日本老牌 Nikon 正悄悄回歸晶片製造領域力戰 ASML
在光學史中，Nikon 這個品牌一直以生產精密鏡頭與專業相機而聞名全球；但在半導體設備領域，這家公司亦曾經同樣站上過世界的巔峰。只是在過去二十年裡，ASML 以極紫外光（EUV）設備壟斷全球市場後，Nikon 被迫退出先進製程的賽道，只剩下 DUV（深紫外光）設備與特殊應用市場。然而，近年來全球地緣政治重塑供應鏈，美國、日本與歐盟相繼尋求降低對 ASML 的依賴，晶圓製程開始有著新發展，讓 Nikon 看見重新進入市場的曙光與再度參與晶片製造賽道的機會。這家老牌日本光學巨頭正靜悄悄的回歸世界舞台。本文摘自 Nikon’s Comeback: Japan’s Quiet Return to Chipmakin 影片的重點心得整理。
從巔峰到沉寂：Nikon 被 ASML 擠掉的二十年
上世紀末，Nikon 與 Canon 曾和 ASML 三分天下，共同主導全球 Extreme Ultraviolet (極紫外光微影機 簡稱 EUV） 市場。當時 Nikon 的晶圓步進機（Stepper）與掃描機（Scanner）技術被視為高端製程的標準，其光學系統穩定度領先市場多年。但 EUV 出現後改寫了 Nikon 的命運，投入龐大研發資金的 ASML，以歐洲多國政府的資金與產業整合能力為後盾，最終成功打造出全球唯一可商用的 EUV。成本、產能、供應鏈與專利壁壘的累積，使 Nikon 不得不在 2010 年代後期完全放棄 EUV 開發，轉向成熟製程與特殊應用。
ASML 從追趕者到成為 EUV 霸主
今日的光刻市場呈現強烈對比：ASML 掌握 60 % 以上全球光刻市場份額，在最先進的 EUV（極紫外光刻）領域更是占有 100 % 壟斷地位。
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晶圓製程中，使用 248 奈米或 193 奈米光的深紫外光刻技術幾十年來一直是業界主力技術。仍然廣泛用於汽車晶片、物聯網設備以及日常電子產品，Nikon、佳能和 ASML 等公司提供的設備服務於 28 至 90 奈米範圍內的節點。但為了將電晶體尺寸進一步縮小到 7 奈米及以下，業界轉向了極紫外光刻（EUV）。大約在 2018 年，EUV 使用 13.5 奈米波長的光，需要特殊的雷射和真空系統來蝕刻極其精細的特徵。EUV已成為最先進邏輯晶片的黃金標準。
ASML 是唯一一家能夠大規模生產 EUV 設備的公司，每台設備的成本可能在 1.5 億美元到 3.5 億美元以上，這些龐大的設備使得摩爾定律得以延續，將數十億個電晶體整合到一小片矽片上。如今，全球半導體格局深受 EUV 微影技術的影響。 ASML 的 EUV 微影設備被台積電、三星和英特爾用於製造速度最快的處理器。Nikon 和 Canon 曾經佔據主導地位，如今主要為老節點和特殊市場提供 DUV光刻設備。這有點像是技術上的跨越。Nikon 完善了上一代技術，而 ASML 則憑藉一項風險極高的新技術實現了跨越式發展，並獲得了豐厚的回報。
ASML 的 EUV 掃描設備售價動輒 1.5～3.5 億美元，耗電量可供小型社區使用，仍讓台積電、三星與英特爾競相採購，因為 EUV 是 7 奈米以下製程不可或缺的核心。反觀 Nikon，在 2008 年推出一台實驗性 EUV 設備後便停止研發，2017 年起其高階光刻業務急速萎縮，ASML 在浸沒式 DUV 市場的市佔率甚至突破 90 %。
Nikon 的逆襲
表面看似大局已定，但 Nikon 的命運在 2025 年迎來轉折， Nikon 正以另一條路悄悄卷土重來。世界對先進晶片的需求，使得 EUV 光刻技術不可或缺。這就是為什麼 ASML 的股票近年來飆升的原因。那麼，奈米壓印光刻技術又如何呢？傳統的奈米壓印微影技術，無論是 DUV 或 EUV，都是利用光線透過透鏡將電路圖案投射到晶圓上。
Nikon 並未嘗試正面挑戰 ASML 的 EUV 壟斷，而是轉向兩個被主流市場忽略但成長迅速的領域：
- 先進晶片封裝（Advanced Packaging）
- 奈米壓印光刻（Nanoimprint Lithography, 簡稱 NIL）
這兩個領域，是 ASML 未形成絕對優勢的戰場，也是 Nikon 的精密工程與大面積曝光技術最能發揮的地方。
戰略反攻 1：跨向先進封裝的 DSP 100 後端光刻機
AI 晶片、Chiplet、3D 堆疊讓封裝的重要性急遽提升。封裝線越來越像另一層光刻，需要微米甚至亞微米的高解析度、大於 300 mm 晶圓的巨大面板與高吞吐量。Nikon 在 2025 年推出 DSP 100 數位光刻系統，具備：
- 支援 600 × 600 mm 面板（300mm 晶圓面積的 9 倍）
- 1 μm 線寬 / ±0.3 μm 對準誤差
- 採用 Nikon FPD 技術 × 半導體光刻的混合架構
DSP 100 專為後段製程量身打造，正滿足晶片組、AI 加速器、HPC 封裝快速成長的需求。
戰略反攻 2：奈米壓印光刻（NIL）挑戰 EUV 成本地獄
NIL 技術並非使用光學投影，而是以奈米模具直接「壓印」電路圖案到晶圓上，就像印鈔或模具，一步即可完成圖案的物理壓印。
其優點巨大：
- 成本可能僅為 EUV 的 40 %
- 耗電量僅為 EUV 的 10 %
- 不受光學衍射極限束縛，理論上可低於 10 nm
- 適合 NAND、DRAM 等重複性高的記憶體製程
佳能已在 2023 推出可達 14 nm 的 NIL 設備，並與鎧俠合作測試 10 nm 能力。Nikon 也正投入此領域，市場期待日本雙雄能在此形成新標準。
NIL (Nanoimprint Lithography) 可能改變遊戲規則
不需 1.5 億美元的 EUV，不需巨大光源與鏡面系統，也能製造次 10 奈米晶片。對新興晶片製造國、預算有限的晶圓廠，是前所未見的機會。奈米壓印設備的成本可能只有極紫外光刻系統的 40 %左右，而耗電量僅為極紫外光刻系統的 10 %左右。具體來說，如果一台極紫外光刻工具的成本約為 1.5 億美元，功耗為 1 兆瓦，那麼一台奈米壓印工具的成本可能約為 6000 萬美元，功耗為 100 千瓦。這些都是巨大的降低。
為什麼 Nikon 的新戰略現在如此重要？半導體產業正處於一個轉折點。 EUV 技術進一步發展的成本和複雜性正在飆升，新一代高 NA EUV 設備單價將超過 3 億美元。同時，越來越多的方法正在興起。企業不再一味追求單晶片尺寸的不斷縮小，而是著眼於晶片組和先進的封裝技術透過將多個晶片組合在一個封裝中（例如微型電路板）來不斷提升效能。人工智慧 (AI) 和物聯網 (IoT) 的成長同時推動高階晶片的強烈需求。隨著地緣政治格局的變化，各國希望提升國內晶片產能，人們渴望找到以 ASML 為中心的替代方案， Nikon 這時掌握到了契機。
Nikon 並非要徹底取代 EUV 技術，而是當業界正尋求不同解決方案時，開創出一個全新的藍海。Nikon 正悄悄的重返舞台，在全球晶圓半導體供應鏈中再度扮演關鍵角色。
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