1、2023 年深度行业分析研究报告 行业研究报告 慧博智能投研 目录 目录 一、光刻机行业概述.1 二、市场空间及竞争格局.4 三、国内光刻机行业现状.7 四、光刻机产业链.10 五、光刻机相关公司.14 六、光刻技术发展趋势及市场展望.22 一、光刻机行业概述一、光刻机行业概述 1.光刻工艺光刻工艺(1)集成电路制造流程复杂,光刻为其中关键一环)集成电路制造流程复杂,光刻为其中关键一环光刻(Lithography)是指在特定波长光线的作用下,将设计在掩膜版上的集成电路图形转移到硅片表面的光刻胶上的技术工艺。为了完成图形转移,需要经历沉积、旋转涂胶、软烘、对准与曝光、后烘、显影、坚膜烘焙、显影检
2、测等 8 道工序,检测合格后继续进行刻蚀、离子注入、去胶等步骤,并视需要重复制程步骤,建立芯片的“摩天大楼”。(2)光刻核心地位:光刻核心地位:1/2 的时间的时间+1/3 的成本的成本 随着芯片技术的发展,重复步骤数增多,先进芯片需要进行 20-30 次光刻,光刻工艺的耗时可以占到整个晶圆制造时间的 40%-50%,费用约占芯片生产成本的 1/3。2.光刻机光刻机(1)曝光设备应用广泛,光刻机通常指用于芯片前道工艺的光刻设备曝光设备应用广泛,光刻机通常指用于芯片前道工艺的光刻设备 泛半导体光刻技术可分为直写光刻和掩模光刻,直写式光刻精度较低,多用于 IC 后道封装、低世代线平板显示、PCB
3、等领域;掩模光刻目前的主流形式为投影式,光刻精度高,可用于 IC 制造的前道工艺、后道先进封装和中高世代线的 FPD 生产。UWjWoXtV8VlXtVmObR8QaQmOqQsQtQkPnNzQfQsQrO9PoPpPuOnMoRuOtOpM (2)光刻机单机价值量高,孕育千亿市场空间光刻机单机价值量高,孕育千亿市场空间 2022 年全球晶圆前道设备销售 941 亿美元,光刻机占 17%,是 IC 制造的第三大设备,但却是单机价值量最大的设备。据 ASML 财报测算,2022 年单台 EUV 价格约 1.8 亿欧元,浸没式 DUV 约 6500 万欧元。3.光刻机技术发展历程光刻机技术发展历
4、程 光刻机的技术演进主要分为以下几个阶段。1)UV 光刻机:光刻机:用于 0.25 微米及以上制程节点,UV 为紫外光,光源类型包括 g-line、i-line 等。2)干式)干式 DUV 光刻机:光刻机:可用于 65nm-0.35m 制程节点,干式 DUV 是指在光刻过程中使用干式透镜和深紫外线光源,该技术在 20 世纪 90 年代初得到了广泛应用。3)浸入式)浸入式 DUV 光刻机:光刻机:可用于 7nm-45nm 制程节点,随着芯片制造技术对先进制程的需求持续增加,干式 DUV 光刻机已无法满足其精度要求。浸入式 DUV 光刻机通过把物镜与晶圆之间的填充由空气改变为水,进而获得更高的数值
5、孔径(NA),使光刻机具有更高的分辨率与成像能力。4)Low-NAEUV 光刻机:光刻机:用于 3nm-7nm 制程节点,EUV 为极紫外光,该光源的波长较此前光源明显减小,显著提升光刻机的分辨率。5)High-NAEUV 光刻机:光刻机:用于 3nm 以下制程节点,High-NA 是指高数值孔径(0.330.55),是下一代光刻机技术,将在已有 EUV 基础上进一步提高分辨率与成像能力,从而实现更先进制成的生产。当前该技术由阿斯麦公司研发中,公司预计在 2025 年实现出货。二、二、市场空间市场空间及竞争格局及竞争格局 1.高端高端 EUV+ArFi 光刻机市场规模较大光刻机市场规模较大 从
6、出货结构来看,中低端 KrF/i-line 光刻机出货最多。2022 年,ASML/Nikon/Canon 三家头部光刻机公司合计出货 209 台 KrF 和+193 台 i-line 光刻机,KrF 机台主要来自 ASML,i-line 主要来自 Canon。此外,浸没式光刻机可覆盖最广泛应用的 28nm 节点,全年出货 85 台,其中 81 台来自 ASML;EUV全年出货约 40 台。从收入结构来看,高端机型贡献主要收入。据 ASML 的财报计算,EUV 与 ArFi 光刻机的 ASP 远远高于KrF 和 i-line 光刻机,尽管高端机型出货量少于中低端光刻机,但总收入较高,市场规模较