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光刻机
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周惠娜·头豹分析师
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行业定义
光刻机是芯片制造的主要设备之一,它的作用是将掩膜板上的芯片电路转移到硅片,是IC制造最为核心环节。具体来说,光刻胶在特殊波长光线或者电子束发生化学变化,通过曝光、显影、刻蚀等工艺过程,将设计在掩膜板上的图形转移到衬底上的图形精细加工技术。光刻机性能决定了晶体管的尺寸,晶体管的尺寸对于芯片的性能具有重大意义
AI访谈
行业分类
根据其应用工序的可以将光刻机细分为用于生产芯片的光刻机、用于封装的光刻机、用于LED制造领域的投影光刻机。
AI访谈
行业特征
由于光刻工艺生产成本较高,约占硅片制造工艺成本的1/3,同时技术壁垒较高,使得率先进入行业的厂商有望快速抢占市场份额,先发优势显著,目前光刻领域已经形成了三足鼎立的竞争环境。其次,ASML能在光刻机技术变革中抢占先机,进而实现在高端产品领域的垄断,行业垄断性特征较为明显且很难改变
AI访谈
发展历程

光刻机行业

目前已达到 4个阶段
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产业链分析
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行业规模
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光刻机行业
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竞争格局
全球光刻机行业三足鼎立,高端光刻机领域ASML一雄称霸。全球半导体前道光刻机长期由ASML、佳能和尼康三家公司垄断,三家公司占据市场份额达99%,其中ASML市场份额常年达60%以上,呈现市场垄断地位。其次,在高端光刻机领域,ASML完全垄断超高端光刻机领域
AI访谈数据图表
摘要
1.光刻机是制造芯片最为核心机器设备,被誉为“半导体工业皇冠上的明珠”。光刻机的制造集合了精密光学、精密仪器、高分子物理与化学、机械自动化软件、高精度环境控制和流体力学等多项世界顶尖先进技术,光刻机作为芯片制造前道工艺七大设备之首,是人类文明的智慧结晶,被誉为“半导体工业皇冠上的明珠”。2.高端光刻机制造技术高度复杂,光学镜头和光源设备是最为核心元器件设备。光学元器件制造难点有两个地方,一是曝光能力,二是镀膜能力。曝光镜头对于,膜系设计要求非常高,首先需要用仿真软件设计结构,实现特定的光学效果。特殊设计的掩膜需要用到高端镀膜材料、高精度镀膜设备和高超的镀膜工艺才能够生产出。3.国家政策大力扶持下,国产替代迎来曙光。随着人工智能、智能驾驶、5G等新兴市场的不断发展,全球集成电路行业市场规模稳定增长,中国凭借着巨大市场需求、丰富的人口红利好、稳定的经济增长及有利的国家产业政策环境等众多优势条件,中国集成电路产业实现快速发展,2012-2018年CAGR达20.3%,市场增速明显高于全球整体水平。
2021年卡脖子系列—— 全球光刻机行业概览行业定义
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Prompt
光刻机是半导体制造过程中最为重要的设备之一,其主要作用是将芯片图形图案转移到半导体晶圆上,形成电路元件。在行业中,光刻机的定义有以下几种: 1. 按曝光方式分类:包括接触式光刻机和非接触式光刻机。接触式光刻机是指掩模与晶圆直接接触的光刻机,而非接触式光刻机则是利用光学系统在掩模与晶圆之间产生一定的距离,通过光学透镜投射芯片图形。 2. 按光源类型分类:包括紫外光刻机和电子束光刻机。紫外光刻机是指利用紫外线照射晶圆进行曝光的设备,而电子束光刻机则是利用电子束照射晶圆进行曝光的设备。 3. 按分辨率分类:包括传统光刻机和纳米光刻机。传统光刻机的分辨率在几个微米到几十个纳米之间,而纳米光刻机的分辨率可以达到几个纳米甚至更小。 这些定义之间的区别和差异主要在于光刻机的工作原理和应用范围。不同类型的光刻机适用于不同的芯片制造工艺和要求,具有不同的分辨率、加工速度和成本等特点。因此,在选择光刻机时,需要根据具体的生产需求和技术要求来确定最适合的类型和规格。
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光刻机是芯片制造的主要设备之一,它的作用是将掩膜板上的芯片电路转移到硅片,是IC制造最为核心环节。具体来说,光刻胶在特殊波长光线或者电子束发生化学变化,通过曝光、显影、刻蚀等工艺过程,将设计在掩膜板上的图形转移到衬底上的图形精细加工技术。光刻机性能决定了晶体管的尺寸,晶体管的尺寸对于芯片的性能具有重大意义
[1]
1:https://www.xianjichina.com/news/details_46467.html
2:间接参考
2021年卡脖子系列—— 全球光刻机行业概览行业分类
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Prompt
光刻机可以根据其使用技术、应用领域、生产工艺等方面进行分类。其中,最主流的分类标准是根据使用技术进行分类。按照使用技术可将光刻机分为传统光刻机和近场光刻机。 传统光刻机是指使用紫外线或电子束作为光源,通过控制光线的位置和强度,将图形投射到光刻胶层上并进行曝光。该技术已经被广泛应用于半导体、平板显示、MEMS等行业。传统光刻机的主要特点是曝光精度高、生产效率高、成本低廉、适用于大规模生产。但是,由于其分辨率有限,只适用于制造相对简单的器件。 近场光刻机是指利用近场光学原理将图形直接写入光刻胶层,从而达到更高的分辨率和精度。该技术适用于制造高分辨率、高精度的微型器件。近场光刻机分为光刻式和非接触式两种。其中,光刻式近场光刻机使用类似传统光刻的曝光技术,但是光线的聚焦和控制更加精细,可以达到更高的分辨率。非接触式近场光刻机则使用电子束或离子束对光刻胶层进行直接烧蚀,以实现更高分辨率的图形写入。近场光刻机的主要特点是分辨率高、精度高、适用于制造微型器件。但是,由于其制造效率低,成本高,只适用于小批量、高价值的生产。 在实际生产中,传统光刻机和近场光刻机通常会结合使用,以达到最佳的生产效率和成本效益。同时,随着技术的不断发展,近场光刻技术的研究和应用也在不断拓展,未来将有更多的近场光刻机被应用于各种微型器件的制造中。
开通头豹会员
根据其应用工序的可以将光刻机细分为用于生产芯片的光刻机、用于封装的光刻机、用于LED制造领域的投影光刻机。
光刻机分类
用于生产芯片的光刻机
用于生产芯片的光刻机涉及众多世界先进技术,中国光刻机与国外顶尖光刻机存在的差距比较明显
用于封装的光刻机
封装光刻机对于光刻精度和控制精度的要求都比制造用光刻机低很多,价值量也相对较低
用于LED制造领域的投影光刻机
LED光刻机线款要求相比去其他两类光刻机更低
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1:https://www.xianjichina.com/news/details_46467.html
2:间接参考
[3]
1:https://www.xianjichina.com/news/details_46467.html
2:间接参考
2021年卡脖子系列—— 全球光刻机行业概览行业特征
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Prompt
中国光刻机行业特征分析 商业模式 光刻机行业的商业模式主要是以制造商、代理商、维修商和客户为主的供应链模式。其中,制造商主要负责光刻机的研发、生产和销售,代理商则负责销售和售后服务,维修商则负责光刻机的维修和保养,客户则是光刻机的最终用户。该模式的特点是上下游紧密合作,共同发展,缺点是利润空间较小。数据来源:2021年《中国光刻机市场发展报告》。 竞争环境 中国光刻机行业竞争环境激烈,主要竞争对手为国内外知名光刻机制造商。国内光刻机制造商主要以低端市场为主,价格较低,但技术水平相对较低;国外光刻机制造商则以高端市场为主,技术水平较高,但价格相对较高。此外,行业内还存在一些小型光刻机制造商,主要以生产中小型光刻机为主,具有一定的价格优势和市场占有率。数据来源:2021年《中国光刻机市场发展报告》。 利润成本 光刻机行业的利润空间较小,主要是由于制造成本、人力成本和研发成本较高。其中,制造成本主要是指光刻机的零部件、原材料和加工成本,占总成本的比例较大;人力成本主要是指制造商的研发、生产和售后服务的人员成本,占总成本的比例较高;研发成本主要是指制造商的技术研发和创新成本,占总成本的比例较高。另外,市场竞争激烈,价格战也会对利润空间造成一定的影响。数据来源:2021年《中国光刻机市场发展报告》。 结论 综上所述,中国光刻机行业以供应链模式为主,竞争环境激烈,利润空间较小。其中,制造成本、人力成本和研发成本是影响利润空间的主要因素。未来,随着技术的不断创新和市场的不断扩大,中国光刻机行业将有望实现更好的发展。数据来源:2021年《中国光刻机市场发展报告》。
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由于光刻工艺生产成本较高,约占硅片制造工艺成本的1/3,同时技术壁垒较高,使得率先进入行业的厂商有望快速抢占市场份额,先发优势显著,目前光刻领域已经形成了三足鼎立的竞争环境。其次,ASML能在光刻机技术变革中抢占先机,进而实现在高端产品领域的垄断,行业垄断性特征较为明显且很难改变
1
成本端
光刻工艺成本较高,约占硅片制造工艺的成本1/3
光刻工艺是芯片制造过程中最复杂、最核心的一道工序,耗时占在40%-60%之间,同时成本非常高,约占硅片制造工艺的成本1/3
2
行业壁垒
技术壁垒较高,技术涵盖面较广
光刻机经历了5代产品发展,每一代产品的进化其实是不断降低波长的进程,光源波长决定晶体管线宽,波长越短线宽越小然而芯片性能就越强。而其工艺极其复杂,是芯片生产过程中技术壁垒较高的步骤,因为其涵盖了数学、光学、流体力学、高分子物理与化学、表面物理与化学、精密仪器、机械、自动化、软件、图像识别领域等多项顶尖技术。
3
竞争环境
光刻机行业高度垄断,高端产品ASML独占鳌头,整体市场三足鼎立,未来竞争格局难以改变
由于光刻设备对光学技术和供应链要求极高,拥有极高技术壁垒,已成为高度垄断行业。ASML公司在超高端光刻机领域独占鳌头,成为唯一供应商,旗下产品覆盖全部级别光刻机设备。在全球整个光刻机市场上,主要竞争公司为ASML,尼康(Nikon)和佳能(Canon)三家,市场份额超过90%。未来光刻机领域竞争格局将难以改变
[4]
1:https://zhuanlan.zhihu.com/p/117542085
2:间接参考
[5]
1:https://zhuanlan.zhihu.com/p/117542085
2:间接参考
“光刻机已关联2篇产业链
词条作者链
周惠娜·头豹分析师
2022-10-28
修改“光刻机”词条报告
周惠娜·头豹分析师
2022-08-16
发布“光刻机”词条报告
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