光刻機是半導體制造過程中的關鍵設備。隨著半導體產(chǎn)業(yè)在電動汽車、風光儲、人工智能等新需求的推動下持續(xù)發(fā)展,光刻機前景廣闊。
一、光刻機的定義及分類
光刻機,又稱光刻對準曝光機、掩模對準曝光機、曝光系統(tǒng)或光刻系統(tǒng)等,是光刻工藝乃至整個芯片制造過程中的核心設備。
二、光刻機行業(yè)發(fā)展政策
光刻機是芯片制造流程中不可或缺的核心設備。近年來,國家層面出臺了一系列法規(guī)和產(chǎn)業(yè)政策,推動國產(chǎn)替代進程,通過政策引導、資金扶持等方式,引導鼓勵國內光刻機企業(yè)加大研發(fā)力度和投入。
三、光刻機行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
1、光刻機占比
光刻機能夠將芯片圖案投影到硅片上,實現(xiàn)微小結構的制造。目前,光刻機是半導體設備中市場占比最大的產(chǎn)品,市場占比達24%。
2、光刻機全球市場規(guī)模
近年來,在消費電子需求相對低迷的情況下,電動汽車、風光儲、人工智能等新需求成為半導體產(chǎn)業(yè)成長的新動能,全球光刻機市場規(guī)模平穩(wěn)增長。根據(jù)SEMI公布的數(shù)據(jù),2022年全球半導體設備市場規(guī)模為1076.5億美元,其中光刻機市場占比約為24%,規(guī)模達到約258.4億美元,2023年約為271.3億美元。2024年全球光刻機市場規(guī)模將增至315億美元。
3、光刻機銷量結構
目前,全球光刻機銷量仍以中低端產(chǎn)品(KrF、i-Line)為主,占比分別為37.9%和33.6%;其次分別為ArFi、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。
4、光刻機競爭格局
光刻機市場呈現(xiàn)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(jù)絕大多數(shù)市場份額,其中,ASML市場份額占比82.1%,Canon市場份額占比10.2%,Nikon市場份額占比7.7%。國內企業(yè)中,上海微電子是目前中國第一家也是唯一一家光刻機巨頭,具備90nm及以下的芯片制造能力。根據(jù)公開數(shù)據(jù),上海微電子光刻機出貨量此前已占到國內市場份額超過80%。
四、光刻機行業(yè)重點企業(yè)
1、上海微電子
上海微電子成立于2002年,是中國領先的光刻設備制造商。上海微電子的光刻機產(chǎn)品涵蓋了從幾微米到28納米的多種技術節(jié)點,廣泛應用于集成電路、分立器件、LED等半導體領域的制造。
上海微電子光刻機具備高精度、高效率、高速度、低能耗等技術特點。
2、芯碁微裝
芯碁微裝從事以微納直寫光刻為技術核心的直接成像設備及直寫光刻設備的研發(fā)、制造、銷售以及相應的維保服務。芯碁微裝在直寫光刻設備領域推出了多個產(chǎn)品系列,如MAS系列、RTR系列、NEX系列、FAST系列、DILINE系列等,不斷進行性能升級與下游應用的拓展。芯碁微裝在直寫光刻設備領域擁有關鍵核心技術,其直寫光刻設備可應用在IC、MEMS、生物芯片、分立功率器件、IC掩膜版制造、先進封裝、顯示光刻等環(huán)節(jié)。
2023年芯碁微裝營業(yè)收入達到8.29億元,同比增長27.07%,歸母凈利潤高達1.79億元,同比增長31.28%。
PCB設備領域,芯碁微裝在2023年實現(xiàn)5.9億元營收,占比總營收71.16%,逆勢增長11.94%,毛利率為35.38%。泛半導體業(yè)務方面,芯碁微裝同樣表現(xiàn)出色,營收達到1.88億元,占比總營收的22.71%,同比大幅增長96.91%,毛利率則為57.62%。
3、華卓精科
華卓精科主營業(yè)務為光刻機雙工件臺、超精密測控裝備整機以及關鍵部件等衍生產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)以及銷售和技術服務。公司在光刻機雙工件臺技術方面取得了重要突破,并成功研制出國產(chǎn)光刻機雙工作臺系統(tǒng),打破了國外在這一領域的技術壟斷。
華卓精科的光刻機雙工件臺是其核心產(chǎn)品之一,具有高速運動、高精度定位和高穩(wěn)定性等特點。公司推出了DWS和DWSi兩種系列的雙工件臺,分別適用于干式步進式掃描光刻機和浸沒式光刻機。
4、大族激光
大族激光在光刻機領域擁有自主研發(fā)的核心技術,其光刻機項目分辨率在3~5微米,主要聚焦分立器件和LED領域的應用。大族激光的光刻機產(chǎn)品線相對豐富,包括不同型號和規(guī)格的光刻機設備,以滿足不同客戶的需求。大族激光的光刻機主要應用于分立器件、LED等領域,市場定位較為明確。同時,公司也在積極探索和拓展其他領域的應用,如半導體封裝等。
2023年大族激光實現(xiàn)營業(yè)總收入140.9億元,同比下降5.82%;歸母凈利潤8.20億元,同比下降32.47%。
5、晶方科技
晶方科技通過收購Anteryon公司,布局了光刻機相關業(yè)務,Anteryon是ASML(荷蘭光刻機制造商)的核心供應商之一,提供了晶圓級光學元件技術。這意味著晶方科技不僅在光刻機行業(yè)中具備核心競爭力,而且還通過其子公司參與了光刻機相關技術的研發(fā)和生產(chǎn),進一步強化了其在該領域的地位和影響力。
五、光刻機行業(yè)發(fā)展前景
1、國家政策支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展
中國政府持續(xù)加大對半導體產(chǎn)業(yè)的支持力度,推動國產(chǎn)光刻機的發(fā)展。國家出臺了多項政策鼓勵半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,包括提供財政支持、稅收優(yōu)惠等。政策環(huán)境的優(yōu)化為國產(chǎn)光刻機提供了有力保障。
2、光刻機市場需求大
隨著新能源汽車、人工智能、物聯(lián)網(wǎng)等新興產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展,對芯片的需求不斷攀升,從而推動了光刻機市場的增長。此外,中國作為全球最大的半導體市場之一,對光刻機的需求尤為旺盛。隨著國內半導體產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和國產(chǎn)替代政策的推進,國產(chǎn)光刻機有望在市場上占據(jù)更大的份額。
3、技術創(chuàng)新推動行業(yè)發(fā)展
光刻機技術將繼續(xù)向更高精度、更高效率的方向發(fā)展。同時,隨著多元化技術路線的出現(xiàn)和發(fā)展,光刻機技術有望實現(xiàn)更多的創(chuàng)新和突破。技術創(chuàng)新與突破將推動光刻機產(chǎn)業(yè)發(fā)展。