2023光刻机产业深度调研 半导体是光刻机的主要应用领域之一

• 黄文玉 2023年8月3日 来源：互联网 1079 69
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光刻机又名：掩模对准曝光机，曝光系统，光刻系统等，是制造芯片的核心装备。它采用类似照片冲印的技术，把掩膜版上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上。

2023年8月3日，大族激光在互动平台称，公司自主研发的光刻机主要用于分立器件的部分加工环节，目前，接近式光刻机已投入市场，步进式光刻机已启动用户优化。

光刻机又名：掩模对准曝光机，曝光系统，光刻系统等，是制造芯片的核心装备。它采用类似照片冲印的技术，把掩膜版上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上。曝光机是生产大规模集成电路的核心设备，制造和维护需要高度的光学和电子工业基础，世界上只有少数厂家掌握。因此曝光机价格昂贵，通常在3千万至5亿美元。

光刻机一般根据操作的简便性分为三种，手动、半自动、全自动A 手动：指的是对准的调节方式，是通过手调旋钮改变它的X轴，Y轴和thita角度来完成对准，对准精度可想而知不高了;B 半自动：指的是对准可以通过电动轴根据CCD的进行定位调谐;C 自动： 指的是 从基板的上载下载，曝光时长和循环都是通过程序控制，自动光刻机主要是满足工厂对于处理量的需要。

制造高精度的对准系统需要具有近乎完美的精密机械工艺，这也是国产光刻机望尘莫及的技术难点之一，许多美国德国品牌光刻机具有特殊专利的机械工艺设计。例如Mycro N&Q光刻机采用的全气动轴承设计专利技术，有效避免轴承机械摩擦所带来的工艺误差。对准系统另外一个技术难题就是对准显微镜。为了增强显微镜的视场，许多高端的光刻机，采用了LED照明。

光刻机产业发展现状及市场竞争格局分析

光刻机的品牌众多，根据采用不同技术路线的可以归纳成如下几类：高端的投影式光刻机可分为步进投影和扫描投影光刻机两种，分辨率通常七纳米至几微米之间，高端光刻机号称世界上最精密的仪器，世界上已有1.2亿美金一台的光刻机。高端光刻机堪称现代光学工业之花，其制造难度之大，全世界只有少数几家公司能够制造。国外品牌主要以荷兰ASML(镜头来自德国)，日本Nikon(intel曾经购买过Nikon的高端光刻机)和日本Canon三大品牌为主。

光刻机行业属于明显的寡头垄断格局，前三供应商(荷兰阿斯麦、日本佳能、日本尼康)占据绝大多数市场份额。从营收来看，尼康占比84%，佳能占比9%，阿斯麦占比7%。2022年光刻机市占率按出货量来看 ，阿斯麦占比63%排名第一，佳能占比32%排名第二，尼康占比5%排名第三。

目前，全球光刻机市场被荷兰的ASML、日本的佳能和Nikon三家公司垄断，其中更是拥有极紫外光(EUV)光刻机的专利技术，可以制造出7纳米以下的先进芯片。

位于我国上海的SMEE已研制出具有自主知识产权的投影式中端光刻机，形成产品系列初步实现海内外销售。正在进行其他各系列产品的研发制作工作。生产线和研发用的低端光刻机为接近、接触式光刻机，分辨率通常在数微米以上。主要有德国SUSS、美国MYCRO NXQ4006、以及中国品牌。

2018年11月29日，国家重大科研装备研制项目“超分辨光刻装备研制”通过验收。该光刻机由中国科学院光电技术研究所研制，光刻分辨力达到22纳米，结合双重曝光技术后，未来还可用于制造10纳米级别的芯片。

根据中研普华产业研究院发布的《2022-2027年光刻机产业深度调研及未来发展现状趋势预测报告》显示：

受益于下游晶圆巨大需求、服务器云计算和5G基础建设的发展,带动相关芯片的需求,2020年光刻机销售额与销量增速稳定提升。2020年全球光刻机销量为413台，随着下游市场需求持续升高，2022全球市场仍将持续增长，销量约为510台。从产品结构来看，销量最多的是i-Line，占比达34%。其次分别为KrF、ArF immersio、Arf dry、EUV，占比分别为31%、19%、8%及8%。

《国家集成电路产业发展推进纲要》，提出“研发光刻机、刻蚀机、离子注入机等关键设备，开发光刻胶、大 尺英寸硅片等关键材料”;《国务院关于印发“十三五”国家科技创新规划的通知》提出“突破28纳米浸没式光刻机及核心部件”等政策规划为光刻机产业的发展提供了良好的政策发展环境。

半导体是光刻机的主要应用领域之一，中国政府出台一系列政策支持半导体产业，包括资金支持、税收优惠等，刺激了国内半导体制造业的发展，进而推动了光刻机市场规模的上涨。2022年中国光刻机行业市场规模约为147.82亿元。从区域分布来看，中国光刻机行业华东地区占比最重，占比为51.8%。

根据数据显示，2022年中国光刻机产量约为95台，需求量约为652台。光刻机的研发、制造和维护成本较高，特别是高性能光刻机。然而，在市场竞争加剧的情况下，制造商为了降低成本和提高竞争力，不得不考虑降低价格。这导致了市场均价的下降。2022年中国光刻机均价约为2267.2万元/台。

要想让我国自主研发的光刻机真正走向市场，还需要加大投入，提高效率，降低成本，提升品质，扩大产能。这需要我国在政策、资金、人才、市场等方面给予光刻机产业更多的支持和鼓励，同时也需要光刻机产业自身不断创新和突破，与国际水平接轨。只有这样，我国才能在光刻机领域实现自主可控，为芯片产业的发展提供坚实的基础。

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