隨著摩爾定律發(fā)展，芯片工藝不斷向更小的節(jié)點發(fā)展，傳統(tǒng)的深紫外（DUV）光刻技術(shù)已經(jīng)遇到了物理極限，無法滿足更高分辨率和更低成本的要求。因此，極紫外（EUV）光刻技術(shù)應運而生，它使用13.5nm波長的光線，可以實現(xiàn)更精細的圖案化，并減少多重曝光的次數(shù)。

當下，ASML在光刻機領域擁有絕對的影響力，壟斷了全球幾乎80%以上的光刻機市場，尤其是在EUV光刻機領域，市占率更是達到100%。

在過去，日本在光刻產(chǎn)業(yè)也是占據(jù)了大半壁江山。尼康、佳能與ASML曾經(jīng)并稱光刻機三巨頭，但因為選錯了路線，前者錯失了ASML 193納米浸沒式光刻技術(shù)，逐漸沒落，尤其是在EUV極紫外光刻技術(shù)上毫無建樹。

但在EUV光刻環(huán)節(jié)，除了EUV光刻機這個最受矚目的設備產(chǎn)品外，EUV光源、EUV掩模和EUV光刻膠以及其他配套設備等一直是EUV光刻的重要技術(shù)組成部分。

芯片光刻流程圖

光刻的原理是在硅片表面覆蓋一層具有高度光敏感性光刻膠，再用光線透過掩模照射在光刻膠和硅片表面，被光線照射到的光刻膠會發(fā)生反應。

此后用特定溶劑洗去被照射/未被照射的光刻膠，就實現(xiàn)了電路圖從掩模到硅片的轉(zhuǎn)移。光刻完成后對沒有光刻膠保護的硅片部分進行刻蝕，最后洗去剩余光刻膠，就實現(xiàn)了半導體器件在硅片表面的構(gòu)建過程。

雖然日本沒有先進的晶圓廠，也錯失了EUV光刻機，但其在EUV光刻領域仍有很重要的布局，保留著對供應鏈關(guān)鍵部分的控制，例如半導體材料和設備。

據(jù)了解，芯片制造涉及19種關(guān)鍵材料，且多數(shù)都具有較高技術(shù)壁壘，而日本企業(yè)在其中14種關(guān)鍵材料中占據(jù)了全球超過50%的市場份額，在其余幾種材料的龍頭企業(yè)中也不乏日本企業(yè)的身影。

資料來源：遠川研究所

可見日本在半導體產(chǎn)業(yè)上游制造環(huán)節(jié)的布局廣泛，實力雄厚。據(jù)SEMI數(shù)據(jù)顯示，日本企業(yè)在全球半導體材料和制造設備市場所占的份額分別高達52%和30%。

01 “壟斷”EUV掩膜市場

掩膜版（Photomask），又稱光罩、光掩膜、掩膜等，是微電子制造過程中的圖形轉(zhuǎn)移工具或母版，光刻過程將掩膜版上的設計圖形轉(zhuǎn)移到光刻膠上，再經(jīng)過刻蝕，將圖形刻到襯底上，從而實現(xiàn)圖形到硅片的轉(zhuǎn)移。

Digital Journal數(shù)據(jù)顯示，2021年全球半導體光掩膜市場規(guī)模為46.87億美元。

在半導體芯片掩膜版市場，晶圓廠自行配套的掩膜版工廠占據(jù)65%的份額。如臺積電、三星、英特爾、中芯國際等全球晶圓代工廠，其所用的掩膜版絕大部分由自己的專業(yè)工廠生產(chǎn)；在獨立第三方掩膜版市場，半導體芯片掩膜版技術(shù)主要由日本DNP（大日本印刷）、Toppan（凸版）、HOYA（豪雅）和美國Photronics、韓國 LG-IT等公司掌握，市場集中度高，寡頭壟斷嚴重。

DNP是世界上最大規(guī)模的綜合印刷公司，自1876年創(chuàng)業(yè)以來專注于印刷技術(shù)。作為光掩膜廠家，DNP在2016年全球首例導入多電子光束繪制設備，且大幅度縮短了新一代半導體光掩膜的繪制時間，從而滿足了半導體廠家對高產(chǎn)率、高質(zhì)量的需求。2020年，DNP開發(fā)了相當于5nm工藝的EUV光刻光掩模制造工藝。

近日，DNP宣布開發(fā)出用于3nm等效EUV（極紫外）光刻的光掩模制造工藝。

DNP將增加多電子束掩模光刻設備的數(shù)量，計劃于2024年下半年開始運營。通過這一舉措，DNP將為采用尖端工藝的半導體制造領域提供所需的光掩模。

此外DNP還將通過與IMEC合作，推進2nm以后的更細微的工藝研發(fā)。

TOPPAN采用超精細加工技術(shù)制造半導體工藝制程中必不可少的各種零部件，如用于半導體制程前道工序的光掩模、用于后道工序封裝的FC-BGA基板，以及引線框架等。自1961年以來，凸版一直通過制造光掩膜來大力支持半導體行業(yè)的發(fā)展。同時，為了滿足不斷發(fā)展的LSI對更精細圖案的需求，正在不斷開發(fā)移相掩膜和采用下一代曝光技術(shù)的更先進的光掩膜產(chǎn)品。

TOPPAN的中國上海廠是于 1995 年開始投產(chǎn)。據(jù)悉，該廠前身是美國杜邦，杜邦的光掩模事業(yè)部布局中國半導體產(chǎn)業(yè)的時間點非常早，甚至早于許多中國一線半導體晶圓廠，不過杜邦在2004年將上海廠賣給日本TOPPAN后，陸續(xù)退出該產(chǎn)業(yè)。

日本TOPPAN陸續(xù)將高端技術(shù)轉(zhuǎn)移到上海廠，該廠在2015年導入90納米的光掩模技術(shù)設備，并在2018年開始生產(chǎn)65/55納米技術(shù)，之后在2018年進入邏輯制程28/14納米，以及DRAM的1X/1Y制程的光掩模生產(chǎn)。

除了投入高端技術(shù)工藝，日本TOPPAN也在數(shù)年前就投入EUV光刻機用的光掩模，通過高能量、波長短的光源，將電路圖案轉(zhuǎn)印到晶圓，EUV光源波長比目前深紫外線DUV光源波長短少約15倍，因此能達到持續(xù)將線寬尺寸縮小的目的。

EUV光掩模與傳統(tǒng)光掩模的不同之處在于，傳統(tǒng)光掩模是有選擇性地傳輸193nm波長的光線，將電路圖案投射到晶圓上，但當采用13.5nm波長的EUV微影技術(shù)時，所有的光掩模材料都是不透光的，因此具復合多涂層反射鏡的光掩?？蓪㈦娐穲D案反射到晶圓上。

02 EUV薄膜

值得注意的是，EUV掩模最困難的環(huán)節(jié)之一就是EUV薄膜（Pellicle）。

EUV薄膜是一種超薄薄膜形態(tài)的、需要定期更換的高端消耗品，放置在EUV掩模的頂層，同時允許高EUV光透射率。它安裝在光掩模表面上方幾毫米處，在EUV曝光工藝中保護EUV掩模表面免受空氣中顆粒或污染物影響。

如果污染物落在EUV薄膜上，由于這些顆粒離焦，不會曝光在晶圓上，從而最大限度地減少曝光缺陷。但是，在EUV光刻工藝中，極紫外光通過EUV薄膜兩次，一次入射到EUV掩模，另外一次出射到EUV投影光學系統(tǒng)，這導致EUV薄膜的溫度將升高600-1000攝氏度。

不攜帶（左）和攜帶EUV薄膜的EUV掩模示意圖

EUV薄膜在EUV光刻中保護極其昂貴的EUV掩模，使其遠離可能落在其表面的顆粒。

EUV薄膜對于CPU芯片的生產(chǎn)最為重要，因為CPU芯片使用的是單芯片掩模，任何一個EUV掩模缺陷就會有可能使整個晶圓失效。因此，對于大面積的芯片，沒有EUV薄膜的保護是萬萬不能的。

有專家強調(diào)，“試圖在沒有EUV薄膜的情況下進行EUV光刻是痛苦的。這需要更多的檢測，而且仍有可能導致產(chǎn)量損失”。

對此，日本EUV薄膜供應商三井化學積極布局。

前不久，比利時的納米電子和數(shù)字技術(shù)研究和創(chuàng)新中心Imec與三井化學建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，共同開發(fā)用于EUV光刻的基于碳納米管(CNT)的薄膜。

根據(jù)協(xié)議，三井化學將把imec基于碳納米管的薄膜開發(fā)整合到其碳納米管薄膜技術(shù)中，以實現(xiàn)完整的生產(chǎn)規(guī)格，目標是在2025-2026年內(nèi)將其引入大功率EUV系統(tǒng)的制造中。

該薄膜用于保護光掩膜在極紫外光照射時不受污染，具有高極紫外光透射率(≧94%)、低極紫外光反射率和最小光學影響，這是先進半導體制造中高產(chǎn)量和高吞吐量的關(guān)鍵特性。

光刻路線圖項目預計在2025-2026年期間推出新的薄膜，屆時下一代ASML 0.33NA EUV光刻系統(tǒng)將支持600W或更高功率的光源。

另一方面，三井化學也在助力三星實現(xiàn)新突破。

最近在釜山舉行的“KISM2023”學術(shù)會議上，三星表示其EUV光刻技術(shù)取得了重大進展。

據(jù)悉，三星EUV技術(shù)的關(guān)鍵在于EUV薄膜的使用，這是半導體制造中光刻工藝所必需的材料，能夠起到保護作用，防止外來顆粒造成缺陷。據(jù)透露，三星使用的EUV薄膜的透光率已經(jīng)達到90%，計劃將其提高到94-96%。

三星在部分先進的EUV代工生產(chǎn)線上為主要客戶引進了EUV薄膜。據(jù)三星DS事業(yè)部研究員Kang Young-seok表示，日本三井是目前唯一的供應商。雖然FST和S&S Tech等韓國企業(yè)正在積極開發(fā)EUV薄膜，但尚未達到量產(chǎn)的階段。

03 光罩刻錄機

除了在EUV掩膜和EUV薄膜上具有優(yōu)勢外，日本在光罩刻錄機方面也有深厚積累。

目前，光罩通常采用激光刻錄機制造，還有基于電子束技術(shù)的光罩刻錄機，前者的通用性比較強，后者多被用于在最先進的制程節(jié)點上制作關(guān)鍵光罩，因為它可以產(chǎn)生比傳統(tǒng)激光刻錄機更小的特征尺寸，但這種刻錄機的速度相對較慢，此外，其價格昂貴，體積也大。

在先進制程集成電路的制造過程中，最底層需要精細光刻，相應的光罩也更精細，多采用基于電子束技術(shù)的光罩刻錄機，而上邊那些層的光罩，廠商更傾向于使用更便宜、效率更高的激光刻錄機。

全球能夠制造多波束光罩刻錄機的廠商并不多，主要是日本的JEOL、Nuflare公司，德國的Vistec和奧地利的IMS公司等。其中，Nuflare公司實力強勁，拿下了全球90%的份額，也是第一家具備3nm制程光罩制備能力的廠商。

隨著光刻技術(shù)的發(fā)展，特別是ASML不斷更新EUV光刻機，對相應的產(chǎn)品和設備也提出了更高要求，光罩刻錄機也在此行業(yè)背景下不斷演進。

綜合來看，光掩膜在微納加工技術(shù)中具有舉足輕重的地位，是實現(xiàn)集成電路制造的關(guān)鍵因素。隨著制程技術(shù)的不斷演進，掩膜的精度、分辨率和成本要求將不斷提高，這將對掩膜制造商，以及薄膜和光罩刻錄機等產(chǎn)業(yè)鏈提出更高的挑戰(zhàn)，也帶來更大的需求。

04 EUV光刻膠，實力強勁

光刻膠是一種特殊的材料，它涂覆在晶圓表面，可以根據(jù)曝光與否發(fā)生化學變化，從而形成所需的圖案。EUV光刻膠則是制造難度更高的產(chǎn)品，也是7nm及以下先進制程芯片加工過程中的核心原材料。

光刻膠的發(fā)展是摩爾定律運行的核心驅(qū)動力。

隨著芯片制程由微米級（2μm-1μm）、亞微米級（1-0.35μm）、深亞微米級（0.35μm以下）、納米級（90-22nm）甚至進入14-7nm階段。

對光刻膠分辨率等性能要求不斷提高，光刻技術(shù)隨著集成電路的發(fā)展經(jīng)歷了從G線（436nm）光刻，H線（405nm）光刻，I線（365nm）光刻，到深紫外線DUV光刻（KrF248nm和ArF193nm）、193nm浸沒式加多重成像技術(shù)（32nm-7nm），再到EUV極端紫外線（＜13.5nm）光刻的發(fā)展，甚至采用非光學光刻（電子束曝光、離子束曝光），以相應波長為感光波長的各類光刻膠也應用而生。

與其它光刻膠相比，EUV光刻膠有以下特點：

高吸收率：由于EUV光線在空氣中會被吸收，因此需要在真空環(huán)境下進行曝光。同時，為了提高曝光效率和減少劑量，EUV光刻膠需要具有高吸收率，即能夠吸收更多的入射光子。

高靈敏度：由于EUV光源功率有限，每個晶圓上打到的光子數(shù)量較少，因此EUV光刻膠需要具有高靈敏度，即能夠在較低劑量下發(fā)生足夠的化學反應。

高分辨率：為了實現(xiàn)更小的特征尺寸和更密集的圖案布局，EUV光刻膠需要具有高分辨率，即能夠保持清晰和平滑的線邊緣。

高穩(wěn)定性：由于EUV光刻過程涉及多種化學物質(zhì)和物理條件，因此EUV光刻膠需要具有高穩(wěn)定性，即能夠抵抗各種干擾和變化。

綜合來看，隨著半導體節(jié)點向更小的規(guī)模發(fā)展，保持分辨率、靈敏度和圖形保真度變得更加復雜和具有挑戰(zhàn)性。EUV光刻膠需要憑借上述特點和能力，以應對這些挑戰(zhàn)并實現(xiàn)進一步的小型化。

據(jù)業(yè)內(nèi)人士披露，日本企業(yè)在半導體光刻膠領域占據(jù)絕對優(yōu)勢。半導體光刻膠主要生產(chǎn)企業(yè)包括日本東京應化、JSR、住友化學、信越化學、富士膠片，以及韓國東進世美肯和美國陶氏杜邦，其中日本企業(yè)占據(jù)約90%市場份額。

縱觀光刻膠產(chǎn)業(yè)的發(fā)展史，實際上日本的壟斷地位是“后來居上”。

回溯光刻機產(chǎn)業(yè)發(fā)展史，早在1950年，美國柯達公司就開發(fā)出了KTFR光刻膠，隨后1980年美國的IBM公司突破了KrF光刻技術(shù)，之后的15年里，IBM領導并壟斷了KrF光刻膠。

也就是在這個時候，日本半導體也正在迅速崛起，尤其是在光刻技術(shù)方面，尼康和佳能憑借在基礎化工領域的經(jīng)驗積累和政府的大力扶持，迅速崛起。

盡管彼時迅速崛起的日本半導體已經(jīng)受到了美國的壓力和限制，增速放緩。但由于業(yè)內(nèi)對光刻膠的重視程度較低，且市場占有率過低，光刻膠不在美國限制日本半導體發(fā)展的產(chǎn)品范圍內(nèi)。

于是，日本抓住“一線生機”，開始大力研發(fā)光刻膠。

借此機遇，日本迅速涌現(xiàn)出了一批優(yōu)秀的光刻膠企業(yè)，比如東京應化于1995年研發(fā)出KrF光刻膠并實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化，這標志著光刻膠正式進入日本廠商“稱霸”的時代。2011年，JSR與SEMATECH聯(lián)合開發(fā)出EUV光刻膠，使得日本光刻膠站上了金字塔的頂端。

同時，由于日本的尼康和佳能在光刻機領域也曾經(jīng)長期壟斷全球市場，這些為日本發(fā)展光刻膠提供了非常良好的產(chǎn)業(yè)基礎，并且日本在精細化工等方面也具有雄厚的實力，經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展積累了大量的理論知識和光刻膠相關(guān)的數(shù)據(jù)庫，最終形成了日本企業(yè)在光刻膠領域的絕對統(tǒng)治力。

有業(yè)內(nèi)專家表示，如今10nm以下制程的光刻膠，幾乎只有日本的企業(yè)能夠生產(chǎn)。這也意味著在EUV光刻膠方面，日本企業(yè)的市場份額遙遙領先。其中最大的兩家供應商是JSR和東京應化，就占據(jù)了約75%的市場份額。

東京應化成立于1936年，為全球領先的半導體光刻膠生產(chǎn)商，產(chǎn)品覆蓋橡膠型負性光刻膠、g線光刻膠、i線光刻膠、KrF光刻膠、ArF光刻膠、EUV光刻膠、電子光束光刻膠等。目前東京應化在光刻膠領域綜合實力位列第一，除了在ArF 光刻膠領域以16%的市占率位于JSR（25%）、信越化學（22%）、住友化學（17%）之后，在其他三個領域的份額均位列第一，其中在EUV光刻膠領域獨占鰲頭，一家占據(jù)一半以上的份額。

JSR產(chǎn)品種類豐富，可滿足各種工藝需求，自1979年開始銷售光刻膠以來，以滿足半導體行業(yè)的需求為宗旨，40多年來不斷的向全球客戶提供光刻材料、CMP材料和封裝材料。產(chǎn)品包括：用于離子注入、柵極和配線工藝圖案的光刻膠，用于CMP工藝的研磨液和清洗劑，以及用于封裝各個工藝流程的臨時鍵合材料、厚膜加工用光刻膠和感光性絕緣膜材料等。JSR的光刻膠產(chǎn)品覆蓋成熟至先進制程，提供i/g-line、KrF、ArF、多層材料等完整產(chǎn)品線，并且可以實現(xiàn)EUV光刻膠的量產(chǎn)。目前JSR正在研發(fā)和銷售適用于5nm及以下制程的EUV光刻膠，以維持和擴大公司在先進光刻材料的市場份額。

JSR EUV光刻膠研發(fā)

今年6月，日本光刻膠供應商巨頭JSR宣布，已同意由日本政府支持的基金以約9,093億日元（約63.5億美元）的價格收購，該交易意味著這家半導體材料巨頭將被日本國有化。

據(jù)報道，主導該交易的是由日本政府主導、日本產(chǎn)業(yè)界共同出資的日本投資公司（JIC），此舉受到日本貿(mào)易部的監(jiān)督，是日本政府加強半導體產(chǎn)業(yè)控制的最新舉措，旨在重新奪回日本在先進芯片生產(chǎn)方面的領先地位。

此外，住友化學、信越化學和富士膠片等日本材料巨頭也均在EUV光刻膠領域有所布局。

從產(chǎn)業(yè)鏈價值來看，光刻膠產(chǎn)值不算大，僅占全球半導體市場規(guī)模的1%，卻對半導體產(chǎn)業(yè)至關(guān)重要。

三星集團CEO曾表示：“如果光刻機缺少了光刻膠，那么光刻機就是一堆廢鐵?！?/p>

可見，EUV光刻膠更是半導體材料皇冠上最璀璨的明珠。日本在“壟斷”該領域之余，也面臨挑戰(zhàn)。

2019年日本限制對韓國的EUV光刻膠出口后，韓國光刻膠廠商東進世美肯開始研發(fā)EUV光刻膠，并在2021年通過了三星電子的可靠性認證；2022年12月三星電子在其一條量產(chǎn)線上使用了東進半導體的EUV光刻膠產(chǎn)品，標志著韓國也實現(xiàn)了EUV光刻膠的國產(chǎn)化量產(chǎn)突破。

另一方面，干式光刻膠或?qū)⒊蔀樾碌陌l(fā)展路徑。

TECHCET報告表示，隨著半導體先進制程的競爭越來越激烈，以及EUV制程層數(shù)的增加，光刻膠材料市場規(guī)模激增。其中，干式光刻膠成為廣受關(guān)注的新型EUV光刻材料之一，相比傳統(tǒng)濕式光刻膠能顯著降低生產(chǎn)成本，能源消耗更少，且原料需求量比以往大幅度減少。

隨著芯片尺寸不斷縮小，傳統(tǒng)的濕式光刻膠開始遇到技術(shù)瓶頸，比如傳統(tǒng)的濕式光刻膠的化學成分容易造成光子散射，因此若想實現(xiàn)大劑量的曝光，需要增加光刻機的功率，而這一舉動也會大大影響光刻機的工作效率。

對此，業(yè)內(nèi)曾提出兩種解決方案：一種是將光源提高到500W-1000W，并因此獲得更高的能量來確保量產(chǎn)，但目前500W以上的光源仍在研發(fā)中。而第二種解決方案，便是通過改善EUV光刻膠技術(shù)，來實現(xiàn)曝光功率以及機器工作效率的平衡，干式光刻膠也因此受到市場的關(guān)注。

據(jù)了解，日本的東京應化、JSR集團等光刻膠巨頭企業(yè)生產(chǎn)的均為傳統(tǒng)的濕式光刻膠。而在兩年前，美國公司Lam Research憑借干式光刻膠技術(shù)“攪局”，成功打破了巨頭們在光刻膠領域的壟斷，這也讓干式光刻膠正式走進了人們的視野。同時，干式光刻膠的概念也得到ASML、三星、英特爾、臺積電等龍頭企業(yè)的青睞，紛紛與Lam Research針對干式光刻膠領域開展合作研究，尋求平衡曝光功率以及機器工作效率的方法。

05 EUV光刻周邊設備，不容小覷

雖然在EUV相關(guān)設備市場中，ASML壟斷了核心光刻機，但在EUV光刻周邊設備中，日本廠商有著不容小覷的市占率，尤其在檢測、感光材料涂覆、成像等相關(guān)設備方面，日本企業(yè)的實力不容忽視。

掩模在制造和使用過程中難免會出現(xiàn)污染物沾污、圖形異常等缺陷，需要進行檢測和修復，是提升產(chǎn)品的良率和節(jié)省成本的關(guān)鍵。在這個領域，日本的Lasertec是全球領先的測試機制造商，是首家實現(xiàn)用EUV光源檢測EUV掩模的企業(yè)。

Lasertec之所以能夠取得如此大的突破，最重要的原因是押對EUV光刻這個方向。

據(jù)了解，芯片工藝在推向7nm及以下的時候，工業(yè)界分成兩撥，一波是繼續(xù)改進DUV技術(shù)，另一波則是選擇走向EUV光刻。DUV技術(shù)之所以困難重重，就是因為當工藝節(jié)點推進到7nm時采用該技術(shù)需要四重曝光，對多層對齊是極大的挑戰(zhàn)。

同樣，多重曝光意味著需要多次更換掩膜，這在經(jīng)濟上也增加了成本。因此，繼續(xù)使用DUV技術(shù)將面臨更多挑戰(zhàn)。而EUV光刻系統(tǒng)能夠通過單次曝光，完美解決上述問題。

但是，由于EUV的波長只有13.5nm，這給EUV掩膜檢測造成了極大挑戰(zhàn)。過去EUV掩膜都是通過193nm的深紫外光(DUV)系統(tǒng)來檢測，但這個系統(tǒng)沒有辦法分辨EUV掩膜圖案，導致只能粗略判斷掩膜板上是否有缺陷，無法檢測EUV掩模是否存在多層膜相位型缺陷，迫切需要更高分辨率的掩膜檢測手段。

對此，日本Lasertec于2018年成功開發(fā)了光化圖形掩模檢測系統(tǒng)ACTIS A150，加速EUV光刻走向成熟化和經(jīng)濟化，這也加速了半導體界開始全面倒向EUV技術(shù)。2019年，Lasertec又推出了對已印有晶圓設計的模板進行檢測的設備，成為了這一領域的壟斷者。

日本在光刻機周邊設備領域的龍頭并非只有一個Lasertec， 另一個占據(jù)極高市場份額的是東京電子的EUV涂覆顯影設備，該設備用于將特殊的化學液體涂在硅片上作為半導體材料進行顯影。1993年，東京電子開始銷售FPD生產(chǎn)設備涂布機/顯影機，2000年交付了1000臺涂布機/顯影機“ CLEAN TRACK ACT 8”。

06 光刻機領域，念念不忘

雖然曾經(jīng)的光刻機巨頭在EUV領域已經(jīng)被ASML拋離，但日本在光刻機方面仍在不斷努力。

佳能研發(fā)了納米壓印技術(shù)(NIL)，無需EUV就能制造5納米芯片。

紫外納米壓印光刻與光學光刻流程對比（圖源：果殼硬科技）

不僅如此，據(jù)佳能最新消息表示，還在將該掩模技術(shù)進一步改進，未來納米壓印光刻有望實現(xiàn)最小線寬為10納米的電路圖案，相當于最先進邏輯半導體技術(shù)所需要的2納米節(jié)點。

筆者此前在《納米壓印，終于走向臺前？》文章中對該技術(shù)做過詳細解讀，在此不過多贅述。

另一邊，尼康12月10日宣布將于2024年1月正式推出ArF 193納米浸沒式光刻機“NSR-S636E”。對比當前型號，該設備整體生產(chǎn)效率可提高10-15%，創(chuàng)下尼康光刻設備的新高，每小時可生產(chǎn)280片晶圓，停機時間也更短。

據(jù)悉，在不犧牲生產(chǎn)效率的前提下，新光刻機可在需要高重疊精度的半導體制造中提供更高的性能。新光刻機的光源技術(shù)是20世紀90年代就已經(jīng)成熟的“i-line”，再加上相關(guān)零件、技術(shù)的成熟化，價格將比競品便宜20-30%左右。

不過，目前尚不清楚尼康這款光刻機能制造多少納米的芯片。

07 寫在最后

日本之所以在包括EUV光刻膠、掩膜等半導體材料，以及EUV周邊設備領域具備強大實力，有幾個關(guān)鍵原因：

半導體產(chǎn)業(yè)的長期發(fā)展：上世紀80年代，日本的半導體產(chǎn)業(yè)非常發(fā)達，但隨后受到美國的制裁和打壓。為了保持半導體產(chǎn)業(yè)的競爭力，日本企業(yè)轉(zhuǎn)向半導體材料的研發(fā)和生產(chǎn)，并投入大量資源。依托于日本原本雄厚的半導體基礎，日本迅速崛起為全球半導體材料領域的領軍國家。

基礎研究實力和經(jīng)驗積累：半導體材料的制造工藝復雜多樣，需要扎實的基礎研究和豐富的經(jīng)驗積累。日本企業(yè)一直以來注重基礎研究，擁有優(yōu)秀的科學家和工程師團隊，致力于材料制備和性能優(yōu)化的研究。此外，日本企業(yè)以“匠人精神”自居，精益求精，強調(diào)制造的精準和質(zhì)量，這也是日本半導體材料實力強大的一個重要原因。

長期穩(wěn)定的合作關(guān)系：半導體企業(yè)在選擇解決方案和供應商時非常謹慎，不輕易更換合作伙伴。日本半導體企業(yè)經(jīng)過多年的努力和優(yōu)秀表現(xiàn)，與其他企業(yè)建立了長期穩(wěn)定的合作關(guān)系，形成了高度綁定的合作模式。這使得其他廠商想要進入這個市場變得非常困難。

整體來看，日本在半導體材料領域地位突出，得益于日本企業(yè)多年來在材料研發(fā)和制造方面的努力，以及長期穩(wěn)定的合作關(guān)系。無論是在光刻膠、掩膜材料、化學機械拋光材料還是其他關(guān)鍵材料和設備方面，日本企業(yè)都展現(xiàn)出了強大的實力和優(yōu)勢。

但當前科技競爭日趨激烈，其他國家和地區(qū)都在不斷加大研發(fā)投入，并逐步取得了在某些特定領域的突破。對此，日本企業(yè)或許尚不能“高枕無憂”，仍需要繼續(xù)保持創(chuàng)新能力，加強國際合作，以應對來自全球的競爭挑戰(zhàn)。