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3.3 佳能(Canon)在近接式微影與早期掃描機(Scanner)上的突破與分庭抗禮#

另一家百年光學企業的半路轉身#

Canon(佳能)同樣是相機光學起家——1937 年創立,以光學與精密機械聞名,1970 年代轉入半導體曝光設備。Canon 與 Nikon 同屬東京光學圈,卻發展出與 Nikon 不一樣的技術路線。

Canon 的第一把武器:近接式(Proximity)曝光#

1970 年代,Canon 先以近接式光刻機進入市場:

  • 從接觸式演進:wafer 與 mask 間距以微米級自動控制(FPA 系列的初期產品);
  • 成本低、結構簡單,成為日本中低階晶片廠的經濟型主力;
  • 1978 年前後的 Canon FPA 系列等——近接式曝光在中低線寬(3–5μm)的日本國內市場非常受歡迎。

這條路線的意義:

  • Canon 把「低成本、高可靠」變成品牌特色,在 contact/proximity 市場逐步超越美國 Karl Suss 等小廠;
  • 近接式技術的利基市場至今仍然存活——在封裝、MEMS、LED、低成本成熟製程中都有其位置。

老二戰略與步進機的突圍#

1980 年代,步進機市場已由 Nikon 主導——Canon 選擇「老二戰略」:

  1. 不在最高階的精密市場硬拼,以性價比切入美國中型 fab 與後進國家市場;
  2. 在新光源上不再「跟隨 Nikon」——Canon 利用自己的相機光學底子,自行設計 i-line 鏡組,逐步把技術底盤完全掌握;
  3. 1980 年代末,Canon 與 Nikon 形成互相牽制的雙強格局——日本兩強合計掌握世界步進機約 85–90%。

掃描式轉型的先驅#

當代先進微影的標準架構是「掃描式(scanner)」——mask 與 wafer 反向同步掃描,以狹縫曝光方式完成每個 die:

  • Canon 較早探索掃描投影概念,1990 年代中後期推出掃描式機型(FPA 系列);
  • Canon 相關的先發優勢來自近接式結構帶來的精密運動控制經驗;
  • 1990 年代末 Canon 在掃描式路線上與 Nikon 的差距縮小,是 1990s 兩強市場競爭最激烈的時期。

Canon 與 Nikon 的市場纏鬥(1990s)#

年代 Nikon Canon
1986 約 60% 約 30%
1992 約 50% 約 35%
1998 約 40–45% 約 30%

同源異化的結果#

Canon 與 Nikon 都在東京的光學人才圈累積能力,但 1990 年代末兩家採用不同的商業設計:

  • Nikon:固守高階路線、重成像品質;
  • Canon:更強調客戶服務與「快而省」;
  • 兩者都在 1990 年代末面臨 ASML 的崛起——「浸潤式」與「EUV」兩場戰役在 2000 年代重創了日系(詳見第 6 章)。

小結#

Canon 的故事講述了一個「非主流戰略」的勝利:在王座已被 Nikon 佔據的情況下,Canon 以「近接式+老二戰略+在成熟製程的深耕」三位一體,在全球微影市場找到了自己的席位。但真正的戲劇(浸潤式、EUV)是由一家歐洲小公司改寫——那是第五、六章的主題。