進(jìn)博會(huì)的裝備技術(shù)展區(qū),幾家光學(xué)大廠成為一道格外靚麗的風(fēng)景線,不僅是ASML這種光刻機(jī)制造商,還有在供應(yīng)鏈層級(jí)上涉足更上游的佳能、尼康。 我們還特別拍了個(gè)“光學(xué)大廠”的圖集,匯聚了包括ASML、佳能、蔡司、尼康等參展企業(yè)——雖然這些企業(yè)如果單就電子行業(yè)來看,涉足的層級(jí)和業(yè)務(wù)都有區(qū)別。
像佳能這種公司的業(yè)務(wù)線相對(duì)龐雜,而且很多產(chǎn)品都還很知名,比如說相機(jī)、攝影鏡頭、打印機(jī)這些消費(fèi)電子產(chǎn)品。實(shí)際上,和芯片與顯示面板制造相關(guān)的光刻機(jī)、FPD曝光機(jī)、OLED蒸鍍機(jī)等一眾光學(xué)設(shè)備產(chǎn)品,這次并未出現(xiàn)在佳能的展臺(tái)上,畢竟那都是大件。佳能就這些技術(shù)展示了一些下游合作伙伴的產(chǎn)品,比如說折疊屏手機(jī)、OLED顯示屏等。 不過有幸我們這次采訪到了佳能光學(xué)設(shè)備(上海)有限公司董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理牧野晶先生,聊了聊佳能的這塊業(yè)務(wù),及佳能眼中半導(dǎo)體與顯示市場(chǎng)的未來。我們將這次采訪分作5個(gè)大的問題做個(gè)總結(jié):
1.目前佳能公司的光學(xué)設(shè)備業(yè)務(wù)規(guī)模多大?
佳能公司的業(yè)務(wù)雖然很多,不過從財(cái)報(bào)依然能夠相對(duì)便捷地梳理出來。從佳能2021財(cái)年(截至2021年12月31日)年報(bào)來看,這家公司全年凈銷售額(net sales)3.5134萬億日元(約合305.51億美元),同比增長(zhǎng)11.2%;營(yíng)業(yè)利潤(rùn)(operating profit)2819.18億日元(約合24.51億美元)——同比增幅達(dá)到了155.0%,還是相當(dāng)契合去年行業(yè)的牛市。 這家公司的業(yè)務(wù),從大方向可以分成打?。╬rinting group)、影像(imaging group)、醫(yī)療(medical group)、工業(yè)與其他(industrial and others group)。佳能在消費(fèi)電子市場(chǎng)最知名的,應(yīng)該就是打印機(jī)和成像設(shè)備了——后者包括單反、無反相機(jī)、攝影鏡頭、網(wǎng)絡(luò)攝像頭、多媒體投影機(jī)等。 而我們最為關(guān)心的光刻機(jī)、蒸鍍機(jī)這類設(shè)備屬于其中的“工業(yè)與其他”。從2021年的營(yíng)收情況來看,佳能的這項(xiàng)業(yè)務(wù)占到整個(gè)佳能公司營(yíng)收的大約15.5%。該業(yè)務(wù)具體的產(chǎn)品包括了半導(dǎo)體光刻機(jī)、FPD曝光機(jī)、OLED顯示制造設(shè)備、真空薄膜沉積設(shè)備、die鍵合機(jī)等。其實(shí)佳能這家公司超過一半的營(yíng)收都來自打印業(yè)務(wù);成像業(yè)務(wù)的營(yíng)收份額在18.6%。 2021年報(bào)中,佳能提到存儲(chǔ)與邏輯芯片制造商,對(duì)于半導(dǎo)體光刻設(shè)備的需求很旺盛;當(dāng)時(shí)FPD顯示曝光設(shè)備需求也相當(dāng)強(qiáng)勁——畢竟2021年主要還是沉浸在LCD面板的瘋狂漲價(jià)潮中,即便從Q4顯示行業(yè)已經(jīng)開始面臨周期性衰退——而且衰退速度還非常之快,前不久國(guó)際電子商情就有過詳細(xì)報(bào)道。
至少在2021年,佳能的業(yè)務(wù)線是全線看漲的。其中工業(yè)與其他板塊的營(yíng)收5457.42億日元,同比增長(zhǎng)18.2%?;诜喊雽?dǎo)體產(chǎn)業(yè)的供應(yīng)鏈比較長(zhǎng),即便當(dāng)前整個(gè)電子產(chǎn)業(yè)大趨勢(shì)出現(xiàn)衰退,上游的設(shè)備供應(yīng)商業(yè)績(jī)?nèi)匀环浅:?。即便看佳?022 Q3季報(bào),這個(gè)業(yè)務(wù)板塊當(dāng)季仍然有18.5%的增長(zhǎng)。 如果從全球區(qū)域市場(chǎng)來看,佳能最大的市場(chǎng)在美洲,其次是歐洲、亞太地區(qū),以及日本本國(guó)市場(chǎng)——這種營(yíng)收分布在過去這些年還是相對(duì)穩(wěn)定的。只不過這是整個(gè)佳能公司的情況,其工業(yè)與其他板塊的銷售情況就不得而知了。牧野晶在接受采訪時(shí)說從2020年開始,中國(guó)(包含中國(guó)臺(tái)灣)就已經(jīng)是佳能顯示制造設(shè)備最大的市場(chǎng),“相對(duì)來說,我們FPD面板制造行業(yè)都集中在亞洲地區(qū)。在亞洲,中國(guó)所占份額和比重是最高的,不管是曝光機(jī)還是蒸鍍機(jī)?!蹦烈熬дf。 基于此前LCD面板漲價(jià)潮,實(shí)際上去年曾有過一段時(shí)間,京東方的面板營(yíng)收超過了Samsung Display。加上主要的LCD面板制造商都在大陸和臺(tái)灣,這種情況也比較容易預(yù)期。
2.佳能現(xiàn)在的光刻機(jī)是什么水平?
我們也詢問了,用佳能光刻機(jī)以后,foundry廠所能達(dá)成的最高工藝水平。牧野晶告訴我們佳能的KrF光源設(shè)備,波長(zhǎng)248nm,“對(duì)應(yīng)到最小極限線寬是90nm”。不過佳能還有一些應(yīng)用新技術(shù)、更精密的設(shè)備,后文會(huì)有提及。 就應(yīng)用于半導(dǎo)體制造方向,佳能在今年進(jìn)博會(huì)上介紹的,是自家的i-line和KrF光刻機(jī)——面向各種類型的芯片,而且不僅是狹義的芯片制造,也包括一些現(xiàn)代化的封裝技術(shù)。比如FPA-5520iV半導(dǎo)體i-line步進(jìn)式光刻機(jī)也做晶圓級(jí)封裝——主要針對(duì)一些多die封裝過程中,比如SiP封裝的substrate里面走線的RDL層;3D封裝中我們經(jīng)常聽到的TSV硅通孔。這些部分也需要微米、亞微米級(jí)別的線寬,自然就需要光刻機(jī)參與。 還有像是FPA-3030i5a面向的是8英寸及以下尺寸晶圓的光刻機(jī),當(dāng)代碳化硅、氮化鎵器件制造需要用到;以及FPA-3030EX6這種KrF光刻機(jī),支持模擬芯片制造;FPA-6300ES6a則更多用于大規(guī)模生產(chǎn)DRAM、閃存等存儲(chǔ)設(shè)備(也支持各類傳感器、微處理器制造)。
牧野晶說光刻機(jī)的應(yīng)用遠(yuǎn)不僅限在數(shù)字芯片制造的尖端工藝上?!跋裉蓟柽@種化合物基板,就和主流硅基晶圓不同。材質(zhì)上有差異,對(duì)于光刻機(jī)的要求也就不一樣。在這個(gè)領(lǐng)域,我們就有很多解決方案。”“還有在半導(dǎo)體制造后端的先進(jìn)封裝,這部分對(duì)光刻機(jī)的需求也很高,我們?cè)谶@方面就有很多的應(yīng)用?!蹦烈熬дf,“more than Moore還有很多廣泛的應(yīng)用。在這些領(lǐng)域內(nèi),佳能會(huì)更新產(chǎn)品線,滿足客戶需求,相信我們的市場(chǎng)會(huì)越來越大?!?其實(shí)從佳能提供的這些光刻機(jī)種類,也很容易理解,佳能光刻機(jī)業(yè)務(wù)的營(yíng)收潛力巨大;尤其是在節(jié)能、減碳的大趨勢(shì)下——這對(duì)半導(dǎo)體整個(gè)產(chǎn)業(yè)而言都是營(yíng)收增長(zhǎng)點(diǎn),尤其一些功率器件。 相關(guān)半導(dǎo)體光刻機(jī)的部分,這次佳能于進(jìn)博會(huì)期間介紹的技術(shù)和產(chǎn)品,有兩點(diǎn)是我們認(rèn)為格外值得一提的。 首先是近期佳能在推一個(gè)叫Lithography Plus的半導(dǎo)體光刻機(jī)解決方案平臺(tái)。佳能在介紹中說是基于技術(shù)積淀、海量制造數(shù)據(jù),“在提升設(shè)備維護(hù)運(yùn)轉(zhuǎn)率的同時(shí),能夠?qū)崿F(xiàn)半導(dǎo)體制造工藝的優(yōu)化,通過技術(shù)與數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì),提升光刻機(jī)的生產(chǎn)效率”。 聽起來頗有點(diǎn)“計(jì)算光刻”的意思,雖然不清楚有沒有應(yīng)用AI之類的技術(shù)。牧野晶說,這一平臺(tái)的功能很多,像是“針對(duì)工廠復(fù)數(shù)臺(tái)設(shè)備,比如8臺(tái)、10臺(tái),可以做設(shè)備統(tǒng)一管理?!薄昂?jiǎn)單總結(jié):按照目的來分類,一個(gè)目的是提高生產(chǎn)性能,另一個(gè)目的是提高良率;從生產(chǎn)線角度,則做到一是讓設(shè)備不要有故障,另一個(gè)是即使發(fā)生故障也能讓設(shè)備很快恢復(fù),最終做到讓設(shè)備維持運(yùn)作的狀態(tài)時(shí)間越來越長(zhǎng)?!?縮減客戶停機(jī)時(shí)間或盡可能不停機(jī),似乎是各類設(shè)備制造商一直以來的目標(biāo),尤其是此類精密設(shè)備。而在提升良率的部分,“光刻機(jī)的菜單里面有很多參數(shù),有些參數(shù)需要做精細(xì)調(diào)整。”牧野晶說,“把參數(shù)調(diào)好,才能發(fā)揮設(shè)備100%的效力。當(dāng)然這也不光是設(shè)備的問題,還和材料和其他周邊相關(guān)。”而Lithography Plus的存在就是解決這些問題的,基于過往經(jīng)驗(yàn)和大量數(shù)據(jù)的匯總,“我們會(huì)給客戶提供推薦,通過這個(gè)平臺(tái)告訴客戶做這樣的產(chǎn)品、可能這樣設(shè)定比較好,能節(jié)省客戶很多的時(shí)間?!?另外值得一提的是,佳能在做一種“納米壓印”光刻技術(shù)——達(dá)成光刻的方法和“光學(xué)曝光完全不一樣”,“類似于蓋章,沒有復(fù)雜的光學(xué)元器件”,不是通過圖案mask(掩模板)后微縮曝光,而是一種“等比例”的技術(shù),“reticle上面是多少納米,壓在晶圓上面就是多少納米”;同時(shí),“納米壓印的圖案每一層都一次壓印成形,不像傳統(tǒng)光刻會(huì)用到SADP/SAQP(多重曝光)等復(fù)雜工藝”。 其特點(diǎn)在于制造成本更低,而且耗電量也遠(yuǎn)低于EUV光刻機(jī)。雖然我們不清楚這種等比例的光刻,掩模板究竟要怎么做;而且其原理決定不能進(jìn)行多重曝光,又如何達(dá)成更小的pitch;不過牧野晶說,當(dāng)前這類設(shè)備還沒有到量產(chǎn)階段,但“我們相信如果這個(gè)設(shè)備能夠成功量產(chǎn)的話,將具有革新意義,壓倒性地降低邏輯電路生產(chǎn)成本”。 “這個(gè)設(shè)備目前還在做量產(chǎn)評(píng)價(jià),目前十幾納米已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)?!薄拔覀兿嘈艑硎悄軌蜃龅降?。”
3.面對(duì)半導(dǎo)體光刻機(jī)供不應(yīng)求的市場(chǎng)現(xiàn)狀,佳能是怎么做的?
“無法按照客戶希望的交期來供貨,這是事實(shí)?!蹦烈熬дf,“原因之一當(dāng)然和產(chǎn)能有關(guān)。另一個(gè)原因是光刻機(jī)生產(chǎn)需要很多零部件。目前這些零部件的供給也存在問題?!?“我們?cè)旃饪虣C(jī),生產(chǎn)能力和零部件有關(guān);同時(shí)也和我們自己有關(guān),比如制造場(chǎng)所、員工數(shù)量夠不夠等?!?“不過前一陣日本那邊也有新聞報(bào)道,我們的半導(dǎo)體光刻機(jī)工廠有擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃?!边@應(yīng)該是10月份的一則消息,當(dāng)時(shí)佳能宣布要投資超過500億日元在日本新建一座半導(dǎo)體設(shè)備工廠,目標(biāo)是將半導(dǎo)體設(shè)備產(chǎn)能提升一倍。據(jù)說這是佳能21年來首次擴(kuò)大光刻機(jī)生產(chǎn)線。 “計(jì)劃是在2025年投產(chǎn)。關(guān)于光刻機(jī)部品、零部件相關(guān)的問題,我們?cè)诤凸┴浬虦贤ń涣?,希望能夠加快供貨的速度?!蹦烈熬П硎?,“同時(shí)我們還在想辦法,實(shí)現(xiàn)部品零部件供應(yīng)商的多樣化,以前只有一兩家供貨的,現(xiàn)在去找第三家、第四家。”
4.作為FPD曝光機(jī)和OLED蒸鍍機(jī)供應(yīng)商,佳能如何看待顯示行業(yè)寒冬?
相較于半導(dǎo)體光刻機(jī),顯示面板設(shè)備其實(shí)更能算作佳能主場(chǎng)。尤其OLED蒸鍍機(jī)——從市場(chǎng)份額來看,應(yīng)當(dāng)還沒有敵手;而曝光機(jī)市場(chǎng),則基本與尼康長(zhǎng)期保持對(duì)半分。進(jìn)博會(huì)期間,佳能也介紹了幾款面向8代和6代基板的FPD曝光機(jī),以及來自Canon Tokki的OLED真空蒸鍍機(jī)的相關(guān)產(chǎn)業(yè)設(shè)備應(yīng)用。 顯示面板的上游制造設(shè)備市場(chǎng)和半導(dǎo)體制造還是不大一樣的,比如說佳能雖然和尼康對(duì)半切分FPD曝光機(jī)市場(chǎng),但兩家的技術(shù)路線也大相徑庭。牧野晶說佳能的FPD曝光設(shè)備目前用的是MPA(Mirror Projection)方式,“是反射式的等倍投影”;技術(shù)特點(diǎn)在于“不會(huì)有拼接曝光產(chǎn)生的顯像不良影響,能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)效率”;“一次性曝光的高生產(chǎn)性和高品質(zhì)的顯示性能,是佳能的優(yōu)點(diǎn)”。 而在OLED蒸鍍機(jī)方面,牧野晶介紹說其核心技術(shù)特點(diǎn)在于“蒸鍍技術(shù)是高真空環(huán)境下實(shí)現(xiàn)的。因此在真空環(huán)境下,Tokki蒸鍍機(jī)所擁有的長(zhǎng)時(shí)間生產(chǎn)穩(wěn)定性、高精度對(duì)位性能、高精度真空搬送性能和蒸鍍性能,都是Canon Tokki的核心技術(shù)所在”。
對(duì)于顯示行業(yè)正面臨周期性下滑的問題,“我個(gè)人對(duì)于這個(gè)市場(chǎng)的觀點(diǎn)是,因?yàn)轱@示面板市場(chǎng)需求是周期性的,一個(gè)新產(chǎn)品出來以后,到市場(chǎng)達(dá)到飽和,然后下行,這是周期性規(guī)律——這么多年來顯示行業(yè)都是這樣規(guī)律波動(dòng)的?!蹦烈熬дf,“我們對(duì)這個(gè)市場(chǎng)未來狀況仍保持樂觀態(tài)度?!?“因?yàn)轱@示產(chǎn)品本身的特性,是隨著新產(chǎn)品出現(xiàn)帶來新的需求。比如以前電視主流尺寸是32寸、40寸,然后出現(xiàn)了65寸、75寸的電視機(jī),尺寸變大帶來新的需求。OLED電視也已經(jīng)開始進(jìn)入人們視野;還包括新形態(tài)的手機(jī),采用折疊屏、卷曲屏,也帶來了更多新的市場(chǎng)需求?!蹦烈熬д劦剑斑@其中,我們特別看好OLED面板的應(yīng)用,我相信它能引領(lǐng)未來新顯示器件的變革?!?“OLED越做越薄,可以做柔性的、可撓的或者透明的。未來應(yīng)用場(chǎng)景會(huì)有大的突破。”“還有像是車載市場(chǎng)的需求”,“OLED特性帶來新產(chǎn)品形態(tài),我們認(rèn)為是很值得被期待的。而且我們從合作伙伴和客戶的布局來看,他們的生產(chǎn)稼動(dòng)率也呈現(xiàn)出成長(zhǎng)態(tài)勢(shì)?!?/p>
5.對(duì)中國(guó)未來的市場(chǎng)怎么看?
“我在中國(guó)負(fù)責(zé)光刻機(jī)業(yè)務(wù)已經(jīng)17、18年了。在這個(gè)過程里,也和中國(guó)市場(chǎng)、中國(guó)客戶之間形成了非常良好的合作伙伴關(guān)系。”牧野晶說,“這其中佳能的客戶有中國(guó)企業(yè),也有在中國(guó)市場(chǎng)的韓國(guó)、歐美企業(yè)?!?看中國(guó)未來5年的市場(chǎng),就行業(yè)本身,“我覺得不管是半導(dǎo)體還是顯示相關(guān)的,我都堅(jiān)信這個(gè)市場(chǎng)的成長(zhǎng)是切實(shí)、肯定的?!薄帮@示面板市場(chǎng)暫時(shí)在下滑、半導(dǎo)體市場(chǎng)應(yīng)用方向之一的智能手機(jī)銷量也有些低迷,但這都只是和去年非常好的市場(chǎng)表現(xiàn)做對(duì)比。整體上來看,我覺得成長(zhǎng)趨勢(shì)是不會(huì)變的?!?/p>
“半導(dǎo)體市場(chǎng)里,普通消費(fèi)者了解CPU、存儲(chǔ)產(chǎn)品比較多。但半導(dǎo)體應(yīng)用其實(shí)是非常廣泛的,比如電源管理、各種傳感器、通信等。這些都是潛在增長(zhǎng)點(diǎn)?!比绫疚牡谝徊糠炙?,這些也都是佳能光刻機(jī)當(dāng)前覆蓋的下游市場(chǎng)。 而“從中國(guó)國(guó)家的潛能角度來看,中國(guó)人口眾多,是非常大的市場(chǎng)?,F(xiàn)在中國(guó)經(jīng)濟(jì)也在發(fā)展階段,大家都有能力消費(fèi)中高端產(chǎn)品了?!蹦烈熬Э偨Y(jié)說,“對(duì)我們來說,我們的認(rèn)知是這個(gè)市場(chǎng)會(huì)一直往上增長(zhǎng)。而現(xiàn)在的市場(chǎng),只是在增長(zhǎng)過程中的一些調(diào)整而已。” ?
編輯:黃飛
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