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全球光刻機市場最新分析

2021-02-24
來源:半導體行業觀察

  根據芯思想研究院(ChipInsights)的數據表明,2020年全球集成電路面板、LED用光刻機出貨約580臺,較2019年增加30臺。其中集成電路制造用光刻機出貨約410臺;面板、LED用光刻機出貨約170臺。

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  一、前三大出貨情況

  2020年,前三大ASML、Nikon、Canon的集成電路用光刻機出貨達413臺,較2019年的359臺增加54臺,漲幅為15%。

  從EUV、ArFi、ArF三個高端機型的出貨來看,2020年共出貨143臺,較2019年的154臺下滑7%。其中ASML出貨121臺,占有85%的市場,較2019年增加1個百分點;Nikon出貨22臺,占有15%的市場,較2019年減少1個百分點。

  EUV方面還是ASML獨占鰲頭,市占率100%;ArFi方面ASML市占率高達86%,較2019年減少2個百分占;ArF方面ASML占有67%的市場份額,較2019年增加4個百分點;KrF方面ASML也是占據71%的市場份額,較2019年增加8個百分點;在i線方面ASML也有27%的市場份額。

  從總營收來看,2020年前三大ASML、Nikon、Canon的光刻機總營收達988億元人民幣,較2019年小幅增長4.6%。從營收占比來看,ASML占據79%的份額,較2019年增加5個百分點。ASML在2020年各型號光刻機出貨數量增長13%,且高端機臺EUV的出貨量增加了5臺,也使得總體營收增長超過10%。

  ASML

  2020年ASML光刻機營收約780億元人民幣,較2019年成長10.8%。

  2020年ASML共出貨258臺光刻機,較2019年229年增加29臺,增長13%。其中EUV光刻機出貨31臺,較2019年增加5臺;ArFi光刻機出貨68臺,較2019年減少14臺;ArF光刻機出貨22臺,和2018年持平;KrF光刻機出貨103臺,較2019年增加38臺;i-line光刻機出貨34臺,和2019年持平。

  2020年ASML的EUV光刻機營收達350億元人民幣,占光刻機整體收入的45%,較2019年增加133億元人民幣。2020年單臺EUV平均售價超過11億元人民幣,較2019年單臺平均售價增長35%。從2011年出售第一臺EUV機臺以來,截止2020年第四季出貨超過100臺,達101臺。且EUV機臺單價越來越高,據悉,2020年第四季接獲得的6臺總額達86億人民幣,單臺價格超過14億人民幣。

  2020年來自中國的光刻機收入占比18%,超過140億人民幣,表明中國內地各大FAB至少共搬入30臺以上光刻機。

  Nikon

  2020年度,Nikon光刻機業務營收約120億元人民幣,較2019年下滑23%。

  2020年度,Nikon集成電路用光刻機出貨33臺,較2019年減少13臺。其中ArFi光刻機出貨11臺,和2019年度持平;ArF光刻機出貨11臺,較2019年度減少2臺;KrF光刻機出貨2臺,較2017年度減少2臺;i-line光刻機出貨9臺,較2019年度減少9臺。

  2020年度,Nikon全新機臺出貨26臺,翻新機臺出貨7臺。

  2020年,Nikon面板(FPD)用光刻機出貨20臺,較2019年下跌50%。但面板用光刻機主要是10.5代線用光刻機出貨,共出貨13臺。

  Canon

  2020年,Canon光刻機營收約為88億元人民幣,較2019年下降約7%。

  2020年,Canon半導體用全部是i-line、KrF兩個低端機臺出貨,光刻機出貨量達122臺,較2019年出貨增加38臺,增幅32%,其中i-line機臺是出貨的主力,得益于化合物半導體和板級封裝的發展。

  2020年7月,Canon針對板級封裝推出i線步進式光刻機FPA-8000iW,可對應尺寸最大到515×510mm大型方形基板的能力。據悉佳能自主研發的投影光學系統可實現52×68mm的大視場曝光,達到了板級基板封裝光刻機中高標準的1.0微米解像力,將極大推動追求高速處理的AI芯片、HPCR的封裝。

  佳能還將在2021年3月出貨新式i線步進式光刻機“FPA-3030i5a”,可以對硅基以及SiC(碳化硅)和GaN(氮化鎵)等化合物半導體晶圓,從而實現多種半導體器件的生產制造……

  2020年2月正式出貨FPA-3030iWa型光刻機,采用的投影透鏡具有52毫米x52毫米的廣角,NA可從0.16到0.24范圍內可調。新設備可以在2英寸到8英寸之間自由選擇晶圓尺寸的處理系統,方便支持各種化合物半導體晶圓,可運用在未來需求增長的汽車功率器件、5G相關的通信器件、IoT相關器件(如MEMS和傳感器等)的制造工藝中。

  2020年,Canon面板(FPD)用光刻機出貨32臺,較2019年出貨量減少18臺,下滑36%。

  二、其他公司出貨

  上海微電子SMEE

  上海微電子裝備(集團)股份有限公司光刻機主要用于廣泛應用于集成電路前道、先進封裝、FPD、MEMS、LED、功率器件等制造領域,2020年出貨預估在60+臺,較2019年增加約10臺,主要集中在先進封裝、LED方面,在FPD領域也有出貨。

  不錯,我國正在協力攻關193nm DUV光刻機和浸沒式光刻機,在先進沒光刻機方面進展還是相當快。至于網上流傳的上海微電子將在2021年交付28納米光刻機一事,芯思想研究院認為不要很樂觀,但也不要悲觀。能成功交付當然是好事,不能按時交付媒體也不要去噴。

  SUSS

  德國SUSS光刻機主要用于半導體集成電路先進封裝、MEMS、LED,2020年光刻機收入約7.8億元人民幣,較2019年成長10%。

  VEECO

  2020年公司來自先進封裝、MEMS和LED用光刻機的營收約為4億元人民幣,較2019年成長30%。預估銷售臺數在30臺以內。

  EVG

  公司的光刻設備主要應用于先進封裝、面板等行業,當然公司也出售對準儀等。

  三、ASML EUV進展

  從2018年以來,ASML一直在加速EUV技術導入量產;二是實驗以0.55 NA取代目前的0.33 NA,具有更高NA的EUV微影系統能將EUV光源投射到較大角度的晶圓,從而提高分辨率,并且實現更小的特征尺寸。

  2020年10月,ASML公布新一代TWINSCAN NXE: 3600D的參數和規格。NXE: 3600D套刻精度提升至1.1nm,曝光速度30 mJ/cm2,每小時曝光160片晶圓。而NXE: 3400C的套刻精度為1.5nm,曝光速度20mJ/cm2,每小時可曝光170片晶圓;更早的NXE: 3400B的套刻精度為2nm、曝光速度20mJ/cm2,每小時可曝光125片晶圓。不過NXE: 3600D最快也要到2021年第二季發貨。

  從2011年出售第一臺EUV機臺以來,截止2020年第四季出貨101臺。且EUV機臺單價越來越高,據悉,2020年第四季接獲得的6臺總額達86億人民幣,單臺價格超過14億人民幣。

  預估2022年將推出0.55 NA的新機型EXE:5000樣機,可用于1納米生產,按照之前的情況推測,真正量產機型出貨可能要等到2024年。當然0.55 NA鏡頭的研發進度也會影響新機型的出貨時間。

  2020年ASML全年出貨31臺EUV光刻機,沒有達到預期的35臺,也許和2020年的新冠疫情有關。

  四、Canon NIL發展

  針對 7納米米以下節點,ASML的重點是EUV,同時也向客戶出售ArF浸沒系統,ArF浸沒系統可與多種曝光工藝配合使用,將DUV光刻技術擴展到7納米以下;而Nikon只推ArF浸沒系統。

  Canon押注納米壓印(Nanoimprint Lithography,NIL),該技術來源于佳能2014年收購的Molecular Imprints。

  最新的納米壓印(NIL)的參數指標不錯,套刻精度為2.4nm/3.2nm,每小時可曝光超過100片晶圓。

  據悉,納米壓印(NIL)已經達到3D NAND的要求,日本3D NAND大廠鎧俠(Kioxia,原東芝存儲部門)已經開始96層3D NAND中使用此技術。在3D NAND之外 也可以滿足1Anm DRAM的生產需求。



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