2023光刻机产业发展简析报告.docx

MARKETANA1.YSIS嘉世咨询AMKllPcMVu*waacM光刻机.行业简析报告TheMaskAligner商业合作讷容转载更多9告xh归属P嘉世营咨询p限公司Z刻机是芯W制中的最核心y节Z机是生i芯W的心装备，被誉半ii体，业皇冠P的明珠。Z机是一种投影Z系统：Z机由Z源、照明系统、物镜、冲A等部D组装而心在芯W制作中，Z机会投射Z束，穿过印PA案的Z。膜X及Z学镜W,将线路AZ在带PZ感涂层的硅晶0SP。芯W制过程需要用到的设备种类繁多，包括氧化炉、涂胶显影机在整个半ii体芯W制过程中，Z是最复gy艺，Zy艺的费用DS芯W制rq的1/3D6,耗费时间S比D40-50%,Zy艺所需的Z机是最费的半u体设备。Z刻机工艺的发展史Z刻工艺流程Az三波长(nm)U应设小工艺节点(nm)主要用途第Tg-line436接触式8-2506u晶圆接近式800-250第Dii-line365接触式8-2506u>soAn接近式800-250第OiKrF248扫i投影式180-1308。晶圆第四iArF193nB扫i投影130-6512。晶国没式nB扫i投影45-22第五iEUV13.5极紫外22-712口晶园数据来源I公开数据整理；嘉世咨询研究结论；A源网D2.Z刻机的技术水决定集r电路的发展水Z机的术水很大程度P决定了集r电路的发展水着EUVZ机的出A,芯W制程最小达到3nm目前ASM1.l在研发High-NAEUVZ机，制程产达2nm、1.8nm,预2025>U英达在23GTC大会P也表示W通过突破性的Z«算BCU1.iIho,将算2值4()倍冲，使得2nm及更YB芯W的生什中能，ASMUA积电已参P合作，届时将带动芯W性能再次O高。各个工艺节点和Z刻技术的关系ASM1.ii客户节点演进的预测制程晶版尺QN属材料Z刻机类型0.5um200mmAlg-linc436nm0.35um200mmAli-line:365nmO.25um200mmAlKrF:248nm(slcpper)0.18um200mmAlKrF:248nm(stepper&scanner)0.13um200300mmAl/CuArFJ93nm90nm300mmAl/CuArFJ93nm6555nm300mmCuArR193nm4540nm300mmCuArFi:193nm(134nm)28nm300mmCuArFi:193nm(l34nm)2220nm300mmCuArFi:193nm(134nm)I6l4nm300mmCuArFi:193nm(134nm)IOnm300mmCuArFi:193nm(134nm)7nm300mmCuEUV:13.5nmArFi:193nm(134nm)5nm300mmCuEUV:13.5nm3nm300mmCuEUVJ3.5nmHighNAProdUCtiOnInsenionWindowStorageClassMemoryEUVProductionInsenionWindowMin.1/2pitchxnumberotlayersPlanarXnumberoflayersNAND2Xx22X4IYx4IY7x8next1415X152x192x256>300数据来源公开数据整理；嘉世咨询研究结论；A源网Dsy以举y之力发展Z刻机产业syz机的研制起n并O晚，早在701就研制出接触式BllZ系统，由于早期SV半U体i业的整体落A,R及VC）如买=的思潮影响，Z机i业化落地滞A.2002ArFZ机被列入863«划=、2008启动<02_u=,Z机i业才再度觉S1.SVZ机攻尖采X类ASM1.的模式，细分各科研院所、高校做分系统，再由SMEEB行整机组装。中科院微电子所、长Z所、PZ所，清华大学、浙江大学、哈J大等均参PZ机的研发，目前法Z机的分系统基q通过验收，0续i业化落地，并继续担<02Ji=B行法Z机分系统研发。y内Z刻机重点项目主要产业化落地公司及进展分系统产业化公司主要股东相关项目公司进展整机P微电子P电气（PAV费委）、P张江浩r创投I张江高科）02_il90nmZ机机研制：02_uRz机S健术预研口目：.U目均通过了验收，90nmArFZ机SSA600系列实A出-Z源系统科益虹源中科院微电子所、i庄，投、哈勃投资02准分子激Z术r果i业化藏体：193nmArl高能准分子激Z器完r出一，40W4kHzKrI准分子激Z器批量生1.Z学系统y望Z学i庄y投、长Z集团（长Z所）02D期面向28nm节点的ArF没式ZZZ学系统研发：90nmArF投影Z机ZZ学系统交付用户：28nmArF没式Zl*ZZ学系统研发攻S任QB展Ij利.Z学系统V科精密9望Z学02-期高NA没Z学系统S键术研究：02D期没式Z机Z学系统T品研制P批量生i能力建设.02寓NA没Z学系统S健术研究U目通过验收：0.75NA投影物优0.75NA照明系统均实A交付（9OnmArFZ源）；28nmArFiZ系统在研.双VbA系统华卓精科清华大学朱煜等O个02工，包括IC装备高端零部卜集制，艺研究P生1制a用于式Z机的DWS双yJjA己GSMEE出-:没式Z机用双ybADWSi在研.没系统启尔机电P浦东ti业投资、中信证券投资、深创投浙江大学启尔团队，y家363«划等供高端半u体装备超洁净流G系统及ws健零部优数据来源，公开数据整理I嘉世咨询研究结论；A源网D4. y球Z刻机市场维持高增长2022全球Z机A场规模达196亿美元，W26%,PS全球半U体额如076亿美元A的18%在202OV宅经济=Z激的半口体强需求Q,2021-2022半口体需求旺盛，但0美联储台息、经济增Q行的影响Q,全球半口体额自2022So起持续Q行，但是2022Z机出-量季创高。管目前已P多家晶圆厂Q调2023资q开支，但考虑Z机交期长92022PASM1.在手单高达404亿欧元，单营收比达1.9倍A、战略意义高，预2023Z机A场需求维持高增。预2028全球Z机A场规模将达到277亿美元，20222028CAGR达6%机出货B稳健增长金y亿美元AYOY金额V亿美元AYoY力机市场规模稳健增长数据来源：公开数据整理；嘉世咨询研究结论：A源网D中yz刻机产品大部分依赖进口中y大0Z机A场空间广蚓，但要依旗荷q、日q等地B°据中VS总署数据，2022中J大。IC用Z机B口金额r397亿美元，W中D荷q、日q的B金额分别25.5I3.O亿美元，B机A数分别147A、635AtiB口均J分别1733、204万美元.中V大。是.ASM1.第O大客户.2022ASM1.ij中，大。总额31.4亿美元V含设备、服台等A,W中设备收入23.3亿美元，S14%,仅次于中VA和韩22中VZ刻机市场稳健增长ASM1.中yZ刻机收占15%数据来源I公开数据整理,基世咨询研究结论；A源网D6. Z刻机产业链gZ机涉及的内部零D种类一多，,高端的Z机组r复g,如EUV内部零D多达8万DRP,W心组D包括Z源系统、双，作A、物镜系统、ii准系统、*Z系统、没系统、Z楣系统等，W中Z源、晶圆ZA、物镜和U准系统的术门槛较显著。因m,Z机企业往往X备高外采率、P供占商r研发的特点，而WQ游Q用要包括芯W制、B率器卜制、芯W封装等.Z刻机产业链y景AP游设及材料Z刻机核心系统及组D自动U准系统激Z野1.UmCntUm）、90,梭债、U准快门、衰减1、能量监视D极管、50%分Z债、依和梭债、Z学调制4»调焦Dl窝，系霸硬P姐rComPaCtPeI系如CPU板、A<3Rt(Euresys).线阵CCD(ATME1.)中游系统集r和生产Z机设及系统集r企业ASM,I康，佳能，P徽电子,影半。体，芯硕半。体，欧泰克，Suss,ABM,Inc.Z系统，I康、y蔡司、9科精密厂照明Z学系统、投影Z学系统整机制系统，PIk电子、硕芯半u体、彩半。体）：总q制层总门算机分系统C制层分系统的CPUDSPC制层：q制板t1/0接口层：】。电路板感暑执行号层:感卷、执行叁，作AQ膜A系统,华卓精科）。准感器、*-Mx投影物供V境9制系统宣按S制式（1压缩式制冷压缩机、冷凝».*解货和蒸发叁，？半。体制冷0制热介。类q制式恒温循9水机、C制机箱、空，温度处理单0,Z刻机硅W系统（中天自动化）：JHiA,OOA,CDD探沟号整机外系城ASM、I康、佳能、P，电子）:用户界面层，系统合用层、系统q制层、分系统接口层、固内制层、基q支撑层、,试校IJK差机框架及减Xl系统压电式动减JK系统，IVC）、IIg动试仪和分析b（p美星半口体IQ游应用有存膜Z刻机I接近式Z机、接触式Z机、投影Z机：无。膜Z刻机：电子束直写Z机、激Z直写Z机、离子束直号Z机.晶脚厂A积电，0星、格罗方,联电力积电，力士、美Z、英特尔、东芝、瑞萨、州仪号、英飞凌：中芯上、华虹宏力、长江储、合肥长、华润微、1法半。Z刻机配套设施Z刻放（容大感Z、南大Z电I污染S制、Y进材料（EntegriS）Z剖气体（华野气体）Z6膜x1华润减、尊利华、Photronies）濠胶显影（芯帔陷检（精费电子、东方IMK）Z刻机Z刻工艺流程APRr决转白膜涂股d烘。准和za坚膜显影VZ烘焙显影烘焙检查数据来源1公开数据整理,嘉世咨询研究结论；A源网Dy球Z刻机行业属于明显的寡头垄断格局 Z机行业属于明显的寡头垄断格局，前O供台商y荷q阿i麦、日q佳能、日q康AS据y大多数A场份额。 2022Z机S半U体设备A场份额达a%,A场规模232.3亿美元。W中，全球Z机O大巨头ASM1./Canon/NikOnZ机营收分别161/20/15亿美元，A场份额达82%10%8%:出-量分别345/176/30A,A场份额63%32%5%. DEUV、ArFi.ArFO个高端机型的出-来看，ASM1.i维持领Y地O,出一量分别SlOo%95%87%Z刻机O大巨头营收市场份额/机O大巨头出货B场份额hasmlNikon.Canon.ASM1.Nikon.Canon数据来源：公开数据整理：4世咨询研究结论；A源网D8.y内Z刻机企业实A从o到1的突破P微电子是大0Z机B展最快的厂商。P微电子装备（集团）股份P限公司要6力于半ii体装备、泛半1.i体装备、高端智能装备的开发、设、制、及术服第公司设备广泛a用于集r电路前道、YB封装、FPD面板、MEMS>1.ED、PoWCrDCViCeS等制领域。2022前十大_属晶圆W公司中，中V大0pO家。分别中芯yx、华虹集团、晶合集r,排第四、第五和第九。J内晶圆厂。续恢复扩1.P望带动半。体设备的需求。y球晶圆代工厂市占率利机零部b厂商进度Z刻机组P及配套设篦公司JA公司代码目前进展物僮系统V望Z学，研发Z机zz学系统赛微电子300456.SZKtASM1.d供僮系统MEMS部D和晶附制服aZ源科益虹源f发准分子激Z器福晶科002222.SZ研发KBBF晶体I用于激Z设备的P»S健零部A.KBBF晶体是目前y直接倍频i生EUV激Z的非线性Z学晶体Z学元P茂莱Z学688502.SH4机Z学视俄6供商，目前生i的半。体Z学债被合用在Z机Z学系统中1»景科688195.SH公司多波段合分束卷已完h品开发，B入半U体设备厂供att炬Z科688I67.SHP微电子等企业。供了半。体激Z退火系统h及心元暑P晶方科6035.SH子公司Angwn全球领Y的Z学设，和晶园yZ学债头制商，是ASM1.Z学A和晶感助的供台商苏大维格300331.SZ向P微电子。供了Z机用的定OZlli品没式系线启尔机电/没系统供白商双工作台华卓精科20224.SH双冲A供a商空气净化设美埃科688376.SHP微。供了Z设备所需的洁净过Hi品新票应材创精密688409.SH半。体零部卜制的V艺术达到流上客户标准，是ASM1.的战略供台商。菜台材300260.SZMS>品11及气体i品均yna用到Z机的设誉中数据来源，公开数据整理I基世咨询研究结论；A源网D9.晶圆厂y极扩产带动Z刻机需求2020-2030,预全球晶Bri能每将增长78万w,6CAGR6.5%.W中YB、r熟制程每Oi能增长分别2238万w,CAGR分别12.0%6.0%,储芯W增放缓，DRAM和NAND增分别4.7%4.9%若B-n考虑术h和竞争，将再增占15万W。的i能.在晶圆制设_v值占比超20%港圆产能及增V百万w,等效12英QA数据来源I公开数据整理；喜世咨询研究结论IA源网D10. Z刻机在半导体设的占比呈向P趋势 2022WFEV全球晶圆厂设备支出A980亿美元，创历66高，2023将Q降22%6760亿美元。预2024迎来复苏，比增长21%6920亿美元. Z机A场势PWFE整体势基q保持一6,但着芯WV艺升上话Z难度6升，采用更YB的机A,因m,Z机在半ii体设备的S比呈向P势，2024Z支出SWFE的比例将超过25%,Rm测算Z机A场规模卜230亿美元.三增快于WFE整体增圆厂设支出V前道A数据来源I公开数据整理；基世咨询研究结论；A源网D高端需求驱动Z刻机发展 RZ学感器Pr熟逻辑芯wi表的高端A场，驱动Z机术的迭1.W中r熟芯W中，要包括B率芯M,感器、r热逻辑,模拟芯w：ArFiZ机要合用在Z学感jArFiZ花费S比P40%APr熟逻辑芯WyArFiZ花费S比D60%A.W余Z机要用于B率芯WVKrF45%、Mine55%A、非2学,感张+30%、3加70%人、模拟芯WyArF、KrF、i-lineZ花费S比相近A的生1.据ASM1.的财q«算，EUVPArFiZ机的ASP油高于KrF和i-lincZ机，管高端机型出-量少于中P端Z机，但总收入较高，A场规模较大.在ASM1.的设备收入中，EUV+ArFiS比超Xr.TOP3公司历合计销售数By台Ar熟芯W的Z刻花费比例y按Z刻机类型A.EUV.ArFi.ArFhKFi-linei-line.KrFhFaArFi芯w性能升论动Z刻强度P升-Z强度是指Z资q支出Sb建晶圆厂总资q支出的比例，呈AP升态势。YB逻辑制程U分辨率要求最高，因而Z难度最大、Z强度也最高。IOnm逻辑芯W已达25%,5nm及AQ制程需要利用EUV+多重整Z实A,Z强度超过35%YBDRAM芯wZ强度在25%卜6。NAND多采用3D堆叠架构，Z强度相。较P,但储巨头也在n引入EUV生I更高层3DNAND.StorageMemory不工艺和制程中Z刻强度的0化1.ogic.HrformanceMemory数据来源公开数据整理；事世咨询研究结论；A源网D考虑到阿i麦公司的领Y术势、EUV的一供-能力、在手利充足等因素，阿1麦在高端Z机的'势短期内难h被追，。来P望高端Z机希求增长而持续获得八场份额，行业龙头效台将更合集中。着人y智能和大数据术的O断发展，w在Z机i业中的Q用也来广泛。通过将人V智能和大数据术PZ机i业相结合，VR实Az机的自动化和智能化生力高Z机的生效率和制精度。数据来源：公开数据整理：嘉世咨询研究结论：A源网3Z刻机行业的四大发展趋势I刻机企业紧抓P游零部P机会由于荷q出口管制规则将限制ASM1.设备行维比、修理和供备卜。零部A在断供忧，yTyp望6。来无论是整机自研配套零部H或是备D更换都会更多依赖y内零部D供台商，Z机P游零部b企业供了机会，若供a链实A全Wy1.iiaP游零部M场空间超150亿元。X到限制美泗一na强ii中y芯Wi业的封，白求B-n阻k中y获得YB半。体术，荷q发禁要涉及YB的沉积设备和润式Z系统，这一系列限制的实施无疑给中y的Z机I业带来了严峻挑战，py能让中y芯Wi业y能会退回到45nm水，迫使J内企业6强自身的研发实力，。动自创d。