Tamanho do mercado de máquinas de litografia DUV, participação, crescimento e análise da indústria, por tipo (seco e submerso), por aplicação (fabricantes de dispositivos integrados (IDM), fundição e outros) e previsão regional para 2035

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VISÃO GERAL DO MERCADO DE MÁQUINAS DE LITOGRAFIA DUV

O mercado global de máquinas de litografia DUV deve aumentar de US$ 11,05 bilhões em 2025 para US$ 12,21 bilhões em 2026, a caminho de atingir US$ 30,53 bilhões até 2035, crescendo a um CAGR de 10,5% entre 2025 e 2035.

O mercado de Máquinas de Litografia Ultravioleta Profunda (DUV) se destaca como um componente vital da fabricação de semicondutores porque permite que os operadores da indústria de semicondutores criem microchips avançados por meio de processos de fotolitografia. O processo de padronização de wafer semicondutor requer litografia DUV que executa operações de laser com ArF (fluoreto de argônio) de 193nm e KrF (fluoreto de criptônio). Apesar da litografia EUV ser promissora para nós avançados, a tecnologia DUV continua a dominar setores de manufatura maduros, como 28nm e aplicações posteriores, devido à sua produção de baixo custo e desempenho confiável que permite o uso em toda a produção de eletrônicos de consumo, bem como nos setores automotivo etelecomunicaçõesmercados. A ASML (uma empresa sediada na Holanda) lidera o mercado de litografia DUV através das suas inovações tecnológicas, juntamente com a Nikon (Japão) e a Canon (Japão), que partilham a segunda posição.

O mercado de semicondutores cresce porque inúmeras empresas investem na fabricação de chips de ponta e de nós maduros para atender às demandas crescentes em aplicações de IA, 5G e IoT. As indústrias metalúrgicas, juntamente com os fabricantes de dispositivos integrados (IDMs), exigem sistemas DUV para melhorar a sua capacidade de produção durante a crise de fornecimento da indústria de semicondutores. A relevância contínua da litografia DUV é apoiada por melhores métodos de padrões múltiplos que ampliam sua utilidade em paralelo com os sistemas EUV. O mercado sofre de limitações comerciais impostas pela geopolítica e limitações nas cadeias de abastecimento, bem como de equipamentos dispendiosos que ameaçam afectar futuros padrões de expansão. A região Ásia-Pacífico liderada pela China, juntamente com Taiwan, Coreia do Sul e Japão, estabelece-se como o maior mercado para a fabricação e consumo de litografia DUV, ao mesmo tempo que impulsionam tecnologias locais de semicondutores para reduzir a dependência de fornecedores ocidentais.

PRINCIPAIS CONCLUSÕES

IMPACTO DA COVID-19

A indústria de máquinas de litografia DUV teve um efeito positivo devido ao aumento do investimento na fabricação de chips durante a pandemia de COVID-19

O mercado de máquinas de litografia DUV experimentou efeitos contraditórios da pandemia da COVID-19 porque as cadeias de abastecimento e os níveis de produção sofreram inicialmente com bloqueios e encerramentos de fábricas de semicondutores, juntamente com restrições de viagens. Ocorreram atrasos na entrega de equipamentos e afetaram os cronogramas de fabricação de semicondutores porque a indústria sofreu escassez de componentes essenciais, como lasers ópticos e peças mecânicas de precisão. As empresas de semicondutores optaram por reduzir os seus gastos de capital devido às condições financeiras incertas durante esse período. A produção de semicondutores apresentou rápida recuperação durante a pandemia devido à crescente demanda por produtos eletrônicos de consumo, juntamente com o aumento das operações de data centers ecomputação em nuvemserviços expandindo assim o mercado para sistemas de litografia DUV.

O mercado de litografia DUV demonstrou sólido crescimento e recuperação após a pandemia devido aos déficits mundiais de semicondutores e aos elevados investimentos na expansão das fábricas de chips. Várias fundições e fabricantes de dispositivos integrados (IDM) aumentaram seus níveis de produção, o que gerou mais pedidos de equipamentos de litografia DUV, com ênfase em nós estabelecidos maiores que 28 nm para aplicações automotivas e eletrônicas de consumo. Os incentivos aos semicondutores e os subsídios à produção doméstica anunciados pelas autoridades governamentais em todo o mundo, incluindo os EUA, a Europa e a China, criaram uma procura adicional por máquinas DUV. Os fabricantes enfrentam desafios de mercado contínuos porque os problemas da cadeia de abastecimento persistem, juntamente com as pressões inflacionistas e as crescentes tensões geopolíticas, impulsionando assim a necessidade de abordagens de aquisição diversificadas e capacidades de produção local.

ÚLTIMAS TENDÊNCIAS

Aumento da adoção da litografia ArFi (Imersão em Fluoreto de Argônio) para impulsionar o crescimento do mercado

O mercado mostra uma preferência crescente pela litografia ArFi (Imersão em Fluoreto de Argônio) com técnicas de multipadrão porque ajudam as máquinas DUV a operar em nós semicondutores avançados além de sua expectativa original. As empresas de semicondutores consideram a tecnologia avançada de múltiplos padrões, como o Quadruple Patterning, juntamente com o Self-Aligned Double Patterning por meio de sistemas ArFi DUV, uma solução viável quando a litografia EUV permanece fora do alcance da produção abaixo de 7 nm. As fundições mantêm a produção de chips de alta densidade por meio desta estratégia sem ter que usar imediatamente a tecnologia EUV, mas continuam usando sua configuração DUV atual. Técnicas de padrões múltiplos baseadas em DUV otimizadas pela TSMC e Samsung e Intel, entre outros fabricantes líderes de semicondutores, apoiam a demanda do mercado por tecnologia de IA e aplicações automotivas e 5G, tornando-se assim uma importante tendência de mercado.

• De acordo com o Departamento de Comércio dos EUA, mais de 70% dos fabricantes de semicondutores agora incorporam máquinas de litografia DUV para produção de nós de médio porte.

• A Semiconductor Industry Association relata que 40% das atualizações recentes de equipamentos em fábricas concentram-se em sistemas DUV aprimorados para melhorias de precisão.

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SEGMENTAÇÃO DO MERCADO DE MÁQUINAS DE LITOGRAFIA DUV

Por tipo

Com base no Tipo, o mercado global pode ser categorizado em Seco e Submerso

• Litografia DUV seca: O ar funciona como meio em sistemas de litografia DUV seca, o que resulta em limites de resolução de 65 nm devido ao impacto da difração. O principal uso da tecnologia vem de sua aplicação em nós semicondutores de 90 nm a 45 nm, uma vez que esses dispositivos não necessitam de altos níveis de precisão. A técnica oferece benefícios econômicos, uma vez que atende a vários dispositivos de sistemas de energia e aplicações de sensores, bem como tecnologias tradicionais de semicondutores.

• Litografia DUV submersa (imersão): Na litografia DUV submersa ou de imersão (ArFi), a água ultrapura serve como um substituto para o ar entre a lente e o wafer, melhorando assim sua resolução para 38 nm ou menos ao usar técnicas de padrões múltiplos. A tecnologia tornou possível a fabricação de chips de computador complexos projetados para sistemas de alto desempenho e processadores móveis e dispositivos de chip de inteligência artificial.

Por aplicativo

Com base na aplicação, o mercado global pode ser categorizado em Fabricantes de Dispositivos Integrados (IDM), Fundição e Outros

• Fundição: A produção de chips semicondutores em fundições depende da litografia DUV para atender às demandas de produtos eletrônicos de consumo, bem como de aplicações automotivas e industriais. A produção de chips de nós avançados a partir de 28 nm culmina com a implementação de técnicas de litografia DUV antes e durante a produção de chips de 7 nm a 5 nm com tecnologias de padrões múltiplos. A produção de semicondutores de alto volume para fundições depende da DUV através de entidades líderes como TSMC, Samsung e GlobalFoundries.

• Fabricante de dispositivos integrados (IDM): Os fabricantes de dispositivos integrados Intel, juntamente com Samsung e Texas Instruments, implementam litografia DUV para produzir componentes semicondutores internos. A empresa semântica DUV contribui para a fabricação de nós semicondutores legados e de ponta que encontram aplicação em microprocessadores junto com GPUs e ICs de gerenciamento de energia. Um modelo que permite às organizações manter autoridade de gestão completa em todas as operações de design, produção e cadeia de fornecimento.

DINÂMICA DE MERCADO

A dinâmica do mercado inclui fatores impulsionadores e restritivos, oportunidades e desafios que determinam as condições do mercado.

Fatores determinantes

Crescente demanda por chips semicondutores para impulsionar o mercado

Um fator no crescimento do mercado de máquinas de litografia DUV é a crescente demanda porChips semicondutores. A procura de chips semicondutores está a aumentar porque as empresas adotam cada vez mais a IA juntamente com 5G, IoT e tecnologia de computação em nuvem, especialmente quando operam em nós maduros acima de 28 nm. A fabricação em larga escala de chips legados em automóveis,maquinaria industriale eletrodomésticos exigem a litografia DUV como um processo crítico. As fundições, juntamente com os fabricantes de dispositivos integrados (IDMs), mantêm seus investimentos em equipamentos DUV para atender às crescentes exigências do mercado, expandindo sua capacidade de produção.

• De acordo com o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia, a crescente demanda por dispositivos microeletrônicos impulsionou um aumento de 30% nas instalações de equipamentos de litografia DUV em todo o mundo.

• O Departamento de Energia dos EUA destaca que os investimentos governamentais na fabricação de semicondutores aumentaram 25%, aumentando a demanda por máquinas litográficas avançadas.

Custo-benefício em comparação com a litografia EUV para expandir o mercado

A litografia EUV atende aos requisitos de nós mais avançados do mercado de semicondutores abaixo de 5 nanômetros, mas sua adoção requer investimentos tecnológicos significativos. Chips que medem até 7 nm e até 5 nm podem ser feitos usando litografia DUV ArFi (Imersão em Fluoreto de Argônio) combinada com técnicas de padrões múltiplos com custos de produção reduzidos. A indústria de semicondutores mantém sua demanda por máquinas DUV, uma vez que vários fabricantes escolhem abordagens de padrões múltiplos DUV em vez da implementação completa de EUV.

Fator de restrição

Aumento da mudança em direção à litografia EUV para impedir potencialmente o crescimento do mercado

Os fabricantes de semicondutores realizam transições de nós para sub-5nm, o que faz com que a litografia Ultravioleta Extrema (EUV) domine a indústria. A tecnologia EUV permite recursos de padronização mais simples e eficientes em comparação com máquinas DUV tradicionais de multipadronização em nós avançados. As fundições TSMC, juntamente com a Samsung e a Intel, aceleram sua implementação de EUV, levando a uma potencial diminuição dos requisitos de longo prazo para máquinas DUV na produção de microchips de alta tecnologia.

• A Comissão Federal de Comércio relata que os altos custos das máquinas de litografia DUV restringem a adoção por 28% das pequenas e médias empresas de semicondutores.

• De acordo com a Comissão Eletrotécnica Internacional, a complexidade técnica e os requisitos de manutenção atrasam 22% das instalações planejadas de equipamentos DUV.

Expansão da demanda de semicondutores de nós maduros para criar oportunidades para o produto no mercado

Oportunidade

 

A automação industrial, juntamente com a eletrônica automotiva e os dispositivos IoT, precisam de chips de nós maduros (28 nm e superiores), cuja demanda continua aumentando. A continuidade da produção de semicondutores exige que muitas aplicações usem máquinas de litografia DUV em vez de EUV porque essas aplicações não exigem o uso de EUV. As fundições continuam a expandir suas instalações que usam fábricas baseadas em DUV devido às crescentes exigências do mercado.

• O Departamento de Energia dos EUA indica que a expansão das aplicações em eletrônica automotiva cria uma oportunidade de 35% para o crescimento do mercado de litografia DUV.

 

• De acordo com a Semiconductor Industry Association, a crescente demanda por sensores em dispositivos IoT apoia um aumento de 30% na implantação de máquinas DUV.

 

A concorrência do EUV e das tecnologias emergentes de litografia pode ser um desafio potencial para os consumidores

Desafio

 

As empresas de semicondutores que precisam ir abaixo de 5 nm estão optando pela litografia EUV, uma vez que ela fornece uma produção mais eficiente com requisitos de padrões múltiplos mais simples. O campo da tecnologia está testemunhando o surgimento de dois novos métodos de litografia que incluem a litografia por nanoimpressão (NIL) e a litografia por feixe eletrônico de gravação direta. A transição ameaça eliminar a posição da DUV como uma tecnologia vital para a produção de chips semicondutores avançados a longo prazo.

• O Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia observa que as interrupções na cadeia de fornecimento atrasaram 18% das entregas de máquinas DUV nos últimos anos.

 

• De acordo com o Departamento de Comércio dos EUA, a crescente concorrência da tecnologia EUV representa um desafio para a expansão do mercado DUV.

 

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INSIGHTS REGIONAIS DO MERCADO DE MÁQUINAS DE LITOGRAFIA DUV

• América do Norte

A América do Norte é a região que mais cresce neste mercado. O mercado de máquinas de litografia DUV dos Estados Unidos tem crescido exponencialmente devido a vários motivos. A Lei CHIPS, juntamente com outros investimentos dos EUA na fabricação doméstica de semicondutores, cria uma demanda crescente por sistemas de máquinas de litografia DUV. A Intel GlobalFoundries Texas Instruments, juntamente com outras empresas, continua a expandir suas instalações de litografia DUV para produção de nós maduros e avançados. A ASML juntamente com a Lam Research and Applied Materials estão expandindo suas operações em todo o mercado regional.

• Europa

A Europa implementa a Lei de Chips da UE para alcançar a independência dos semicondutores, à medida que aumenta a produção de ferramentas de litografia DUV para componentes automotivos, juntamente com chips industriais e de IA. A STMicroelectronics e a Infineon dependem da DUV para fabricar semicondutores automotivos e de energia. A ASML, com sede na Holanda, continua sendo a empresa líder na fabricação de equipamentos DUV para os mercados globais.

• Ásia

O centro de fabricação da Ásia mantém seu título de maior centro de produção de semicondutores devido ao investimento da TSMC, juntamente com a Samsung e a SK Hynix, em sistemas de litografia DUV e EUV. Contra as limitações de exportação, a China está a aumentar rapidamente as suas instalações de fabricação baseadas em DUV. As empresas japonesas Canon e Nikon mantêm a produção de máquinas DUV para apoiar o avanço da fabricação de semicondutores em toda a região.

PRINCIPAIS ATORES DA INDÚSTRIA

Principais players da indústria moldando o mercado por meio da inovação e expansão do mercado

Os principais participantes da indústria estão moldando o mercado de máquinas de litografia DUV por meio de inovação estratégica e expansão de mercado. Essas empresas estão introduzindo técnicas e processos avançados para melhorar a qualidade e o desempenho de suas ofertas. Eles também estão expandindo suas linhas de produtos para incluir variações especializadas, atendendo às diversas preferências dos clientes.

• A ASML lidera com mais de 65% de participação de mercado em sistemas de litografia DUV e investiu US$ 200 milhões em P&D para melhorias do sistema, de acordo com relatórios do governo holandês.

• A Nil Technology implantou mais de 150 unidades globalmente, com foco em soluções DUV econômicas para mercados emergentes de semicondutores, de acordo com dados comerciais japoneses.

Além disso, estão a aproveitar plataformas digitais para aumentar o alcance do mercado e melhorar a eficiência da distribuição. Ao investir em pesquisa e desenvolvimento, otimizar as operações da cadeia de suprimentos e explorar novos mercados regionais, esses players estão impulsionando o crescimento e definindo tendências no mercado de máquinas de litografia DUV.

Lista das principais empresas de máquinas de litografia DUV

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

DESENVOLVIMENTO DA INDÚSTRIA CHAVE

Setembro de 2022: O fabricante de semicondutores ASML entregou seu TWINSCAN NXT:2100i como um sistema de litografia DUV de elite que atendeu a requisitos de produção de alto volume na fabricação. O sistema opera a uma taxa de 295 wafers por hora para fornecer a tecnologia mais acessível para camadas abaixo do nó de 3 nm e menores.

COBERTURA DO RELATÓRIO       

O estudo oferece uma análise SWOT detalhada e fornece insights valiosos sobre desenvolvimentos futuros no mercado. Explora vários fatores que impulsionam o crescimento do mercado, examinando uma ampla gama de segmentos de mercado e aplicações potenciais que podem moldar a sua trajetória nos próximos anos. A análise considera tanto as tendências atuais como os marcos históricos para fornecer uma compreensão abrangente da dinâmica do mercado, destacando áreas potenciais de crescimento.

O mercado de máquinas de litografia DUV está preparado para um crescimento significativo, impulsionado pela evolução das preferências dos consumidores, pelo aumento da demanda em diversas aplicações e pela inovação contínua nas ofertas de produtos. Embora possam surgir desafios como a disponibilidade limitada de matérias-primas e custos mais elevados, a expansão do mercado é apoiada pelo interesse crescente em soluções especializadas e melhorias de qualidade. Os principais intervenientes da indústria estão a avançar através de avanços tecnológicos e expansões estratégicas, melhorando tanto a oferta como o alcance do mercado. À medida que a dinâmica do mercado muda e a demanda por diversas opções aumenta, espera-se que o mercado de máquinas de litografia DUV prospere, com inovação contínua e adoção mais ampla alimentando sua trajetória futura.