產業鏈——在半導體產業中占據重要地位
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。光刻機是半導體產業中最關鍵設備,光刻工藝決定了半導體線路的線寬,同時也決定了芯片的性能和功耗。
光刻機產業的上游主要包括光刻機核心組件和光刻機配套設施,下游則主要應用于半導體/集成電路的制造與封裝。
產業政策——政策助力光刻機行業發展
從政策環境上來看,我國對于光刻機行業較為重視。其主要表現在對于整個IC產業鏈企業的政策優待以及對于半導體設備行業的相關規劃與推動。其主要表現在資金方面的補助和人才方面的培養,以及進出口,投融資方面的政策扶持。
在各項政策中較為突出的是《極大規模集成電路制造裝備及成套工藝》項目(02專項),其以專項的形式組織了一批國內光刻機企業進行了一系列重點工藝和技術的攻關,有效促進了我國光刻機行業的發展。
技術發展——技術仍在不斷進步中
光刻機一般可以分為無掩模光刻機和有掩模光刻機,其具體分類如下:
光刻工藝流程較多,占晶圓制造耗時的40%-50%,光刻技術也在不斷的發展,自光刻機面世以來,光刻設備已經進行了四次重大的革新,光刻設備所用的光源,也從最初的g-line,i-line歷經KrF、ArF發展到了如今的EUV。目前,EUV光刻機設備被ASML完全壟斷,ASML的EUV光刻機市占率達到100%。
競爭格局——CR3超過90%
目前,全球光刻機市場的主要企業即ASML,尼康(Nikon)和佳能(Canon)三家,從光刻機銷售額來看,2019年三家企業的合計市場份額就占到了全球光刻機市場的90%以上。其中ASML由于其技術領先,壟斷了第五代光刻機(EUV光刻機),獨占75%的市場份額,Nikon與Canon分別占據13%和6%的市場份額。
細分格局——i-line光刻機出貨最多
從細分市場來看,近年來,市場上銷售的光刻機主要為EUV光刻機、ArF lm光刻機、ArF Dry光刻機、KrF光刻機和i-line光刻機。從2019年這五類光刻機的銷量情況來看,i-line光刻機的銷量最高,為116臺。在這116臺中,Canon公司貢獻了一半以上。
從企業的角度來看,Canon主要的光刻機銷售都集中在i-line光刻機這一類型;Nikon的光刻機銷售則縱向跨度較大,在除EUV之外的類型均有涉及,其中以Arf和i-line的領域較為突出;ASML則在除i-line光刻機之外的領域均具有較強的統治力。
行業供給——銷售量略有下降
從行業供給來看,2014-2018年,光刻機top3企業銷售量呈現波動增長的態勢。2019年,光刻機銷售量有所下滑,僅為354臺,較2018年下降了3.8%。2020年第一季度,全球光刻機top3企業銷售量實現85臺。
國產企業——行業正在加快研發進度
長期以來,我國的光刻技術落后于先進國家,成為我國工業現代化進程的一塊短板。近年來,在國家政策的扶持以及一批龍頭企業的帶領下,我國光刻機技術也開始了飛速的發展,由長春光機所牽頭承擔的國家科技重大專項02專項——“極紫外光刻(EUVL)關鍵技術研究”項目也順利完成了驗收前現場測試。
但我國企業在光刻機制造方面距離世界頭部企業仍有一定的距離,光刻機行業研發進度仍待加快。
我國光刻機相關領先企業技術進展情況如下所示:
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