尼康和佳能放弃EUV开发 | AI生成和翻译
问题：尼康和佳能曾主导深紫外（DUV）光刻技术，但在花费了数十亿美元后，由于无法达到预期良率而放弃了极紫外（EUV）技术开发——这个说法有多准确？
回答：
这个说法大体准确，但在放弃的具体原因和成本规模上存在一些细微差别。尼康和佳能确实在1990年代和2000年代初期主导了DUV光刻技术，在193纳米ArF（氟化氩）及更早的KrF系统等波长工具方面占据了显著的市场份额。然而，它们都退出了EUV开发——尼康退出得更为彻底，佳能则更早——原因在于无法克服的技术障碍，包括低良率、不可靠的光源以及不断升级的研发费用（全行业共计达数十亿美元）。这为ASML垄断EUV铺平了道路，而EUV现在对于7纳米以下芯片的生产至关重要。
历史背景
- DUV主导地位: 在1980年代至2000年代，尼康和佳能曾一度控制了光刻市场80%以上的份额，在DUV工艺（低至约65纳米节点）的步进扫描工具方面表现出色。例如，尼康是英特尔的关键供应商，而佳能则专注于更广泛的半导体设备。
- 转向EUV: EUV（13.5纳米波长）有望将摩尔定律推向DUV的极限之外，但它需要真空操作、多层反射镜（没有透镜）和基于等离子体的光源——这比DUV复杂得多。早期的EUV联盟，如日本的EUVA（涉及尼康和佳能）和美国主导的EUV-LLC，从1990年代就开始探索这项技术。
它们为何放弃
- 技术挑战和良率: EUV最大的问题是功率输出（最初的光源仅能产生几瓦，但需要数百瓦才能实现可行的吞吐量）和缺陷率，导致原型机的良率低于50%——这对于大批量生产（HVM）是不可接受的。污染、薄膜（保护膜）故障和套刻精度进一步侵蚀了良率。
- 成本: 到2010年，全行业的EUV研发费用超过100亿至150亿美元，仅尼康就投资了约10亿至20亿美元用于alpha/beta工具（2007年交付给Selete和英特尔的EUV1/EUV2原型机）。佳能早期在EUV上投入了数亿美元，但更早地调整了重心。不断上涨的工具成本（每台1亿美元以上）和资金短缺（2008年金融危机加剧了这一问题）使其难以为继。
- 时间线:
- 佳能: 在向Selete交付了一个小视场研发工具后，于2006年左右停止了主要的EUV工作。他们于2004年转向纳米压印光刻（NIL），理由是EUV的风险。
- 尼康: 2009年推迟了beta工具的交付，并于2011年完全退出，理由是“成本不断上升”以及无法实现2012年的发货目标。他们曾短暂探索电子束光刻作为替代方案，但最终也放弃了。
- 知识产权障碍: 美国能源部通过EUV-LLC的许可制度偏袒ASML（并收购了SVG Lithography），使得尼康和佳能无法完全获取基础知识产权——这部分是为了对抗日本的市场主导地位。这使得它们落后多年。
后果与ASML的崛起
ASML凭借英特尔/三星的资助（超过70亿美元），在经历了20多年的延迟后坚持不懈，于2017年交付了首批HVM EUV工具。如今，ASML的EUV收入远超竞争对手；尼康/佳能仅占整个光刻市场的不到10%，专注于中低端DUV和佳能的NIL等替代方案（NIL声称运营成本更低10倍，但良率仍滞后）。
简而言之，数十亿美元的投入产生了原型机，但未能产生生产工具——这证实了该故事良率导致失败的核心主张。这一事件凸显了战略性押注（ASML的坚持）和地缘政治（知识产权控制）如何重塑了半导体供应链。
参考文献：
- 极端紫外光刻 - 维基百科
- 追溯极端紫外光刻的出现 - CSET政策简报
- 据称尼康正在推迟EUV光刻开发 - EDN
- 光刻机领域逆袭者 - 36氪
- ASML：你可能从未听说过的最成功的科技公司 - Tech Monitor