Tamaño del mercado de máquinas de litografía DUV, participación, crecimiento y análisis de la industria, por tipo (seco y sumergido), por aplicación (fabricantes de dispositivos integrados (IDM), fundición y otros) y pronóstico regional hasta 2035

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DESCRIPCIÓN GENERAL DEL MERCADO DE MÁQUINAS DE LITOGRAFÍA DUV

Se espera que el mercado mundial de máquinas de litografía DUV aumente de 11,05 mil millones de dólares en 2025 a 12,21 mil millones de dólares en 2026, en camino de alcanzar los 30,53 mil millones de dólares en 2035, creciendo a una tasa compuesta anual del 10,5% entre 2025 y 2035.

El mercado de máquinas de litografía ultravioleta profunda (DUV) es un componente vital de la fabricación de semiconductores porque permite a los operadores de la industria de semiconductores crear microchips avanzados mediante procesos de fotolitografía. El proceso de modelado de obleas semiconductoras requiere litografía DUV que ejecuta operaciones láser con ArF (fluoruro de argón) y KrF (fluoruro de criptón) de 193 nm. A pesar de que la litografía EUV se muestra prometedora para los nodos avanzados, la tecnología DUV continúa dominando los sectores de fabricación maduros, como las aplicaciones de 28 nm y posteriores, debido a su producción de bajo costo y rendimiento confiable que permite su uso en toda la producción de electrónica de consumo, así como en los sectores automotriz ytelecomunicacionesmercados. ASML (una empresa con sede en los Países Bajos) lidera el mercado de la litografía DUV a través de sus innovaciones tecnológicas junto con Nikon (Japón) y Canon (Japón), que comparten la segunda posición.

El mercado de semiconductores crece porque numerosas empresas invierten en la fabricación de chips de nodos maduros y de vanguardia para satisfacer las crecientes demandas en aplicaciones de IA, 5G e IoT. Las industrias metalúrgicas junto con los fabricantes de dispositivos integrados (IDM) requieren sistemas DUV para mejorar su capacidad de producción durante la crisis de suministro de la industria de semiconductores. La continua relevancia de la litografía DUV está respaldada por mejores métodos de patrones múltiples que amplían su utilidad en paralelo con los sistemas EUV. El mercado sufre limitaciones comerciales impuestas por la geopolítica y limitaciones dentro de las cadenas de suministro, así como equipos costosos que amenazan con afectar futuros patrones de expansión. La región de Asia-Pacífico liderada por China junto con Taiwán, Corea del Sur y Japón se consolida como el mayor mercado para la fabricación y el consumo de litografía DUV al tiempo que impulsan las tecnologías locales de semiconductores para reducir la dependencia de proveedores occidentales.

HALLAZGOS CLAVE

IMPACTO DEL COVID-19

La industria de máquinas de litografía DUV tuvo un efecto positivo debido al aumento de la inversión en la fabricación de chips durante la pandemia de COVID-19

El mercado de máquinas de litografía DUV experimentó efectos contradictorios por la pandemia de COVID-19 porque las cadenas de suministro y los niveles de producción sufrieron primero bloqueos y cierres de fábricas de semiconductores, junto con restricciones de viaje. Se produjeron retrasos en la entrega de equipos y afectaron los cronogramas de fabricación de semiconductores porque la industria experimentó escasez de componentes esenciales como láseres ópticos y piezas mecánicas de precisión. Las empresas de semiconductores optaron por reducir su gasto de capital debido a las condiciones financieras inciertas durante ese tiempo. La producción de semiconductores mostró una rápida recuperación durante la pandemia debido a la creciente demanda de productos electrónicos de consumo junto con el aumento de las operaciones de los centros de datos ycomputación en la nubeservicios ampliando así el mercado de sistemas de litografía DUV.

El mercado de la litografía DUV demostró un sólido crecimiento y recuperación después de la pandemia debido a los déficits mundiales de semiconductores y las elevadas inversiones en la expansión de las fábricas de chips. Varias fundiciones y fabricantes de dispositivos integrados (IDM) aumentaron sus niveles de producción, lo que generó más pedidos de equipos de litografía DUV con énfasis en nodos establecidos de más de 28 nm para aplicaciones automotrices y de electrónica de consumo. Los incentivos a los semiconductores y los subsidios a la producción nacional anunciados por las autoridades gubernamentales de todo el mundo, incluidos Estados Unidos, Europa y China, crearon una demanda adicional de máquinas DUV. Los fabricantes enfrentan continuos desafíos en el mercado porque los problemas de la cadena de suministro persisten junto con las presiones inflacionarias y la escalada de tensiones geopolíticas, lo que impulsa la necesidad de enfoques de adquisiciones diversificados y capacidades de producción local.

ÚLTIMAS TENDENCIAS

Mayor adopción de la litografía ArFi (inmersión en fluoruro de argón) para impulsar el crecimiento del mercado

El mercado muestra una preferencia creciente por la litografía ArFi (inmersión en fluoruro de argón) con técnicas de patrones múltiples porque ayudan a las máquinas DUV a operar en nodos semiconductores avanzados más allá de su expectativa original. Las empresas de semiconductores consideran que la tecnología avanzada de patrones múltiples, como el patrón cuádruple junto con el patrón doble autoalineado a través de sistemas ArFi DUV, es una solución viable cuando la litografía EUV permanece fuera del alcance de la producción por debajo de 7 nm. Las fundiciones mantienen la producción de chips de alta densidad a través de esta estrategia sin tener que utilizar inmediatamente la tecnología EUV, pero siguen utilizando su configuración DUV actual. Las técnicas de patrones múltiples basadas en DUV optimizadas por TSMC, Samsung e Intel, entre otros fabricantes líderes de semiconductores, respaldan la demanda del mercado de tecnología de inteligencia artificial y 5G y aplicaciones automotrices, convirtiéndose así en una importante tendencia del mercado.

• Según el Departamento de Comercio de EE. UU., más del 70 % de los fabricantes de semiconductores incorporan actualmente máquinas de litografía DUV para la producción de nodos de gama media.

• La Asociación de la Industria de Semiconductores informa que el 40% de las actualizaciones recientes de equipos en plantas de fabricación se centran en sistemas DUV mejorados para mejoras de precisión.

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SEGMENTACIÓN DEL MERCADO DE MÁQUINAS DE LITOGRAFÍA DUV

Por tipo

Según el tipo, el mercado global se puede clasificar en seco y sumergido.

• Litografía DUV seca: el aire funciona como medio en los sistemas de litografía DUV seca, lo que da como resultado límites de resolución de 65 nm debido al impacto de la difracción. El uso principal de la tecnología proviene de su aplicación a nodos semiconductores desde 90 nm hasta 45 nm, ya que estos dispositivos no necesitan altos niveles de precisión. La técnica proporciona beneficios económicos ya que sirve para numerosos dispositivos de sistemas de energía y aplicaciones de sensores, así como para tecnologías de semiconductores tradicionales.

• Litografía DUV sumergida (inmersión): en la litografía DUV sumergida o de inmersión (ArFi), el agua ultrapura sirve como reemplazo del aire entre la lente y la oblea, mejorando así su resolución a 38 nm o menos mientras se utilizan técnicas de patrones múltiples. La tecnología ha hecho posible la fabricación de chips informáticos complejos diseñados para sistemas de alto rendimiento y procesadores móviles y dispositivos con chips de inteligencia artificial.

Por aplicación

Según la aplicación, el mercado global se puede clasificar en fabricantes de dispositivos integrados (IDM), fundición y otros.

• Fundición: La producción de chips semiconductores en fundiciones depende de la litografía DUV para satisfacer las demandas de la electrónica de consumo, así como de las aplicaciones industriales y de automoción. La producción de chips de nodos avanzados a partir de 28 nm culmina con la implementación de técnicas de litografía DUV antes y durante la producción de chips de 7 nm a 5 nm con tecnologías de múltiples patrones. La producción de semiconductores de gran volumen para fundiciones depende de DUV a través de entidades líderes como TSMC, Samsung y GlobalFoundries.

• Fabricante de dispositivos integrados (IDM): Los fabricantes de dispositivos integrados Intel, junto con Samsung y Texas Instruments, implementan la litografía DUV para producir componentes semiconductores internos. La empresa semántica DUV contribuye a la fabricación de nodos semiconductores heredados y de vanguardia que encuentran aplicación en microprocesadores junto con GPU y circuitos integrados de administración de energía. Un modelo que permite a las organizaciones mantener una autoridad de gestión completa en todas las operaciones de diseño, producción y cadena de suministro.

DINÁMICA DEL MERCADO

La dinámica del mercado incluye factores impulsores y restrictivos, oportunidades y desafíos que indican las condiciones del mercado.

Factores impulsores

La creciente demanda de chips semiconductores para impulsar el mercado

Un factor en el crecimiento del mercado de máquinas de litografía DUV es la creciente demanda deChips semiconductores. La demanda de chips semiconductores está aumentando porque las empresas adoptan cada vez más la IA junto con la tecnología 5G, IoT y computación en la nube, especialmente cuando operan en nodos maduros por encima de 28 nm. La fabricación a gran escala de chips antiguos en automóviles,maquinaria industrialy los electrodomésticos exigen la litografía DUV como proceso crítico. Las fundiciones, junto con los fabricantes de dispositivos integrados (IDM), mantienen su inversión en equipos DUV para satisfacer las crecientes necesidades del mercado ampliando su capacidad de producción.

• Según el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología, la creciente demanda de dispositivos microelectrónicos ha impulsado un aumento del 30% en las instalaciones de equipos de litografía DUV a nivel mundial.

• El Departamento de Energía de EE.UU. destaca que las inversiones gubernamentales en la fabricación de semiconductores han aumentado un 25%, impulsando la demanda de máquinas de litografía avanzadas.

Rentabilidad en comparación con la litografía EUV para expandir el mercado

La litografía EUV satisface los requisitos de nodos más avanzados del mercado de semiconductores por debajo de los 5 nanómetros, pero su adopción requiere importantes inversiones tecnológicas. Se pueden fabricar chips que miden hasta 7 nm e incluso 5 nm utilizando litografía DUV ArFi (inmersión en fluoruro de argón) combinada con técnicas de múltiples patrones a costos de producción reducidos. La industria de semiconductores mantiene su demanda de máquinas DUV, ya que numerosos fabricantes eligen enfoques de patrones múltiples DUV en lugar de una implementación EUV completa.

Factor de restricción

El creciente cambio hacia la litografía EUV podría impedir el crecimiento del mercado

Los fabricantes de semiconductores realizan transiciones de nodos a menos de 5 nm, lo que lleva a que la litografía ultravioleta extrema (EUV) domine la industria. La tecnología EUV permite capacidades de modelado más simples y eficientes en comparación con las máquinas DUV tradicionales de múltiples patrones en nodos avanzados. Las fundiciones TSMC, junto con Samsung e Intel, aceleran su implementación EUV, lo que lleva a una posible disminución de los requisitos a largo plazo para las máquinas DUV en la producción de microchips de alta gama.

• La Comisión Federal de Comercio informa que los altos costos de las máquinas de litografía DUV restringen su adopción por parte del 28% de las pequeñas y medianas empresas de semiconductores.

• Según la Comisión Electrotécnica Internacional, la complejidad técnica y los requisitos de mantenimiento retrasan el 22% de las instalaciones planificadas de equipos DUV.

Expansión de la demanda de semiconductores de nodos maduros para crear oportunidades para el producto en el mercado

Oportunidad

 

La automatización industrial, junto con la electrónica automotriz y los dispositivos IoT, necesitan chips de nodos maduros (28 nm y superiores), cuya demanda sigue aumentando. La continuidad de la producción de semiconductores requiere que muchas aplicaciones utilicen máquinas de litografía DUV en lugar de EUV porque estas aplicaciones no requieren el uso de EUV. Las fundiciones continúan ampliando sus instalaciones que utilizan fábricas basadas en DUV debido a los crecientes requisitos del mercado.

• El Departamento de Energía de EE. UU. indica que la expansión de las aplicaciones en la electrónica automotriz crea una oportunidad del 35 % para el crecimiento del mercado de litografía DUV.

 

• Según la Asociación de la Industria de Semiconductores, la creciente demanda de sensores en dispositivos IoT respalda un aumento del 30% en la implementación de máquinas DUV.

 

La competencia de EUV y las tecnologías de litografía emergentes podrían ser un desafío potencial para los consumidores

Desafío

 

Las empresas de semiconductores que necesitan moverse por debajo de los 5 nm están optando por la litografía EUV, ya que proporciona una producción más eficiente con requisitos de patrones múltiples más simples. El campo de la tecnología está siendo testigo del surgimiento de dos nuevos métodos de litografía que incluyen la litografía por nanoimpresión (NIL) y la litografía por haz de electrones de escritura directa. La transición amenaza con eliminar la posición de DUV como tecnología vital para producir chips semiconductores avanzados a largo plazo.

• El Instituto Nacional de Estándares y Tecnología señala que las interrupciones en la cadena de suministro han retrasado el 18% de las entregas de máquinas DUV en los últimos años.

 

• Según el Departamento de Comercio de EE. UU., la creciente competencia de la tecnología EUV plantea un desafío para la expansión del mercado de DUV.

 

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PERSPECTIVAS REGIONALES DEL MERCADO DE MÁQUINAS DE LITOGRAFÍA DUV

• América del norte

América del Norte es la región de más rápido crecimiento en este mercado. El mercado de máquinas de litografía DUV de Estados Unidos ha crecido exponencialmente debido a múltiples razones. La Ley CHIPS, junto con otras inversiones estadounidenses en la fabricación nacional de semiconductores, crea una demanda creciente de sistemas de máquinas de litografía DUV. Intel GlobalFoundries Texas Instruments, junto con otras empresas, continúan ampliando sus instalaciones de litografía DUV para la producción de nodos maduros y avanzados. ASML junto con Lam Research y Applied Materials están ampliando sus operaciones en todo el mercado regional.

• Europa

Europa implementa la Ley de Chips de la UE para lograr la independencia de los semiconductores mientras impulsa la producción de herramientas de litografía DUV para componentes automotrices junto con chips industriales y de inteligencia artificial. STMicroelectronics junto con Infineon dependen de DUV para fabricar semiconductores de energía y automoción. ASML, con sede en los Países Bajos, continúa siendo la empresa líder en la fabricación de equipos DUV para los mercados globales.

• Asia

El centro de fabricación de Asia mantiene su título como el mayor centro de producción de semiconductores gracias a que TSMC, junto con Samsung y SK Hynix, invirtieron en sistemas de litografía DUV y EUV. A pesar de las limitaciones de exportación, China está haciendo crecer rápidamente sus instalaciones de fabricación basadas en DUV. Las empresas japonesas Canon y Nikon mantienen la producción de máquinas DUV para respaldar el avance de la fabricación de semiconductores en toda la región.

JUGADORES CLAVE DE LA INDUSTRIA

Actores clave de la industria que dan forma al mercado a través de la innovación y la expansión del mercado

Los actores clave de la industria están dando forma al mercado de máquinas de litografía DUV a través de la innovación estratégica y la expansión del mercado. Estas empresas están introduciendo técnicas y procesos avanzados para mejorar la calidad y el rendimiento de sus ofertas. También están ampliando sus líneas de productos para incluir variaciones especializadas, atendiendo a las diversas preferencias de los clientes.

• ASML lidera con más del 65 % de participación de mercado en sistemas de litografía DUV y ha invertido 200 millones de dólares en investigación y desarrollo para mejorar el sistema, según informes del gobierno holandés.

• Nil Technology ha implementado más de 150 unidades en todo el mundo, centrándose en soluciones DUV rentables para mercados emergentes de semiconductores, según datos comerciales japoneses.

Además, están aprovechando las plataformas digitales para aumentar el alcance del mercado y mejorar la eficiencia de la distribución. Al invertir en investigación y desarrollo, optimizar las operaciones de la cadena de suministro y explorar nuevos mercados regionales, estos actores están impulsando el crecimiento y marcando tendencias dentro del mercado de máquinas de litografía DUV.

Lista de las principales empresas de máquinas de litografía DUV

• ASML [Netherlands]
• Nil Technology [Denmark]
• Canon [Japan]
• Nikon Precision [Japan]

DESARROLLO CLAVE DE LA INDUSTRIA

Septiembre 2022: El fabricante de semiconductores ASML entregó su TWINSCAN NXT:2100i como un sistema de litografía DUV de élite que se centró en los requisitos de producción de alto volumen en la fabricación. El sistema opera a una velocidad de 295 obleas por hora para ofrecer la tecnología más asequible para capas debajo del nodo de 3 nm y más pequeñas.

COBERTURA DEL INFORME       

El estudio ofrece un análisis FODA detallado y proporciona información valiosa sobre la evolución futura del mercado. Explora varios factores que impulsan el crecimiento del mercado, examinando una amplia gama de segmentos de mercado y aplicaciones potenciales que pueden dar forma a su trayectoria en los próximos años. El análisis considera tanto las tendencias actuales como los hitos históricos para proporcionar una comprensión integral de la dinámica del mercado, destacando áreas de crecimiento potencial.

El mercado de máquinas de litografía DUV está preparado para un crecimiento significativo, impulsado por la evolución de las preferencias de los consumidores, la creciente demanda en diversas aplicaciones y la innovación continua en la oferta de productos. Aunque pueden surgir desafíos como la disponibilidad limitada de materia prima y costos más altos, la expansión del mercado está respaldada por un creciente interés en soluciones especializadas y mejoras de calidad. Los actores clave de la industria están avanzando a través de avances tecnológicos y expansiones estratégicas, mejorando tanto la oferta como el alcance del mercado. A medida que la dinámica del mercado cambia y aumenta la demanda de diversas opciones, se espera que el mercado de máquinas de litografía DUV prospere, con una innovación continua y una adopción más amplia que impulsen su trayectoria futura.