EUV光罩缺陷檢測設(shè)備數(shù)據(jù)分析報告

EUV光罩缺陷檢測設(shè)備數(shù)據(jù)分析報告QYResearch報告出版商|market@|EUV光罩缺陷檢測設(shè)備數(shù)據(jù)分析報告QYResearch報告出版商|market@|第掩膜版又稱光掩模、光罩、掩模版，英文為Photomask、Mask或Reticle，是微電子加工技術(shù)常用的光刻工藝所使用的圖形母版。掩膜版作為圖形信息的載體，通過曝光過程，將圖形轉(zhuǎn)移到基體材料上，從而實現(xiàn)圖形的轉(zhuǎn)移。掩膜版缺陷檢測是半導(dǎo)體光刻工藝中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，旨在檢查掩膜版并識別修復(fù)其上的缺陷。掩膜版作為光刻工藝中至關(guān)重要的組件，負(fù)責(zé)將電路圖案精確轉(zhuǎn)移到晶圓上，其品質(zhì)直接關(guān)乎晶圓圖案的精確度及最終器件的性能表現(xiàn)。缺陷類型多樣，涵蓋顆粒污染、圖形斷裂、橋接問題以及掩膜版材料本身的瑕疵。EUV掩膜版缺陷檢測設(shè)備是一種專用設(shè)備，在半導(dǎo)體高端制程工藝中起著重要作用。鑒于EUV光刻技術(shù)所要求的高精度，掩膜板上哪怕是最微小的缺陷也可能顯著影響晶圓上電路圖案的質(zhì)量，進而對芯片的性能和產(chǎn)量造成不利影響。因此，采用專門的檢測設(shè)備對EUV掩膜板實施嚴(yán)格檢驗，是保障半導(dǎo)體制造質(zhì)量不可或缺的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前來看，光學(xué)檢測是半導(dǎo)體檢測技術(shù)中的主流，半導(dǎo)體光學(xué)檢測類型包括了有圖形、無圖形以及掩膜版檢測。其中有圖形缺陷檢測又分為明場合暗場檢測，兩者都是通過光信號進行分析，區(qū)別在于明場是垂直反射光信號，而暗場是散射光信號。在半導(dǎo)體光刻工藝中，需要針對不同的掩膜版使用對應(yīng)的光源。不同的掩膜版應(yīng)用差異較大，總的可以分為二元掩膜版、相移掩膜版和EUV掩膜版。EUV掩膜版是專為EUV（極紫外）光刻技術(shù)設(shè)計的新型掩膜版。鑒于EUV波長極短且易被多種材料吸收的特性，傳統(tǒng)的折射元件如透鏡無法使用，而是依據(jù)布拉格定律，通過多層（ML）結(jié)構(gòu)實現(xiàn)光束的反射（與EUV不同的是，DUV使用的是透射光）。此類掩膜版廣泛應(yīng)用于7nm、5nm、3nm和2nm（臺積電計劃2025年量產(chǎn)）高端制造工藝中。在DUV光刻或光學(xué)掩模技術(shù)中，pellicle（保護膜）扮演著關(guān)鍵角色。掩膜檢測工具在193nm的曝光波長下運行，通過這層薄膜執(zhí)行檢查，對于晶圓廠而言，這是一個既直接又高效的流程。然而，在極紫外（EUV）光刻技術(shù)方面，掩膜的制造過程需要在專門的掩膜車間進行。此時，對掩膜的檢查變得更為復(fù)雜，因為它需要一個高分辨率的系統(tǒng)。在晶圓廠環(huán)境下，理想狀況是使用一層薄膜來保護掩模免受顆粒污染，同時又能讓檢測系統(tǒng)透過這層薄膜進行工作。如果沒有缺陷，則可以繼續(xù)進行；如果檢測到缺陷，則需要移除保護膜pellicle，再將掩膜送到掩膜車間進行清洗。目前來看，掩膜版檢測技術(shù)主要是光學(xué)檢測和SEM檢測。其中光學(xué)檢測的企業(yè)主要是Lasertec和KLA，而SEM檢測則是愛德萬。從下游應(yīng)用來看，只要掩膜版用到保護膜Pellicle，則需要用到EUV掩膜檢測設(shè)備（換句話而言，只要有EUV光刻機，則必須要用到EUV檢測設(shè)備），但目前下游終端廠商不一定所有的EUV掩膜版都會與Pellicle一起使用。根據(jù)QYResearch最新調(diào)研報告顯示，預(yù)計2030年全球EUV光罩缺陷檢測設(shè)備市場規(guī)模將達到34億美元，未來幾年年復(fù)合增長率CAGR為12.1%。EUV光罩缺陷檢測設(shè)備，全球市場總體規(guī)模來源：QYResearch半導(dǎo)體研究中心全球EUV光罩缺陷檢測設(shè)備市場前3強生產(chǎn)商排名及市場占有率（基于2023年調(diào)研數(shù)據(jù)；目前最新數(shù)據(jù)以本公司最新調(diào)研數(shù)據(jù)為準(zhǔn)）來源：QYResearch半導(dǎo)體研究中心。行業(yè)處于不斷變動之中，最新數(shù)據(jù)請聯(lián)系QYResearch咨詢。目前，EUV光罩缺陷檢測設(shè)備市場主要被KLA和Lasertec壟斷。EUV光罩缺陷檢測設(shè)備屬于高精尖設(shè)備，交貨時間比較長，比如Lasertec的交期為兩年。未來幾年，頭部這兩家企業(yè)在EUV光罩缺陷檢測市場仍將保持著壟斷地位。EUV光罩缺陷檢測設(shè)備，全球市場規(guī)模，按產(chǎn)品類型細分，5-7nm處于主導(dǎo)地位來源：QYResearch半導(dǎo)體研究中心從產(chǎn)品類型及技術(shù)方面來看，EUV主要應(yīng)用于7nm及以下節(jié)點，其中3nm量產(chǎn)相對比較晚，所以尤以7/5nm居多。2023年EUV光罩缺陷檢測設(shè)備在5-7nm工藝節(jié)點應(yīng)用份額為95%，隨著臺積電2nm工藝的商業(yè)化，預(yù)計到2030年，EUV光罩缺陷檢測設(shè)備在3nm及以下節(jié)點應(yīng)用份額將達到30%。EUV光罩缺陷檢測設(shè)備，全球市場規(guī)模，按應(yīng)用細分，Application1是最大的下游市場，占有xx份額。來源：QYResearch半導(dǎo)體研究中心EUV光罩缺陷檢測設(shè)備主要用于光罩廠和Fab廠。其中Fab廠包括了光罩產(chǎn)線以及晶圓制造產(chǎn)線。對于Fab廠，采用EUV光罩缺陷檢測設(shè)備的主要原因有兩方面。首先，一旦光罩上貼上了防護膜pellicle，除了EUV檢測設(shè)備外，其他類型的設(shè)備（如電子束或DUV設(shè)備）難以達到高靈敏度的檢測效果。這是因為防護膜的存在會干擾這些設(shè)備的檢測能力，使得它們難以準(zhǔn)確識別出微小的缺陷。其次，EUV檢測設(shè)備具有更高的檢測精度，能夠發(fā)現(xiàn)那些傳統(tǒng)DUV掩膜檢測手段無法捕捉到的缺陷和顆粒。一直以來，光罩廠份額占比相對較大，2023年達到了61%左右。但隨著更小的先進工藝節(jié)點商業(yè)化加速，預(yù)計到2030年，F(xiàn)ab廠的份額將達到42%。全球主要市場EUV光罩缺陷檢測設(shè)備規(guī)模來源：QYResearch半導(dǎo)體研究中心主要驅(qū)動因素:1.國家政策的支持是行業(yè)發(fā)展的核心驅(qū)動力EUV光罩檢測設(shè)備屬于半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)中的一小類。許多國家和地區(qū)通過提供財政補貼、稅收優(yōu)惠、研發(fā)資金等方式，支持本國企業(yè)在半導(dǎo)體領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新和發(fā)展。比如美國總統(tǒng)2022年8月簽署的《CHIPSandScienceAct》提到提供527億美元的半導(dǎo)體制造補貼；歐盟于2023年4月18日通過《EUChipsAct》政治協(xié)議，預(yù)計提供430億歐元的半導(dǎo)體制造補貼；英國也于2023年5月19日發(fā)布《TheNationalSemiconductorStrategy》，計劃將在未來10年內(nèi)提供半導(dǎo)體制造業(yè)及研發(fā)單位10億英鎊的援助。2.終端市場需求ChatGPT和生成式A1所用的GPU等邏輯器件的芯片尺寸非常大。與芯片尺寸較小的掩模版相比，掩模版尺寸加倍會使顆粒落在掩模版上的概率加倍，因此預(yù)計未來將使用防護膜。?旦貼上防護膜pellicle，除了EUV檢測設(shè)備之外，其他類型設(shè)備（比如電子束或者DUV）無法以高靈敏度進?檢測。隨著微型化的發(fā)展，以前太小而不成問題的缺陷和顆粒也會影響器件的產(chǎn)量。檢測此類微小缺陷和顆粒的需求將增加對EUV掩模缺陷檢測設(shè)備的需求。主要阻礙因素:設(shè)備成本以及維修費用昂貴：EUV光罩缺陷檢測設(shè)備是目前全球比較昂貴的半導(dǎo)體設(shè)備之一。制造這些高精度的設(shè)備需要尖端的材料和技術(shù)，例如高分辨率成像技術(shù)和高能光源，這大大推高了研發(fā)和制造成本。此外，為了實現(xiàn)高精度檢測，設(shè)備還需要在超潔凈、超穩(wěn)定的環(huán)境中運行，這進一步增加了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的成本。EUV設(shè)備的維護需要專業(yè)知識和高技術(shù)含量的設(shè)備維護，進一步增加了總成本。行業(yè)發(fā)展趨勢:高分辨率/NA檢測：高分辨率與高級數(shù)值孔徑（NA）檢測：鑒于工藝節(jié)點的持續(xù)縮小，EUV光罩缺陷檢測設(shè)備亟需具備更高的分辨率能力。展望未來，這些設(shè)備將融合更尖端的傳感器技術(shù)和人工智能（AI）算