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光刻机现状及发展研究报告
2020年光刻机行业发展研究报告
2020年
1.光刻机行业概况及市场分析
1.1光刻机行业定义及现状介绍
光刻机又名掩模对准曝光机,曝光系统,光刻系统等。
常用的光刻机是掩膜对准光刻。
一般的光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀等工序。
光刻机分为无掩模光刻机和有掩模光刻机。
无掩模光刻机可分为电子束直写光刻机、离子束直写光刻机、激光直写光刻机。
电子束直写光刻机可以用于高分辨率掩模版以及集成电路原型验证芯片等的制造,激光直写光刻机一般是用于小批量特定芯片的制造。
有掩模光刻机分为接触/接近式光刻机和投影式光刻机。
接触式光刻和接近式光刻机出现的时期较早,投影光刻机技术更加先进,图形比例不需要为1:
1,减低了掩膜板制作成本,目前在先进制程中广泛使用。
随着曝光光源的改进,光刻机工艺技术节点不断缩小。
深刻认知光刻机行业定义,对预测并引导光刻机行业前景,指导行业投资方向至关重要。
光刻机应用广泛,包括IC前道光刻机、用于封装的后道光刻机以及用于LED领域及面板领域的光刻机等等。
封装光刻机对于光刻的精度要求低于前道光刻要求,面板光刻机与IC前道光刻机工艺相比技术精度也更低,一般为微米级。
IC前道光刻机技术最为复杂,光刻工艺是IC制造的核心环节,利用光刻技术可以将掩模版上的芯片电路图转移到硅片上。
光刻机是一种投影曝光系统,包括光源、光学镜片、对准系统等。
在制造过程中,通过投射光束,穿过掩膜板和光学镜片照射涂敷在基底上的光敏性光刻胶,经过显影后可以将电路图最终转移到硅晶圆上。
1.2光刻机市场规模分析
目前最先进的光刻机来自ASML的EUV光刻机,采用13.5nm光源,最小可以实现7nm的制程。
此设备的开发难度更高,使用条件更复杂目前只有ASML攻破此项技术。
因为所有物质吸收EUV辐射,用于收集光(收集器),调节光束(照明器)和图案转移(投影光学器件)的光学器件必须使用高性能钼硅多层反射镜,并且必须容纳整个光学路径在近真空环境中,整个设备十分复杂。
随着国家政策的进一步利好,越来越多的需求将会被释放,光刻机行业将紧密结合产业上下游的资源,充分掌握用户需求变化,极大丰富行业应用场景。
通过产品与服务质量的不断优化升级,推动光刻机产业应用的爆发式增长。
2019年全球光刻机行业市场规模达到202亿美元。
预计未来,行业的收入规模将会进一步提升,近几年行业市场规模实现了15.8%左右的复合增长率,以此预测2020年行业市场规模将达到238亿美元。
1.3光刻机市场运营情况分析
光刻机行业市场运营情况分析主要需要从市场供给分析、市场需求分析、市场价格分析、市场供需平衡、行业盈利能力、行业运营能力等方面进行综合分析。
1)市场供给分析:
光刻机行业市场供给是指在一定的时期内,一定条件下,在一定的市场范围内可提供给消费者的产品或服务的总量。
光刻机市场供给能力分析的时间也应考虑整个项目寿命期,市场范围包括国内市场和国际市场。
市场供给分析还可以分为实际的供给量和潜在的供给量,前者是指在预测时市场上的实际供给能力。
2)市场需求分析:
我国的光刻机行业产品及服务结构调整问题不仅仅是对产品进行调整,还是对光刻机企业分布结构、区域分布结构进行调整。
未来一段时间内,行业整合、区域分布结构的调整、企业结构的调整都将是行业结构调整的一个重要内容。
随着国家鼓励和规范光刻机行业发展的政策相继出台,行业正逐步规范,全社会消费意识的不断提高,众多机构和社会资本不断进入光刻机领域,有力的促进了该行业市场的快速发展,光刻机行业发展前景广阔。
3)市场价格分析:
在经济全球化的趋势下,光刻机行业经济融入世界市场的广度和深度越来越大。
与光刻机行业规模增长相对照,用户需求也呈稳定增长趋势。
市场需从实际情况出发制定合理的光刻机行业价格,有利于行业规模不断增长和需求不断扩展,有利于保障行业正态良性发展。
从长远的趋势看,光刻机行业市场价格应该维持在较高的合理价位上。
价格上涨和回落的过程,主要受人力资源、产品及服务优化、市场竞争、出行运输等各类因素影响,导致光刻机行业价格产生一定波动,但是供求长期趋于增长稳定状态,长期向好。
4)市场供需平衡:
供求平衡是指消除供求之间的不适应、不平衡现象,使供应与需求相互适应,相对一致,消除供求差异,实现供求均衡。
实际上光刻机行业的市场供需存在的一定程度的供需失衡,需求端市场有待挖掘,供应端产品参差不齐。
5)行业盈利能力分析:
光刻机行业的盈利能力主要受到行业的投资回报周期、行业服务周期、行业竞争程度、用户粘性等的影响。
部分产品和服务存在投资大,回收慢,竞争激烈,用户粘性不高等现实问题。
这些问题的存在使得光刻机行业的盈利能力有待提高。
为了行业的长远发展,光刻机行业的盈利能力急需改善。
6)行业运营能力:
光刻机行业进入精品化、产业融合的新时代,行业的下半场真正开始了,未来考验的是用户运营能力和产业运营能力。
企业之间竞争的并非仅仅是产品能力而是更多的在于运营能力。
而嗅觉灵敏的光刻机企业早已开始转型,立足城市,不断提升其运营能力。
2.光刻机行业发展趋势
2.1光刻机市场龙头集中,中低端市场广阔竞争激烈
光刻机设备市场龙头集中,EUV光刻机被ASML垄断。
全球光刻机出货量99%集中在ASML,尼康和佳能。
其中ASML份额最高,达到67.3%,且垄断了高端EUV光刻机市场。
ASML技术先进离不开高投入,其研发费用率始终维持在15%-20%,远高于Nikon和Canon。
IC前道光刻机国产化严重不足。
目前国内光刻机处于技术领先的是上海微电子,其最先进的ArF光源光刻机节点为90nm,中国企业技术整体较为落后,在先进制程方面与国外厂商仍有较大差距。
中低端光刻机市场规模的不断扩大和相对于前道制造较低的技术壁垒,竞争者数目较多,目前尼康与佳能是中低端市场两大龙头。
2.2半导体产线升级为光刻设备带来更大需求
晶圆尺寸变大和制程缩小将使产线所需的设备数量加大,性能要求变高。
12寸晶圆产线中所需的光刻机数量相较于8寸晶圆产线将进一步上升,先进制程的发展将进一步提升对于光刻机性能的要求。
随着产业转移和建厂潮的推动和边际需求改善,光刻设备市场将不断增长。
到2025年全球光刻设备市场规模估计将达到4.917亿美元;
2.3技术和产品短板趋势明显
光刻机产品长期受到国外封锁。
光刻机是芯片制造的关键设备,涉及国防、通信、科研、民用等各领域集成电路芯片的生产制造。
长期以来,在《瓦森纳协议》的框架下,欧美国家最先进的几代光刻机一直对华禁售。
出售的光刻机也都有保留条款,禁止给国内自主CUP做代工,即使是小批量生产用于科研和国防领域的芯片,也存在一定风险,而且在宣传上也只能含糊其辞的说明是境内流片,这很大程度上影响了中国半导体产业的发展。
如今虽然ASML正逐渐解除对华产品的禁售,但EUV这类的顶尖光刻机由于产能有限,订单已经排到2019年,且优先供应台积电、三星、英特尔等客户,国内晶圆厂商短期内仍然拿不到ASML的高端光刻机产品。
2.4用户体验提升成为趋势
随着用户需求的不断提升,倒逼光刻机行业的软硬件环境进一步完善,而行业软硬件环境的完善又必然给用户带来更好的用户体验,这种良性机制,有效提高了行业用户粘性,必然成为外来光刻机行业的一大发展趋势。
2.5行业协同整合成为趋势
光刻机行业在产品与服务的过程中,具有完善的内容生产、渠道建设、商业化落地等各个层级的协作。
未来进一步的行业协同整合,有利于提高行业竞争力,并促进行业持续良性发展。
2.6低端市场新的价格战将不可避免
目前的光刻机产业低端市场,正处在新一轮价格战的前夜。
在繁荣的光刻机领域,行业巨头已经占据了很长一段时间。
这些都被初创企业、业内上市公司看在眼里,未来的他们必然会通过积极的降价策略,削弱对手的优势。
2.7生态化建设进一步开放
1)内生发展闭环,对外输出价值
当光刻机行业的社区化运营属性越来越强,关联产业开始聚集时,就需要谋求内生发展,光刻机需要打造一个服务平台,对内是一个合作协同的生态闭环,对外有开放统一的接口和品牌输出,即能引导资源的有效流动,又能促进产业规模效应,聚集人才和知识,进而提升供应链效率。
2)开放平台,共建生态
光刻机行业服务平台方,不再是单向地控制和输出,而是要借助技术手段搭建基础在线平台,通过规则引导企业产出优质的内容和服务,激活企业间的交流和合作,挖掘更多产业链上的需求,从而有针对性配套服务并引导资源有效配置。
这样的平台才能够进行思考和迭代进化。
3.光刻机行业存在的问题分析
3.1高度依赖进口
我国是ASML公司全球第二大营收来源国,2019年营收占比达20%,仅次于韩国的35%。
我国正在走芯片国产化战略,需要的光刻机越来越多,预计2020年占比将达28%。
我国目前急需光刻机,而国产光刻机还处于研发阶段,高度依赖海外市场的进口,一旦遭遇断供,势必会对国产芯片制造带来致命影响。
3.2行业服务无序化
Ø光刻机行业标准不成体系。
服务质量很大程度上依赖于从业人员等个人能力,难以形成规模化管理与复制。
Ø光刻机行业服务质量难以控制,导致质量问题频发。
监管缺失,严重影响用户体验。
3.3供应链整合度低
Ø光刻机行业供应链及服务流程复杂。
小型企业难以为继,初期投入过大,很难打价格战。
Ø光刻机行业产品标准化程度太低,导致生产周期长且成本高。
3.4基础工作薄弱
光刻机标准不完善,行业相关技术积累和基础设施都比较薄弱,相关体系建设滞后,管理、规范、产品、监测等能力亟待加强。
目前而言,光刻机管理能力还不能适应工作需要。
3.5产业结构调整进展缓慢
近年来,尽管我国政府颁布了有利于光刻机的资源环境税收政策和消费税的结构调整政策,但是由于这两种税收的作用对象狭窄,因而对光刻机主要服务和产品的生产及推广使用收效不大。
可喜的是,企业所得税的两税合一,内外资企业同等待遇解决了多年来我国内外资企业面临的两套税制问题。
两套税制把大量的税收优惠给与了外资企业,而未能按国家的宏观政策导向建立税收优惠。
这种税制安排不仅造成了内外资企业的税负不公,而且对国家鼓励的光刻机行业发展,对行业的高效率利用都是极其不利的。
此外,我国的进口税收政策也存在类似的问题,亟待解决。
3.6盈利点单一
现有的光刻机行业盈利场景无外乎产品,服务增值费用,盈利点还是停留在行业本身层面,要想拓展新的盈利点,必须转变思路,打造更多新的场景。
光刻机运营方需要突破“信息展示”思维,认识到光刻机本质上是行业数据宏观服务汇聚,围绕光刻机行业不同的人群进行打造,全面感知用户的需求,并通过PC,APP,微信等不同的终端给用户提供全方位的服务。
3.7供给不足,产业化程度较低
由于基础设施匮乏、技术缺陷且积累不足、产业制度不规范等历史原因,导致光刻机行业起步较晚。
产品质量和服务不到位,行业供给不足,产业化程度较低等。
这导致了用户需求难以得到及时的满足。
行业亟需提高产品及服务质量,优化基础资源配置,夯实产品技术更新迭代能力,解决用户迫切的需要和痛点。
4.光刻机行业政策环境分析
4.1光刻机行业政策环境分析
国家从大的政策方向上对光刻机行业做了一些纲领性的指导,合理的解读能够为行业做了好的发展指引。
国家层面更加重视,花费更多的人力、物力、财力来解决该行业存在的问题。
社会层面更加重视,因此有利于为政策制定做社会层面的驱动。
各城市层面更加重视,各个城市竞相调研并引进新概念与制定新政策。
国际上更加重视,积极开拓创新。
4.2光刻机行业经济环境分析
21世纪我国经济焕发出勃勃生机,保持着强劲的增长势头,成为世界经济增长最快的国家,并且我们有理由相信这种增长势头仍将长期保持。
作为一、二、三产业都有关联度的光刻机产业,国民经济的平稳较快发展是保证光刻机行业发展的经济基础与前提,但作为典型的行业,刚性的需求原则以及明显的弱周期性特点决定了光刻机行业对宏观调控具有一定的防御性,因此行业受国内经济波动的影响相对较小。
4.3光刻机行业社会环境分析
随着社会环境的持续变化,光刻机业将面临更快的发展;同时,也预示着新的机遇的到来。
我国拥有庞大市场的光刻机行业具有消费潜力。
我国经济发展较为迅猛,消费者可支配的收入不断增加,对光刻机产品的多样化、个性化消费趋势日渐明显。
4.4光刻机行业技术环境分析
中国的科技发展战略开始发生转变。
国民经济和社会发展“十五”规划与科技部随后制订的科技发展规划和高技术产业发展规划明确提出了实现技术跨越式发展的总体目标,强调要在“促进产业技术升级”和“提高科技持续创新能力”两个层面进行战略部署,在进一步发挥劳动密集型产业比较优势的同时逐步形成中国高技术产业的群体优势和新的比较优势。
完善、发达的基础结构能够降低企业的决策成本和生产成本,提高企业运作效率。
良好的技术环境为光刻机行业发展提供了强有力的保障。
5.光刻机行业竞争分析
目前,我国光刻机领域主要有独角兽为首的初创公司,上市公司和互联网巨头三个大阵营。
三方阵营不断加码布局光刻机相关行业,推出了一系列针对不同应用场景的光刻机产品。
光刻机行业的良性竞争很好的促进了行业需求、技术、产品与服务的发展,促进服务水平不断优化,服务与技术能力不断创新。
为用户提供了更为优质的产品与服务。
5.1光刻机行业竞争分析
5.1.1对上游议价能力分析
光刻机作为产业的增量市场,依附于传统行业,其上下游和传统行业相似。
上游主要有基础原料、零件设备、基础服务等服务商组成。
上游细分市场众多,除了设备,上游市场产品和服务基本无差异性,主要竞争优势在于成本控制能力和成本转嫁能力。
行业现状以企业间价格战,小型企业低标准运行为主。
激烈的行业竞争使得价格接近成本,光刻机企业对上游端有较强议价能力。
5.1.2对下游议价能力分析
光刻机行业下游主要有企事业单位、消费业主等组成的甲方。
下游企业占有更多社会资本,对宏观经济影响力更大。
企业自身体量也更大,行业现状区域性竞争明显,不同区域往往有较大规模的地产企业。
光刻机企业面对下游业主,议价能力往往更弱,并且面临费用垫付,应收账款损失的问题。
5.1.3潜在进入者分析
光刻机行业潜在进入者可能是一个新办的企业,也可能是一个采用多角化经营战略的原从事其它行业的企业,潜在进入者会带来新的生产能力,并要求取得一定的市场份额。
潜在进入者对本行业的威胁取决于本行业的进入壁垒以及进入新行业后原有企业反应的强烈程度。
光刻机行业潜在进入者是影响行业竞争强度和盈利性的又一要素。
主要表现为三方面直接影响:
一是光刻机行业会因潜在进入者的实际进入而增加行业有效资本量;
二是光刻机行业会因潜在进入者的实际进入而对下游市场需求量进行争夺和分流;
三是光刻机行业会因潜在进入者的实际进入而对上游资源进行争夺和分流。
5.1.4替代品或替代服务分析
光刻机行业替代品或者替代服务主要考量一下三个因素:
1)替代品或者替代服务在价格上是否有吸引力;
2)替代品或者替代服务在质量,性能和其他一些重要的特性方面的满意程度;
3)购买者转换成本的高低。
5.2中国光刻机行业品牌竞争格局分析
在不同应用领域,光刻机行业品牌的知名度不一样。
按照光刻机技术的应用维度分析,可以分为政府、企业和个人消费者,其中政府部门一般希望光刻机技术应用在智能安防领域,应用场景复杂,对准确性的要求较高;个人消费者应用场景复杂性低,但对消费体验要求较高。
按照光刻机技术的供给维度分析,光刻机技术能够提供的产品主要划分为工程项目、硬件及软件技术。
5.3中国光刻机行业竞争强度分析
(1)中国光刻机行业现有企业竞争情况
目前,光刻机行业中企业数量不多,且各自应用于不同的细分领域,相互之间竞争压力较小。
(2)中国光刻机行业上游议价能力分析
光刻机行业的主要原材料包括电子元器件、线材、电脑配件、光刻机材料等,该类产品多为通用、标准化产品,供应商众多,竞争充分,因此,光刻机行业对上游议价能力较强。
(3)中国光刻机行业下游议价能力分析
光刻机行业下游应用主体包括个人、企业和政府机构,应用领域包括金融、安防、教育、交通、社交娱乐、社保等,由于下游用户数量多,光刻机行业对下游议价能力较强。
(4)中国光刻机行业新进入者威胁分析
新进入者在给行业带来新生产能力、新资源的同时,将希望在已被现有企业瓜分完毕的市场中赢得一席之地,这就有可能会与现有企业发生原材料与市场份额的竞争,最终导致行业中现有企业盈利水平降低。
(5)中国光刻机行业替代品威胁分析
两个处于同行业或不同行业中的企业,可能会由于所生产的产品是互为替代品,从而在它们之间产生相互竞争行为。
6.光刻机产业发展前景
6.1需求开拓
随着人们生活水平的提高,在光刻机行业,越来越多的用户对行业较为重视并提出了较多的需求和建议,因此满足用户需求将是行业立根之本。
6.2延伸产业链
光刻机行业近年来从传统的模式转换到互联网融合模式。
随着行业各大平台挖掘并下沉三四线城市,企业从供应环节到生产再到售后环节,全环节整合,并以产业赋能为纽带,为众多优质的公司提供品牌、设计、系统、供应链等全方位支持。
6.3新技术加持
光刻机行业新技术场景使得行业用户获得更好的体验。
技术加持使得行业的服务效果和产品受到用户的青睐。
新技术比如云计算,大数据,人工智能的出现给行业标准化问题提供了全新的思考空间,通过新技术加入到行业生产和服务过程中,能够更好的解决行业痛点和问题,保障行业服务效果,实现行业效率和用户体验的双重提升。
6.4信息化辅助
光刻机行业信息化备受用户青睐。
B企业利用互联网,通过信息化的打造,融合光刻机行业特性,提高了用户体验,给用户带来诸多的便利。
这将是未来行业发展的必然趋势。
6.5光刻机产业与互联网等产业融合发展机遇
繁荣供给业态。
继续支持光刻机产业与健互联网等产业融合发展,丰富光刻机产业新模式、新业态。
这是目前社会资本较为关注的,光刻机产业与其他关联产业融合发展带来的发展机遇,目前的互联网+、直播+、移动+、电商+、5G+等等,都是光刻机产业与关联产业融合发展的案例,这是让光刻机产业真正推动消费转型升级的重要抓手。
这几大产业融合发展,将产生无数的光刻机产业的新模式、新业态。
从这里,我们可以看到,国家开始真正落实和推动光刻机产业的发展,而之前,一直光刻机盈利模式单一,行业感到很迷茫,找不到发展的方向,虽然非常努力,但却得不到应有的回报,让很多人一度失去了坚持下去的信心。
而支持光刻机产业与关联产业的融合发展,并出台具体、有效的支持政策,将对推动光刻机产业的发展起到巨大的作用,将让光刻机产业找到新的盈利点,建立新的光刻机产业发展盈利模式和发展模式。
6.6行业发展需突破创新瓶颈
光刻机发展的一个趋势是智慧与生态将成为新标准和新亮点。
这种趋势可以从三个层面上来看,一是客户的要求,从业人员对光刻机的要求越来越高,对服务要求越来越精细化;二是政府的管理目标,原来只是为企业做好行业铺垫就行了,现在不行了,除了高品质的基础设施载体,还需要对行业规范、行业前景、行业趋势等方面有明确的方向指导,管理要求在不断提高;三是投资人的期望值,低端技术的产品价值现在很难提高,所以很多企业都在进行腾笼换鸟,通过产业升级来提高品质,来提高价值。
因此光刻机需要不断的提高自身的创新能力,突破行业瓶颈,实现高质量发展。
7.光刻机产业投资分析
7.1中国光刻机技术投资趋势分析
结合近几年我国光刻机技术商业化进程及投资现状,前瞻产业研究院分析认为,2019年光刻机技术的商业化程度将进一步提升,而随着商业化程度的不断提升,我国光刻机技术领域的投资也将从目前的风投为主逐步向企业间的投资兼并过渡,尤其是对于一些希望快速切入光刻机领域的企业来说,通过并购方式切入具有快速布局的优点。
同时,随着光刻机技术的逐步成熟和商业化,行业领先企业的竞争地位将逐步得以巩固,对于一些创业型企业来说,向风投机构寻求融资的门槛也会随之提高。
截止2019年底,我国光刻机技术领域共有72起投资事件,总投资额超过330亿人民币。
其中2019年的投资事件共计16起。
按投资事项所处轮次来看,2019年我国光刻机技术投资事件中,处于天使轮、A轮以及D轮的事项相对较多,均为3起;处于C轮和C+轮的均为2次,处于其他轮次的均为1次。
7.2中国光刻机行业投资风险
✧服务更新速度慢
光刻机服务更新速度不够,不能及时适应用户的需求。
✧服务体验有待提高
光刻机服务体验不够,无法获得用户的青睐。
✧信息不对称
为用户提供专业的信息获取与共享服务不能满足光刻机信息化需求。
✧咨询与管理不够
光刻机行业现有的咨询角度不能深入用户需求与痛点。
7.3中国光刻机行业投资收益
以光刻机的投资收益来看,目前国内的光刻机的开发在收益模式上主要有三种形式,即产品售卖、服务增值、产品和服务结合;对于大型公司则存在光刻机建设与经营管理相结合的经营模式以及光刻机建设与经营管理相分离的经营模式。
光刻机除产品本身之外,管理和服务才是光刻机项目最大的赢利点。
在光刻机管理方面,由于种种服务形势有别于其他资源,因此,光刻机服务费的收取标准采取相对高价位标准。
其次,除了常规的服务,针对用户的需求,光刻机服务也包括了定制化服务等。
综合分析光刻机行业的市场需求、现状、规模、挑战、竞争情况、政策环境、发展趋势、前景预测等行业调研。
根据光刻机行业以往投资回报率,结合行业的近几年的复合增长率分析,未来几年的光刻机产业行业投资预期客观,预期将会达到120%以上。
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