В наше время мировым доминантом по части фотолитографов, ключевого оборудования в производстве полупроводников, является голландский ASML. Но так было не всегда: в 80-90 х годах прошлого века именно японский Nikon задавал тон в этом высокотехнологическом оборудовании. Японский производитель стоял у истоков передовой по тем временам фотолитографии глубокого ультрафиолета (DUV), существенно опередив в этом голландского конкурента. Свою первую DUV установку, NSR 1505EX, Nikon выпустил в 1988 году, на три года раньше, чем ASML.
Потом наступила очередь иммерсионной фотолитографии, использующей в качестве дополнительной линзы очищенную воду, подаваемую между линзой и полупроводниковой пластиной. Nikon сделал в этом направлении ряд выдающихся открытий. Выпущенный японцами в 2008 году иммерсионный литограф NSR-S609B стал признанным шедевром своего времени. Недаром ASML и его эксклюзивный поставщик по части оптики, немецкий Carl Zeiss, по сей день выплачивают японской компании немалые деньги за право использовать технологии фотолитографии глубокого ультрафиолета, в том числе иммерсионной, разработанные Nikon.
Но вот выдержать конкурентную борьбу с ASML по части создания самых передовых на сегодня фотолитографов экстремального ультрафиолета (EUV) японская компания не смогла. Бодро включившись в эту гонку в 1998 году, Nikon сошёл с дистанции в 2009, потратив огромное количество времени и денег, оставив ASML возможность в одиночку пожинать лавры монополиста в высокоприбыльной нише EUV фотолитографов. Если кто-либо хочет производить самые передовые чипы для смартфонов или ноутбуков, и тем более высокопроизводительные процессоры искусственного интеллекта, то получить соответствующее фотолитографическое оборудование кроме как у ASML, попросту негде.
Но Nikon от потрясения быстро оправился и начал производить то, что у него получалось лучше всего: фотолитографы глубокого ультрафиолета, как «сухие», так и иммерсионные. Именно Nikon является традиционным поставщиком Intel по части таких машин. К тому же японская микроэлектронная промышленность вполне развитая, хотя она и не ровня тайваньской, представленной мировыми лидерами: TSMC и UMC, напичканными передовыми литографами производства ASML. Но микроэлектроника, работающая по зрелым техпроцессам, — это именно то, что нужно Nikon. Поэтому такие японские производители полупроводников как Renesas, Sony, Rohm, Kioxia, Toshiba, — с удовольствием приобретают оборудование Nikon.
На руку японскому производителю сыграла и набирающая силу микроэлектронная промышленность соседнего Китая. Потребности этой страны в микрочипах огромны, а собственные возможности в выпуске оборудования пока невелики. На сегоднышний день SMEE, китайский лидер по этой части, способен выпускать всего лишь традиционные «сухие» DUV машины, работающие по техпроцессам 90 нм, тогда как Nikon способен предложить всю линейку оборудования от 28 нм. А ведь именно такое оборудование наиболее широко востребовано в производстве силовых микросхем для китайского автопрома.
Генеральный менеджер подразделения полупроводниковой литографии Nikon, Масахиро Морита, подтвердил, что многие китайские компании, специализирующиеся на производстве чипов для автомобильной промышленности, разместили у Nikon ряд заказов на оборудование, позволяющее производить чипы по 28 нм техпроцессу.
В январе 2024 года начались продажи новейшего иммерсионного фотолитографа Nikon NSR-S636E. Другой приоритет — производство первой литографической машины Nikon NSR-2205iL1, предназначенной для «печатания» микрочипов на пластинах из инновационного карбида кремния (SiC). Заводы по производству силовых микрочипов, основанных на этом полупроводниковом материале, возводятся сейчас по всему миру, в Китае в том числе.
Nikon по-прежнему производит фотолитографы по очень «древним» техпроцессам, в том числе i-line на ртутных лампах. А в том же Китае и других странах Юго-Восточной Азии желающих производить простые микросхемы хоть отбавляй. Приятным для японского производителя моментом является то, что под американские антикитайские ограничения до последнего времени попадало только самое передовое оборудование (предназначенное для производства микрочипов по техпроцессам 16 нм и ниже), производимое голландской ASML. И хотя ограничения в отношении Китая продолжают усиливаться, в том числе распространяясь на самые передовые иммерсионные DUV-системы, оказалось, что специализация на более простом оборудовании сыграла японскому производителю на руку.
❗ Для знатоков и любителей микроэлектроники, полупроводниковой промышленности и фотолитографии: заходите в премиум-раздел канала «Фотолитограф».