發佈了應用於封裝環節的i線步進光刻機、製造顯示面板的光刻機,以及佳能安內華公司提供的配套零部件。彼時的中國晶片產業已經被美國封鎖了EUV光刻機和相關的製造裝置,中國本土的光刻技術無法滿足於國內企業的需要,產業出現了技術斷層。佳能在這個時期向中國市場上投放大量製造裝置,一方面可以有效解決中國晶片產業缺少裝置的困境,另一方面也可以借此機會通過中國市場來賺取利潤,吃掉一部分本該屬於ASML的市場空間。03成熟晶片2024年9月,中國工信部正式對外公佈了中國新一代光刻機裝置的技術指標。總共有兩種新裝置,一種是248nm波長的KrF氟化氪光刻機,一種是193nm波長的乾式ArF氟化氬光刻機,其乾式ArF光刻機的硬體水平相當於ASML在2015年推出XT:1460K。這兩款產品的發佈,標誌著中國光刻機產業迎來了新一輪的技術更新。雖然整體的技術指標對比ASML的產品差距很大,但是對於銷售成熟節點光刻機的尼康和佳能來說,有著直接衝擊。根據佳能工業部門的資料顯示,除奈米壓印光刻機之外,在傳統光刻機領域,佳能最先進的i線光刻機為FPA-5550iZ2,解析度350nm,套刻精度25nm。最先進的KrF光刻機為FPA-6300ES6a,解析度為90nm,套刻精度為5nm。雖然佳能KrF裝置的套刻精度比中國光刻機更高,但是其裝置的解析度要比中國光刻機低很多。從技術與商業的兩個維度看,佳能的i線裝置與KrF裝置,均已經在技術指標上被中國公佈的國產光刻機趕超。ASML統治著先進光刻機市場,尼康憑藉著略差一些的ArF光刻機也可以維持市場,現在只剩下佳能徘徊在產業邊緣。佳能所持有的奈米壓印裝置由於其技術特殊性,目前只被用於製造儲存晶片和特色工藝晶片,無法應用到邏輯晶片上,而佳能出貨量最多的i線和KrF裝置,又被中國製造的光刻機所趕超。如果佳能拿不出水平更高的傳統裝置去搶佔市場,那麼等中國光刻機在國際市場上全線鋪開,佳能所面臨的抉擇只有兩個,要麼將傳統裝置市場讓給其他企業,要麼拿出更高水平的裝置打敗對方。 (逍遙漠)
美國技術機構:如果中國遲遲造不出EUV,跟日本企業合作,採用佳能的裝置是突破封鎖的唯一機會
01 前沿導讀據美國半導體技術機構SemiAnalysis所發佈的專欄報告指出,日本佳能的奈米壓印(NIL)技術在國際晶片領域被冠以“匹敵甚至超過EUV的能力”,從理論上來說,奈米壓印可以達到甚至是超過EUV光刻機的曝光解析度,並且裝置的製造成本比EUV光刻機更低。但是奈米壓印技術存在多種問題,例如零件的損耗、多層圖案的對齊精度、製造邏輯晶片的良品率等問題。日本的奈米壓印裝置與ASML主導的傳統光刻裝置不同,儘管美國也對日本企業實施出口管制,但奈米壓印裝置還可以進行出口。如果中國企業在EUV領域的進展緩慢,那麼與日本佳能合作,嘗試使用奈米壓印技術製造晶片,也是一條可行的技術路線。02 奈米壓印奈米壓印與光學光刻的核心理念是一致的,都是將掩範本上面的圖案轉移到晶圓上面。先進行多層的圖案化疊加,然後進入到刻蝕、沉積等工藝步驟,最終完成整個晶片之後進入封裝環節。只不過光學光刻使用光源透過光縫快速掃描印刷,而奈米壓印則是使用一種特定的“印章”,將圖案進行機械化印刷,這兩種技術存在本質上的差別。奈米壓印技術,最早是由美國普林斯頓大學的華人科學家周郁在1995年提出的技術。2001年,奈米壓印從學術界逐步過渡到商業化的範疇,成立了分子壓模公司 (Molecular Imprints Inc.),開始將奈米壓印技術應用在製造半導體晶片上。2014年,在日本佳能公司收購了分子壓模公司之後,又聯合了日本印刷株式會社、鎧俠控股等多個企業共同開發奈米壓印的晶片製造技術。並且佳能將奈米壓印技術定義為ASML EUV的替代方案,企圖用這種方法來縮短與ASML的技術差距。目前為止,全球的晶片製造格局變成了ASML、尼康、佳能三家比拚,中國企業緊隨其後。ASML持有浸潤式DUV光刻機和EUV光刻機這兩大王牌裝置,尼康走的是傳統光刻,旗下有乾式DUV和浸潤式DUV裝置,但裝置的技術水平落後於ASML。佳能擁有乾式DUV光刻機,並且還持有已經商用的奈米壓印裝置。2023年10月13日,佳能宣佈推出型號為“FPA-1200NZ2C”奈米壓印光刻機裝置。據佳能表示,該裝置的硬體能力支援最小線寬14nm的晶片製造,相當於是邏輯晶片的5nm節點。隨著掩模技術的提升,該裝置可以實現2nm節點的邏輯晶片製造,並且其技術成本要比ASML的EUV裝置低很多。03 現存問題佳能的奈米壓印裝置已經交付給了鎧俠集團和鎂光科技,用於製造快閃記憶體晶片。儲存晶片與邏輯晶片存在本質上差別,儲存晶片的結構簡單,重複度高,對於掩模的要求較低,甚至幾百層的圖案結構都是一致的。而邏輯晶片涉及到CPU、GPU、NPU等多種電晶體的圖案設計,其每層的電路圖案都不一樣,這對於掩模和裝置精度要求很高。奈米壓抑的機械印章非常細小,其尺寸相當於人類頭髮的橫截面。現在使用這個裝置每秒壓印一次晶片,只要是機械印章出現一丁點的缺陷或者是損耗,這都會直接影響晶片的良品率。傳統光學光刻所使用的掩範本,其使用壽命支援光刻100000個晶圓,而奈米壓印所使用的掩範本壽命遠低於光學掩範本。想要解決這個問題,就必須投入資源去開發適配的材料,不但成本高,而且耗時長,這也是奈米壓印遲遲沒有製造邏輯晶片的原因之一。我們將目光投向中國大陸市場,杭州璞璘是中國唯一一家深耕奈米壓印技術的企業,由該公司製造的PL-SR系列奈米壓印裝置已經在2025年8月份正式交付給客戶使用。並且該公司的創始人葛海雄先生,師從奈米壓印技術發明人周郁博士,具備20年以上的技術開發經驗。根據璞璘公司的資料顯示,該裝置是迄今為止唯一在國內初步實現20nm以下高端晶片所需的奈米壓印裝置。並且公司還向市場供應了包括範本複製膠、耐刻蝕型奈米壓印膠、刻蝕傳遞膠、光學奈米壓印膠、耐腐蝕奈米壓印膠、增粘膠、防粘試劑在內的40余種製造材料,建立起一條全新的晶片產業鏈。佳能在硬體裝置上,對比中國現存的產品具備明顯優勢。但中國企業的路線是押注傳統光學光刻和奈米壓印光刻兩種技術路線,並且這兩種技術路線平行研發。在無法獲取EUV裝置的前提下,奈米壓印技術是一個可以嘗試的技術方案,但奈米壓印現存的問題就是製造先進邏輯晶片的損耗大、良品率低,可以當做備選方案,光學光刻技術依然是主流的選擇。 (逍遙漠)
極限突破!繞開EUV光刻機,中國國產奈米壓印光刻機正式交付,超越日本佳能!1
光刻機,雖然國產EUV光刻機依然撲朔迷離,但國產奈米壓印光刻機率先破土而出,取得重大突破。根據璞璘科技(PRINANO)8月5日官宣:其自主設計研發的首台PL-SR系列噴墨步進式奈米壓印裝置順利通過驗收並交付至國內特色工藝客戶。據瞭解,璞璘科技PL-SR系列噴墨步進式奈米壓印裝置攻克了步進硬板的非真空完全貼合、噴膠與薄膠壓印、壓印膠殘餘層控制等關鍵技術難題,可對應線寬<10nm 的奈米壓印光刻工藝。相比去年佳能推出的FPA-1200NZ2C奈米壓印光刻機,可以通過奈米壓印技術實現14nm線寬,而PL-SR系列光刻機可以支援線寬<10nm;根據佳能官方說法,其FPA-1200NZ2C奈米壓印光刻機可生產5nm製程晶片;那PL-SR是否可以製造5nm以下晶片呢?從PL-SR系列光刻機核心指標來看,實現平均殘餘層厚度<10nm、殘餘層變化<2nm、壓印結構深寬比>7:1,確實是可以滿足高端晶片製造需求的;何況在獨特拼接技術的加持下,其最小支援20mm×20mm範本均勻拼接,可擴展至12英吋晶圓級壓印。但奈米壓印技術也有先天的缺陷,那就是其晶片製造速度相比ASML光刻機要慢,而且不適合用於複雜的邏輯製程晶片的製造。這主要是由於邏輯製程晶片內部的圖形結構複雜,擁有數十層不同的電路結構,這也就意味著每壓印一層圖形,就需要更換一個壓印頭,這就要求非常多的奈米壓印頭對應不同晶片內部層級的圖案化;如此不僅造成工序更加複雜,還將極大地降低製造效率,同時會帶來成本的大幅上升。相反,因為3D NAND快閃記憶體之類的儲存晶片圖形更為簡單,而且其多層同構特性(多層幾乎相同的層的堆疊),所以也就更適用奈米壓印的技術製程。何況奈米壓印比EUV光刻機更具成本和能效優勢,其耗電量可壓低至EUV技術的10%,並讓裝置投資降低至僅有EUV裝置的40%。因此,奈米壓印技術在NAND快閃記憶體類儲存晶片上的應用具有巨大的優勢,當前國產PL-SR已通過儲存晶片驗證,這意味著國產儲存晶片廠商有望通過國產奈米壓印裝置提升製程工藝,推動國產DRAM/NAND突破10nm製程瓶頸,同時打破西方對於中國高端儲存製造裝置的封鎖,與SK海力士、三星等儲存大廠更好地競爭。值得注意的是,隨著“摩爾定律”受到多重挑戰,奈米壓印憑藉物理壓印原理,理論上可突破3nm圖形尺寸限制,且不受光學衍射影響,為下一代晶片製造提供替代路徑。而國產奈米壓印產業,在璞璘科技的引領之下,已形成裝置、材料、工藝全閉環解決方案,從而推動了國產半導體裝置在奈米壓印裝置從"跟跑"轉向"領跑"。因此,中國首台奈米壓印光刻機的正式交付,標誌著中國在高端半導體裝備領域實現重大技術突破,不僅成功打破了日本佳能的長期壟斷;更是全球技術路線競爭的關鍵轉折,為國產儲存晶片開闢了“繞開EUV”的新製造路徑,未來能否通過產學研協同的不懈努力攻克奈米對準等難題,將決定其能否從“替代選項”升級為“主流方案”。 (飆叔科技洞察)
光刻機的Deepseek時代又到來了🫡