Dimensione del mercato, quota, crescita e analisi del mercato delle macchine per litografia DUV, per tipo (a secco e sommerso), per applicazione (produttori di dispositivi integrati (IDM), fonderia e altri) e previsioni regionali fino al 2035

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PANORAMICA DEL MERCATO DELLE MACCHINE PER LITOGRAFIA DUV

Il mercato globale delle macchine litografiche DUV è destinato a passare da 11,05 miliardi di dollari nel 2025 a 12,21 miliardi di dollari nel 2026, sulla buona strada per raggiungere 30,53 miliardi di dollari entro il 2035, crescendo a un CAGR del 10,5% tra il 2025 e il 2035.

Il mercato delle macchine per litografia Deep Ultraviolet (DUV) rappresenta una componente vitale della produzione di semiconduttori perché consente agli operatori del settore dei semiconduttori di creare microchip avanzati attraverso processi di fotolitografia. Il processo di modellazione dei wafer semiconduttori richiede la litografia DUV che esegue operazioni laser sia con ArF (fluoruro di argon) da 193 nm che con KrF (fluoruro di kripton). Nonostante la litografia EUV si mostri promettente per i nodi avanzati, la tecnologia DUV continua a dominare settori manifatturieri maturi come quello a 28 nm e applicazioni successive grazie alla sua produzione a basso costo e alle prestazioni affidabili che ne consentono l'uso nella produzione di elettronica di consumo, nonché nei settori automobilistico etelecomunicazionimercati. ASML (una società con sede nei Paesi Bassi) guida il mercato della litografia DUV grazie alle sue innovazioni tecnologiche insieme a Nikon (Giappone) e Canon (Giappone) che condividono la seconda posizione.

Il mercato dei semiconduttori cresce perché numerose aziende investono nella produzione di chip all'avanguardia e di nodi maturi per soddisfare la crescente domanda di applicazioni AI, 5G e IoT. Le industrie metallurgiche insieme ai produttori di dispositivi integrati (IDM) necessitano di sistemi DUV per migliorare la propria capacità produttiva durante la crisi dell'offerta dell'industria dei semiconduttori. La continua rilevanza della litografia DUV è supportata da migliori metodi multi-patterning che ne estendono l'utilità parallelamente ai sistemi EUV. Il mercato soffre di limitazioni commerciali imposte dalla geopolitica e di limitazioni all'interno delle catene di approvvigionamento, nonché di attrezzature costose che minacciano di influenzare i futuri modelli di espansione. La regione Asia-Pacifico guidata dalla Cina insieme a Taiwan, Corea del Sud e Giappone si afferma come il più grande mercato per la produzione e il consumo di litografia DUV mentre potenziano le tecnologie locali dei semiconduttori per ridurre la dipendenza dai fornitori occidentali.

RISULTATI CHIAVE

IMPATTO DEL COVID-19

L'industria delle macchine per litografia DUV ha avuto un effetto positivo grazie ai maggiori investimenti nella produzione di chip durante la pandemia di COVID-19

Il mercato delle macchine per litografia DUV ha subito effetti contraddittori a causa della pandemia di COVID-19 perché le catene di approvvigionamento e i livelli di produzione hanno subito inizialmente blocchi e chiusure di fabbriche di semiconduttori insieme a restrizioni sui viaggi. Si sono verificati ritardi nella consegna delle apparecchiature e hanno influito sui programmi di produzione dei semiconduttori perché l'industria ha riscontrato carenze di componenti essenziali come laser ottici e parti meccaniche di precisione. Le imprese di semiconduttori hanno scelto di ridurre le spese in conto capitale a causa delle incerte condizioni finanziarie in quel periodo. La produzione di semiconduttori ha mostrato una rapida ripresa durante la pandemia a causa della crescente domanda di elettronica di consumo insieme all'aumento delle operazioni dei data centeril cloud computingservizi espandendo così il mercato dei sistemi di litografia DUV.

Il mercato della litografia DUV ha dimostrato una solida crescita e ripresa dopo la pandemia a causa del deficit mondiale dei semiconduttori e degli elevati investimenti nell'espansione delle fabbriche di chip. Varie fonderie e produttori di dispositivi integrati (IDM) hanno aumentato i loro livelli di produzione, innescando così più ordini per apparecchiature di litografia DUV con particolare attenzione ai nodi consolidati più grandi di 28 nm per applicazioni automobilistiche e di elettronica di consumo. Gli incentivi per i semiconduttori e i sussidi alla produzione nazionale annunciati dalle autorità governative di tutto il mondo, inclusi Stati Uniti, Europa e Cina, hanno creato ulteriore domanda di macchine DUV. I produttori si trovano ad affrontare continue sfide di mercato perché i problemi della catena di approvvigionamento persistono insieme alle pressioni inflazionistiche e alle crescenti tensioni geopolitiche, determinando così la necessità di approcci di approvvigionamento diversificati e capacità di produzione locale.

ULTIME TENDENZE

Maggiore adozione della litografia ArFi (Argon Fluoride Immersion) per favorire la crescita del mercato

Il mercato mostra una crescente preferenza per la litografia ArFi (Argon Fluoride Immersion) con tecniche multi-patterning perché aiutano le macchine DUV a operare su nodi di semiconduttori avanzati oltre le loro aspettative originali. Le aziende di semiconduttori ritengono che la tecnologia avanzata multi-patterning come Quadruple Patterning insieme al Self-Aligned Double Patterning tramite i sistemi ArFi DUV sia una soluzione praticabile quando la litografia EUV rimane fuori portata per la produzione inferiore a 7 nm. Le fonderie mantengono la produzione di chip ad alta densità attraverso questa strategia senza dover utilizzare immediatamente la tecnologia EUV, ma continuano a utilizzare l'attuale configurazione DUV. Le tecniche multi-patterning basate su DUV ottimizzate da TSMC, Samsung e Intel, tra gli altri principali produttori di semiconduttori, supportano la domanda del mercato per la tecnologia AI, il 5G e le applicazioni automobilistiche, diventando così un'importante tendenza di mercato.

• Secondo il Dipartimento del Commercio degli Stati Uniti, oltre il 70% dei produttori di semiconduttori ora incorpora macchine litografiche DUV per la produzione di nodi di fascia media.

• La Semiconductor Industry Association riferisce che il 40% dei recenti aggiornamenti delle apparecchiature negli impianti di fabbricazione si concentra su sistemi DUV potenziati per miglioramenti della precisione.

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SEGMENTAZIONE DEL MERCATO DELLE MACCHINE PER LITOGRAFIA DUV

Per tipo

In base al tipo, il mercato globale può essere classificato in secco e sommerso

• Litografia DUV a secco: l'aria funziona come mezzo nei sistemi di litografia DUV a secco, il che si traduce in limiti di risoluzione a 65 nm a causa dell'impatto della diffrazione. L'utilizzo principale della tecnologia deriva dalla sua applicazione ai nodi di semiconduttori da 90 nm fino a 45 nm poiché questi dispositivi non necessitano di livelli di precisione elevati. La tecnica offre vantaggi economici poiché serve numerosi dispositivi di sistemi di alimentazione e applicazioni di sensori, nonché le tradizionali tecnologie dei semiconduttori.

• Litografia DUV sommersa (immersione): nella litografia DUV sommersa o ad immersione (ArFi) l'acqua ultrapura funge da sostituto dell'aria tra la lente e il wafer, migliorando così la sua risoluzione a 38 nm o inferiore durante l'utilizzo di tecniche multi-pattern. La tecnologia ha reso possibile la produzione di chip per computer complessi progettati per sistemi ad alte prestazioni, processori mobili e dispositivi chip di intelligenza artificiale.

Per applicazione

In base all'applicazione, il mercato globale può essere classificato in Produttori di dispositivi integrati (IDM), Fonderia e Altri

• Fonderia: la produzione di chip semiconduttori nelle fonderie dipende dalla litografia DUV per soddisfare le esigenze dell'elettronica di consumo e delle applicazioni automobilistiche e industriali. La produzione di chip a nodo avanzato a partire da 28nm culmina attraverso l'implementazione di tecniche di litografia DUV prima e durante la produzione di chip da 7nm-5nm con tecnologie multi-patterning. La produzione di semiconduttori in grandi volumi per le fonderie dipende dalla DUV attraverso entità leader come TSMC, Samsung e GlobalFoundries.

• Integrated Device Manufacturer (IDM): i produttori di dispositivi integrati Intel insieme a Samsung e Texas Instruments implementano la litografia DUV per la produzione di componenti interni di semiconduttori. La società semantica DUV contribuisce alla produzione di nodi di semiconduttori all'avanguardia e legacy che trovano applicazione nei microprocessori insieme a GPU e circuiti integrati di gestione dell'alimentazione. Un modello che consente alle organizzazioni di mantenere la completa autorità di gestione durante le operazioni di progettazione, produzione e catena di fornitura.

DINAMICHE DEL MERCATO

Le dinamiche del mercato includono fattori trainanti e restrittivi, opportunità e sfide che determinano le condizioni del mercato.

Fattori trainanti

La crescente domanda di chip semiconduttori per rilanciare il mercato

Un fattore nella crescita del mercato delle macchine per litografia DUV è la crescente domanda diChip semiconduttori. La domanda di chip semiconduttori è in aumento perché le aziende adottano sempre più l'intelligenza artificiale insieme al 5G, all'IoT e alla tecnologia del cloud computing, in particolare quando operano su nodi maturi superiori a 28 nm. La produzione su larga scala di chip legacy nelle automobili,macchinari industrialie gli elettrodomestici richiedono la litografia DUV come processo critico. Le fonderie insieme ai produttori di dispositivi integrati (IDM) mantengono i loro investimenti in apparecchiature DUV per soddisfare le crescenti esigenze del mercato espandendo la propria capacità produttiva.

• Secondo il National Institute of Standards and Technology, la crescente domanda di dispositivi microelettronici ha portato a un aumento del 30% delle installazioni di apparecchiature di litografia DUV a livello globale.

• Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti sottolinea che gli investimenti pubblici nella produzione di semiconduttori sono aumentati del 25%, aumentando la domanda di macchine litografiche avanzate.

Rapporto costo-efficacia rispetto alla litografia EUV per espandere il mercato

La litografia EUV soddisfa i requisiti dei nodi più avanzati del mercato dei semiconduttori inferiori a 5 nanometri, ma la sua adozione richiede investimenti tecnologici significativi. Chip che misurano fino a 7 nm e persino 5 nm possono essere realizzati utilizzando la litografia DUV ArFi (Argon Fluoride Immersion) combinata con tecniche multi-patterning a costi di produzione ridotti. L'industria dei semiconduttori mantiene la domanda di macchine DUV poiché numerosi produttori scelgono approcci multi-patterning DUV rispetto all'implementazione EUV completa.

Fattore restrittivo

Il crescente spostamento verso la litografia EUV potrebbe potenzialmente ostacolare la crescita del mercato

I produttori di semiconduttori eseguono transizioni dei nodi a livelli inferiori a 5 nm, il che porta la litografia a raggi ultravioletti estremi (EUV) a dominare il settore. La tecnologia EUV consente capacità di patterning più semplici ed efficienti rispetto alle tradizionali macchine DUV multi-patterning nei nodi avanzati. Le fonderie TSMC, insieme a Samsung e Intel, accelerano l'implementazione dell'EUV, portando a una potenziale riduzione dei requisiti a lungo termine per le macchine DUV nella produzione di microchip di fascia alta.

• La Federal Trade Commission riferisce che i costi elevati delle macchine per litografia DUV limitano l'adozione del 28% delle aziende di semiconduttori di piccole e medie dimensioni.

• Secondo la Commissione Elettrotecnica Internazionale, la complessità tecnica e i requisiti di manutenzione ritardano il 22% delle installazioni pianificate di apparecchiature DUV.

Espansione della domanda di semiconduttori con nodi maturi per creare opportunità per il prodotto sul mercato

Opportunità

 

L'automazione industriale insieme all'elettronica automobilistica e ai dispositivi IoT necessitano di chip con nodi maturi (28 nm e superiori) per i quali la domanda continua ad aumentare. La continuità della produzione dei semiconduttori richiede che molte applicazioni utilizzino macchine litografiche DUV invece di EUV perché queste applicazioni non richiedono l'utilizzo di EUV. Le fonderie continuano a espandere le proprie strutture che utilizzano impianti basati su DUV a causa delle crescenti esigenze del mercato.

• Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti indica che l'espansione delle applicazioni nell'elettronica automobilistica crea un'opportunità del 35% per la crescita del mercato della litografia DUV.

 

• Secondo la Semiconductor Industry Association, la crescente domanda di sensori nei dispositivi IoT supporta un aumento del 30% nell'implementazione delle macchine DUV.

 

La concorrenza dell'EUV e delle tecnologie litografiche emergenti potrebbe rappresentare una potenziale sfida per i consumatori

Sfida

 

Le aziende di semiconduttori che devono spostarsi al di sotto dei 5 nm stanno optando per la litografia EUV poiché fornisce una produzione più efficiente con requisiti multi-patterning più semplici. Il campo tecnologico sta assistendo all'emergere di due nuovi metodi di litografia che includono la litografia a nanoimpronta (NIL) e la litografia a fascio elettronico a scrittura diretta. La transizione minaccia di eliminare a lungo termine la posizione della DUV come tecnologia vitale per la produzione di chip semiconduttori avanzati.

• Il National Institute of Standards and Technology rileva che le interruzioni della catena di approvvigionamento hanno ritardato il 18% delle consegne di macchine DUV negli ultimi anni.

 

• Secondo il Dipartimento del Commercio degli Stati Uniti, la crescente concorrenza della tecnologia EUV rappresenta una sfida per l'espansione del mercato DUV.

 

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APPROFONDIMENTI REGIONALI SUL MERCATO DELLE MACCHINE PER LITOGRAFIA DUV

• America del Nord

Il Nord America è la regione in più rapida crescita in questo mercato. Il mercato delle macchine per litografia DUV negli Stati Uniti è cresciuto in modo esponenziale per molteplici ragioni. Il CHIPS Act, insieme ad altri investimenti statunitensi nella produzione nazionale di semiconduttori, crea una crescente domanda di sistemi di macchine litografiche DUV. Intel GlobalFoundries Texas Instruments, insieme ad altre società, continua ad espandere le proprie strutture di litografia DUV per la produzione di nodi sia maturi che avanzati. ASML insieme a Lam Research e Applied Materials stanno espandendo le proprie attività in tutto il mercato regionale.

• Europa

L'Europa implementa l'EU Chips Act per raggiungere l'indipendenza dei semiconduttori in quanto incrementa la produzione di strumenti di litografia DUV per componenti automobilistici insieme a chip industriali e AI. La STMicroelectronics e Infineon dipendono dalla DUV per la produzione di semiconduttori per l'energia e per il settore automobilistico. ASML, con sede nei Paesi Bassi, continua a essere l'azienda leader nella produzione di apparecchiature DUV per i mercati globali.

• Asia

Il centro di fabbricazione asiatico mantiene il titolo di più grande centro di produzione di semiconduttori grazie agli investimenti di TSMC, Samsung e SK Hynix nei sistemi di litografia DUV ed EUV. Nonostante le limitazioni alle esportazioni, la Cina sta rapidamente espandendo i suoi impianti di fabbricazione basati su DUV. Le società giapponesi Canon e Nikon mantengono la produzione di macchine DUV per supportare il progresso della produzione di semiconduttori in tutta la regione.

PRINCIPALI ATTORI DEL SETTORE

Principali attori del settore che plasmano il mercato attraverso l'innovazione e l'espansione del mercato

I principali attori del settore stanno plasmando il mercato delle macchine per litografia DUV attraverso l'innovazione strategica e l'espansione del mercato. Queste aziende stanno introducendo tecniche e processi avanzati per migliorare la qualità e le prestazioni delle loro offerte. Stanno inoltre espandendo le loro linee di prodotti per includere varianti specializzate, soddisfacendo le diverse preferenze dei clienti.

• ASML è leader con una quota di mercato di oltre il 65% nei sistemi di litografia DUV e ha investito 200 milioni di dollari in ricerca e sviluppo per miglioramenti del sistema, secondo i rapporti del governo olandese.

• Secondo i dati commerciali giapponesi, Nil Technology ha implementato più di 150 unità a livello globale, concentrandosi su soluzioni DUV economicamente vantaggiose per i mercati emergenti dei semiconduttori.

Inoltre, stanno sfruttando le piattaforme digitali per aumentare la portata del mercato e migliorare l'efficienza della distribuzione. Investendo in ricerca e sviluppo, ottimizzando le operazioni della catena di approvvigionamento ed esplorando nuovi mercati regionali, questi attori stanno guidando la crescita e definendo le tendenze nel mercato delle macchine per litografia DUV.

Elenco delle principali aziende produttrici di macchine per litografia DUV

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

SVILUPPO DEL SETTORE CHIAVE

Settembre 2022: Il produttore di semiconduttori ASML ha fornito il suo TWINSCAN NXT:2100i come sistema di litografia DUV d'élite mirato ai requisiti di produzione di volumi elevati nel settore manifatturiero. Il sistema funziona a una velocità di 295 wafer all'ora per fornire la tecnologia più conveniente per strati da 3 nm sotto il nodo e più piccoli.

COPERTURA DEL RAPPORTO       

Lo studio offre un'analisi SWOT dettagliata e fornisce preziose informazioni sugli sviluppi futuri del mercato. Esplora vari fattori che guidano la crescita del mercato, esaminando un'ampia gamma di segmenti di mercato e potenziali applicazioni che potrebbero modellarne la traiettoria nei prossimi anni. L'analisi considera sia le tendenze attuali che le tappe storiche per fornire una comprensione completa delle dinamiche del mercato, evidenziando potenziali aree di crescita.

Il mercato delle macchine per litografia DUV è pronto per una crescita significativa, guidata dall'evoluzione delle preferenze dei consumatori, dall'aumento della domanda in varie applicazioni e dalla continua innovazione nelle offerte di prodotti. Sebbene possano sorgere sfide come la disponibilità limitata di materie prime e costi più elevati, l'espansione del mercato è supportata dal crescente interesse per soluzioni specializzate e miglioramenti della qualità. I principali attori del settore stanno avanzando attraverso progressi tecnologici ed espansioni strategiche, migliorando sia l'offerta che la portata del mercato. Con il cambiamento delle dinamiche del mercato e l'aumento della domanda di opzioni diverse, si prevede che il mercato delle macchine per litografia DUV prospererà, con l'innovazione continua e un'adozione più ampia che ne alimentano la traiettoria futura.