由5G無線技術、電動汽車和先進移動設備等應用驅(qū)動的超越摩爾器件，將推動光刻技術、永久鍵合以及臨時鍵合和解鍵合設備市場增長。

大勢所趨，超越摩爾器件或?qū)⑵凭种髁麈I合和光刻技術的應用

據(jù)麥姆斯咨詢介紹，5G無線技術、電動汽車和先進移動設備等大趨勢應用需要小型化和多功能的半導體器件。因此，制造下一代超越摩爾（More than Moore, MtM）器件需要具有新技術規(guī)格的制造設備。這些與遵從摩爾定律的主流半導體行業(yè)設備在分辨率、套刻精度、焦深（DOF）、晶圓彎曲度和背面對準等方面有很大不同。MEMS、傳感器和功率器件具有更寬松的技術指標，因此光刻機臺能夠以更低的成本實現(xiàn)。然而，上述大趨勢應用正在推動具有更嚴格要求的器件，光刻特征尺寸低于1um。這將推動步進式光刻機的更廣泛應用。

超越摩爾器件推動了晶圓間（W2W）鍵合，目前由基于熔融鍵合的CMOS圖像傳感器（CIS）驅(qū)動，可實現(xiàn)相位差自動對焦（PDAF）以及更快的拍攝功能。不過，W2W工藝的增長將主要由無TSV（硅通孔）的集成混合鍵合來引領發(fā)展。這些工藝可用于新的消費類CIS方案，如全局快門和飛行時間（ToF）技術，以及汽車行業(yè)的高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）。展望未來，3D NAND存儲器和片上3D系統(tǒng)（SoC）等新興主流產(chǎn)品，預計將在未來幾年內(nèi)重塑W2W業(yè)務。它們將取代芯片到晶圓（D2W）和引線鍵合，以最大化存儲器單元的數(shù)量和良率，并解決堆疊層的限制問題。

我們原本預計W2W會因為3D DRAM堆疊存儲器而提前上量。然而實際上，目前的成本和技術問題，限制了W2W對D2W組裝方案的替代。

本報告全面概述了應用于超越摩爾器件的三種制造設備類型的現(xiàn)狀，更深入剖析了大趨勢應用所帶來的技術趨勢和影響。

關鍵設備技術應用路線圖

超越摩爾產(chǎn)業(yè)的制造復雜性，為鍵合和光刻設備市場帶來了新商機整個半導體設備市場規(guī)模已達數(shù)十億美元。相比之下，超越摩爾產(chǎn)業(yè)的永久鍵合、臨時鍵合和解鍵合以及光刻設備市場還僅是百萬美元級別的小利基市場。

不過，大趨勢應用市場將超越摩爾器件的復雜度推向了新高度，從而帶來了巨額投資。在此背景下，這些工藝步驟的設備市場總營收在2017年超過了4億美元。預計到2023年將達到約7.5億美元，在此期間的復合年增長率（CAGR）為10%。這主要是由光刻驅(qū)動，其后為W2W永久鍵合。

超越摩爾器件的新光刻設備市場主要由先進封裝驅(qū)動。目前，該細分領域占整個超越摩爾光刻設備市場的近60%，并將繼續(xù)通過步進式技術主導該產(chǎn)業(yè)。同時，MEMS和傳感器、CIS和功率器件的光刻設備營收很高比例來自傳統(tǒng)半導體產(chǎn)業(yè)的設備改造。不過，新光刻系統(tǒng)即將出貨，以滿足舊設備面臨的更小的對準和特征尺寸限制。

W2W鍵合市場主要受CIS成像驅(qū)動，預期將受到來自新興CIS產(chǎn)品的推動。不過，3D NAND和3D SoC等新主流半導體應用，也將在未來五年內(nèi)大力推動W2W鍵合市場的增長。2017年，臨時鍵合和解鍵合設備市場仍然僅是一個營收超過5500萬美元的相當小的利基市場。然而，它已經(jīng)應用于許多超越摩爾領域，例如3D TSV平臺、扇出型晶圓級封裝（FO WLP）、MEMS和傳感器、功率器件和光子學應用等。

從技術角度來看，激光解鍵合代表了主流技術，目前廣泛應用于FO WLP和2.5D內(nèi)插器封裝。預計它將繼續(xù)成為領先工藝，主要由三星、SK海力士和美光等主要內(nèi)存制造商推動。由于良率問題，以及支持2019年末到來的大規(guī)模量產(chǎn)，這些公司預計將為下一代HBM2存儲器，從機械/熱滑動解鍵合轉(zhuǎn)向激光解鍵合。本報告針對2017~2023年期間，詳細分析了超越摩爾制造設備市場的產(chǎn)量和市場規(guī)模預測，并按超越摩爾細分應用和技術進行了分解。

2017~2023年超越摩爾器件應用的W2W永久鍵合、臨時鍵合和解鍵合設備市場預測

超越摩爾器件引領更廣闊的鍵合和光刻市場從競爭格局來看，超越摩爾設備市場是多元化的，供應商來自多個不同方向。

超越摩爾領域主要設備供應商

因此，鍵合設備市場高度集中在EVG和SUSS MicroTec等專業(yè)設備供應商的控制之下。這些公司在非常特定的設備產(chǎn)品線已經(jīng)擁有成熟的專業(yè)技術，而傳統(tǒng)設備供應商沒有能力支持這些工藝。不過，東京電子有限公司（TEL）是個例外，它在永久鍵合設備領域非?；钴S。相比之下，超越摩爾器件的光刻設備市場則以不同的方式呈現(xiàn)碎片化，因為該領域主要由兩類主要廠商提供服務：- Veeco、EVG、SUSS Microtec、SMEE等專業(yè)設備供應商，專為超越摩爾行業(yè)提供全新的光刻設備；- ASML、佳能、尼康等頂級半導體設備供應商，大多主要支持翻新設備。然而，目前設備領域在鍵合和光刻方面正朝著更多樣化的方向發(fā)展。

例如，亞洲設備供應商最近就為市場帶來了較大的價格壓力，可能會重新洗牌超越摩爾設備市場。中國本土新廠商受益于地方政府的有力補貼，已進入市場并準備開始與產(chǎn)業(yè)頂級廠商展開競爭。目前，SMEE（上海微電子裝備有限公司）是中國該領域的主導企業(yè)，提供低成本的鍵合和光刻設備，在量方面占據(jù)了中國本土LED市場約70%的市場份額。其他亞洲設備供應商包括韓國EO Technics和***Kinyoup Optronics，主要提供專用于FO WLP的激光解鍵合設備。

同時，在超越摩爾領域?qū)で笫袌龇蓊~的過程中，大型半導體前端或后端設備供應商采取了不同的策略。他們通過收購其他公司來擴大其光刻業(yè)務，以完善產(chǎn)品組合并實現(xiàn)多樣化。例如，ASML分拆的Liteq被Kulicke & Soffa收購，Veeco則收購了Ultratech，KLA Tencor收購了Orbotech。最后，佳能是一家主要的前端光刻設備供應商，正通過開發(fā)成本合理的全新設備來挑戰(zhàn)超越摩爾領域的設備供應商。此外，它近期還通過利用物理氣相沉積（PVD）推出了基于金屬界面的永久鍵合設備，在鍵合業(yè)務領域?qū)崿F(xiàn)了跨越。本報告按超越摩爾器件細分，量化并詳細介紹了主要的鍵合和光刻設備供應商以及市場競爭格局。

2017年超越摩爾領域設備供應商的市場份額