光刻機(jī)市場規(guī)模分析及行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析2023

• 黃文玉 2023年9月11日 來源：互聯(lián)網(wǎng) WSTS 中國半導(dǎo)體工業(yè)協(xié)會 797 48
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光刻機(jī)按照有無掩模，可細(xì)分為有掩模光刻機(jī)和無掩模光刻機(jī)。無掩模光刻機(jī)分為電子束/激光/離子束直寫光刻機(jī)，有掩模光刻機(jī)分為接近/接觸/投影光刻機(jī)。

光刻機(jī)又名掩模對準(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。它采用類似照片沖印的技術(shù)，把掩膜版上的精細(xì)圖形通過光線的曝光印制到硅片上。光刻機(jī)按照有無掩模，可細(xì)分為有掩模光刻機(jī)和無掩模光刻機(jī)。無掩模光刻機(jī)分為電子束/激光/離子束直寫光刻機(jī)，有掩模光刻機(jī)分為接近/接觸/投影光刻機(jī)。

生產(chǎn)集成電路的簡要步驟：利用模版去除晶圓表面的保護(hù)膜，將晶圓浸泡在腐化劑中，失去保護(hù)膜的部分被腐蝕掉后形成電路。用純水洗凈殘留在晶圓表面的雜質(zhì)，其中曝光機(jī)就是利用紫外線通過模版去除晶圓表面的保護(hù)膜的設(shè)備。一片晶圓可以制作數(shù)十個集成電路，根據(jù)模版曝光機(jī)分為兩種：模版和晶圓大小一樣，模版不動。模版和集成電路大小一樣，模版隨曝光機(jī)聚焦部分移動。其中模版隨曝光機(jī)移動的方式，模版相對曝光機(jī)中心位置不變，始終利用聚焦鏡頭中心部分能得到更高的精度，成為的主流。

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)號稱世界上最精密的儀器，世界上已有1.2億美金一臺的光刻機(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。國外品牌主要以荷蘭ASML(鏡頭來自德國)，日本Nikon(intel曾經(jīng)購買過Nikon的高端光刻機(jī))和日本Canon三大品牌為主。位于我國上海的上海微電子裝備(集團(tuán))股份有限公司(SMEE)已研制出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的投影式中端光刻機(jī)，形成產(chǎn)品系列初步實現(xiàn)海內(nèi)外銷售。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SUSS、美國MYCRO NXQ4006、以及中國品牌。

光刻機(jī)行業(yè)現(xiàn)狀及市場競爭格局分析

就目前國內(nèi)主要半導(dǎo)體設(shè)備國產(chǎn)化率情況而言，刻蝕設(shè)備、薄膜設(shè)備、清洗設(shè)備技術(shù)要求較低，國產(chǎn)突破較早，目前國產(chǎn)化率都在10%以上，但光刻機(jī)、涂膠顯影、離子注入、探針臺等仍是尚未完全量產(chǎn)的產(chǎn)品，目前技術(shù)水平仍停留在研發(fā)及提升技術(shù)方面，這些設(shè)備不僅價值量占比高，且對工藝品質(zhì)影響較大，是實現(xiàn)國產(chǎn)替代的戰(zhàn)術(shù)重心，其中光刻機(jī)更是重中之重。

光刻機(jī)下游主要半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)，整體需求受半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)景氣度影響較大，隨著全球和中國半導(dǎo)體市場規(guī)模穩(wěn)步擴(kuò)張，光刻膠需求保持穩(wěn)步增長。數(shù)據(jù)顯示，2021年全球半導(dǎo)體市場規(guī)模達(dá)5559，同比2020年增長26.2%。中國集成電路銷售額超萬億元，達(dá)10458.3億元，同比2020年增長18.2%。隨著半導(dǎo)體市場規(guī)模不斷擴(kuò)大，半導(dǎo)體設(shè)備市場規(guī)模也將持續(xù)擴(kuò)容。盡管2022年全球經(jīng)濟(jì)下滑明顯，下游需求受到顯著影響，半導(dǎo)體設(shè)備市場仍在增長，達(dá)到1076.4億美元的規(guī)模。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年光刻機(jī)市場發(fā)展現(xiàn)狀調(diào)查及供需格局分析預(yù)測報告》顯示：

2017年至2022年期間，全球光刻機(jī)銷量穩(wěn)定提升。根據(jù)數(shù)據(jù)，2020年以來光刻機(jī)的銷售額與銷量穩(wěn)定增長，2022年光刻機(jī)全球銷量已達(dá)到510臺。數(shù)據(jù)顯示，隨著半導(dǎo)體和信息通訊等產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步擴(kuò)張，全球光刻機(jī)銷量呈現(xiàn)穩(wěn)步增長態(tài)勢，2021年top3企業(yè)銷量達(dá)478臺，同比2020年增長65臺。整體來看，集成電路、面板和LED光刻機(jī)整體出貨約650臺，其中集成電路約500臺左右。就整體規(guī)模變動而言，2021年前三大阿斯麥、尼康、佳能分別總營收達(dá)1076億元，同比2020年增長8.9%，其中阿斯麥占比超8成。

2022年全球光刻機(jī)銷量仍以中低端產(chǎn)品(KrF、i-Line)為主，ASML、Nikon和Canon的KrF、i-Line產(chǎn)品銷量合計達(dá)394臺，占比約71.5%;其次分別為ArFimmersio、Arfdry、EUV，占比分別為15.4%、5.8%及7.3%。其中，EUV是全球光刻機(jī)的重要發(fā)展方向之一，其價格遠(yuǎn)高于其他種類的光刻機(jī)。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)市場份額。從營收來看，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。

就細(xì)分產(chǎn)品類型而言，EUV作為唯一能夠制備7nm及以下工藝的光刻機(jī)，采用EUV光源，使用的光波波長只有13.5nm， NA (數(shù)值孔徑)為0.33， 目前全球只有ASML能生產(chǎn)EUV光刻機(jī)。 隨著高端芯片持續(xù)上升，EUV銷量穩(wěn)步擴(kuò)張，是光刻機(jī)市場規(guī)模增長的主要動力。光刻機(jī)市場前三大供應(yīng)商占據(jù)了絕大多數(shù)市場份額，2018-2022年，三大供應(yīng)商的光刻機(jī)營收合計由123億美元增長至198億美元，對應(yīng)CAGR為13%。據(jù)預(yù)計2023年全球的光刻機(jī)市場規(guī)模將達(dá)到252億美元，有大幅上升。

半導(dǎo)體是光刻機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域之一，中國政府出臺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，刺激了國內(nèi)半導(dǎo)體制造業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而推動了光刻機(jī)市場規(guī)模的上漲。2022年中國光刻機(jī)行業(yè)市場規(guī)模約為147.82億元。從區(qū)域分布來看，中國光刻機(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年中國光刻機(jī)產(chǎn)量約為95臺，需求量約為652臺。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，在市場競爭加劇的情況下，制造商為了降低成本和提高競爭力，不得不考慮降低價格。這導(dǎo)致了市場均價的下降。2022年中國光刻機(jī)均價約為2267.2萬元/臺。

ASML預(yù)計2023年全年交付DUV光刻機(jī)約375套、EUV光刻機(jī)約60套，其中EUV光刻機(jī)業(yè)務(wù)預(yù)計增長40%，非EUV業(yè)務(wù)增長30%，而在DUV光刻機(jī)中，大約25%是浸沒式設(shè)備。此外，據(jù)ITBEAR科技資訊了解，有說法稱，ASML光刻機(jī)2023年的供應(yīng)缺口高達(dá)30%，2024年會擴(kuò)大到50%，而且交付周期超過18個月，也就是現(xiàn)在下單至少一年半之后才能拿到貨。

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