“芯思想ChipInsights”微信公众号4月2日报道分析了2024年度全球前道光刻机市场。内容如下:
一、光刻机出货情况
2024年,ASML、Nikon、Canon的集成电路用光刻机出货达683台,较2023年的681台增加2台,基本持平;销售金额约在264亿美元,2023年销售金额约269亿美元,销售额基本持平。
从EUV、ArFi、ArF三个高端机型的出货来看,2024年共出货212台,较2023年的229台略有下滑。其中ASML出货201台,较2023年减少9台,占有91.4%的市场;Nikon出货19台,占有8.6%的市场。
EUV方面还是ASML独占鳌头,市占率100%;ArFi方面ASML市占率高达93%+;ArF方面ASML占有76%+的市场份额;KrF方面ASML也是占据76%+的市场份额;在i线方面ASML也有26%+的市场份额。
2024年各季度出货量分别为139台、164台、171台、209台,相较2023年各季度,第四季创下出货量的新高。
二、ASML
1、出货情况
2024年ASML光刻机营收约235亿美元,较2023年238亿美元略有下滑。
2024年ASML共出货418台光刻机,较2023年449年减少31台。其中EUV光刻机出货44台,较2023年减少9台;ArFi光刻机出货129台,较2023年增加4台;ArF光刻机出货28台,较2023年减少4台;KrF光刻机出货152台,较2023年减少32台;i-line光刻机出货65台,和2023年增加10台。
2024年ASML的EUV光刻机营收占光刻机整体收入的38%,2024年单台EUV平均售价超过1.9亿欧元(约15亿元),较2023年单台平均售价增长11%。这主要是由于2024年公司主要是销售TWINSCAN NXE: 3800E,相较TWINSCAN NXE: 3600D价格更高。
从2011年出售第一台EUV机台以来,截止2024年第四季出货达280台。2024年加工晶圆超过5.25亿片。
2024年来自中国大陆的光刻机收入约90亿欧元,相较2023年是65亿欧元;占比方面,2024年来自中国大陆的光刻机收入较2023年增加12个百分点。
2、ASML的EUV光刻机新进展
从2018年以来,ASML一是在加速EUV技术导入量产;二是扩大EUV生产规模,从2018年的22台增加到2021年的42台,2022年逾50台,2024年逾60台,预计到2025年-2026年达到年产90台EUV(极紫外光)光刻机和600台DUV(深紫外光)光刻机,到2027年-2028年,将增产20个高数值孔径EUV光刻机;三是实验以0.55 NA取代目前的0.33 NA,具有更高NA的EUV微影系统能将EUV光源投射到较大角度的晶圆,从而提高分辨率,并且实现更小的特征尺寸。
TWINSCAN NXE: 3800E
2024年主力出货的TWINSCAN NXE: 3800E套刻精度为1.1nm,曝光速度30mJ/cm2,每小时曝光195片晶圆,年产量为170万片。据悉NXE: 3800E能提升到每小时220片晶圆,吞吐量比NXE:3600D提高30%。
从2017年第二季出货第一台量产机型TWINSCAN NXE: 3400B至今,包括NXE: 3400B、NXE: 3400C和NXE: 3600D、NXE: 3800E累计出货接近250台。
根据ASML EUV光刻机路线图显示,预计2025年出货的NXE:4000F最初将以30mJ/cm2的速度提供大过每小时220片的产能。
NA0.55
2023年12月,ASML向英特尔交付了业界首台数值孔径达到0.55的EUV光刻设备Twinscan EXE:5000,主要用于研发,并使公司的客户熟悉新技术及其功能。高数值孔径设备的商业使用计划在2025年及以后进行。
英特尔还订购下一代高数值孔径商用设备Twinscan EXE:5200B。
高数值孔径EUV设备对于更高分辨率(<8 nm,目前的0.33 NA EUV的分辨率为13nm)至关重要,可实现更小的晶体管和更高的晶体管密度。除了完全不同的光学设计外,高数值孔径扫描仪还有望提供更快的光罩和晶圆平台以及更高的生产率。例如,Twinscan EXE:5200的生产率超过每小时200个晶圆(WPH)。
三、Canon
1、出货情况
2024年,Canon光刻机营收约为16.5亿美元。
2024年,Canon的半导体用光刻机还是i-line、KrF两类机台出货,光刻机出货量达233台,较2023年出货增加46台;其中i-line机台是出货的主力,出货125台。佳能表示,得益于半导体光刻机在电力及传感器等广阔领域的应用持续坚挺,生产能力得到最大限度的提升,因此销售台数同比实现上涨。
2024年,Canon面板(FPD)用光刻机出货27台,较2023年出货量增加2台。
2、佳能的纳米压印技术发展
佳能(Canon)从2004年开始一直秘密研发纳米压印技术( NIL);直到2014年收购美国从事纳米压印基础技术研发的Molecular Imprints公司(现Canon Nanotechnologies公司)才公开。
据悉,纳米压印(NIL)已经达到3D NAND的要求,2017年7月日本3D NAND大厂铠侠(Kioxia,原东芝存储部门)已经开始使用此设备。在3D NAND之外 也可以满足1Anm DRAM的生产需求。
佳能和大日本印刷(DNP)、铠侠合作,在技术研发中NIL已经可以处理高达5nm的电路线宽。大日本印刷通过模拟测试发现,在形成电路过程中每个晶圆的功耗仅为使用EUV光刻的十分之一左右。
2023年10月13日,佳能推出NIL技术机型FPA-1200NZ2C,能够实现最小线宽为14nm的图案化,相当于生产目前最先进的逻辑半导体所需的5nm。此外,随着掩模技术的进一步改进,NIL有望实现最小线宽为10nm的电路图案化,对应于2nm的节点。
四、Nikon
2024年度,Nikon光刻机业务营收约12.5亿美元。
2024年度,Nikon集成电路用光刻机出货32台,较2023年减少13台。其中ArFi光刻机出货4台,较2023年减少5台;ArF光刻机出货7台,较2023年度减少3台;KrF光刻机出货3台,较2023年度增加1台;i-line光刻机出货18台,较2021年度减少6台。
2024年度,Nikon全新机台出货15台,翻新机台出货17台。
2024年,Nikon面板(FPD)用光刻机出货28台,较2021年大减40%。其中10.5代线用光刻机出货5台。