佳能纪念其首台光刻机诞生50周年:如今的佳能光刻机怎么样了?

发布时间:2020年02月05日 15:02    发布者:eechina
关键词: 佳能 , 光刻机 , 半导体制造 , 半导体产业
话说,生产光刻机的荷兰ASML公司正在备受煎熬。中芯国际向他们订购了一台EUV光刻机,可发货过程遭到了美国人的阻挠。卖,还是不卖,这对ASML来说的确是个问题。

我们先让荷兰人纠结一会儿。我们今天谈的是另一家光刻机生产商:佳能。

我们知道,除了荷兰的ASML,还有两家日企也生产光刻机:尼康和佳能。但如今,只有ASML才能生产最尖端的EUV光刻机。半导体产业不仅需要最高端设备,还需要一些多样化的设备,所以这两家日企的存在仍然具有重要价值。近日,佳能光学设备(上海)幸运飞艇官网董事长兼总经理牧野晶先生和佳能光学设备(上海)幸运飞艇官网副总经理五十岚文生先生在2020年佳能半导体业务50周年纪念媒体沟通会上向我们介绍了该公司的发展历史和最新状况。

佳能光刻机发展历程

50年前,即1970年,佳能推出了日本国内首台半导体光刻设备PPC-1,并顺应半导体制造业的要求逐步推出了其他类型的设备。特别是1978年,佳能推出了PLA500、600型号设备,这是真正意义上第一台日本半导体制造工厂的量产设备。之后,1981年佳能又推出了MPA500、600系列设备。

1984年,佳能推出了G line(G线)步进式光刻机FPA-1550,该设备也是目前佳能步进式光刻机最早的一个原型。在此之后,随着半导体工业对于线宽更精细化的要求,佳能在1990年和1996年相继推出了I line(I线)的步进式光刻机和Krf扫描式光刻机。

除了半导体生产设备,佳能还生产显示面板生产设备。佳能在1986年推出第一台MPA1500,该设备实际上是MPA500、600设备的改进,即采用了半导体光刻机的技术,用来制造更大尺寸的面板。

回头再说半导体。2001年,佳能推出了针对12寸晶圆的光刻设备,在这之后又推出了12寸晶圆用的Krf步进式扫描式光刻机设备。在2017年佳能也推出了世界上第一台纳米级别的量产压印设备。

和半导体设备类似,随着显示面板对于尺寸的不断变大的需求,佳能的显示面板设备也在不断地进化。佳能最新的进展是2018年推出的H1003新型设备,用于第八代显示面板。

截至2019年年底,佳能的显示面板光刻机和半导体光刻机的销售量已经将近5600台。

佳能的半导体光刻机战略

由于物联网的发展,市场对于半导体器件的需求也正在变得越来越多样化。除了存储器、中央处理器等核心器件,我们生活中需要越来越多的传感器及电源控制等芯片,目前这方面的需求在不断增长。同样,显示屏应用的需求也在增长。过去,佳能比较熟悉的是电视机产业对于显示屏的需求。目前,越来越多的新应用对于显示屏的需求也是在不断地增加。

对于半导体设备的发展,我们通常沿着“摩尔定律”来思考,即线宽做得越来越细。实际上,还存在“超越摩尔”的部分,也就是它不单纯地追求更小的线宽,而是在现有的线宽水平上制作出新的器件,如前面提到的传感器,这种器件今后会更大量的应用。针对各个细分市场的不同的要求,佳能也开发了不同的设备。

简单地说,佳能的半导体光刻设备产品线包括:I线光源(365nm波长)光刻机、Krf光刻机(248nm波长)以及佳能在2018年推出的世界上首台纳米压印量产设备。

牧野晶先生特别介绍了佳能的3030系列设备,其前身是二代设备3000。佳能公司在上世纪90年代开发的这台设备,当时是用来做普通的半导体设备。随着物联网应用的兴起,市场对新材料(如砷化镓、氮化镓)器件的需求越来越多。针对这一市场,佳能把90年代开发的设备进行了复刻,开发了这个叫3030的设备。该半导体光刻机的特别之处在于,它可针对客户的不同需求提供各种不同产品线,这是佳能光刻设备战略最大的一个特点。

显示屏相关的光刻设备也存在类似的情形。例如手机屏,有高像素的要求,也有大尺寸的要求。针对不同尺寸的面板制造,以及不同解析度的面板制造要求,佳能都有相应规格的设备可以提供给客户。

佳能集团和中国市场

佳能集团公司是一个全球性的公司,在全球各地有自己的分支机构,在各地有相关的业务。整个佳能集团在全球有将近20万员工。佳能集团主要业务集中在欧洲、亚太地区还有美国等地区。目前佳能在中国地区也很多业务,其办事处遍布于国内共18个主要城市。佳能中国总部设在上海。

佳能认为全世界对半导体的需求在不断增加的。对于中国市场,佳能认为是一个非常有潜力的市场。佳能的光刻机设备目前是在日本国内生产的,但是佳能在中国也设立了其他许多产品的工厂。

佳能公司所有的半导体光刻设备都可以面向中国客户销售。目前中国市场上客户使用最多的是2000年开始销售的I line的5500系列步进式光刻机,到目前为止将近20年了,现在也是不断地推出一些新的型号,对它进行改进和改良。佳能I线这一块细分市场的份额达到80%。

佳能针对整个全球市场在做产品的规划和布局,并没有单独地针对中国市场去做一款特别定制的设备,只在中国销售的设备。但是同时,佳能也知道中国半导体市场是一个需求非常多样化的市场。

佳能认为在2020年中国的半导体设计可以首先达到世界上一流水平,但半导体芯片制造还是存在一些差距的。半导体芯片的制造设备和材料是全球共通的,是可以购得的(实际上不见得如此),中国的资金也是不用怀疑的。比较大的难题是工艺和人才。当然中国有非常优秀的人才,但是面对大规模集成电路制造工艺的飞速发展,目前中国储备的这些资源,并不能够完全跟上这个发展的速度。

关于中国市场的特殊需求,牧野晶先生举例说,中国有厂家希望在硅基板上做显示器。实际上世界上其他地方也有类似需求,但通常是做研发或小量的开发。中国客户真的有量产计划,这样的需求目前只有中国有。他说,也许佳能现有的设备不能立即满足客户的要求,但佳能在与这些客户做一些非常详细的技术交流,佳能还是认为是有可能性的,会尽最大的努力为客户提供相应的解决方案。通过这类案例,佳能看到了中国客户独特的创新精神,这也是佳能认为中国半导体产业将来一定会发展得好的原因之一。

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