21年首次擴(kuò)建，佳能光刻機(jī)跟著AI沾光

近日，佳能宣布其位于日本宇都宮市的光刻設(shè)備生產(chǎn)基地?cái)U(kuò)建工程已圓滿(mǎn)收官。這座占地 6.7 萬(wàn)平方米的新工廠，計(jì)劃將于 9 月正式投入生產(chǎn)。

據(jù)日媒報(bào)道，這是自2004年該光刻機(jī)工廠落成后，時(shí)隔21年的首次擴(kuò)建。此次投入 500 億日元（約合 23.94 億人民幣），彰顯了佳能在半導(dǎo)體制造領(lǐng)域的勃勃雄心。此外，在全球 AI 浪潮下，光刻設(shè)備市場(chǎng)格局正發(fā)生著微妙變動(dòng)。?

我們都知道，在半導(dǎo)體制造流程里，光刻設(shè)備處于極為關(guān)鍵的位置，其作用是將設(shè)計(jì)好的電路圖案精準(zhǔn)地轉(zhuǎn)移到硅晶圓上，光刻的精度直接決定了芯片的性能與集成度。

長(zhǎng)期以來(lái)，ASML在EUV光刻機(jī)市場(chǎng)極高的技術(shù)壁壘，使其幾乎壟斷了高端光刻設(shè)備市場(chǎng)。而佳能、尼康等日系廠商在競(jìng)爭(zhēng)中逐漸落后于 ASML。

雖然直到現(xiàn)在佳能在光刻機(jī)領(lǐng)域依然只存在中低端市場(chǎng)，不過(guò)目前來(lái)看，其在生產(chǎn)成本與能耗控制方面，特別適合AI產(chǎn)業(yè)催生的半導(dǎo)體需求。?

目前，佳能正持續(xù)優(yōu)化傳統(tǒng)深紫外光刻（DUV）設(shè)備性能。在原有的生產(chǎn)線(xiàn)上，佳能引入了新一代高精度激光光源技術(shù)，使得 193nm 波長(zhǎng)曝光能力提升至 8nm 以下制程水平。這一改進(jìn)顯著增強(qiáng)了 DUV 設(shè)備在成熟制程芯片制造中的競(jìng)爭(zhēng)力。

像驅(qū)動(dòng) IC、電源管理芯片、MCU、功率器件等 90nm 以上節(jié)點(diǎn)的 "成熟制程" 芯片制造，DUV 設(shè)備都能發(fā)揮重要作用。并且，由于 DUV 設(shè)備技術(shù)成熟，開(kāi)發(fā)成本相對(duì)較低，在全球晶圓代工產(chǎn)能中，成熟制程（28nm 以上）產(chǎn)能比預(yù)計(jì)在 2023 - 2027 年維持在約 70%，這意味著 DUV 設(shè)備在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)仍有廣闊的市場(chǎng)空間。?

另一方面，佳能加速推進(jìn)自主研發(fā)的納米壓印光刻系統(tǒng)（NIL）。

納米壓印光刻技術(shù)摒棄了傳統(tǒng)光刻復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)，通過(guò)物理壓印的方式直接將電路圖案復(fù)制到晶圓上，就如同蓋章一般。

這種技術(shù)路線(xiàn)優(yōu)勢(shì)明顯，能將傳統(tǒng)光刻工藝的工序步驟減少 40%，在成本控制和能耗效率方面表現(xiàn)卓越。以 ASML 的 EUV 光刻機(jī)為例，其單臺(tái)售價(jià)高達(dá) 2 億，維護(hù)費(fèi)每年上千萬(wàn)，而佳能的納米壓印設(shè)備價(jià)格僅為其十分之一左右，能耗更是低至 EUV 的 10%。在技術(shù)指標(biāo)上，2023 年佳能推出的 FPA - 1200NZ2C 設(shè)備，線(xiàn)寬能夠達(dá)到 14nm，足以滿(mǎn)足 5nm 制程芯片的制造需求，并且納米壓印技術(shù)理論上能壓出 1nm 線(xiàn)寬，佳能更是計(jì)劃下一步將線(xiàn)寬做到 10nm 。目前，三星電子已在 3nm 工藝中對(duì) NIL 技術(shù)展開(kāi)驗(yàn)證，臺(tái)積電也將其列為下一代備選方案，這表明納米壓印技術(shù)正逐步獲得行業(yè)的認(rèn)可。?

新工廠的投產(chǎn)將極大地?cái)U(kuò)充佳能的產(chǎn)能。預(yù)計(jì)到 2027 年，新工廠年產(chǎn)能將達(dá)到 120 臺(tái)。結(jié)合宇都宮現(xiàn)有基地（80 臺(tái) / 年）和阿見(jiàn)工廠（130 臺(tái) / 年），佳能光刻設(shè)備的總產(chǎn)能將突破 330 臺(tái)。這一數(shù)字相較于 2024 年 233 臺(tái)的出貨量，增長(zhǎng)近 42%，直逼 ASML 當(dāng)前年產(chǎn) 400 臺(tái)的產(chǎn)能規(guī)模。雖然在代表高端芯片制造能力的 EUV 領(lǐng)域，ASML 憑借 92% 的市場(chǎng)份額占據(jù)絕對(duì)統(tǒng)治地位，但佳能在納米壓印賽道的發(fā)力，正在悄然改變市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)。據(jù)世界半導(dǎo)體貿(mào)易統(tǒng)計(jì)組織（WSTS）預(yù)測(cè)，2026 年全球半導(dǎo)體市場(chǎng)規(guī)模將達(dá) 7607 億美元，其中 AI 芯片相關(guān)需求占比將突破 35%。在這個(gè)價(jià)值千億美元的細(xì)分市場(chǎng)中，佳能試圖憑借差異化技術(shù)路徑搶占先機(jī)。?

行業(yè)分析師指出，佳能的戰(zhàn)略正在重塑光刻機(jī)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)維度。

短期內(nèi)，佳能憑借 DUV 設(shè)備性?xún)r(jià)比高的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步鞏固在成熟制程市場(chǎng)的份額。從中長(zhǎng)期來(lái)看，依托納米壓印技術(shù)，佳能能夠開(kāi)辟中低端 AI 芯片制造的新賽道。這種策略既避免了與 ASML 在 EUV 領(lǐng)域的正面沖突，又牢牢抓住了 AI 算力基建爆發(fā)帶來(lái)的市場(chǎng)機(jī)遇。

據(jù) IDC 測(cè)算，2025 年全球 AI 服務(wù)器出貨量將達(dá) 460 萬(wàn)臺(tái)，對(duì)應(yīng)的光刻設(shè)備需求缺口超過(guò) 1500 臺(tái)，這為佳能的技術(shù)轉(zhuǎn)型提供了廣闊的施展空間。?

隨著 Chiplet 技術(shù)和異構(gòu)集成趨勢(shì)的加速發(fā)展，光刻設(shè)備的需求不再局限于單一的先進(jìn)制程，而是朝著多元化解決方案的方向轉(zhuǎn)變。佳能此時(shí)加大在納米壓印領(lǐng)域的投入，恰好趕上 AI 算力基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的關(guān)鍵窗口期。