晴時多雲

LTN經濟通》中國買先進曝光設備 要看日本臉色?

2023/11/27 07:17

全球半導體曝光機市場由荷蘭艾司摩爾、日本佳能和尼康3大廠商瓜分。(路透資料照,本報合成)

ASML全球市佔62% 佳能31% 尼康7%

〔財經頻道/綜合報導〕日本2大廠尼康(Nikon)和佳能(Canon)曾在1990年代之前領導曝光機市場,但在最尖端的EUV(極紫外光)設備研發大戰中,荷商艾司摩爾(ASML)迅速竄起,幾乎壟斷了最先進的曝光機市場,EUV曝光機在2010年代後期開始實用化,至今全球仍只有ASML有能力生產。

全球半導體曝光機市場由3大廠商瓜分,以2022年曝光機銷量來看,艾司摩爾全球市佔高達62%,排名第2的是日商佳能市佔31%,尼康則以7%市佔排在第3位。隨著半導體產業成為全球科技戰的焦點,近期尼康和佳能也加速佈局,盼能重新奪回長年丟失的市佔,追上目前的市場龍頭艾司摩爾。

佳能在10月宣佈推出新的微影技術奈米壓印設備,盼重新在尖端半導體設備領域站穩腳步。(圖擷自佳能官網)

佳能奈米壓印機 可應用在5奈米

日商正力爭在尖端半導體設備領域重新站穩腳步,經過長達10年的研發,佳能在10月宣佈推出新的微影技術奈米壓印(Nano Imprint Lithography,NIL),以低成本、低耗能的方式來製造智慧手機、資料中心所需的先進半導體。

佳能半導體機器事業部長岩本和德(Kazunori Iwamoto)表示,在達到量產所需的水準之前,公司仍面臨挑戰,但相信新的技術可以在複雜的電路模式等領域當中發揮出色的作用。

在晶圓上繪製電路時,一般會採用曝光裝置,奈米壓印則與以往的曝光技術不同,以蓋章一樣的形式印刷電路,由於製程相對簡單,可以減少設備投資額,這項新技術也依賴了佳能長年穩定、強大的噴墨印刷、相機技術。奈米壓印技術可以用於製造低於5奈米節點的產品,佳能高層表示,希望有一天能將這項技術應用在最先進的2奈米世代產品。

先進曝光機市場幾乎由艾司摩爾壟斷,日商恐難撼動地位。(路透資料照)

奈米壓印無法處理複雜設計

英國研究公司Omdia的杉山和弘(Kazuhiro Sugiyama)表示,考慮到現在很難撼動艾司摩爾地位,佳能憑藉新技術進入市場,這對於產業而言也是一件好事。不過杉山也補充,佳能要一下子推翻壟斷並不容易,但該公司可能可以在某些產品類別上佔上風,例如小批量的訂製產品和電路圖形複雜的產品。

半導體市場研究公司SemiAnalysis創辦人派特爾(Dylan Patel)則指出,由於對齊晶圓和模具需要的精準度,奈米壓印很容易出現缺陷。這項技術還無法處理相對複雜的設計,包括AI模型中使用的處理器。派特爾預估,未來佳能的設備將用於製造層數較少的記憶體晶片,而非相對先進的邏輯晶片。

佳能社長御手洗富士夫(Fujio Mitarai)表示,奈米壓印微影技術將成為改變產業局面的關鍵,將為小型半導體製造商生產先進晶片開闢一條新的道路。御手洗也透露,佳能的奈米壓印設備價格將比艾司摩爾的EUV機器低1位數,隨後補充,目前還未敲定最終定價。

艾司摩爾是目前EUV微影設備的唯一供應商,這些工具是生產全球最先進晶片所需的設備,每台價值數億美元,這也代表只有少數現金充裕的公司有能力投資這些設備。御手洗坦言,自己不認為奈米壓印技術會超越EUV,但相信這將為產業創造新的機會和需求,並提到,目前佳能已經收到許多客戶的詢問。

尼康將推出曝光機新產品,試圖重振低迷的精機業務。(圖擷自尼康官網)

尼康計畫2024推新曝光機

同為日商的尼康在曝光設備方面也落後艾司摩爾,半導體設備相關的精機業務,以及相機影像業務是尼康的2大支柱,但在高階相機銷售強勁帶動影像業務的情況下,低迷的精機業務形成強烈對比。尼康預測,截至2024年3月結束的2023會計年度,合併淨利潤將年減22%,降至350億日圓(約新台幣73.4億元)。

為了重振業績,尼康選擇轉變半導體曝光機業務的戰略,作為打開局面的對策,尼康將在2024年夏季,推出曝光機新產品。

尼康睽違24年推出採用成熟技術的i線步進式曝光機新機型,可用於製造350奈米線寬的成熟製程晶片,適用於生產功率半導體,包括碳化矽(SiC)、氮化鎵(GaN)等功率半導體。有分析認為,由於尼康將使用通用的電子零組件,價格有望比佳能便宜2-3成左右。

外界認為,日廠若想在微影技術領域突破重圍,或將目標放在中國市場。(法新社資料照)

尼康新品 不在限制之列

在艾司摩爾幾乎壟斷先進設備市場的情況下,外界認為,日本2大廠若想要突破重圍,或許要將目光看向中國市場。在美國收緊規範下,限制盟友將技術流向中國,艾司摩爾因此受到嚴格審查,並被禁止向中國客戶出口EUV設備。

這個消息給日商帶來一絲希望,儘管東京在7月也擴大了晶片相關產品出口限制,以佳能新推出的設備來看,目前仍未明確提及奈米壓印技術,但預計將受到密切關注;尼康即將推的新品並非最尖端技術,則預計不列入出口管制範圍之中。

佳能社長御手洗受訪時透露,目前任何超過14奈米製程技術的出口都被禁止,因此自己認為佳能新品可能無法銷往中國。尼康精機事業本部長濱谷正人(Masato Hamatani)則表示,目前正在與日本經濟產業省討論,認為沒有問題,將在中國積極銷售。

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