目录
- 执行摘要：碎片化光刻工具制造中的关键颠覆者
- 2025年市场规模、增长预测和收入预测
- 竞争格局：主要参与者、挑战者和小众创新者
- 碎片化驱动因素：为何光刻工具供应链正在分裂
- 技术进步：EUV、多光束和混合光刻趋势
- 区域分析：北美、欧洲和亚太市场动态
- 新兴应用和终端用户需求转变
- 战略合作伙伴关系、并购和新进入者（2025-2028）
- 法规和标准影响（引用 sematech.org、ieee.org、asml.com）
- 未来展望：机遇、威胁及2030年的情景分析
- 来源和参考资料
执行摘要：碎片化光刻工具制造中的关键颠覆者
碎片化光刻工具制造在2025年及以后的几年中即将经历重大转变，这一过程受到技术进步、供应链变化和竞争演变的多重影响。该行业历史上由少数主导企业主导，现在新进入者、地区供应商和合作联盟正在挑战既有的范式，导致市场的颠覆。
一个主要的颠覆者是专门针对小众光刻领域（如先进包装、化合物半导体和异构集成）的工具制造商的出现，而不是专注于主流的高产量硅晶圆加工。像Ultratech（Veeco的一个部门）和佳能等公司继续开发先进包装和MEMS的光刻系统，为传统的前端半导体光刻提供替代方案。这些专用工具通常具有更低的成本和更大的灵活性，满足从事无晶圆厂设计的公司和希望超越传统硅节点的较小铸造厂的需求。
与此同时，半导体制造的全球化和地区化—受到地缘政治紧张局势和政府激励的推动—促使本地工具制造商崛起。在中国，上海微电子装备集团（SMEE）正在加速国内光刻工具的开发，以减少对国外供应商的依赖，并计划推出下一代浸没式和干式光刻设备。同样，日本和韩国的设备制造商也在大力投资研发和合作关系，以获取当地市场份额，并对抗出口限制。
开放创新生态系统的发展进一步加剧了碎片化。由imec和SEMATECH等组织推动的联盟和协会，使跨公司研发下一代光刻技术（包括纳米压印和极紫外（EUV）替代方案）成为可能，从而可能降低新工具供应商的进入壁垒。
然而，碎片化也带来了挑战：确保多样化工具集之间的兼容性、保持过程良率和保护知识产权。主要的集成设备制造商（IDM）和铸造厂—例如台积电（TSMC）—在将新兴供应商的工具整合到关键流程之前，正在密切监控其可靠性和性能。
展望未来，碎片化光刻工具制造的前景将取决于持续的创新、战略合作和新进入者满足严格性能和可靠性标准的能力。随着行业的适应，2025年及以后的竞争格局注定会变得更加动态—可能加速技术的传播，同时重塑全球供应链。
2025年市场规模、增长预测和收入预测
光刻工具制造市场在2025年有望继续碎片化和增长，这一趋势受半导体制造复杂性上升和终端市场需求多样化的推动。随着铸造厂和集成设备制造商（IDM）追求先进工艺节点（如3nm及更高），工具制造商被迫开发越来越专业化和高性能的光刻系统。
领先的光刻设备制造商，包括ASML、佳能和尼康，正在扩展其产品组合，以满足最先进的极紫外（EUV）和成熟的深紫外（DUV）光刻需求。例如，ASML最近报告了2023年的净销售额创下276亿欧元的记录，并预计至2025年将继续保持EUV系统的需求，反映出主要芯片制造商的持续资本支出（ASML）。尽管ASML在EUV方面处于领先地位，但市场仍然碎片化，因为佳能和尼康在DUV领域依然保持重要地位，支持汽车、物联网和电力应用所需的传统和专业节点。
2025年的市场规模预测反映了这种碎片化。ASML估计，整体晶圆制造设备市场到2025年将达到大约1000亿美元，其中光刻工具可能占据相当大的份额—年收入可能超过200亿美元，因为EUV和DUV的出货量仍然强劲（ASML）。尽管佳能和尼康没有披露详细的收入细分信息，但都强调了对i-line和KrF/ArF浸没式扫描仪的稳定需求，特别是在前沿逻辑和内存市场之外（佳能; 尼康）。
未来几年的前景表明碎片化将继续进行。由于先进节点需要高专业化的EUV工具—而ASML几乎垄断这个领域—市场的其他子领域，如成熟和专业节点，将在多方参与者之间争夺。此外，亚太地区的新兴市场，特别是中国，也在促进国内光刻工具的发展，增加了区域碎片化，因为本地供应商正在投资自主工具制造能力（中芯国际）。
总而言之，2025年将看到一个光刻工具制造市场，其特点是EUV（由单一供应商主导）和高度竞争的DUV/成熟节点市场之间的分化，整体市场收入预计将随着全球半导体需求的增长而增长。预计碎片化将持续，特别是随着区域和技术多样性在十年间的加速。
竞争格局：主要参与者、挑战者和小众创新者
2025年碎片化光刻工具制造的竞争格局受到既有巨头、新兴挑战者和专业小众创新者的相互作用的影响。该行业的技术壁垒高、资本支出巨大，并且全球供应链高度国际化，导致主导参与者数量相对较少，专业公司的长尾则以集中形式存在。
- 主要参与者：市场继续由具有深厚专业知识和垂直整合制造能力的既有公司主导。ASML Holding NV 仍然是极紫外（EUV）光刻的无可争议的领导者，向全球一流的半导体铸造厂供应先进系统。佳能和尼康在深紫外（DUV）和i-line光刻领域保持强大地位，服务于高产量和专业芯片的生产。这些公司受益于强大的研发管道、全球服务网络和规模经济，使得新进入者的市场准入特别具有挑战性。
- 挑战者：一些公司正在积极通过引入新颖的图案化方法和探索超越传统光学光刻的替代方案，来颠覆市场。Ultratech（Veeco Instruments Inc.的一个部门）正在扩大其在先进包装和3D集成方面的关注，利用基于激光和投影光刻的技术应用于小众领域。中芯国际（Semiconductor Manufacturing International Corporation）和中国的其他地区参与者正在大力投资开发国内光刻工具能力，以应对不断变化的地缘政治压力和供应链约束。这些努力得到了政府旨在实现技术自给自足的举措的支持。
- 小众创新者：碎片化的市场包括专门针对无掩模光刻、纳米压印和直接写入技术等子领域的公司。Vistec Electron Beam在科研和原型制造中推进电子束光刻，而NIL Technology和SUSS MicroTec则在纳米压印光刻解决方案上获得了势头，尤其是在MEMS、光子学和量子设备制造中。这些创新者通常与研究机构和铸造厂合作，加速工具开发，解决特定的技术挑战。
展望未来，光刻工具行业预计将保持高度竞争但又协作的状态，交叉许可协议、战略合作伙伴关系和合资企业将在其中扮演重要角色。对更高分辨率、更低成本和更多灵活性的推动将促使现有参与者的逐步改进以及来自较小进入者的颠覆性突破。随着新的晶圆厂和先进技术节点在全球范围内启动，对多样化光刻解决方案的需求—涵盖EUV到专业直接写入工具—将进一步加剧该行业的碎片化，并促进持续的创新。
碎片化驱动因素：为何光刻工具供应链正在分裂
光刻工具的制造—先进半导体制造的基石—近年来变得越来越碎片化。这一趋势受到多种力量的影响，尤其是地缘政治紧张局势、出口管制、技术专业化和市场需求变化。在2025年及以后的时间里，这些驱动因素有望进一步分裂光刻工具的供应链，对全球半导体生态系统产生重大影响。
最显著的碎片化驱动因素之一是出口管制和贸易限制的实施。美国、欧盟和日本已采取措施限制将先进光刻技术（特别是极紫外（EUV）系统）出口到某些国家。例如，ASML，全球唯一的EUV光刻机供应商，已确认限制将其最先进工具运往中国，这不仅影响了直接销售，也影响了下一代系统的协同开发。这些政策迫使受影响的国家投资于自主光刻工具的开发，为市场增添了更多参与者，并加剧了碎片化。
技术专业化是另一个关键因素。光刻工具制造现在需要高度专业化的子系统—精密光学、光源和计量模块—通常来源于复杂的供应商网络。领先的公司，如卡尔·蔡司（Carl Zeiss SMT）（光学）、佳能（DUV和EUV工具）和尼康（光刻步进机）正在加深对小众能力的关注。这导致了区域和技术冠军的增加，每个冠军掌控着供应链中的关键节点，但很少掌握端到端的工具制造能力。因此，供应链变得不那么集中，更加相互依赖，加大了出现瓶颈和中断的脆弱性。
市场动态也在催化碎片化。半导体应用的日益多样性—从汽车芯片到人工智能加速器—要求提供更广泛的光刻解决方案，包括成熟节点和专业工艺工具。这鼓励了区域设备制造商和系统集成商的崛起，例如位于中国的中芯国际和美国的Ultratech（现为Veeco的一部分），他们正在开发适应特定市场的替代光刻平台。
展望未来，碎片化可能会加剧，因为政府和行业参与者将优先考虑供应链的韧性和技术主权。这将推动对本地化工具开发的进一步投资，创造新的联盟，并可能在接下来的几年中重塑光刻设备的领导层次。
技术进步：EUV、多光束和混合光刻趋势
2025年光刻工具制造的格局呈现出明显的碎片化特征，受到先进半导体节点的不同技术要求、小众应用和区域政策压力的驱动。尽管极紫外（EUV）光刻在前沿技术中占据主导地位，但制造复杂性和应用特定集成电路（ASIC）、功率设备和内存的增多仍持续推动对多种光刻平台和工具供应商的需求。
在前沿领域，ASML仍然是高产量EUV光刻系统的唯一供应商，其NXE和EXE系列标志着5纳米以下和即将到来的2纳米逻辑工艺的技术巅峰。然而，即使ASML加大产量（目标是2025年提供60台以上的EUV系统并开始高数值孔径（High-NA）EUV的发货），该公司仍面临持续的供应链复杂性、组件瓶颈和地缘政治审查，这限制了EUV在全球晶圆厂的渗透速度。
同时，深紫外（DUV）光刻仍然是成熟节点和专业节点的主力。主要参与者如尼康和佳能继续在浸没式和干式DUV平台上进行创新，满足功率、模拟和汽车芯片的生产。这两家公司还在开发多图案和混合光刻解决方案，以支持那些用EUV经济上不可行的应用的经济可扩展性。
碎片化还因多光束掩模写入器和直接写入电子束光刻系统的出现而更加显著。像JEOL Ltd.和Vistec Electron Beam等公司正在扩大其产品组合，以服务于小批量、高混合生产环境和掩模工厂，这里细致的图案化和快速周转至关重要。这些方法虽然在规模上并没有取代光刻技术，但在光掩模生产和原型制造中补充了现有工具组。
展望未来，光刻工具制造的展望仍然是碎片化而又动态的。美国、欧洲和亚洲的区域性倡议正在推动新的进入者、合资企业和技术许可协议，当局寻求将关键半导体设备供应链本地化。值得注意的是，中芯国际和其他亚洲制造商正在投资自主开发的光刻平台，以减轻出口限制和地缘政治风险。
总的来说，未来几年将见证EUV、先进DUV、多个光束和混合光刻解决方案的共存，每种解决方案均针对特定市场细分和地理区域。这种碎片化在技术、经济和政治因素的支持下，将塑造全球光刻工具制造商的竞争动态和创新优先级。
区域分析：北美、欧洲和亚太市场动态
光刻工具制造市场在北美、欧洲和亚太地区仍然高度碎片化，区域动态受到不同技术能力、供应链结构和政府政策的影响。在2025年，这种碎片化在领先和新兴参与者的竞争格局和生产策略中表现得尤为明显。
在北美，市场主要由先进的研发驱动，以Applied Materials和Lam Research等关键参与者为支撑。这些公司专注于下一代光刻解决方案，包括极紫外（EUV）和高数值孔径（High-NA）EUV，但依赖于全球化的组件供应链。美国政府的CHIPS法案继续激励国内半导体设备制造和研发，但该地区的整体光刻工具制造基础设施仍然依赖于某些光学和计量子系统的关键进口。
欧洲在光刻工具制造中发挥着关键作用，主要通过ASML，该公司总部位于荷兰。ASML是世界上唯一提供先进EUV光刻系统的供应商，并与区域供应商的碎片网络（如光学方面的卡尔·蔡司、机电和专业组件）紧密合作。近年来，欧盟加强了确保半导体供应链的努力，包括对本地供应商生态系统的投资以及欧洲芯片法案等倡议。然而，EUV工具制造的复杂性意味着单个地区无法实现完全自给自足，随着区域化的加剧，跨境相互依赖仍将持续。
在亚太地区，碎片化的特征表现为快速的产能扩张和本土工具发展的努力。日本仍然是关键光刻子系统（如光掩模和光刻胶）的主要供应商，由尼康和佳能等公司提供，同时也生产成熟节点光刻工具。与此同时，中国正在加速对国内光刻能力的投资，表现在中芯国际部署本土浸没式DUV工具，和中国先进微制造设备公司（AMEC）进入关键工艺设备。尽管取得了这些进展，亚太地区的制造商仍然依赖于进口最先进的光刻系统，出口管制和技术转让限制塑造了竞争格局。
展望未来，2025年及以后的区域市场动态将受到合作与保护主义趋势的共同驱动。对技术主权的需求促使各国政府和行业本地化关键光刻工具制造过程，但领先技术工具的复杂性和成本仍会加强全球碎片化。这确保了持续的跨区域依赖，即使每个主要市场都寻求在全球半导体价值链中巩固自己的地位。
新兴应用和终端用户需求转变
光刻工具制造的格局在2025年正经历重大转变，推动力来自半导体应用的多样化和终端用户需求的演变。随着先进计算、汽车电子和异构集成的不断发展，对专业光刻工具的需求（超越传统的主流系统）增长，导致工具制造市场更加碎片化。
一个关键驱动因素是针对专用半导体设备（如功率电子、MEMS和先进传感器）的需求上升，这些设备并不总是需要最先进的极紫外（EUV）光刻。相反，这些细分市场在推动对成熟节点和应用特定光刻系统的需求。例如，佳能和尼康继续供应针对专业铸造厂、包装和小批量生产的i-line、KrF和ArF浸没式扫描仪，而ASML虽保持其在EUV领域的领导地位，但也扩大了其DUV产品组合以支持市场转变。
与此同时，先进包装和异构集成的增长（如芯片架构和2.5D/3D集成）促使工具制造商与OSAT（外包半导体组装和测试公司）和先进铸造厂合作，开发专业光刻解决方案。EV Group（EVG）和SUSS MicroTec因开发满足先进包装厂高度混合、低产量需求的掩模对准仪和光刻平台而备受关注。这种多样化使终端用户能够访问针对新兴应用（如人工智能、5G和汽车电子）的定制解决方案，而不仅仅依赖于日益缩小的高端系统提供商的池。
来自主要设备制造商的数据表明，2024年至2025年期间，非EUV光刻设备和包装专注的光刻工具的订单持续增加，反映出终端用户需求的更广泛范围。例如，佳能报告其FPA-6300ES6a平台在先进包装生产线上的需求上升，而EV Group宣布光刻系统在异构集成方面的出货量创新高。
展望未来，碎片化的光刻工具制造市场预计将继续加深，因为专业设备的泛滥、区域供应链策略和可持续性需求将进一步多样化终端用户需求。工具制造商可能会加速与生态系统合作伙伴的合作，并投资于灵活、模块化的光刻平台。这将支持快速应对新兴技术范例，并助力半导体行业向以应用为中心的制造转型。
战略合作伙伴关系、并购和新进入者（2025-2028）
2025年至2028年这段时间内，涉及光刻工具制造的公司之间将看到显著的战略动作，这是一个已经高度碎片化的行业，尤其是在高端极紫外（EUV）和深紫外（DUV）系统的双头垄断之外。随着半导体制造节点的多样化和对专业设备需求的增长（受到汽车、物联网和异构集成应用的推动），联盟、合资企业和新进入者预计将重新塑造竞争格局。
一个显著的趋势是，既有光刻工具制造商与区域半导体铸造厂或政府支持的项目之间的合作日益增加。例如，佳能和尼康在成熟节点和专业光刻领域保持角色，它们表示愿意在寻求供应链韧性的地区进行合作。近期，这些公司的报告强调投资下一代i-line和KrF工具，以支持日本、东南亚和欧洲的地方晶圆厂，特别是在当地政府提供设备本地化激励的地区。
在中国，针对先进光刻进口的持续限制促使了一波政府支持的联盟和新进入者，旨在开发28nm及以上节点的国内替代品。中芯国际继续与本地工具制造商合作开发设备，如上海微电子设备（SMEE），后者在2025年初宣布其浸没光刻系统的生产里程碑。
与此同时，对化合物半导体和先进包装的需求不断增加，吸引了新的参与者。专注于无掩模光刻的公司，如DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH（通过与无掩模工具初创企业的合作）和直接写入电子束系统的供应商，正在与研究机构和OSAT（外包半导体组装和测试提供商）合作进入市场。这一趋势预计将在2028年前加速，因为专业铸造厂寻求灵活、可定制的工具链。
并购也可能出现，尤其是当中层工具制造商寻求规模或技术注入时。行业观察人士指出，像Ultratech（Veeco Instruments Inc.的一个部门）这样的既有参与者一直在积极评估在先进包装和晶圆级光学领域的收购目标。这些举动不仅因为技术融合驱动，还因为需服务于地域多样化的半导体生态系统的需求。
展望未来，光刻工具制造的碎片化特性预计将持续，但随着地方聚集和战略合作的增多，反映了地缘政治优先级和新兴半导体市场日益变化的需求。
法规和标准影响（引用 sematech.org、ieee.org、asml.com）
碎片化的光刻工具制造已成为法规和标准化努力的焦点，因为半导体行业面临着日益增加的技术复杂性和全球供应链挑战。在2025年，法规环境受到不同工具集之间互操作性需求和对供应链完整性高度关注的影响。
推动法规倡议的主要原因是多供应商生态系统的增长，其中来自不同供应商的组件必须在先进光刻工具中无缝集成。IEEE等标准化机构已通过加速开发关键接口和数据交换格式的协议及互操作性标准作出反应。最近在IEEE 1876-2024倡议下的工作专注于光刻设备模块之间安全、标准化的通信，直接应对碎片化问题，并支持传统和下一代制造环境。
行业联盟，如SEMI和之前的SEMATECH，继续与制造商合作，协调工艺控制标准。在过去一年中，SEMI的EDA（设备数据采集）标准作为新光刻工具安装的基础要求获得了关注，使得在异构设备群中实现实时监控和分析成为可能。这一共同语言被认为对法规遵从和操作效率至关重要，尤其是当制造设施多样化其设备来源时。
领先的工具制造商如ASML正在积极参与标准的制定，将开放接口和模块化架构整合到其EUV和DUV系统中。ASML最近的技术文档强调遵循SEMI和IEEE标准，该公司倡导国际协调，以减少光刻工具供应链在地理上分散后出现的互操作风险。
从监管的角度来看，2025年对可追溯性和网络安全的重视程度加大，新规要求光刻工具对由多个来源组件组装而成的工具进行防篡改日志记录和安全的固件更新。这些要求正在通过亚太、欧洲和北美的工具制造商、标准组织和政府机构之间的持续对话而形成。
展望未来，碎片化光刻工具制造的前景是围绕开放标准和严格合规框架日益趋同。尽管碎片化带来了挑战，但它也催生了在模块化设计、数据透明度和供应链韧性方面的创新。IEEE、SEMI以及制造商主导的倡议的持续工作预计将为下一代半导体制造提供更为强健、标准化的基础。
未来展望：机遇、威胁及2030年的情景分析
2025年光刻工具制造的格局呈现出明显的碎片化，众多参与者专注于小众工艺节点、地理市场和专业光刻技术。这种碎片化源于技术和地缘政治力量，其到2030年的发展轨迹为行业利益相关者提供了机遇与威胁的混合。
随着半导体制造商因持续的供应链不确定性和出口管制而寻求多样化工具来源，机遇正在浮现。区域冠军的崛起—尤其是在中国和东南亚—加大了对本土生产的光刻系统的需求，特别是对成熟节点（28nm及以上）。当地公司如中芯国际和NAURA科技集团正日益合作以推进自有能力，使位于全球主导企业如ASML阴影之外的设备供应商受益。此外，化合物半导体和功率设备的经济型替代品的持续发展预计将驱动对针对非硅材料的专业光刻工具的需求。
然而，显著的威胁依然存在。先进光刻（尤其是前沿EUV系统）的高资本密集度和技术复杂性，继续在市场上集中少数既有参与者的资源。美国和荷兰对先进光刻系统实施的出口管制，限制了新进入者和区域供应商访问关键组件和专业知识的能力（ASML）。这可能限制了碎片化供应商在最先进节点上赶上现有供应商的速度。此外，与上游和下游工艺的无缝集成仍然是一个障碍，因为像佳能和尼康这样的既有工具制造商凭借数十年的工艺经验和服务基础设施占据主导位置。
未来几年的情景分析表明，在成熟节点和专业应用（如MEMS、功率和显示半导体）中，碎片化将持续存在，因为地方供应商和替代光刻技术（例如i-line、KrF）可以展开竞争。相比之下，最先进的逻辑和内存制造将可能继续集中在少数全球工具制造商之间，原因是他们的大量研发投资和专有技术。尽管如此，美国和中国等国家对国内半导体生态系统的持续支持可能使区域公司（如中芯国际）在能力方面获得渐进式改善。
到2030年，行业可能会看到一个双轨的格局：一个由区域和专业光刻供应商组成的碎片化市场，专注于成熟节点和小众市场，另一个则是针对前沿技术的集中寡头市场。能够应对出口限制、建立稳健的地方供应链并瞄准未服务市场的公司，将在这一不断演变的格局中获得最大利益。
来源和参考资料
- 佳能
- imec
- ASML
- 尼康
- 佳能
- 中芯国际
- Vistec Electron Beam
- SUSS MicroTec
- 卡尔·蔡司 SMT
- JEOL有限公司
- EV Group (EVG)
- DR. JOHANNES HEIDENHAIN GmbH
- IEEE
- NAURA科技集团
