光刻機市場規(guī)模分析及行業(yè)發(fā)展現狀分析2023

• 黃文玉 2023年9月11日 來源：互聯網 WSTS 中國半導體工業(yè)協會 797 48
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光刻機按照有無掩模，可細分為有掩模光刻機和無掩模光刻機。無掩模光刻機分為電子束/激光/離子束直寫光刻機，有掩模光刻機分為接近/接觸/投影光刻機。

光刻機又名掩模對準曝光機，曝光系統，光刻系統等，是制造芯片的核心裝備。它采用類似照片沖印的技術，把掩膜版上的精細圖形通過光線的曝光印制到硅片上。光刻機按照有無掩模，可細分為有掩模光刻機和無掩模光刻機。無掩模光刻機分為電子束/激光/離子束直寫光刻機，有掩模光刻機分為接近/接觸/投影光刻機。

生產集成電路的簡要步驟：利用模版去除晶圓表面的保護膜，將晶圓浸泡在腐化劑中，失去保護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，其中曝光機就是利用紫外線通過模版去除晶圓表面的保護膜的設備。一片晶圓可以制作數十個集成電路，根據模版曝光機分為兩種：模版和晶圓大小一樣，模版不動。模版和集成電路大小一樣，模版隨曝光機聚焦部分移動。其中模版隨曝光機移動的方式，模版相對曝光機中心位置不變，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可分為步進投影和掃描投影光刻機兩種，分辨率通常七納米至幾微米之間，高端光刻機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。高端光刻機堪稱現代光學工業(yè)之花，其制造難度之大，全世界只有少數幾家公司能夠制造。國外品牌主要以荷蘭ASML(鏡頭來自德國)，日本Nikon(intel曾經購買過Nikon的高端光刻機)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)股份有限公司(SMEE)已研制出具有自主知識產權的投影式中端光刻機，形成產品系列初步實現海內外銷售。正在進行其他各系列產品的研發(fā)制作工作。生產線和研發(fā)用的低端光刻機為接近、接觸式光刻機，分辨率通常在數微米以上。主要有德國SUSS、美國MYCRO NXQ4006、以及中國品牌。

光刻機行業(yè)現狀及市場競爭格局分析

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

光刻機下游主要半導體產業(yè)，整體需求受半導體產業(yè)景氣度影響較大，隨著全球和中國半導體市場規(guī)模穩(wěn)步擴張，光刻膠需求保持穩(wěn)步增長。數據顯示，2021年全球半導體市場規(guī)模達5559，同比2020年增長26.2%。中國集成電路銷售額超萬億元，達10458.3億元，同比2020年增長18.2%。隨著半導體市場規(guī)模不斷擴大，半導體設備市場規(guī)模也將持續(xù)擴容。盡管2022年全球經濟下滑明顯，下游需求受到顯著影響，半導體設備市場仍在增長，達到1076.4億美元的規(guī)模。

根據中研普華產業(yè)研究院發(fā)布的《2023-2028年光刻機市場發(fā)展現狀調查及供需格局分析預測報告》顯示：

2017年至2022年期間，全球光刻機銷量穩(wěn)定提升。根據數據，2020年以來光刻機的銷售額與銷量穩(wěn)定增長，2022年光刻機全球銷量已達到510臺。數據顯示，隨著半導體和信息通訊等產業(yè)穩(wěn)步擴張，全球光刻機銷量呈現穩(wěn)步增長態(tài)勢，2021年top3企業(yè)銷量達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年全球光刻機銷量仍以中低端產品(KrF、i-Line)為主，ASML、Nikon和Canon的KrF、i-Line產品銷量合計達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是全球光刻機的重要發(fā)展方向之一，其價格遠高于其他種類的光刻機。光刻機行業(yè)屬于明顯的寡頭壟斷格局，前三供應商(荷蘭阿斯麥、日本佳能、日本尼康)占據絕大多數市場份額。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。

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

半導體是光刻機的主要應用領域之一，中國政府出臺一系列政策支持半導體產業(yè)，包括資金支持、稅收優(yōu)惠等，刺激了國內半導體制造業(yè)的發(fā)展，進而推動了光刻機市場規(guī)模的上漲。2022年中國光刻機行業(yè)市場規(guī)模約為147.82億元。從區(qū)域分布來看，中國光刻機行業(yè)華東地區(qū)占比最重，占比為51.8%。

根據數據顯示，2022年中國光刻機產量約為95臺，需求量約為652臺。光刻機的研發(fā)、制造和維護成本較高，特別是高性能光刻機。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。這導致了市場均價的下降。2022年中國光刻機均價約為2267.2萬元/臺。

ASML預計2023年全年交付DUV光刻機約375套、EUV光刻機約60套，其中EUV光刻機業(yè)務預計增長40%，非EUV業(yè)務增長30%，而在DUV光刻機中，大約25%是浸沒式設備。此外，據ITBEAR科技資訊了解，有說法稱，ASML光刻機2023年的供應缺口高達30%，2024年會擴大到50%，而且交付周期超過18個月，也就是現在下單至少一年半之后才能拿到貨。

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