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                2020光阴刻机市场范围及市场开展远景剖析

                2020-05-03 21:44泉源:半导体同盟
                导读:《2020-2026年中国光刻机财产运营近况及开展远景剖析陈诉》数据表现:光刻机分为无掩模光刻机和有掩模光刻机。

                一、光刻设置装备摆设是完成先辈制程的要害设置装备摆设

                光刻机使用普遍,包罗IC前道光刻机、用于封装的后道光刻机以及用于LED范畴及面板范畴的光刻机等等。封装光刻机关于光刻的精度要求低于前道光刻要求,面板光刻机与IC前道光刻机工艺相比技能精度也更低,普通为微米级。IC前道光刻机技能最为庞大,光刻工艺是IC制造的中心关键,应用光刻技能可以将掩模版上的芯片电路图转移到硅片上。光刻机是一种投影曝光零碎,包罗光源、光学镜片、瞄准零碎等。在制造进程中,经过投射光束,穿过掩膜板和光学镜片照射涂敷在基底上的光敏性光刻胶,颠末显影后可以将电路图终极转移到硅晶圆上。

                光刻工艺步调单一

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                EUV光刻机设置装备摆设非常庞大

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                智研征询公布的《2020-2026年中国光刻机财产运营近况及开展远景剖析陈诉》数据表现:光刻机分为无掩模光刻机和有掩模光刻机。无掩模光刻机可分为电子束直写光刻机、离子束直写光刻机、激光直写光刻机。电子束直写光刻机可以用于高辨别率掩模版以及集成电路原型验证芯片等的制造,激光直写光刻机普通是用于小批量特定芯片的制造。有掩模光刻机分为打仗/靠近式光刻机和投影式光刻机。打仗式光刻和靠近式光刻机呈现的时期较早,投影光刻机技能愈加先辈,图形比例不需求为1:1,减低了掩膜板制造本钱,现在在先辈制程中普遍运用。随着曝光光源的改良,光刻机工艺技能节点不时减少。

                现在开始进的光刻机来自ASML的EUV光刻机,接纳13.5nm光源,最小可以完成7nm的制程。此设置装备摆设的开辟难度更高,运用条件更庞大现在只要ASML攻破此项技能。由于一切物质吸取EUV辐射,用于搜集光(搜集器),调理光束(照冥具)和图案转移(投影光学器件)的光学器件必需运用高功能钼硅多层反射镜,而且必需包容整个光学途径在近真空情况中,整个设置装备摆设非常庞大。

                光刻机阅历了五代开展

                光刻机阅历了五代开展

                -

                光源

                波长(nm)

                范例

                制程(nm)

                第一代

                g-line

                436

                打仗靠近式

                800-250

                第二代

                i-line

                365

                打仗靠近式

                800-250

                第三代

                KrF

                248

                扫描投影式

                180-130

                第四代

                ArF

                193

                浸没步进式

                45-22

                步进投影式

                130-65

                第五代

                EUV

                13.5

                极紫外式

                7月22日

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                芯片尺寸的减少以及功能的提拔依赖于光刻技能的开展。光刻设置装备摆设光源波长的进一步减少将推进先辈制程的开展,进而低落芯片功耗以及减少芯片的尺寸。高精度EUV光刻机的运用将使die和wafer的本钱进一步减小,但是设置装备摆设自身本钱也会增长。

                光刻机剖析度是决议芯片集成度的要害要素

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                应用高端光刻机完成的先辈制程可以进一步低落芯片尺寸和本钱

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                先辈制程开展使得晶体管本钱低落但是光刻机价钱不时增高

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                现在光刻工艺是IC制造中最要害也是最庞大步调,光刻机是现在本钱最高的半导体设置装备摆设,光刻工艺也是制造中占用工夫比最大的步调。其约占晶圆消费线设置装备摆设本钱30%,占芯片制造工夫40%-50%。以光刻机行业龙头ASML为例,其研发投入每年在10亿欧元左右,而且逐年增长。高端EUV价钱不时攀升。2018年单台EUV均匀售价1.04亿欧元,较2017年单台均匀售价增长4%。而在2018年一季度和第四序的售价更是高达1.16亿欧元。

                光刻机是半导体制造产线中的高投入型设置装备摆设

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                光刻设置装备摆设龙头ASML研发投入出现增长趋向(单元:亿欧元)

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                光刻机价钱出现上升趋向

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                二、光刻机市场空间宽广,上下端市场格式悬殊

                1、光刻机市场龙头会合,中低端市场宽广竞争剧烈

                光刻机设置装备摆设市场龙头会合,EUV光刻机被ASML把持。环球光刻机出货量99%会合在ASML,尼康和佳能。此中ASML份额最高,到达67.3%,且把持了高端EUV光刻机市场。ASML技能先辈离不开高投入,其研发用度率一直维持在15%-20%,远高于Nikon和Canon。

                光刻机厂商市场份额

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                三大光刻机设置装备摆设巨擘市场份额变革状况

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                ASML研发用度率最高

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                ASML技能先辈

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                ASML在高端EUV、ArFi、ArF机型市场占据率不时提拔。2017年ASML上述三种机型出货量总计为101台,市场份额占比为78.29%,到2018年ASML出货量增长到120台,市场份额约90%。2018年ASML共出货224台光刻机,较2017年198年添加26台,增长13.13%。Nikon2018年度(非财年)光刻机共出货106台,半导体用光刻机出货36台,同比增长33.33%,面板(FPD)用光刻机出货70台。2018年Canon光刻机出货183台,同比增1.6%。半导体用光刻机出货达114台,增长62.85%。但是次要是i-line、KrF两个低端机台出货,其面板(FPD)用光刻机出货69台。

                IC前道光刻机国产化严峻缺乏。现在国际光刻机处于技能抢先的是上海微电子,其开始进的ArF光源光刻机节点为90nm,中国企业技能全体较为落伍,在先辈制程方面与外洋厂商仍有较大差距。

                ASML出货量逐年上升

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                2018年三大光刻机巨擘各种光刻机出货量状况(单元:台)

                2018年三大光刻机巨擘各种光刻机出货量状况(单元:台)

                -

                ASML

                NIKON

                CANON

                半导体用光刻机

                EUV

                18

                0

                114

                ArFi

                86

                5

                ArF

                16

                9

                KrF

                78

                5

                i-line

                26

                17

                面板用光刻机

                -

                0

                70

                69

                总计

                -

                224

                106

                183

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                Nikon和Canon现在在高端市场技能与ASML相差甚远简直完全加入市场,Canon也加入了ArF光源光刻机研发与贩卖,将其业务重点会合于中低端光刻机市场,包罗封装光刻机、LED光刻机以及面板光刻机等,与庞大的IC前道制造相比,工艺要求和技能壁垒较低。

                在先辈封装与MEMS中的光刻技能

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                中低端光刻机出货量不时上升

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                封装光刻机技能不时开展,新技能不时涌现。与前端地区相干。翘曲处置以及异质资料对光刻技能组成了宏大应战。别的,一些MEMS制造设置装备摆设需求准确的层层瞄准,步进和掩模瞄准器是现在大批量制造中运用的两种次要光刻技能。激光间接成像(LDI)和激光烧蚀等新的光刻技能也不时涌现。

                中低端光刻机需求量不时增长,市场竞争加剧。2015-2020年先辈封装、MEMS以及LED光刻机出货量将继续增长,估计到2020年总数将超越250台/年。中低端市场的不时增长次要受先辈封装的推进,随着步进技能开展,2015年到2020年先辈封装光刻设置装备摆设出货量年复合增长率到达15%。MEMS光刻市场次要受害于IC前道制造光刻机的反复运用与改装。中低端光刻机市场范围的不时扩展和绝对于前道制造较低的技能壁垒,竞争者数量较多,现在尼康与佳能是中低端市场两大龙头。

                光刻机中低端市场竞争者较多

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                2、半导体产线晋级为光刻设置装备摆设带来更大需求

                晶圆尺寸变大和制程减少将使产线所需的设置装备摆设数目加大,功能要求变高。12寸晶圆产线中所需的光刻机数目相较于8寸晶圆产线将进一步上升,先辈制程的开展将进一步提拔关于光刻机功能的要求。随着财产转移和建厂潮的推进和边沿需求改进,光刻设置装备摆设市场将不时增长。到2025年环球光刻设置装备摆设市场范围估量将到达4.917亿美元;从2017年到2025年的复合年增长率将到达为15.8%。

                12寸晶圆产线需求的光刻设置装备摆设更多

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                光刻机市场范围不时增长

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                光刻机
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