日本老牌 Nikon 正悄悄回归晶片制造领域力战 ASML

在光学史中，Nikon 这个品牌一直以生产精密镜头与专业相机而闻名全球；但在半导体设备领域，这家公司亦曾经同样站上过世界的巅峰。只是在过去二十年里，ASML 以极紫外光（EUV）设备垄断全球市场后，Nikon 被迫退出先进制程的赛道，只剩下 DUV（深紫外光）设备与特殊应用市场。然而，近年来全球地缘政治重塑供应链，美国、日本与欧盟相继寻求降低对 ASML 的依赖，晶圆制程开始有着新发展，让 Nikon 看见重新进入市场的曙光与再度参与晶片制造赛道的机会。这家老牌日本光学巨头正静悄悄的回归世界舞台。本文摘自 Nikon’s Comeback: Japan’s Quiet Return to Chipmakin 影片的重点心得整理。

从巅峰到沉寂：Nikon 被 ASML 挤掉的二十年

上世纪末，Nikon 与 Canon 曾和 ASML 三分天下，共同主导全球 Extreme Ultraviolet (极紫外光微影机 简称 EUV） 市场。当时 Nikon 的晶圆步进机（Stepper）与扫描机（Scanner）技术被视为高端制程的标准，其光学系统稳定度领先市场多年。但 EUV 出现后改写了 Nikon 的命运，投入庞大研发资金的 ASML，以欧洲多国政府的资金与产业整合能力为后盾，最终成功打造出全球唯一可商用的 EUV。成本、产能、供应链与专利壁垒的累积，使 Nikon 不得不在 2010 年代后期完全放弃 EUV 开发，转向成熟制程与特殊应用。

ASML 从追赶者到成为 EUV 霸主

今日的光刻市场呈现强烈对比：ASML 掌握 60 % 以上全球光刻市场份额，在最先进的 EUV（极紫外光刻）领域更是占有 100 % 垄断地位。

晶圆制程中，使用 248 奈米或 193 奈米光的深紫外光刻技术几十年来一直是业界主力技术。仍然广泛用于汽车晶片、物联网设备以及日常电子产品，Nikon、佳能和 ASML 等公司提供的设备服务于 28 至 90 奈米范围内的节点。但为了将电晶体尺寸进一步缩小到 7 奈米及以下，业界转向了极紫外光刻（EUV）。大约在 2018 年，EUV 使用 13.5 奈米波长的光，需要特殊的雷射和真空系统来蚀刻极其精细的特征。EUV已成为最先进逻辑晶片的黄金标准。

ASML 是唯一一家能够大规模生产 EUV 设备的公司，每台设备的成本可能在 1.5 亿美元到 3.5 亿美元以上，这些庞大的设备使得摩尔定律得以延续，将数十亿个电晶体整合到一小片矽片上。如今，全球半导体格局深受 EUV 微影技术的影响。 ASML 的 EUV 微影设备被台积电、三星和英特尔用于制造速度最快的处理器。Nikon 和 Canon 曾经占据主导地位，如今主要为老节点和特殊市场提供 DUV光刻设备。这有点像是技术上的跨越。Nikon 完善了上一代技术，而 ASML 则凭借一项风险极高的新技术实现了跨越式发展，并获得了丰厚的回报。

ASML 的 EUV 扫描设备售价动辄 1.5～3.5 亿美元，耗电量可供小型社区使用，仍让台积电、三星与英特尔竞相采购，因为 EUV 是 7 奈米以下制程不可或缺的核心。反观 Nikon，在 2008 年推出一台实验性 EUV 设备后便停止研发，2017 年起其高阶光刻业务急速萎缩，ASML 在浸没式 DUV 市场的市占率甚至突破 90 %。

Nikon 的逆袭

表面看似大局已定，但 Nikon 的命运在 2025 年迎来转折， Nikon 正以另一条路悄悄卷土重来。世界对先进晶片的需求，使得 EUV 光刻技术不可或缺。这就是为什么 ASML 的股票近年来飙升的原因。那么，奈米压印光刻技术又如何呢？传统的奈米压印微影技术，无论是 DUV 或 EUV，都是利用光线透过透镜将电路图案投射到晶圆上。

Nikon 并未尝试正面挑战 ASML 的 EUV 垄断，而是转向两个被主流市场忽略但成长迅速的领域：

先进晶片封装（Advanced Packaging）

奈米压印光刻（Nanoimprint Lithography, 简称 NIL）

这两个领域，是 ASML 未形成绝对优势的战场，也是 Nikon 的精密工程与大面积曝光技术最能发挥的地方。

战略反攻 1：跨向先进封装的 DSP 100 后端光刻机

AI 晶片、Chiplet、3D 堆叠让封装的重要性急遽提升。封装线越来越像另一层光刻，需要微米甚至亚微米的高解析度、大于 300 mm 晶圆的巨大面板与高吞吐量。Nikon 在 2025 年推出 DSP 100 数位光刻系统，具备：

支援 600 × 600 mm 面板（300mm 晶圆面积的 9 倍）

1 μm 线宽 / ±0.3 μm 对准误差

采用 Nikon FPD 技术 × 半导体光刻的混合架构

DSP 100 专为后段制程量身打造，正满足晶片组、AI 加速器、HPC 封装快速成长的需求。

战略反攻 2：奈米压印光刻（NIL）挑战 EUV 成本地狱

NIL 技术并非使用光学投影，而是以奈米模具直接「压印」电路图案到晶圆上，就像印钞或模具，一步即可完成图案的物理压印。

其优点巨大：

成本可能仅为 EUV 的 40 %

耗电量仅为 EUV 的 10 %

不受光学衍射极限束缚，理论上可低于 10 nm

适合 NAND、DRAM 等重复性高的记忆体制程

佳能已在 2023 推出可达 14 nm 的 NIL 设备，并与铠侠合作测试 10 nm 能力。Nikon 也正投入此领域，市场期待日本双雄能在此形成新标准。

NIL (Nanoimprint Lithography) 可能改变游戏规则

不需 1.5 亿美元的 EUV，不需巨大光源与镜面系统，也能制造次 10 奈米晶片。对新兴晶片制造国、预算有限的晶圆厂，是前所未见的机会。奈米压印设备的成本可能只有极紫外光刻系统的 40 %左右，而耗电量仅为极紫外光刻系统的 10 %左右。具体来说，如果一台极紫外光刻工具的成本约为 1.5 亿美元，功耗为 1 兆瓦，那么一台奈米压印工具的成本可能约为 6000 万美元，功耗为 100 千瓦。这些都是巨大的降低。

为什么 Nikon 的新战略现在如此重要？半导体产业正处于一个转折点。 EUV 技术进一步发展的成本和复杂性正在飙升，新一代高 NA EUV 设备单价将超过 3 亿美元。同时，越来越多的方法正在兴起。企业不再一味追求单晶片尺寸的不断缩小，而是着眼于晶片组和先进的封装技术透过将多个晶片组合在一个封装中（例如微型电路板）来不断提升效能。人工智慧 (AI) 和物联网 (IoT) 的成长同时推动高阶晶片的强烈需求。随着地缘政治格局的变化，各国希望提升国内晶片产能，人们渴望找到以 ASML 为中心的替代方案， Nikon 这时掌握到了契机。

Nikon 并非要彻底取代 EUV 技术，而是当业界正寻求不同解决方案时，开创出一个全新的蓝海。Nikon 正悄悄的重返舞台，在全球晶圆半导体供应链中再度扮演关键角色。

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