尼康动向与中国光刻机发展动态

• 半导体光刻与刻蚀论坛2020将于2020年12月30-31日召开。光刻胶国产化将是重要议题之一。

11月19日，日本《日本经济新闻》（Nikkei）报道说：“尼康将裁员2000人，约占该集团人员的10％。”其原因之一便是尼康的核心相机业务出现下滑。在11月5日公布的公司改革议程中，尼康概述了将相机生产转移到泰国并停止在日本生产相机的计划，并公布第二财季运营亏损达261亿日元（折合2.51亿美元）。

而裁员的另一大原因是尼康半导体设备业务上的下滑。据了解，11月初尼康确认其最大的半导体设备客户——英特尔的订单大幅下滑，2020年4月到9月间，英特尔向尼康采购光刻机的数量只有9台，相比2019年整整下滑了一半。更有消息称，尼康表示英特尔对其产品的投资已经结束。

如果问全球最顶尖的半导体光刻机制造商是谁？那毫无疑问是ASML。如果要列举三家顶尖的，那答案也显然是ASML、佳能和尼康。而如果要说2000年前，全球光刻机的龙头是哪两家，那无疑是尼康和佳能。

尼康曾是全球半导体设备龙头，现在半导体设备市场份额大跌、光刻机业务下滑，更是有消息称在此次裁员中，尼康的光刻事业部就要裁近千人，约占总计划裁员数的一半。

其实早在2017年初，尼康就传出一些危机消息。2017年初，有报道称尼康因为光刻机业务的亏损可能将卖掉核心光刻机业务，甚至有传闻称尼康将破产，富士康要收购尼康等诸如此类。

此次尼康的业务到底下降多少，首先来看看尼康精密设备业务（主要包括平板显示光刻机业务和半导体光刻机业务）的收入变化：

乘着2018年半导体行业的高景气度（尼康的2019财年指2018年第二季度至2019年第一季度），尼康在精密设备这块儿的收入在2019财年中有比较大幅度的上涨，但对于2021财年的预测不仅相比2020财年滑落很多，甚至比2018财年还要低很多。

再看看尼康半导体光刻机的销售数量，就目前为止，2020年整体的销售数量相比2019年要低上不少。而尼康的光刻机严重依赖单一客户——英特尔，据悉尼康70%以上的半导体光刻机收入都来自英特尔。尼康和英特尔长久以来一直是非常亲密的合作伙伴。当尼康在2002年陷入财务困境时，英特尔通过接受尼康发行的可转换债券，为尼康提供了100亿日元(折合9633万美元)的研发成本费用。

光刻机市场份额变化趋势

来源：EETOP

上世纪90年代中期，尼康曾获得约50%的市场份额，甚至被称为"设备制造商之王"，但在2000年被荷兰的ASML超越，2019年其市场份额仅为7%。

近十几年来，ASML处于全球半导体前道光刻机绝对龙头地位，市场份额常年在60%以上，市场地位极其稳固。而在高端机型方面（ArF、ArFi、EUV），如今ASML更是占据接近90%的市场，在最先进EUV光刻机这块，更是ASML独一家！相比之下，日本双巨头——尼康和佳能逐渐式微，2019年尼康市场份额仅为7%，佳能更是放弃了高端光刻机市场。

而在ASML几乎要统治整个高端光刻机市场的时候，尼康的好伙伴英特尔也还是坚持地沿用了尼康的ArF和ArFi光刻设备，尽管并不是所有的光刻设备都是采购自尼康。

而今年就有消息，尼康半导体光刻机最大的客户——英特尔可能将部分芯片产能转到台积电代工。这对尼康而言无疑是晴天霹雳，因为保不准有一天英特尔会继续削减芯片制造业务，甚至是将芯片制造业务全部出售，芯片全部转移到台积电代工，自己专心做一家Fabless。

但对于台积电而言，台积电所使用的所有光刻系统几乎都是ASML供应的。尼康在193nmArF光刻机及ArFi光刻机上已经落后于ASML，在最先进的EUV光刻机上也几乎已经放弃，因此尼康很难再有机会进入台积电光刻系统的供应链中。

面对此种情况，前不久有消息传出，尼康欲来中国寻求半导体行业的合作机会！消息的真实性还有待确认，不过从形势上分析——第一尼康半导体光刻机严重依赖单一客户英特尔，但为了应对未来种种可能的变化，寻找新的客户以降低对英特尔的依赖已经是迫在眉睫；第二中国半导体正处于加速发展期，在美国的重重打压下，中国在半导体光刻机领域也需要一定的国际助力。

同时，国产半导体光刻机供应链的培养也至关重要！

在2002年之前，全球光刻机只有美国、荷兰和日本拥有入场券，并对中国实施技术封锁。近年来，ASML、Nikon和Canon依旧占据了全球半导体前道光刻机99%的市场。

2002年，光刻机被列入国家863重大科技攻关计划，上海微电子装备有限公司由此成立。

目前，上海微电子装备600系列光刻机已经可以满足0.28um-90nm的IC前道制造。

亚化咨询数据显示，2020年所公开的招中标信息中，上海微电子装备已共计中标2台半导体用光刻机，将分别供应给上海积塔半导体和中芯绍兴。

采购商

类型

数量

中标时间

上海积塔半导体

I-line光刻机

2020/7/18

中芯绍兴

光刻机

2020/10/10

ASML的成功不仅源于下游厂商的大力投资加持和开放性的研究网络，更依赖上游供应商所提供的全球最顶尖的技术——蔡司的镜头技术、Cymer（已被ASML收购）的光源、Berliner Glas的光学组件、Kyocera的零部件、美国顶尖供应商的控制软件等等。

上海微电子装备是一家系统集成商，自己并不生产关键零部件，光靠自己是无法生产出先进高端的半导体前道光刻机。

而由于《瓦森纳协定》的限制，上海微电子装备很难从国外进口用于生产高端光刻机的部件，因此半导体光刻本土供应链的培养已经是迫在眉睫！在02专项光刻机项目二期中，设定的时间为：2020年12月后验收193nmArF浸没式DUV光刻机，对标产品为ASML现阶段最强DUV光刻机：TWINSCAN NXT:2000i。各子系统拆分如下：上海微电子装备负责光刻机设计和总体集成，北京科益虹源提供光源系统，北京国望光学提供物镜系统，国科精密提供曝光光学系统，华卓精科提供双工作台，启尔机电提供浸没系统。

上海微电子承担浸没光刻机关键技术预研项目、90nm光刻机样机研制、65nm光刻机研制、大视/双面对准步进投影光刻机、28nm节点浸没式分步重复投影光刻机研发成功并实现产业化等等。

清华大学和北京华卓精科负责双工件台系统，进度比较快，2019年底刚通过了02专项的CDR里程碑评审，研发和试产基地也完成了建设，为世界第二个掌握该项技术。

浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室和浙江启尔机电负责沉浸式光刻机的浸液系统，目前进度还可以，算是全世界第三家。

中科院光电研究院负责准分子激光光源系统，由北京科益虹源负责产业转化，国产40W 4kHz ArF光源已经交付。

中科院长春光机所（现北京国望光学）和上海光机所负责光学部分，其中长春负责物镜系统，上海负责照明系统，此前NA 0.75光刻机曝光光学系统已经通过02专项验收，满足90nm级ArF干式光刻机的需要。

中国半导体前道光刻机供应链情况

企业

简介

上海微电子装备

自主研发用于IC前道制造的600系列光刻机，已经实现90nm光刻机产品的量产

华卓精科

国内唯一一家研制光刻机双工件台的企业，产品可应用于65nm及以下节点的ArF干式和ArF浸没式光刻机

科益虹源

国内唯一一家，全球第三的高能准分子激光器研发企业

长春国科精密

公司致力于极大规模集成电路光刻投影光学、显微光学、超精密光机制造与检测等领域的研究

北京国望光学

研发出国内首套90nm用ArF投影光刻机曝光光学系统、110nm用KrF光刻机曝光光学系统

启尔机电

国内浸没式光刻机浸液系统供应商

东方晶源

可以供应20nm及以下半导体芯片的电子束图像检测设备和综合优化系统

半导体光刻与刻蚀论坛2020将于2020年12月30-31日上海召开，光刻机产业链国际动态与本土产业链培养将是重要内容。

徐经理18021028002，amy@asiachem.org