2023光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)發(fā)展簡(jiǎn)析報(bào)告_第1頁(yè)
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光刻機(jī)行業(yè)簡(jiǎn)析報(bào)告xh歸屬P嘉世營(yíng)咨詢p限公司 商業(yè)合作/內(nèi)容轉(zhuǎn)載/更多?告Z刻機(jī)是芯w制中的最核心?節(jié)Z{機(jī)是生?芯w的心裝備,被譽(yù)~半ü體y業(yè)皇冠P的明珠。Z{機(jī)是一種投影曝Z系統(tǒng):Z{機(jī)由Z源、照明系統(tǒng)、物鏡、ytā等部t組裝而r。在芯w制作中,Z{機(jī)會(huì)投射Z束,穿過(guò)印pā案的Zé膜x及Z學(xué)鏡w,將線路ā曝Z在帶pZ感涂層的硅晶圓P。芯w制過(guò)程需要用到的設(shè)備種類繁多,包括氧化爐、涂膠顯影機(jī)在整個(gè)半ü體芯w制過(guò)程中,Z{是最復(fù)gy藝,Z{y藝的費(fèi)用ts芯w制rq的1/3t?,耗費(fèi)時(shí)間s比t~40-50%,Z{y藝所需的Z{機(jī)是最貴的半ü體設(shè)備。Z刻機(jī)工藝的發(fā)展史 Z刻工藝流程āZ源波長(zhǎng)(nm)ü應(yīng)設(shè)_最小工藝節(jié)點(diǎn)(nm)主要用途第一?接觸式800--2506?晶圓g-line436接近式800-250第D?接觸式800-2506?、8?晶圓i-line365接近式800--250第O?KrF248掃?投影式180-1308?晶圓第四?n?掃?投影130-6512?晶圜ArF193沒(méi)式n?掃?投影45-22第五?EUV13.5極紫外22-~712?晶圓數(shù)據(jù)來(lái)源:公開(kāi)數(shù)據(jù)整理;嘉世咨詢研究結(jié)論;ā源網(wǎng)tZ刻機(jī)的技術(shù)水決定集r電路的發(fā)展水Z{機(jī)的術(shù)水很大程度P決定了集r電路的發(fā)展水。著EUVZ{機(jī)的出ā,芯w制程最小達(dá)到3nm。目前ASMLl在研發(fā)High-NAEUVZ{機(jī),制程?達(dá)2nm、1.8nm,預(yù)?2025量?。英_達(dá)在23GTC大會(huì)P也表示w通過(guò)突破性的Z{?算?cuLitho,將?算Z{à40倍?P,使得2nm及更Y?芯w的生?r~?能,ASML、ā積電已參P合作,屆時(shí)將帶動(dòng)芯w性能再次e高。各個(gè)工藝節(jié)點(diǎn)和Z刻技術(shù)的關(guān)系制程晶圓尺??屬材料Z刻機(jī)類型0.5um200mmAlg-line:436nm0.35um200mmAli-line:365nm0.25um200mmAlKrF:248nm(stepper)0.18um200mmAlKrF:248nm(stepper&scanner)0.13um200/300mmAl/CuArF:193nm90nm300mmAl/CuArF:193nm65/55nm300mmCuArF:193nm45/40nm300mmCuArFi:193nm(134nm)28nm300mmCuArFi:193nm(134nm)22/20nm300mmCuArFi:193nm(134nm)16/14nm300mmCuArFi:193nm(134nm)10nm300mmCuArFi:193nm(134nm)7nm300mmCuEUV:13.5nm/ArFi:193nm(134nm)5nm300mmCuEUV:13.5nm3nm300mmCuEUV:13.5nmASMLü客戶節(jié)點(diǎn)演進(jìn)的預(yù)測(cè)EUVProductionHighNAProductionInsertionWindowInsertionWindow201720182019202020212022202320242025LogicNodenameLogic10nm7nm5nm3nm2nmPerfoemanceMemoryNodenameDRAM1X1Y1Z1A1BMin.1/2pitch/xnumberoflayersStorageClass2X/x22X/x41Y/x41Y/x8nextMemoryStorageMemoryPlanar14-15Xnumberoflayers3D-x64x961ZX152/x192x256>300NAND數(shù)據(jù)來(lái)源:公開(kāi)數(shù)據(jù)整理;嘉世咨詢研究結(jié)論;ā源網(wǎng)ts?以舉?之力發(fā)展Z刻機(jī)產(chǎn)業(yè)s?Z{機(jī)的研制起n并O晚,早在70?就研制出接觸式曝Z系統(tǒng),由于早期s?半ü體?業(yè)的整體落^,?及<O如買=的思潮影響,Z{機(jī)?業(yè)化落地滯^。2002ArFZ{機(jī)被列入<863?劃=、2008啟動(dòng)<02_ù=,Z{機(jī)?業(yè)才再度覺(jué)醒。s?Z{機(jī)攻尖采×類ASML的模式,細(xì)分各科研院所、高校做分系統(tǒng),再由SMEE?行整機(jī)組裝。中科院微電子所、長(zhǎng)Z所、PZ所,清華大學(xué)、浙江大學(xué)、哈y大等均參PZ{機(jī)的研發(fā),目前~法Z{機(jī)的分系統(tǒng)基q通過(guò)驗(yàn)收,?續(xù)?業(yè)化落地,并繼續(xù)擔(dān)<02_ù=?行法Z{機(jī)分系統(tǒng)研發(fā)。?內(nèi)Z刻機(jī)重點(diǎn)項(xiàng)目主要產(chǎn)業(yè)化落地公司及進(jìn)展分系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化公司主要股東相關(guān)項(xiàng)目公司進(jìn)展整機(jī)P微電子P電氣(P^?資委)、02_ù90nmZ{機(jī)機(jī)研制;ù目均通過(guò)了驗(yàn)收,90nmArFZ{機(jī)SSA600系列實(shí)ā出ˉP張江浩r創(chuàng)投(張江高科)02_ù沒(méi)Z{機(jī)s鍵術(shù)預(yù)研ù目;.Z源系統(tǒng)科益虹源中科院微電子所、?莊?投、哈勃投02準(zhǔn)分子激Z術(shù)r果?業(yè)化載體;193nmArF高能準(zhǔn)分子激Z器完r出ˉ,40W4kHzKrF準(zhǔn)分子激Z資器批量生?。Z學(xué)系統(tǒng).?望Z學(xué)?莊?投、長(zhǎng)Z集團(tuán)(長(zhǎng)Z所)02D期面向28nm節(jié)點(diǎn)的ArF沒(méi)式Z{曝ZZ學(xué)系統(tǒng)研發(fā);90nmArF投影Z{機(jī)曝ZZ學(xué)系統(tǒng)交付用戶;28nmArF沒(méi)式Z{曝ZZ學(xué)系統(tǒng)研發(fā)攻s任á?展ú利。Z學(xué)系統(tǒng)?科精密?望Z學(xué)02-期高NA沒(méi)Z學(xué)系統(tǒng)s鍵術(shù)研究;02高NA沒(méi)Z學(xué)系統(tǒng)s鍵術(shù)研究ù目通過(guò)驗(yàn)收;0.75NA投影物鏡/0.75NA照明系統(tǒng)均實(shí)ā交付(90nmArFZ源);02D期沒(méi)式Z{機(jī)Z學(xué)系統(tǒng)?品研制P批量生?能力建設(shè);.28nmArFi曝Z系統(tǒng)在研。雙ytā系統(tǒng)華卓精科清華大學(xué)朱煜等O個(gè)02_ù,包括IC裝備高端零部t集r制y藝研究P生?制à用于~式Z{機(jī)的DWS雙ytā已üSMEE出ˉ;沒(méi)式Z{機(jī)用雙ytāDWSi在研。沒(méi)系統(tǒng)啟爾機(jī)電P浦東et?業(yè)投資、中信證券投浙江大學(xué)啟爾團(tuán)隊(duì),?家863?劃等e供高端半ü體裝備超潔凈流?系統(tǒng)及ws鍵零部t。資、深創(chuàng)投數(shù)據(jù)來(lái)源:公開(kāi)數(shù)據(jù)整理;嘉世咨詢研究結(jié)論;ā源網(wǎng)ty球Z刻機(jī)市場(chǎng)維持高增長(zhǎng)2022全球Z{機(jī)^場(chǎng)規(guī)模達(dá)196億美元,\增26%,ts全球半ü體額?1076億美元ā的18%。在2020<宅經(jīng)濟(jì)=z激的半ü體強(qiáng)需求Q,2021-2022半ü體需求旺盛,但?美聯(lián)儲(chǔ)à息、經(jīng)濟(jì)增Q行的影響Q,全球半ü體額自20228o起持續(xù)Q行,但是2022Z{機(jī)出ˉ量季創(chuàng)e高。}管目前已p多家晶圓廠Q調(diào)2023資q開(kāi)支,但考慮Z{機(jī)交期長(zhǎng)?2022pASML在手?單高達(dá)404億歐元,?單營(yíng)收比達(dá)1.9倍ā、戰(zhàn)略意義高,預(yù)?2023Z{機(jī)^場(chǎng)需求維持高增。預(yù)?2028全球Z{機(jī)^場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到277億美元,2022-2028CAGR達(dá)6%。y球Z刻機(jī)市場(chǎng)規(guī)模穩(wěn)健增長(zhǎng) y球Z刻機(jī)出貨?穩(wěn)健增長(zhǎng)300金額?億美元āYOY30%600金額?億美元āYOY30%25%25025%50020%20020%40015%10%15015%3005%10010%2000%-5%505%100-10%00%0-15%2020202120222028E201420152016201720182019202020212022數(shù)據(jù)來(lái)源:公開(kāi)數(shù)據(jù)整理;嘉世咨詢研究結(jié)論;ā源網(wǎng)t中?Z刻機(jī)產(chǎn)品大部分依賴進(jìn)口中?大?Z{機(jī)^場(chǎng)空間廣闊,但要依賴荷q、日q等地?口。據(jù)中?s總署數(shù)據(jù),2022中?大?IC用Z{機(jī)?口金額r39.7億美元,w中D荷q、日q的?口金額分別~25.5/13.0億美元,?口機(jī)ā數(shù)分別~147ā、635ā,üà?口均?分別~1733、204萬(wàn)美元。中?大?是ASML第O大客戶。2022ASMLü中?大?總額31.4億美元?含設(shè)備、服á等ā,w中設(shè)備收入23.3億美元,s14%,僅次于中?ā~和韓?。2020-2022 中?Z刻機(jī)市場(chǎng)穩(wěn)健增長(zhǎng)2827262524272324232221202020212022

2022 ASML中?Z刻機(jī)收ut占15%100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%19%18%16%0%202020212022數(shù)據(jù)來(lái)源:公開(kāi)數(shù)據(jù)整理;嘉世咨詢研究結(jié)論;ā源網(wǎng)tZ刻機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈]gZ{機(jī)涉及的內(nèi)部零t種類_多,`高端的Z{機(jī)組r復(fù)g,如EUV內(nèi)部零t多達(dá)8萬(wàn)t?P,w心組t包括Z源系統(tǒng)、雙y作ā、物鏡系統(tǒng)、ü準(zhǔn)系統(tǒng)、曝Z系統(tǒng)、沒(méi)系統(tǒng)、Z柵系統(tǒng)等,w中Z源、晶圓曝Zā、物鏡和ü準(zhǔn)系統(tǒng)的術(shù)門(mén)檻較~顯著。因m,Z{機(jī)企業(yè)往往x備高外采率、P供à商r\研發(fā)的特點(diǎn),而wQ游à用要包括芯w制、?率器t制、芯w封裝等。Z刻機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈y(cè)景āP游設(shè)_及材料中游系統(tǒng)集r和生產(chǎn)自動(dòng)ü準(zhǔn)系統(tǒng):激Z器(Lumentum)、90*棱鏡、ü準(zhǔn)快門(mén)、調(diào)焦調(diào)測(cè)量系統(tǒng)(硬t組r):Z衰減?、能量監(jiān)視D極管、50%分Z鏡、鏡和棱鏡、Z學(xué)compactPCI系統(tǒng),CPU板、ā像采集t調(diào)制器(Euresys).線陣CCD(ATMEL)刻機(jī)曝Z系統(tǒng)(|康、德?蔡司、?科精y作āé膜ā系統(tǒng)(華卓精科):ü核密):照明Z學(xué)系統(tǒng)、投影Z學(xué)系統(tǒng)準(zhǔn)`感器、調(diào)`感器、投影物鏡心系整機(jī)?制系統(tǒng)(P微電子、碩芯半ü體、影半ü體):Z刻機(jī)統(tǒng)總?制層:總??算機(jī)?境?制系統(tǒng):及分系統(tǒng)?制層:分系統(tǒng)的CPU直接?制式:(1)壓縮式制冷:壓縮機(jī)、冷凝組DSP?制層:?制板t器,膨脹閥和蒸發(fā)器(2)半ü體制冷(3)制熱t(yī)1/0接口層:1/0電路板介°類?制式:恒溫循?水機(jī)、?制機(jī)箱、`感器執(zhí)行器層:`感器、執(zhí)行器空氣溫度處理單O,硅w`輸系統(tǒng)(中天自動(dòng)化):整機(jī)et系統(tǒng)(ASM、|康、佳能、P微電子):整機(jī)框架及減震系統(tǒng):壓`輸部分:`輸手電式動(dòng)減震系統(tǒng)(TMC)、Q游應(yīng)用用戶界面層,系統(tǒng)à用層、系統(tǒng)?制層、分系統(tǒng)預(yù)ü準(zhǔn)部分:旋轉(zhuǎn)ā、升降ā、ü心接口層、固t?制層、基q支撐層、測(cè)試校l層精密振動(dòng)測(cè)試儀器和分析ā,CDD探測(cè)器et(P美星半ü體)Z刻機(jī)配套設(shè)施Z刻機(jī)Z刻工藝流程āZ刻膠(容大感Z、南大Z電)污染?制、Y進(jìn)材料(Entegris)Z刻氣體(華特氣體)氣象r旋轉(zhuǎn)e烘Zé膜x(華潤(rùn)微、菲利華、Photronies)涂膠顯影(芯源微)缺陷檢測(cè)(精測(cè)電子、東方晶源)á膜涂膠

Z{機(jī)設(shè)?及系統(tǒng)集r企業(yè):ASM,|康,佳能,P微電子,影半ü體,芯碩半ü體,歐泰克,Suss,ABM,Inc。有é膜Z刻機(jī):接近式Z{機(jī)、接觸式Z{機(jī)、投影Z{機(jī);無(wú)é膜Z刻機(jī):電子束直寫(xiě)Z{機(jī)、激Z直寫(xiě)Z{機(jī)、離子束直寫(xiě)Z{機(jī)。晶圓廠:ā積電,O星、格羅方德,聯(lián)電力積電,力士、美Z、英特爾、東芝、瑞薩、德州儀器、英飛凌;中芯?×、華虹宏力、長(zhǎng)江`儲(chǔ)、合肥長(zhǎng)鑫、華潤(rùn)微、?達(dá)半ü。ü準(zhǔn)和曝Z^顯影堅(jiān)膜顯影曝Z烘焙烘焙檢查數(shù)據(jù)來(lái)源:公開(kāi)數(shù)據(jù)整理;嘉世咨詢研究結(jié)論;ā源網(wǎng)ty球Z刻機(jī)行業(yè)屬于明顯的寡頭壟斷格局Z{機(jī)行業(yè)屬于明顯的寡頭壟斷格局,前O供à商?荷q阿?麥、日q佳能、日q|康ās據(jù)?大多數(shù)^場(chǎng)份額。2022Z{機(jī)s半ü體設(shè)備^場(chǎng)份額達(dá)23%,^場(chǎng)規(guī)模232.3億美元。w中,全球Z{機(jī)O大巨頭ASML/Canon/NikonZ{機(jī)營(yíng)收分別~161/20/15億美元,^場(chǎng)份額達(dá)82%/10%/8%;出ˉ量分別~345/176/30ā,^場(chǎng)份額63%/32%/5%。DEUV、ArFi、ArFO個(gè)高端機(jī)型的出ˉ來(lái)看,ASML?維持領(lǐng)Y地O,出ˉ量分別s100%/95%/87%。2022 Z刻機(jī)O大巨頭營(yíng)收市場(chǎng)份額 2022 Z刻機(jī)O大巨頭出貨?場(chǎng)份額10.0%ASML8.0%ASML32.0%NikonNikonCanonCanon63.0%5.0%82.0%數(shù)據(jù)來(lái)源:公開(kāi)數(shù)據(jù)整理;嘉世咨詢研究結(jié)論;ā源網(wǎng)t?內(nèi)Z刻機(jī)企業(yè)實(shí)ā從0到1的突破P微電子是大?Z{機(jī)?展最快的廠商。P微電子裝備(集團(tuán))股份p限公司要?力于半ü體裝備、泛半ü體裝備、高端智能裝備的開(kāi)發(fā)、設(shè)?、制、及術(shù)服á。公司設(shè)備廣泛à用于集r電路前道、Y?封裝、FPD面板、MEMS、LED、PowerDevices等制領(lǐng)域。2022前十大_屬晶圓?y公司中,中?大?pO家。分別~中芯?×、華虹集團(tuán)、晶合集r,排]第四、第五和第九。?內(nèi)晶圓廠?續(xù)恢復(fù)擴(kuò)?,p望帶動(dòng)半ü體設(shè)備的需求。2022 y球晶圓代工廠市占率 大陸Z刻機(jī)零部t廠商進(jìn)度ā積電聯(lián)電格芯中芯?×華虹集團(tuán)力積電世界Y?拖塔晶合集r東部高科w他

7.77%6.66%6.01%3.58%2.12%1.52%1.40%1.29%1.14%5.44%

63.14%Z刻機(jī)組t及配套設(shè)施公司]ā公司代碼目前進(jìn)展物鏡系統(tǒng)?望Z學(xué)/研發(fā)Z{機(jī)曝ZZ學(xué)系統(tǒng)賽微電子300456.SZ給ASMLe供鏡系統(tǒng)MEMS部t和晶圓制服áZ源科益虹源/研發(fā)準(zhǔn)分子激Z器福晶科002222.SZ研發(fā)KBBF晶體(用于激Z設(shè)備的P游s鍵零部t),KBBF晶體是目前?直接倍頻?生EUV激Z的非線性Z學(xué)晶體茂萊Z學(xué)688502.SHZ{機(jī)Z學(xué)視鏡e供商,目前生?的半ü體Z學(xué)鏡被à用在Z{機(jī)Z學(xué)系統(tǒng)中騰景科688195.SH公司多波段合分束器已完r?品開(kāi)發(fā),?入半ü體設(shè)備廠供à鏈Z學(xué)元t炬Z科688167.SH~P微電子等企業(yè)e供了半ü體激Z退火系統(tǒng)?及心元器t晶方科603005.SH子公司Anteryon~全球領(lǐng)Y的Z學(xué)設(shè)?和晶圓?Z學(xué)鏡頭制商,是ASMLZ學(xué)ā和晶國(guó)üO`感器的供à商蘇大維格300331.SZ向P微電子e供了Z{機(jī)用的定OZ柵?品沒(méi)式系統(tǒng)啟爾機(jī)電/沒(méi)系統(tǒng)供à商雙工作臺(tái)華卓精科A20224.SH雙ytā供à商空氣凈化設(shè)_美埃科688376.SH~P微e供了Z{設(shè)備所需的潔凈過(guò)濾?品新萊應(yīng)材富創(chuàng)精密688409.SH半ü體零部t制的y藝術(shù)達(dá)到流?×客戶標(biāo)準(zhǔn),是ASML的戰(zhàn)略供à商e萊à材300260.SZ真空?品?及氣體?品均??à用到Z{機(jī)的設(shè)備中數(shù)據(jù)來(lái)源:公開(kāi)數(shù)據(jù)整理;嘉世咨詢研究結(jié)論;ā源網(wǎng)t晶圓廠?極擴(kuò)產(chǎn)帶動(dòng)Z刻機(jī)需求2020-2030,預(yù)?全球晶圓?能每將增長(zhǎng)78萬(wàn)w/o,CAGR~6.5%。w中Y?、r熟制程每o?能增長(zhǎng)分別~22/38萬(wàn)w,CAGR分別~12.0%/6.0%,`儲(chǔ)芯w增放緩,DRAM和NAND增分別~4.7%/4.9%。若?一n考慮術(shù)h和競(jìng)爭(zhēng),將再增à15萬(wàn)w/o的?能。Z刻機(jī)在晶圓制設(shè)_?值占比超20%{蝕22.0%30.0%薄膜沉積晶圓Z{制w他23.0%25.0%

y球晶圓產(chǎn)能及增?百萬(wàn)w,等效12英?ā250-10%inefficiencyoranadditional18millionwafercapacityby2030200 術(shù)h&競(jìng)爭(zhēng)1501005002010 2015 2020 2025 2030數(shù)據(jù)來(lái)源:公開(kāi)數(shù)據(jù)整理;嘉世咨詢研究結(jié)論;ā源網(wǎng)tZ刻機(jī)在半導(dǎo)體設(shè)_的占比呈向P趨勢(shì)2022WFE?全球晶圓廠設(shè)備支出ā980億美元,創(chuàng)歷óe高,2023將Q降22%ó760億美元。預(yù)?2024迎來(lái)復(fù)蘇,\比增長(zhǎng)21%ó920億美元。Z{機(jī)^場(chǎng)勢(shì)PWFE整體勢(shì)基q保持一?,但著芯wy藝升?,üàZ{難度e升,采用更Y?的機(jī)ā,因m,Z{機(jī)在半ü體設(shè)備的s比呈向P勢(shì),2024Z{支出sWFE的比例將超過(guò)25%,?m測(cè)算Z{機(jī)^場(chǎng)規(guī)模t230億美元。y球晶圓廠設(shè)_支出?前道āWFE?億美元āYOY120050%40%100030%80020%60010%0%400-10%200-20%0-30%20192020202120222023E2024E

Z刻市場(chǎng)增快于WFE整體增30%25%20%15%10%5%0%1997 2001 2005 2009 2013 2017 2021 2025數(shù)據(jù)來(lái)源:公開(kāi)數(shù)據(jù)整理;嘉世咨詢研究結(jié)論;ā源網(wǎng)t高端需求驅(qū)動(dòng)Z刻機(jī)發(fā)展?Z學(xué)`感器Pr熟邏輯芯w~?表的高端^場(chǎng),驅(qū)動(dòng)Z{機(jī)術(shù)的迭?。w中r熟芯w中,要包括?率芯w、`感器、r熟邏輯/模擬芯w:ArFiZ{機(jī)要à用在Z學(xué)`感?ArFiZ{花費(fèi)s比t40%āPr熟邏輯芯w?ArFiZ{花費(fèi)s比t60%ā。w余Z{機(jī)要用于?率芯w?KrF45%、i-line55%ā、非Z學(xué)`感?KrF30%、i-line70%ā、模擬芯w?ArF、KrF、i-lineZ{花費(fèi)s比相近ā的生?。據(jù)ASML的財(cái)??算,EUVPArFiZ{機(jī)的ASPàà高于KrF和i-lineZ{機(jī),}管高端機(jī)型出ˉ量少于中P端Z{機(jī),但總收入較高,^場(chǎng)規(guī)模較大。在ASML的設(shè)備收入中,EUV+ArFis比超8r。Z刻機(jī)TOP3公司歷合計(jì)銷售數(shù)??臺(tái)ā 不\類型r熟芯w的Z刻花費(fèi)比例?按Z刻機(jī)類型ā500EUVArFiArFKrFi-line100%i-lineKrFArFArFi45090%40080%35070%30060%25050%20040%15030%10020%5010%00%?率r熟模擬r熟邏輯非Z學(xué)`感Z學(xué)`感20192020202120222023H1數(shù)據(jù)來(lái)源:公開(kāi)數(shù)據(jù)整理;嘉世咨詢研究結(jié)論;ā源網(wǎng)t芯w性能升?è動(dòng)Z刻強(qiáng)度P升Z{強(qiáng)度是指Z{資q支出se建晶圓廠總資q支出的比例,呈āP升態(tài)勢(shì)。Y?邏輯制程ü分辨率要求最高,因而Z{難度最大、Z{強(qiáng)度也最高。10nm邏輯芯w已達(dá)25%,5nm及?Q制程需要利用EUV+多重曝Z實(shí)ā,Z{強(qiáng)度超過(guò)35%。Y?D

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