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作为日本的老牌电子巨头，佳能在相机领域成绩斐然，其光刻机业务同样不容小觑。今年年初，运营了 32 年的佳能珠海工厂关闭，即便在巅峰时期，该厂也曾占据佳能全球卡片数码相机一半的产量。然而到了下半年，处于业务收缩阶段的佳能却做出一个重大决策，宣布投资 500 亿日元（约合 25 亿人民币）新建半导体设备工厂。以 2021 年的数据为例，佳能光刻机的平均价格约为 7857 万。去年，佳能总计销售了 140 台光刻机，此次不仅要将产能提高两倍，还计划研制一种名为 NIL 的低成本高端设备，意图在全球高端光刻机市场占据一席之地。毕竟，一台最基础的 EUV 光刻机价格超过 1 亿元，且还是美元计价。
当前，全球半导体产业正处于周期底部，就连长期供不应求的台积电也准备在今年关闭 4 台 EUV 光刻机，并鼓励员工多休息，各晶圆厂对于扩产以及购买光刻机的意愿大幅降低。在此背景下，佳能增加光刻机产能，原因何在？
佳能扩产，意在中国
其一，尽管全球产能过剩，但中国芯片产业仍在扩张，对光刻机存在需求。先看中国芯片企业的数量，通过企查查搜索芯片相关企业，一年内成立的企业有 63017 家，成立 1 – 2 年的企业有 45511 家，成立 2 – 3 年的有 20678 家。虽然中国芯片产业未完全遵循摩尔定律发展，然而企业数量却如同按照摩尔定律般稳步增长。企业数量增多，实力未必能成正比提升，但对光刻机的需求必定会急剧增长。再看企业愿意付出的代价，在 2021 年史无前例的大缺芯时期，一台三十年前佳能的二手光刻机身价暴涨 17 倍，2014 年售价不到 10 万美元，却被炒作至 170 万美元。尽管这台光刻机仅适用于 4 至 8 英寸的晶圆，只能用于 350nm 的技术。
其二，中国光刻机产业的自主化仍有较大差距。目前，要生产 7nm 以下先进芯片制程，极紫外线光刻机（EUV）是必不可少的选项。但在全球范围内，仅有阿斯麦一家具备 EUV 光刻机的生产能力。国内最先进的光刻机来自上海微电子，其最先进的光刻机是一款代号 SSA600/20 的 DUV 设备，只能用于 90nm 芯片的生产，而 90nm 制程是台积电早在两千年前后就已实现量产的技术。所以，处于扩产阶段的中国芯片事业，急需补齐光刻机这块短板。
为什么是佳能？
在全球范围内，能够生产光刻机的企业众多，为何佳能会成为选择之一？最直接的原因是，佳能更容易绕过长臂管辖。全球的光刻机主要分为 EUV 与 DUV 两类。简单来讲，EUV 主要用于 7nm 及更先进的制程，在这个市场中，荷兰的阿斯麦占据主导地位。而在 14nm 以及更成熟的制程中，主要使用 DUV 设备，这一市场由阿斯麦以及日本的佳能、尼康三家瓜分。由于历史因素，阿斯麦在光刻机生产中采用全球分工模式，其核心零部件光源主要来自美国，因此受到美国长臂管辖的影响较大。而日本企业更多采用垂直一体化的生产模式，相对而言受限较小。一边是美国管辖的制约，一边是不断增长的中国市场，佳能自然能做出权衡。
除了政治因素，对佳能来说，借助中国市场实现光刻机产业的“弯道超车”，也是其潜藏的心思。据爆料，佳能计划开发的新一代设备很可能是 2021 年成功研发的米压印光刻（NIL）的升级版。所谓 NIL 技术，是将三维结构的掩膜压在晶圆的感光材料上，同时照射光线完成一次性转印，被视为最具前景的光刻技术之一。与 EUV 相比，NIL 主要有两大优势。其一，NIL 成本更低。大家都知道，EUV 设备堪称吞金巨兽，仅购买价款就超过一台波音客机，且每年耗电量超过一千万度。而 NIL 设备投资仅为 EUV 的 40%，耗电量更是只有 10%。其二，技术更加独立自主。在传统光刻机市场，DUV 实现自主并不罕见，但到了 EUV 阶段，则需要整合美国的光源、德国的镜片、英国的真空腔等全球资源。而 NIL 技术的主要技术及零件来源是日本的佳能、铠侠以及大日本印刷株式会社（DNP），并且早在 2017 年就已在日本三重县四日市的铠侠工厂内开展 NIL 量产研发。所以在技术上，NIL 不受美国长臂管辖的影响。当然，目前这些还只是佳能的官方宣传，且主要应用于存储芯片的生产。
不可忽视的日本半导体实力
一直以来，我们常常将中国芯片产业链的安全与全面国产化划等号。但必须承认，中国芯片产业链安全是分两步走的：第一步，一方面减少对美系设备、美系技术的依赖，另一方面加强全球化合作；第二步，加快芯片设备、软件等上游环节的研发，实现国产化。显然，拉近与包括佳能在内的日本企业的距离，是我们走第一步的关键环节。毕竟，日本企业在半导体产业的实力不容小觑，全球半导体设备 TOP20 供应商中，有 11 家来自日本。
具体来看，在光刻机领域，除佳能外，日本尼康同样是 DUV 领域的代表性企业，在 3D 芯片堆叠的封装光刻机等细分领域表现突出。在芯片制造的其他环节，除去光刻，半导体前 7 道工艺环节按照设备产线投资可分为“三大四小”七个环节，光刻、刻蚀、沉积这三大环节至关重要。其中，刻蚀、沉积设备同样决定着芯片的制程良率，甚至在 7nm 芯片的 DUV 时代，刻蚀机的投入一度超过光刻机，成为采购占比最高的芯片设备。日本的东京电子就是一家在刻蚀到沉积，再到涂布多个领域全面发展的企业，尤其在涂布设备环节，东京电子的市场占有率高达九成，几乎处于垄断地位。从营收来看，东京电子在 2021 年全球半导体设备厂商营收中排名 TOP3，仅次于美国的应用材料和荷兰的 ASML。
在芯片的上游材料方面，日本同样优势明显。例如，在氟聚酰亚胺领域，日本企业的占比高达 90%。而且，日本在 19 种芯片生产必备材料中的 14 种都处于行业领先甚至垄断地位。
关于中国的半导体产业，有一种观点认为中国已成为一座孤立无援的孤岛。但实际情况并非如此。以最近的一个小例子来看，在政客不断施压的当下，今年上海的第五届进博会上，被美国点名的全球大型半导体及设备企业们积极参与：阿斯麦表示，为满足在华业务的增长需求，阿斯麦中国团队人数近年来稳步增加；美籍的英特尔、超威半导体、高通、泛林、科磊等半导体巨头也纷纷亮相，宣称“可推进新一代半导体技术的突破”；最近被美国多次点名限制对中国出口 A100、H100 等高性能芯片的英伟达，更是推出了“中国特制版”先进计算芯片 A800，既符合美国新的出口管制规定，又能满足中国企业对 A100、H100 的部分需求。无疑，在这场复杂的芯片政治中，政客追求权力，企业追求盈利，即便困难重重，企业仍会基于自身利益做出选择。
