佳能扩产光刻机，图啥？
本文来自微信公众号：有数DataVision （ID：ycsypl），作者：严张攀/曾思怡，原文标题：《佳能：我来给中国提供光刻机》，题图来自：视觉中国
作为日本老牌电子巨头，佳能相机做得好，但光刻机做得也不差。
就在今年年初，佳能关闭了运营32年的珠海工厂。尽管巅峰时期，这里曾一度占了佳能全球卡片数码相机的一半产量。
到了下半年，不断收缩中的佳能，却大手一挥表示要投资500亿日元（约25亿元人民币），新建半导体设备工厂。以2021年数据来看，佳能光刻机均价约为：7857万元。
更具体来说，去年总计销售140台光刻机的佳能，想要将其产能提高两倍，同时，佳能还要研制一种名叫NIL的低成本高端设备，试图在全球高端光刻机领域分一杯羹。
毕竟一台最最基础的EUV光刻机就要超过1亿元，还是美刀。
故事似乎有些反常？
目前，全球半导体产业都处于周期底部，就连长期供不应求的台积电，也准备于今年关闭4台EUV光刻机，鼓励员工多休息。对于扩产、购买光刻机的意愿更是一降再降。
那么问题来了，晶圆厂们都不愿扩产了，佳能为何在此时增加光刻机产能？
佳能扩产，意在中国
项庄舞剑，意在沛公；佳能扩产，意在中国。
这么说，原因主要有二：
第一，虽然全球产能过剩，但中国芯片仍在扩张，需要光刻机。
首先来看看中国芯片企业的数量。
企查查搜索“芯片”，一年内成立的企业有63017家；成立1-2年的企业有45511家；成立2-3年的有20678家。尽管中国芯片产业没有按照摩尔定律发展，但是企业数量却按照摩尔定律在稳步推进。企业多了，实力可能还在追赶，但对光刻机的需求，一定会暴涨。
其次看看企业愿意付出的代价。
在2021年史无前例大缺芯中，一台三十年前佳能的二手光刻机身价暴涨17倍，2014年售价不到10万美元，却足足被炒作卖到了170万美元。尽管这台光刻机仅适用于4至8英寸的晶圆，只能用于350nm的技术。
第二，中国光刻机产业的自主化还有一段距离。
目前，要生产7nm以下先进芯片制程，极紫外线光刻机（EUV）是必选项。但全球范围内，仅阿斯麦一家具备EUV光刻机的生产能力。
而目前国内最先进的光刻机来自上海微电子，其最先进的光刻机是一款代号SSA600/20的DUV设备，只能用于90nm芯片的生产。
因此，扩产中的芯片事业，迫切需要补上光刻机的短板。
为什么是佳能？
全球范围内，能做光刻机的企业不少，为什么是佳能？
最直接的原因是，佳能更容易绕过长臂管辖。
当前，全球的光刻机主要可以分为两类：EUV与DUV。简单来说，EUV主要用于7nm及更先进的制程，在这个市场中，来自荷兰的阿斯麦一家独大。而在14nm以及更成熟的制程中，则主要使用的是DUV设备，这一市场则由阿斯麦以及来自日本的佳能、尼康三分天下。
由于历史的原因，在光刻机的生产中，阿斯麦采用全球分工，尤其是光刻机的核心零部件光源主要来自美国，因此会受到更多的长臂管辖，而日本企业更多采用垂直一体化的生产模式，相对来说受限较小。
一边是山高皇帝远的美国管辖，一边是不断增长的中国市场，孰轻孰重，佳能自然早有结论。
政治原因之外，于佳能而言，借助中国市场，实现光刻机产业的“弯道超车”，则是另一重它的隐秘“芯事”。
根据爆料，佳能计划开发的该新一代设备，很可能就是2021年成功研发的米压印光刻（NIL）的升级版。
所谓NIL技术，是将三维结构的掩膜压在晶圆的感光材料上，同时照射光线完成一次性转印，被认为是最有前景的光刻技术之一。
相比EUV，NIL主要有两大优势。
第一，NIL更省钱。众所周知，EUV设备就是一台吞金兽，光购买价款就超过了一台波音客机，还有一年超一千万度的耗电量。而NIL不仅设备投资仅有EUV的40%，耗电量更是仅有10%。
第二，技术更加独立自主。传统光刻机市场中，DUV自主并不罕见，但到了EUV阶段，则需要来自美国的光源、德国的镜片、英国的真空腔，举全球之力完成。但是对NIL技术来说，主要技术以及零件来源是日本的佳能、铠侠以及大日本印刷株式会社（DNP），并早在2017年就开始在日本三重县四日市的铠侠工厂内研发NIL量产。因此技术上并不受美国的长臂管辖。
当然，这些目前也仅仅只是佳能的官方宣传，而且主要被用在存储芯片的生产。
不可忽视的日本半导体实力
一直以来，对于中国芯片产业链的安全，我们常常将其与全面国产画上等号。但必须承认的是，我们的芯片产业链安全，是分两步走的：
第一步，左手去美化，右手全球化，减少美系设备、美系技术对我们的制约。
第二步，加快关于芯片设备、软件等上游环节的研发，实现国产。
显然，拉近与佳能在内的日本企业的距离，正是我们走第一步的重要一环。毕竟，日本企业在半导体产业上的实力不可小觑，全球半导体设备TOP20供应商中，有11家来自日本。
拆开各个环节来看，可以发现：
在光刻机领域，除了佳能之外，日本尼康同样是DUV领域的代表性玩家，并在3D芯片堆叠的封装光刻机等细分领域做到了全球领先。
再比如，除去光刻之外，一颗芯片的制造还需要许多其他环节的配合。半导体前7道工艺环节按照设备产线投资，可以分为“三大四小”七个环节，光刻、刻蚀、沉积这三大是重中之重。
三大之中，除了光刻机可以直接决定芯片的尺寸之外，刻蚀、沉积设备同样也决定着芯片的制程良率。甚至在7nm芯片的DUV时代，刻蚀机的投入一度超过光刻机，成为采购占比最高的芯片设备。
而日本的东京电子，正是一个从刻蚀到沉积，再到涂布多个领域四面开花的全能选手。尤其在涂布设备环节，东京电子的市占率高达九成，几近垄断。体现在营收上，东京电子是2021年全球半导体设备厂商营收的TOP3，仅次于美国的应用材料和荷兰的ASML。
设备之外，在芯片的上游材料方面，日本同样打满全场：譬如，在氟聚酰亚胺领域，日本企业的占比高达90%。但日本的材料实力，可不只一个小小的氟聚酰亚胺，在19种芯片生产必备材料中，日本在其中的14种都处于行业领先，乃至垄断地位。
尾声
关于中国的半导体产业，总会有一种观点认为，我们成为了一座孤立无援的孤岛。但果真如此嘛？
一个最近的小切口，可以帮助我们更好的了解事情的全貌。
在今年上海的第五届进博会上，被美国点名的全球大型半导体及设备企业们踊跃参加：
阿斯麦表示，为了满足在华业务的日益增长，阿斯麦中国团队人数近年来稳定增加。
美籍的英特尔、超威半导体、高通、泛林、科磊等半导体巨头也亮相其中，直言“可推进新一代半导体技术的突破”。
而最近被美国屡屡点名，不能对中国出口A100、H100等高性能芯片的英伟达，则干脆选择“偷梁换柱”，推出了“中国特制版”先进计算芯片A800，既符合美国新的出口管制规定，同时也让那些对A100、H100有需求的中国企业，找到了低配平替。
毫无疑问，在一场所有人都身不由己的芯片竞争中，政客要的是权利，企业要的是盈利，即使千难万险，他们仍会选择用脚投票。
参考资料：
[1]国产芯片的5大误区，半导体风向标
[2] 佳能21年来首次新建光刻机工厂，欲将产能翻倍，腾讯新闻
[3]英伟达A800芯片将在中国发布 可用于替代A100芯片，腾讯新闻
本文来自微信公众号：有数DataVision （ID：ycsypl），作者：严张攀/曾思怡
