中國光刻機行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

中國光刻機行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析一、光刻機加工概述芯片前道工藝七大設備包括光刻機、刻蝕機、鍍膜設備、量測設備、清洗機、離子注入機以及其他設備，光機機主要作用為將掩膜版上的芯片電路轉(zhuǎn)移到硅片，是IC制造最為核心環(huán)節(jié)。光刻機分為三類:一是主要用于生產(chǎn)芯片的光刻機;二是用于封裝的光刻機;三是用于LED制造領域的投影光刻機。其中用于生產(chǎn)芯片的光刻機涉及眾多世界先進技術,中國光刻機與國外頂尖光刻機存在的差距比較明顯。光刻工藝定義了半導體器件的尺寸，是IC制造中的關鍵環(huán)節(jié)。作為芯片生產(chǎn)流程中最復雜、最關鍵的步驟，光刻工藝難度最大、耗時最長，芯片在生產(chǎn)過程中一般需要進行20~30次光刻，耗費時間約占整個硅片工藝的40～60%，成本極高，約為整個硅片制造工藝的1/3。一般的光刻工藝要經(jīng)歷硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻膠、軟烘、對準曝光、后烘、顯影、硬烘、刻蝕、檢測等工序。二、光刻機市場結(jié)構(gòu)光刻機是光刻工藝的核心設備，也是所有半導體制造設備中技術含量最高的設備，包含上萬個零部件，集合了數(shù)學、光學、流體力學、高分子物理與化學、表面物理與化學、精密儀器、機械、自動化、軟件、圖像識別領域等多項頂尖技術。作為整個芯片工業(yè)制造中必不可少的精密設備——光刻機，其光刻的工藝水平直接決定芯片的制程和性能水平，因此光刻機更是被譽為半導體工業(yè)皇冠上的明珠。資料來源;公開資料整理光刻機行業(yè)市場規(guī)模的增量主要來自EUV，全球銷量占比27%的EUV與ArFimmersion占光刻機市場銷售額的82%。2020年EUV光刻機銷量31臺占比8%，銷售額55億美元同比增長76%，占光刻機市場規(guī)模的比例為41%；ArFi銷量80臺占19%，銷售額估計54億美元同比下降7%，但占全球光刻機市場的40%。值得注意的是，EUV數(shù)量占比最小，而金額占比最小，i-Line市場數(shù)量占比最高為34%，而金額占比僅為3%，體現(xiàn)出工業(yè)不同的價格差距，高端光刻機工藝壟斷，下游具備較強議價權，而低端產(chǎn)品雖然銷量較高，然而市場價格競爭激烈，價格較低。三、國產(chǎn)化狀況全球半導體設備行業(yè)復蘇,受益于下游晶圓巨大需求、服務器云計算和5G基礎建設的發(fā)展,帶動相關芯片的需求,2020年光刻機銷售額與銷量增速穩(wěn)定提升。數(shù)據(jù)顯示2020年全球光刻機銷量為413臺，總銷售額為109億美元，隨著下游市場需求持續(xù)升高，預計2021全球市場仍將持續(xù)增長。全球光刻機市場主要由荷蘭的阿斯麥(ASML)、日本尼康和佳能三家把持，其中ASML更是全球絕對龍頭，市占率83.3%，幾乎壟斷了高端光刻機（EUV）市場。日本尼康和佳能產(chǎn)品主要為中低端機型。國產(chǎn)光刻機領域中，上海微電子(SMEE)一枝獨秀。2018年3月，上海微電子承擔的“02專項”的“90nm光刻機樣機研制”順利通過驗收，正在攻關“28nm光刻機”，成為國產(chǎn)光刻機的優(yōu)秀代表。四、國產(chǎn)光刻機破局之路隨著中國大陸代工廠的不斷擴建，未來對于國產(chǎn)光刻機的需求不斷提升，而當前國內(nèi)與國外頂尖光刻機制程仍存在較大差距，國產(chǎn)光刻機應從如下幾個方面尋求突破：1、產(chǎn)業(yè)分工：國內(nèi)涉及相關光刻機零部件的企業(yè)形成產(chǎn)業(yè)分工，各取所長研發(fā)、提供相應的技術和零部件；2、科研投入：目前國內(nèi)企業(yè)仍存有買辦思維，光刻機作為人類智慧的結(jié)晶，高科技產(chǎn)物，科研投入必不可少；3、技術突破：匯集頂尖人才對于核心技術優(yōu)先突破；4、人才積累：注重獎勵機制。整體而言，目前全球光刻設備的格局是：ASML一家獨占鰲頭，成為唯一的一線供應商，旗下產(chǎn)品覆蓋了全部級別的光刻機設備；Nikon高開低走，但憑借多年技術積累，勉強保住二線供應商地位；而Canon只能屈居三線；上海微電子裝備（SMEE）作為后起之秀，暫時只能提供低端光刻設備，由