進博會的裝備技術展區(qū),幾家光學大廠成為一道格外靚麗的風景線,不僅是ASML這種光刻機制造商,還有在供應鏈層級上涉足更上游的佳能、尼康。 我們還特別拍了個“光學大廠”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,涉足的層級和業(yè)務都有區(qū)別。
像佳能這種公司的業(yè)務線相對龐雜,而且很多產品都還很知名,比如說相機、攝影鏡頭、打印機這些消費電子產品。實際上,和芯片與顯示面板制造相關的光刻機、FPD曝光機、OLED蒸鍍機等一眾光學設備產品,這次并未出現(xiàn)在佳能的展臺上,畢竟那都是大件。佳能就這些技術展示了一些下游合作伙伴的產品,比如說折疊屏手機、OLED顯示屏等。 不過有幸我們這次采訪到了佳能光學設備(上海)有限公司董事長兼總經理牧野晶先生,聊了聊佳能的這塊業(yè)務,及佳能眼中半導體與顯示市場的未來。我們將這次采訪分作5個大的問題做個總結:
1.目前佳能公司的光學設備業(yè)務規(guī)模多大?
佳能公司的業(yè)務雖然很多,不過從財報依然能夠相對便捷地梳理出來。從佳能2021財年(截至2021年12月31日)年報來看,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11.2%;營業(yè)利潤(operating profit)2819.18億日元(約合24.51億美元)——同比增幅達到了155.0%,還是相當契合去年行業(yè)的牛市。 這家公司的業(yè)務,從大方向可以分成打印(printing group)、影像(imaging group)、醫(yī)療(medical group)、工業(yè)與其他(industrial and others group)。佳能在消費電子市場最知名的,應該就是打印機和成像設備了——后者包括單反、無反相機、攝影鏡頭、網絡攝像頭、多媒體投影機等。 而我們最為關心的光刻機、蒸鍍機這類設備屬于其中的“工業(yè)與其他”。從2021年的營收情況來看,佳能的這項業(yè)務占到整個佳能公司營收的大約15.5%。該業(yè)務具體的產品包括了半導體光刻機、FPD曝光機、OLED顯示制造設備、真空薄膜沉積設備、die鍵合機等。其實佳能這家公司超過一半的營收都來自打印業(yè)務;成像業(yè)務的營收份額在18.6%。 2021年報中,佳能提到存儲與邏輯芯片制造商,對于半導體光刻設備的需求很旺盛;當時FPD顯示曝光設備需求也相當強勁——畢竟2021年主要還是沉浸在LCD面板的瘋狂漲價潮中,即便從Q4顯示行業(yè)已經開始面臨周期性衰退——而且衰退速度還非常之快,前不久國際電子商情就有過詳細報道。
至少在2021年,佳能的業(yè)務線是全線看漲的。其中工業(yè)與其他板塊的營收5457.42億日元,同比增長18.2%?;诜喊雽w產業(yè)的供應鏈比較長,即便當前整個電子產業(yè)大趨勢出現(xiàn)衰退,上游的設備供應商業(yè)績仍然非常好。即便看佳能2022 Q3季報,這個業(yè)務板塊當季仍然有18.5%的增長。 如果從全球區(qū)域市場來看,佳能最大的市場在美洲,其次是歐洲、亞太地區(qū),以及日本本國市場——這種營收分布在過去這些年還是相對穩(wěn)定的。只不過這是整個佳能公司的情況,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說從2020年開始,中國(包含中國臺灣)就已經是佳能顯示制造設備最大的市場,“相對來說,我們FPD面板制造行業(yè)都集中在亞洲地區(qū)。在亞洲,中國所占份額和比重是最高的,不管是曝光機還是蒸鍍機。”牧野晶說。 基于此前LCD面板漲價潮,實際上去年曾有過一段時間,京東方的面板營收超過了Samsung Display。加上主要的LCD面板制造商都在大陸和臺灣,這種情況也比較容易預期。
2.佳能現(xiàn)在的光刻機是什么水平?
我們也詢問了,用佳能光刻機以后,foundry廠所能達成的最高工藝水平。牧野晶告訴我們佳能的KrF光源設備,波長248nm,“對應到最小極限線寬是90nm”。不過佳能還有一些應用新技術、更精密的設備,后文會有提及。 就應用于半導體制造方向,佳能在今年進博會上介紹的,是自家的i-line和KrF光刻機——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。比如FPA-5520iV半導體i-line步進式光刻機也做晶圓級封裝——主要針對一些多die封裝過程中,比如SiP封裝的substrate里面走線的RDL層;3D封裝中我們經常聽到的TSV硅通孔。這些部分也需要微米、亞微米級別的線寬,自然就需要光刻機參與。 還有像是FPA-3030i5a面向的是8英寸及以下尺寸晶圓的光刻機,當代碳化硅、氮化鎵器件制造需要用到;以及FPA-3030EX6這種KrF光刻機,支持模擬芯片制造;FPA-6300ES6a則更多用于大規(guī)模生產DRAM、閃存等存儲設備(也支持各類傳感器、微處理器制造)。
牧野晶說光刻機的應用遠不僅限在數(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。材質上有差異,對于光刻機的要求也就不一樣。在這個領域,我們就有很多解決方案。”“還有在半導體制造后端的先進封裝,這部分對光刻機的需求也很高,我們在這方面就有很多的應用?!蹦烈熬дf,“more than Moore還有很多廣泛的應用。在這些領域內,佳能會更新產品線,滿足客戶需求,相信我們的市場會越來越大?!?其實從佳能提供的這些光刻機種類,也很容易理解,佳能光刻機業(yè)務的營收潛力巨大;尤其是在節(jié)能、減碳的大趨勢下——這對半導體整個產業(yè)而言都是營收增長點,尤其一些功率器件。 相關半導體光刻機的部分,這次佳能于進博會期間介紹的技術和產品,有兩點是我們認為格外值得一提的。 首先是近期佳能在推一個叫Lithography Plus的半導體光刻機解決方案平臺。佳能在介紹中說是基于技術積淀、海量制造數(shù)據(jù),“在提升設備維護運轉率的同時,能夠實現(xiàn)半導體制造工藝的優(yōu)化,通過技術與數(shù)據(jù)優(yōu)勢,提升光刻機的生產效率”。 聽起來頗有點“計算光刻”的意思,雖然不清楚有沒有應用AI之類的技術。牧野晶說,這一平臺的功能很多,像是“針對工廠復數(shù)臺設備,比如8臺、10臺,可以做設備統(tǒng)一管理。”“簡單總結:按照目的來分類,一個目的是提高生產性能,另一個目的是提高良率;從生產線角度,則做到一是讓設備不要有故障,另一個是即使發(fā)生故障也能讓設備很快恢復,最終做到讓設備維持運作的狀態(tài)時間越來越長?!?縮減客戶停機時間或盡可能不停機,似乎是各類設備制造商一直以來的目標,尤其是此類精密設備。而在提升良率的部分,“光刻機的菜單里面有很多參數(shù),有些參數(shù)需要做精細調整?!蹦烈熬дf,“把參數(shù)調好,才能發(fā)揮設備100%的效力。當然這也不光是設備的問題,還和材料和其他周邊相關?!倍鳯ithography Plus的存在就是解決這些問題的,基于過往經驗和大量數(shù)據(jù)的匯總,“我們會給客戶提供推薦,通過這個平臺告訴客戶做這樣的產品、可能這樣設定比較好,能節(jié)省客戶很多的時間?!?另外值得一提的是,佳能在做一種“納米壓印”光刻技術——達成光刻的方法和“光學曝光完全不一樣”,“類似于蓋章,沒有復雜的光學元器件”,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,“reticle上面是多少納米,壓在晶圓上面就是多少納米”;同時,“納米壓印的圖案每一層都一次壓印成形,不像傳統(tǒng)光刻會用到SADP/SAQP(多重曝光)等復雜工藝”。 其特點在于制造成本更低,而且耗電量也遠低于EUV光刻機。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行多重曝光,又如何達成更小的pitch;不過牧野晶說,當前這類設備還沒有到量產階段,但“我們相信如果這個設備能夠成功量產的話,將具有革新意義,壓倒性地降低邏輯電路生產成本”。 “這個設備目前還在做量產評價,目前十幾納米已經成功實現(xiàn)?!薄拔覀兿嘈艑硎悄軌蜃龅降?。”
3.面對半導體光刻機供不應求的市場現(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。”牧野晶說,“原因之一當然和產能有關。另一個原因是光刻機生產需要很多零部件。目前這些零部件的供給也存在問題?!?“我們造光刻機,生產能力和零部件有關;同時也和我們自己有關,比如制造場所、員工數(shù)量夠不夠等?!?“不過前一陣日本那邊也有新聞報道,我們的半導體光刻機工廠有擴產計劃?!边@應該是10月份的一則消息,當時佳能宣布要投資超過500億日元在日本新建一座半導體設備工廠,目標是將半導體設備產能提升一倍。據(jù)說這是佳能21年來首次擴大光刻機生產線。 “計劃是在2025年投產。關于光刻機部品、零部件相關的問題,我們在和供貨商溝通交流,希望能夠加快供貨的速度?!蹦烈熬П硎荆巴瑫r我們還在想辦法,實現(xiàn)部品零部件供應商的多樣化,以前只有一兩家供貨的,現(xiàn)在去找第三家、第四家?!?/p>
4.作為FPD曝光機和OLED蒸鍍機供應商,佳能如何看待顯示行業(yè)寒冬?
相較于半導體光刻機,顯示面板設備其實更能算作佳能主場。尤其OLED蒸鍍機——從市場份額來看,應當還沒有敵手;而曝光機市場,則基本與尼康長期保持對半分。進博會期間,佳能也介紹了幾款面向8代和6代基板的FPD曝光機,以及來自Canon Tokki的OLED真空蒸鍍機的相關產業(yè)設備應用。 顯示面板的上游制造設備市場和半導體制造還是不大一樣的,比如說佳能雖然和尼康對半切分FPD曝光機市場,但兩家的技術路線也大相徑庭。牧野晶說佳能的FPD曝光設備目前用的是MPA(Mirror Projection)方式,“是反射式的等倍投影”;技術特點在于“不會有拼接曝光產生的顯像不良影響,能夠實現(xiàn)大規(guī)模生產效率”;“一次性曝光的高生產性和高品質的顯示性能,是佳能的優(yōu)點”。 而在OLED蒸鍍機方面,牧野晶介紹說其核心技術特點在于“蒸鍍技術是高真空環(huán)境下實現(xiàn)的。因此在真空環(huán)境下,Tokki蒸鍍機所擁有的長時間生產穩(wěn)定性、高精度對位性能、高精度真空搬送性能和蒸鍍性能,都是Canon Tokki的核心技術所在”。
對于顯示行業(yè)正面臨周期性下滑的問題,“我個人對于這個市場的觀點是,因為顯示面板市場需求是周期性的,一個新產品出來以后,到市場達到飽和,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)律波動的。”牧野晶說,“我們對這個市場未來狀況仍保持樂觀態(tài)度?!?“因為顯示產品本身的特性,是隨著新產品出現(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,尺寸變大帶來新的需求。OLED電視也已經開始進入人們視野;還包括新形態(tài)的手機,采用折疊屏、卷曲屏,也帶來了更多新的市場需求?!蹦烈熬д劦剑斑@其中,我們特別看好OLED面板的應用,我相信它能引領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。未來應用場景會有大的突破?!薄斑€有像是車載市場的需求”,“OLED特性帶來新產品形態(tài),我們認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,他們的生產稼動率也呈現(xiàn)出成長態(tài)勢?!?/p>
5.對中國未來的市場怎么看?
“我在中國負責光刻機業(yè)務已經17、18年了。在這個過程里,也和中國市場、中國客戶之間形成了非常良好的合作伙伴關系?!蹦烈熬дf,“這其中佳能的客戶有中國企業(yè),也有在中國市場的韓國、歐美企業(yè)?!?看中國未來5年的市場,就行業(yè)本身,“我覺得不管是半導體還是顯示相關的,我都堅信這個市場的成長是切實、肯定的?!薄帮@示面板市場暫時在下滑、半導體市場應用方向之一的智能手機銷量也有些低迷,但這都只是和去年非常好的市場表現(xiàn)做對比。整體上來看,我覺得成長趨勢是不會變的?!?/p>
“半導體市場里,普通消費者了解CPU、存儲產品比較多。但半導體應用其實是非常廣泛的,比如電源管理、各種傳感器、通信等。這些都是潛在增長點?!比绫疚牡谝徊糠炙?,這些也都是佳能光刻機當前覆蓋的下游市場。 而“從中國國家的潛能角度來看,中國人口眾多,是非常大的市場?,F(xiàn)在中國經濟也在發(fā)展階段,大家都有能力消費中高端產品了?!蹦烈熬Э偨Y說,“對我們來說,我們的認知是這個市場會一直往上增長。而現(xiàn)在的市場,只是在增長過程中的一些調整而已?!??
編輯:黃飛
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