2023光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研 半導(dǎo)體是光刻機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一

• 黃文玉 2023年8月3日 來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng) 1079 69
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光刻機(jī)又名：掩模對(duì)準(zhǔn)曝光機(jī)，曝光系統(tǒng)，光刻系統(tǒng)等，是制造芯片的核心裝備。它采用類(lèi)似照片沖印的技術(shù)，把掩膜版上的精細(xì)圖形通過(guò)光線的曝光印制到硅片上。

2023年8月3日，大族激光在互動(dòng)平臺(tái)稱，公司自主研發(fā)的光刻機(jī)主要用于分立器件的部分加工環(huán)節(jié)，目前，接近式光刻機(jī)已投入市場(chǎng)，步進(jìn)式光刻機(jī)已啟動(dòng)用戶優(yōu)化。

光刻機(jī)又名：掩模對(duì)準(zhǔn)曝光機(jī)，曝光系統(tǒng)，光刻系統(tǒng)等，是制造芯片的核心裝備。它采用類(lèi)似照片沖印的技術(shù)，把掩膜版上的精細(xì)圖形通過(guò)光線的曝光印制到硅片上。曝光機(jī)是生產(chǎn)大規(guī)模集成電路的核心設(shè)備，制造和維護(hù)需要高度的光學(xué)和電子工業(yè)基礎(chǔ)，世界上只有少數(shù)廠家掌握。因此曝光機(jī)價(jià)格昂貴，通常在3千萬(wàn)至5億美元。

光刻機(jī)一般根據(jù)操作的簡(jiǎn)便性分為三種，手動(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng)A 手動(dòng)：指的是對(duì)準(zhǔn)的調(diào)節(jié)方式，是通過(guò)手調(diào)旋鈕改變它的X軸，Y軸和thita角度來(lái)完成對(duì)準(zhǔn)，對(duì)準(zhǔn)精度可想而知不高了;B 半自動(dòng)：指的是對(duì)準(zhǔn)可以通過(guò)電動(dòng)軸根據(jù)CCD的進(jìn)行定位調(diào)諧;C 自動(dòng)： 指的是 從基板的上載下載，曝光時(shí)長(zhǎng)和循環(huán)都是通過(guò)程序控制，自動(dòng)光刻機(jī)主要是滿足工廠對(duì)于處理量的需要。

制造高精度的對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)需要具有近乎完美的精密機(jī)械工藝，這也是國(guó)產(chǎn)光刻機(jī)望塵莫及的技術(shù)難點(diǎn)之一，許多美國(guó)德國(guó)品牌光刻機(jī)具有特殊專(zhuān)利的機(jī)械工藝設(shè)計(jì)。例如Mycro N&Q光刻機(jī)采用的全氣動(dòng)軸承設(shè)計(jì)專(zhuān)利技術(shù)，有效避免軸承機(jī)械摩擦所帶來(lái)的工藝誤差。對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)另外一個(gè)技術(shù)難題就是對(duì)準(zhǔn)顯微鏡。為了增強(qiáng)顯微鏡的視場(chǎng)，許多高端的光刻機(jī)，采用了LED照明。

光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局分析

光刻機(jī)的品牌眾多，根據(jù)采用不同技術(shù)路線的可以歸納成如下幾類(lèi)：高端的投影式光刻機(jī)可分為步進(jìn)投影和掃描投影光刻機(jī)兩種，分辨率通常七納米至幾微米之間，高端光刻機(jī)號(hào)稱世界上最精密的儀器，世界上已有1.2億美金一臺(tái)的光刻機(jī)。高端光刻機(jī)堪稱現(xiàn)代光學(xué)工業(yè)之花，其制造難度之大，全世界只有少數(shù)幾家公司能夠制造。國(guó)外品牌主要以荷蘭ASML(鏡頭來(lái)自德國(guó))，日本Nikon(intel曾經(jīng)購(gòu)買(mǎi)過(guò)Nikon的高端光刻機(jī))和日本Canon三大品牌為主。

光刻機(jī)行業(yè)屬于明顯的寡頭壟斷格局，前三供應(yīng)商(荷蘭阿斯麥、日本佳能、日本尼康)占據(jù)絕大多數(shù)市場(chǎng)份額。從營(yíng)收來(lái)看，尼康占比84%，佳能占比9%，阿斯麥占比7%。2022年光刻機(jī)市占率按出貨量來(lái)看 ，阿斯麥占比63%排名第一，佳能占比32%排名第二，尼康占比5%排名第三。

目前，全球光刻機(jī)市場(chǎng)被荷蘭的ASML、日本的佳能和Nikon三家公司壟斷，其中更是擁有極紫外光(EUV)光刻機(jī)的專(zhuān)利技術(shù)，可以制造出7納米以下的先進(jìn)芯片。

位于我國(guó)上海的SMEE已研制出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的投影式中端光刻機(jī)，形成產(chǎn)品系列初步實(shí)現(xiàn)海內(nèi)外銷(xiāo)售。正在進(jìn)行其他各系列產(chǎn)品的研發(fā)制作工作。生產(chǎn)線和研發(fā)用的低端光刻機(jī)為接近、接觸式光刻機(jī)，分辨率通常在數(shù)微米以上。主要有德國(guó)SUSS、美國(guó)MYCRO NXQ4006、以及中國(guó)品牌。

2018年11月29日，國(guó)家重大科研裝備研制項(xiàng)目“超分辨光刻裝備研制”通過(guò)驗(yàn)收。該光刻機(jī)由中國(guó)科學(xué)院光電技術(shù)研究所研制，光刻分辨力達(dá)到22納米，結(jié)合雙重曝光技術(shù)后，未來(lái)還可用于制造10納米級(jí)別的芯片。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來(lái)發(fā)展現(xiàn)狀趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告》顯示：

受益于下游晶圓巨大需求、服務(wù)器云計(jì)算和5G基礎(chǔ)建設(shè)的發(fā)展,帶動(dòng)相關(guān)芯片的需求,2020年光刻機(jī)銷(xiāo)售額與銷(xiāo)量增速穩(wěn)定提升。2020年全球光刻機(jī)銷(xiāo)量為413臺(tái)，隨著下游市場(chǎng)需求持續(xù)升高，2022全球市場(chǎng)仍將持續(xù)增長(zhǎng)，銷(xiāo)量約為510臺(tái)。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)來(lái)看，銷(xiāo)量最多的是i-Line，占比達(dá)34%。其次分別為KrF、ArF immersio、Arf dry、EUV，占比分別為31%、19%、8%及8%。

《國(guó)家集成電路產(chǎn)業(yè)發(fā)展推進(jìn)綱要》，提出“研發(fā)光刻機(jī)、刻蝕機(jī)、離子注入機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備，開(kāi)發(fā)光刻膠、大 尺英寸硅片等關(guān)鍵材料”;《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)“十三五”國(guó)家科技創(chuàng)新規(guī)劃的通知》提出“突破28納米浸沒(méi)式光刻機(jī)及核心部件”等政策規(guī)劃為光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了良好的政策發(fā)展環(huán)境。

半導(dǎo)體是光刻機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一，中國(guó)政府出臺(tái)一系列政策支持半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，包括資金支持、稅收優(yōu)惠等，刺激了國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體制造業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而推動(dòng)了光刻機(jī)市場(chǎng)規(guī)模的上漲。2022年中國(guó)光刻機(jī)行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模約為147.82億元。從區(qū)域分布來(lái)看，中國(guó)光刻機(jī)行業(yè)華東地區(qū)占比最重，占比為51.8%。

根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2022年中國(guó)光刻機(jī)產(chǎn)量約為95臺(tái)，需求量約為652臺(tái)。光刻機(jī)的研發(fā)、制造和維護(hù)成本較高，特別是高性能光刻機(jī)。然而，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇的情況下，制造商為了降低成本和提高競(jìng)爭(zhēng)力，不得不考慮降低價(jià)格。這導(dǎo)致了市場(chǎng)均價(jià)的下降。2022年中國(guó)光刻機(jī)均價(jià)約為2267.2萬(wàn)元/臺(tái)。

要想讓我國(guó)自主研發(fā)的光刻機(jī)真正走向市場(chǎng)，還需要加大投入，提高效率，降低成本，提升品質(zhì)，擴(kuò)大產(chǎn)能。這需要我國(guó)在政策、資金、人才、市場(chǎng)等方面給予光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)更多的支持和鼓勵(lì)，同時(shí)也需要光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)自身不斷創(chuàng)新和突破，與國(guó)際水平接軌。只有這樣，我國(guó)才能在光刻機(jī)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自主可控，為芯片產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

中研普華利用多種獨(dú)創(chuàng)的信息處理技術(shù)，對(duì)市場(chǎng)海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、整理、加工、分析、傳遞，為客戶提供一攬子信息解決方案和咨詢服務(wù)，最大限度地降低客戶投資風(fēng)險(xiǎn)與經(jīng)營(yíng)成本，把握投資機(jī)遇，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。想要了解更多最新的專(zhuān)業(yè)分析請(qǐng)點(diǎn)擊中研普華產(chǎn)業(yè)研究院的《2022-2027年光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來(lái)發(fā)展現(xiàn)狀趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告》。

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  2022-2027年光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)深度調(diào)研及未來(lái)發(fā)展現(xiàn)狀趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告

  隨著光刻機(jī)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇，大型企業(yè)間并購(gòu)整合與資本運(yùn)作日趨頻繁，國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀的光刻機(jī)企業(yè)愈來(lái)愈重視對(duì)行業(yè)市場(chǎng)的分析研究，特別是對(duì)當(dāng)前市場(chǎng)環(huán)境和客戶需求趨勢(shì)變化的深入研究，以期提前...

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