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全线扩产仍供不应求,光刻机被抢疯了

日期:2026-10-24    阅读数:0

一周前,全球光刻机龙头ASML在第三季度财报中披露,客户对2027年、2028年的设备需求已超过现有扩产计划,甚至开始询问2029年、2030年的供货。公司计划明年将低数值孔径EUV和浸没式DUV产能各提高30%,并探索让后年的增幅超过30%。与此同时,与主要客户的定价谈判已经完成,部分关键产品将提价。

10月21日,佳能披露增产计划,明年半导体光刻设备的产量最高将接近今年的两倍。就在前一天,尼康宣布启动更高精度数字光刻设备的研发,继续布局先进封装市场。

而在产业链上游,通快预计,新财年EUV业务订单和收入均将实现两位数增长;JSR用于金属氧化物光刻胶最终生产工序的韩国工厂,也于9月底竣工。

扩产与提价接踵而至,光刻产业的新一轮投资热潮将延伸到哪里?

扩产不只发生在EUV

佳能将利用去年建成的宇都宫新厂等设施,落实明年的增产计划。负责产业设备业务的武石洋明在10月21日的采访中表示,不仅中国台湾、韩国和中国大陆,全球多地的半导体厂商都在推进投资,相关需求可能延续到2028年。佳能的i线光刻机用于存储和功率器件的部分制造工序,这些市场的扩产也在增加设备需求。

在先进后道光刻领域,佳能的设备询价从2025年中开始急增。公司近期披露,计划到2029年将这类设备的产能较2026年提高50%,并继续开发大尺寸基板产品。随着封装面积扩大,芯片之间的连接线路也要在更大范围内制造,佳能在提高供货能力的同时,还要让设备处理更大的基板,才能接住客户后续扩产。

在晶圆制造端,美光10月21日公布了下一步DRAM工艺安排:引入EUV的1γ工艺已进入量产,下一代1δ计划于2027年下半年放量。ASML预计,今年面向存储客户的设备销售额将增长约75%,面向逻辑客户的增幅约为10%。公司在解释存储业务增长时,明确提到了客户扩产,以及先进DRAM工艺中EUV使用增加这两项动力。

ASML预计今年低数值孔径EUV产出约65台;浸没式DUV原本计划减产,如今也将交付目标调整到与上年相当的水平。要继续扩大供应,公司还需调整现有厂房空间、缩短装配和测试时间。其埃因霍温新园区首期预计2029年投入使用,近期增产仍主要依靠现有设施。

在接单方面,ASML已陆续收到2028年的订单,但对2029年、2030年的采购意向,暂未接受正式订单。公司需要先汇总各家客户的需求,再对照自身届时能够提供的产能安排分配,避免过早向部分客户承诺供货,挤占其他长期客户的份额。

ASML第三季度包含服务及现场选件的存量设备业务收入约33亿欧元,比指引高出约4亿欧元,超出的部分主要来自升级需求。客户通过升级已安装的设备提高处理能力,不必先增加同等规模的厂房空间,就能获得新增晶圆产能。

2027年初,ASML还计划少量推出NXE:3800F,将每小时晶圆处理量从上一代的230片提高到260片;下一代关键层浸没式DUV设备也将把这一指标提高到330片。对客户而言,多买机器与让每台机器加工更多晶圆,正成为同时推进的扩产方案。

这些新机和升级产品,也进入了ASML的新一轮定价安排。公司已与主要客户完成谈判,称此次提价主要针对高端量产产品,升级产品的价格也会随之调整,影响将在2027年部分体现、2028年充分体现,未公布统一涨幅。客户需要比较交付时间、升级支出和新增晶圆产出,设备单价只是其中一项。

尼康、佳能寻找新突破

10月13日,尼康公布数字光刻设备DSP-110,计划2027年4月发售。去年7月,公司已开始接受DSP-100的订单,将半导体曝光技术与平板显示用的多镜头技术结合起来,进入后道光刻设备市场。

这类设备面对的是大型中介层和多层封装基板。多颗芯片放进同一封装之后,芯片之间需要更密集的连接线路,封装面积也在扩大,曝光设备必须兼顾布线精度和大面积加工。尼康把既有的精密曝光与大面积曝光能力用到这一市场,争取的是封装厂的投资,不必先与EUV争夺前道纳米级晶体管制造工序。

DSP-110采用无掩模数字光刻,不必为每套线路图形制作实体光掩模,能够处理大尺寸方形基板,同时支持300 mm晶圆。封装厂调整线路设计时,可以减少制作新掩模的准备环节;设备对不同基板规格的支持,也为客户后续调整封装生产方案留出余地。

新机的线宽和间距分辨率为1.5 μm,在510 mm×515 mm基板条件下,每小时可处理72片,比前代提高约40%。值得注意的是,前代分辨率为1.0 μm。尼康这次重新设计光学系统,优先提高生产速度,并扩大允许焦点偏移的范围,使设备更容易适应不同基板的表面条件。

如果当前产品的布线要求能够满足,提高每小时产出就有助于降低加工成本。未来需要更细线路时,DSP-110还可以更换光学系统,升级到1.0 μm。

10月20日,尼康进一步宣布,启动0.5 μm数字光刻系统研发,并获得日本新能源产业技术综合开发机构的项目支持。新项目面向先进封装的大面积、高精度曝光需求,目标是把不同层线路的对准误差控制在±0.15 μm以内,为现有产品指标的一半。尼康尚未给出这一项目的上市时间表。在提高现有设备生产速度的同时,公司也在为下一步更密集的封装布线开发产品。

在扩大现有光刻设备供应之外,佳能还在推进面向晶圆制造的纳米压印技术。10月1日,公司披露,自2023年推出纳米压印设备以来,采用设备的客户正进行量产线优化的最后调整。工程师在此次访谈中介绍了设备进入客户现场后,需要处理的具体问题。

纳米压印把带有电路图形的模板直接压在晶圆表面的树脂上,转移出所需图案。省去复杂投影曝光的同时,接触过程带来了颗粒污染、模板损伤等问题。芯片由多层结构叠加而成,各层图形还必须准确对齐,单次压印出细小线路并不足以完成量产。

佳能工程师提到,方形模板处理圆形晶圆边缘时,接触容易不稳定。团队不仅要调整压印过程,还要考虑后续刻蚀等步骤对图形的影响。一位负责系统控制的工程师则介绍,为达到量产时要求的图形转移精度,团队分析了一个多月的数据,找到细微误差的根源,再通过硬件改进解决。

佳能还需要与集团内企业共同改进模板清洗等配套设备,延长模板寿命,将维护开支纳入客户的成本核算。纳米压印的推进已经超出单机性能展示,进入整线配合阶段。不过,公司尚未公布这些客户的量产规模、良率和正式投产时间,后续设备采购仍要看客户导入后的实际运行结果。

上游配套加快布局

10月15日,德国通快公布截至今年6月底的财年业绩,EUV业务收入达到7.91亿欧元,同比增长9.2%,高于公司整体0.2%的增幅。通快为ASML供应高功率驱动激光器,激光击中锡滴形成等离子体,进而产生曝光所需的极紫外光。

在最新年报中,通快介绍了新一代MK5高功率激光器。除了性能,它强调的是更快安装和更稳定运行:通过模块化设计、更多传感器及诊断系统,维修人员可以更快找到故障,缩短停机时间。对一座正在增加晶圆产出的工厂,光源能否持续工作,与光刻机的标称处理速度同样重要。

通快预计,2026/27财年EUV业务订单和收入都将实现两位数增长。随着客户提高晶圆产出,光源供应商也要同时跟进设备交付和现场维护。

JSR的动作则落在材料供应上。9月30日竣工的韩国梧仓工厂,承担金属氧化物光刻胶,也就是MOR的最终生产工序。公司希望借此加强当地制造和质量保证,更快响应韩国主要客户的需求。

这项建设在2024年公布时,JSR就将韩国主要客户考虑采用MOR作为投资背景,并计划2026年启动运营。如今,工厂建设推进到竣工,客户导入所需的本地供应条件也向前迈了一步。生产环节提前布局,使材料企业能够跟随晶圆厂的新工艺开发准备供货,但客户实际采用的节点和规模仍未披露。

光刻胶负责把曝光形成的图形保留下来,材料反应会影响线路边缘是否平整,以及相邻线路会不会意外连在一起。JSR在同日发布的年度报告中指出,不同客户的工艺和设备条件,需要材料供应商分别配合。把生产、质量保证和技术支持放到客户附近,目的不仅是缩短运输距离,也包括更快处理现场问题。

JSR计划到2030年度,将电子材料业务收入扩大到2025年度的1.7倍,并继续把光刻材料作为主要增长动力。韩国工厂是公司加强亚洲生产和客户配合的一个动作。在芯片厂确定新工艺、准备放量的过程中,材料企业需要提前进入开发和验证,才能争取后续量产带来的持续供货。

面向更远期的工艺演进,ASML与蔡司研究人员在10月发表的论文中,提出了数值孔径至少为0.75的Hyper NA系统概念,高于目前高数值孔径EUV系统的0.55。研究目标之一,是尽可能沿用现有光源、掩模和设备制造基础设施。双方尚未承诺将这一方案投入生产,现阶段仍是下一代系统的研发准备。

结语

前道曝光、封装布线和材料配套,都在承接客户的新投入。现有设备升级已带来当期收入,新机扩产、产品发售和新工艺导入则各有进度。光刻产业的增长空间在扩大,但厂商能否把投入变成持续收入,还取决于交付、量产验证和稳定供货。

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