光刻機行業發展趨勢

　　2020年光刻機總需求量將超過250台/年。隨著曝光光源的改進,光刻機工藝技術節點不斷縮小。光刻設備從光源、曝光方式不斷進行著改進。以下對光刻機行業發展趨勢分析。

　　隨著產業轉移和建廠潮的推動和邊際需求改善，光刻機市場將不斷增長。光刻機行業分析預計到2025年全球光刻設備市場規模估計將達到4.917億美元;從2017年到2025年的複合年增長率將達到為15.8%。

　　光刻機市場規模不斷增長

　　光刻機採購節奏是內資產線資本支出的關鍵信號。內資產線一般會優先採購價值量和技術難度最高的光刻機。從長江存儲、華力微、華虹無錫、中芯紹興以及株洲中車的光刻機採購情況來看,各產線2019Q4至今光刻機合計採購量可觀,預示其2020年內資產線資本支出將進一步提升。現從三大創新來分析光刻機行業發展趨勢。

　　創新一：實現步進式掃描投影。光刻機行業發展趨勢分析，此前的掃描投影式光刻機在光刻時矽片處於靜止狀態，通過掩模的移動實現矽片不同區域的曝光。1986年ASML首先推出步進式掃描投影光刻機，實現了光刻過程中，掩模和矽片的同步移動，並且採用了縮小投影鏡頭，縮小比例達到5：1，有效提升了掩模的使用效率和曝光精度，將晶片的製程和生產效率提升了一個台階。

　　創新二：雙工作檯光刻機。矽片在進入光刻流程前要先進行測量和對準，過去光刻機只有一個工作檯，測量、對準、光刻等所有流程都在這一個工作檯上完成。光刻機行業發展趨勢分析，2001年ASML推出了雙工作檯系統(TWINSCAN system)，雙工作檯系統使得光刻機能夠在不改變初始速度和加速度的條件下，當一個工作檯在進行曝光工作的同時，另外一個工作檯可以同時進行曝光之前的預對準工作，使得光刻機的生產效率提升大約35%。

　　創新三：浸沒式光刻系統。光刻機行業發展趨勢分析，到了45nm製程節點時，ArF光刻機也遇到了解析度不足的問題，此時業內對下一代光刻機的發展提出了兩種路線圖。一是開發波長更低的157nmF2準分子雷射做為光源，二是由2002年台積電林本堅提出的浸沒式光刻。此前的光刻機都是乾式機台，曝光顯影都是在無塵室中，以空氣為媒介進行。由於最小解析度公式中的NA與折射率成正相關，如果用折射率大於1的水做為媒介進行光刻，最小解析度將得到提升，這就是浸沒式光刻系統的原理。

　　中國目前的光刻機技術還在起步探索階段，雖然取得了一些小成就，但離國外先進技術差距還很大，希望通過目前科研人員的努力，能真正用上性能強，穩定性高的高端國產晶片。