Kann Canon die japanischen Halbleitergeräte retten?
Während japanische Hersteller am Markt für Frontend-Halbleiterfertigungsausrüstung an Marktanteilen verlieren, entwickelt sich Canon hingegen erfolgreich. Seine Nanoimprintlithografie (NIL)-Technologie verspricht einen Paradigmenwechsel im Bereich der optischen Lithografieprozesse.
Im Jahr 2022 gab es eine besondere COVID-19-Welle, die aber 2023 endete und in eine Halbleiterkrise mündete. Dies führte zu einem Rückgang des Absatzvolumens vieler Frontend-Prozessausrüstungen (einschließlich Trockenätzgeräten, Inspektionsgeräten und CVD-Geräten). Im Jahr 2024 erholte sich der Markt jedoch von der Krise, und das Absatzvolumen der meisten Geräte begann zu steigen. Hierbei wurden die Inspektionsgeräte als Summe aus Oberflächeninspektionsgeräten und Defektinspektionsgeräten und die Reinigungsgeräte als Summe aus Einwafer- und Batch-Typen berechnet und in einem Diagramm dargestellt (Abbildung 1).
Als Nächstes haben wir die Unternehmensanteile, die Anteile der USA und Europas sowie die Marktgröße von 2024 für verschiedene Frontend-Prozessausrüstungen auf einer Folie zusammengefasst (Abbildung 2). Aus diesem Diagramm können folgende Tatsachen abgeleitet werden.
Erstens: Der Marktanteil der Frontend-Prozessausrüstungen wird hauptsächlich von Herstellern aus den USA, Europa und Japan eingenommen, aber das Aufkommen chinesischer Hersteller ist besonders bemerkenswert. Hierbei haben Northern Huachuang (6 %) und Naura Technology (6 %) ihren Marktanteil im Bereich der Trockenätzgeräte stetig erhöht, und Northern Huachuang (12 %) hat seinen Marktanteil im Bereich der PVD-Geräte stetig erhöht.
Zweitens: Es gibt vier Arten von Geräten mit einem Marktvolumen von über zehn Milliarden US-Dollar, die alle von Herstellern aus den USA und Europa eingenommen werden. Hierbei beträgt der Marktanteil von ASML (94,1 %) bei den Lithografiegeräten 24,4 Milliarden US-Dollar, der von Lam Research und Applied Materials (58,9 %) bei den Trockenätzgeräten 17,1 Milliarden US-Dollar, der von KLA und Applied Materials (69,6 %) bei den visuellen Inspektionsgeräten 14,3 Milliarden US-Dollar und der von Applied Materials und Lam Research (62,3 %) bei den CVD-Geräten 11,5 Milliarden US-Dollar.
Drittens: Japan nimmt in Bereichen wie Beschichtungs- und Entwicklungsgeräten (94,5 %), Wärmebehandlungsgeräten wie vertikalen Diffusionsöfen (82,2 %), Einwafer-Reinigungsgeräten (63,5 %), Batch-Reinigungsgeräten (73,5 %), Maskeninspektionsgeräten (50 %) und CD-SEM (65,5 %) den Hauptanteil ein. Die Marktgröße dieser Geräte ist jedoch relativ gering.
Abbildung 1: Trend der Absatzbeträge von verschiedenen Frontend-Prozessausrüstungen. Quelle: Daten von Morgan Stanley Securities, erstellt auf Grundlage der Autorenforschung
Abbildung 2: Anteile und Marktgröße der Hersteller von Frontend-Prozessausrüstungen in Europa, den USA und Japan (2024). Quelle: Daten von Morgan Stanley Securities, erstellt auf Grundlage der Autorenforschung
Kurz gesagt wird der Frontend-Ausrüstungsmarkt hauptsächlich von Europa, den USA und Japan dominiert. Der riesige Markt von über zehn Milliarden US-Dollar wird hauptsächlich von Herstellern aus den USA und Europa dominiert. Gleichzeitig nimmt Japan den Hauptanteil an sechs Gerätetypen ein, aber die Marktgröße dieser Geräte ist nicht groß. Wie sieht es dann mit dem gesamten regionalen Marktanteil der Frontend-Ausrüstung aus?
Der regionale Marktanteil der japanischen Frontend-Ausrüstung sinkt stetig
Das erste Mal, dass ich diese kritische Situation bemerkte, war am 11. Juli 2022. Seitdem habe ich die Entwicklung eng verfolgt, aber die Situation hat sich immer schlechter gemacht.
Abbildung 3 zeigt den Trend des regionalen Marktanteils aller Frontend-Ausrüstungen bis 2024. Aus dem Diagramm geht hervor, dass Japan bis etwa 2010 noch um die erste Stelle mit den USA konkurrierte. Seit 2011 hat sich der Marktanteil Japans jedoch drastisch verringert. Im Jahr 2023 wurde es von Europa überholt und fiel auf den dritten Platz zurück. Im Jahr 2024 wird die Lücke zu Europa weiter vergrößert.
Abbildung 3: Weltweiter Markt und regionaler Anteil der Frontend-Verarbeitungsausrüstung. Quelle: Daten von Morgan Stanley Securities, erstellt auf Grundlage der Autorenforschung
Bis 2024 wird der nach Regionen aufgeteilte Marktanteil 44,3 % für die USA, 29,2 % für Europa, 21,7 % für Japan, 3,4 % für China und 1,4 % für Südkorea betragen. Es ist zu beachten, dass die Absatzbeträge der chinesischen Frontend-Prozessausrüstung nicht immer genau sind, und der tatsächliche Marktanteil könnte höher als 3,4 % sein. Wenn dies der Fall ist, würde nicht nur die Lücke zwischen Japan und den USA sowie Europa vergrößert werden, sondern Japan könnte auch von China schnell eingeholt werden.
Warum hat sich der Marktanteil Japans jedoch nach 2011 drastisch verringert? Um den Grund zu finden, haben wir die Marktanteile verschiedener Frontend-Prozessausrüstungen von 2011 bis 2021 - 2024 verglichen (Abbildung 4). Die Ergebnisse zeigen, dass nur der Marktanteil der Maskeninspektionsgeräte deutlich gestiegen ist, während der Marktanteil fast aller anderen Geräte gesunken ist. Mit anderen Worten, der Rückgang des gesamten Marktanteils Japans ist nicht auf eine bestimmte Geräteklasse zurückzuführen, sondern auf den Rückgang des Marktanteils der meisten Frontend-Prozessausrüstungen seit 2011.
Abbildung 4: Marktanteile der japanischen Frontend-Prozessausrüstungen (2011 → 2021 - 2024). Quelle: Daten von Morgan Stanley Securities, erstellt auf Grundlage der Autorenforschung
Dies ist ein äußerst schwieriges Problem, denn da der Gesamtmarktanteil sinkt, reicht es nicht aus, wenn der Marktanteil einiger Geräte (z. B. Maskeninspektionssysteme) steigt, um den Gesamtrückgang auszugleichen.
Als Autor kann ich sagen: "Ich hoffe, dass japanische Gerätehersteller wie Tokyo Electron, Screen, Ebara, KOKUSAI, Canon, Nikon, Hitachi High-Technologies, Lasertec und Tokyo Seimitsu alles tun, um ihren Marktanteil in ihren jeweiligen Bereichen wiederherzustellen und zu erweitern." In einer solchen Umgebung ist es offensichtlich, dass Canon im Bereich der Lithografiegeräte sehr gut abschneidet, was im nächsten Abschnitt ausführlicher erörtert wird.
Anteil am Absatzbetrag und am Absatzvolumen der Lithografiegeräte
Abbildung 5 zeigt die Marktanteile der Unternehmen am Markt für Lithografiegeräte, der mit 24,4 Milliarden US-Dollar der größte Markt für Frontend-Prozessausrüstungen ist. Bis 1995 hatten die japanischen Unternehmen zusammen einen Marktanteil von 77,6 %, wobei Nikon 48,9 % und Canon 28,7 % hatte, während ASML 15,9 % hatte.
Abbildung 5: Absatzbetrag und Unternehmensanteile der Lithografiegeräte (bis 2024). Quelle: Daten von Morgan Stanley Securities, erstellt auf Grundlage der Autorenforschung
Anschließend sank der Marktanteil von Nikon und Canon jedoch schnell, während der von ASML rapide zunahm. 2006 überstieg der Marktanteil von ASML 60 %, 2010 überstieg er 80 %, und 2021 erreichte er sogar 95 %. Seitdem bleibt er auf einem hohen Niveau von etwa 95 %. Bis 2024 ist der Marktanteil der japanischen Hersteller immer noch gering, wobei ASML 94,1 %, Nikon 2,5 % und Canon 3,4 % hat.
Bis jetzt haben wir die Marktanteile auf der Grundlage des Absatzbetrags kennengelernt. Als Nächstes werden wir uns das Absatzvolumen und die Unternehmensanteile ansehen (Abbildung 6). Die jährliche Absatzmenge der Lithografiegeräte lag bis etwa 2017 bei etwa 300 Geräten, stieg jedoch danach an. Im Jahr 2023 betrug sie 681 Geräte, und im Jahr 2024 682 Geräte, mehr als doppelt so viel wie Anfang der 2010er Jahre.
Abbildung 6: Absatzvolumen und Marktanteile der Lithografiegeräte der Unternehmen (bis 2024). Quelle: Daten von Morgan Stanley Securities, erstellt auf Grundlage der Autorenforschung
Betrachtet man die Anteile am Absatzvolumen, so liegt der Anteil von ASML grundsätzlich über 60 %. Gleichzeitig ist der Anteil von Nikon von 23,7 % im Jahr 2011 stark gesunken und wird bis 2024 auf 4,7 % sinken. Im Gegensatz dazu ist der Anteil von Canon von 14,5 % im Jahr 2011 stetig gestiegen und wird bis 2024 auf 32,7 % steigen. Somit ist der Marktanteil von Canon fast die Hälfte des von ASML, während das Absatzvolumen von Nikon schwach ist.
Welche Art von Lithografiegeräten ist Canon also gut?
Absatzvolumen der verschiedenen Lithografiegeräte der Unternehmen
Abbildung 7: Absatzvolumen der verschiedenen Lithografiegeräte der Unternehmen (2023, 2024). Quelle: Daten von Morgan Stanley Securities, erstellt auf Grundlage der Autorenforschung
Abbildung 7 zeigt das Absatzvolumen der verschiedenen Lithografiegeräte der Unternehmen in den Jahren 2023 und 2024.
Zunächst wird das fortschrittlichste Lithografiegerät, das Extreme Ultraviolet (EUV)-Lithografiegerät, das etwa 30,8 Milliarden Yen kostet, nur von ASML geliefert. Im Jahr 2023 wurden 53 Geräte und im Jahr 2024 44 Geräte ausgeliefert. Die Preise der verschiedenen Lithografiegeräte wurden anhand der ausgelieferten Geräte und Beträge von ASML berechnet.
Bei den ArF-Immersionsdrucker, die etwa 12,1 Milliarden Yen pro Gerät kosten, wurden im Jahr 2023 125 Geräte von ASML und 9 Geräte von Nikon ausgeliefert. Im Jahr 2024 wurden 129 Geräte von ASML und 4 Geräte von Nikon ausgeliefert.
Bei den ArF-Trockenlasern, die etwa 5,1 Milliarden Yen pro Gerät kosten, wurden im Jahr 2023 32 Geräte von ASML und 10 Geräte von Nikon ausgeliefert. Im Jahr 2024 wurden 29 Geräte von ASML und 7 Geräte von Nikon ausgeliefert.
Im Jahr 2023 wurden 184 KrF-Geräte von ASML, 2 Geräte von Nikon und 56 Geräte von Canon ausgeliefert, wobei jedes Gerät etwa 2,1 Milliarden Yen kostet. Im Jahr 2024 wurden 129 Geräte von ASML ausgeliefert, Nikon blieb mit 3 Geräten unverändert, und Canon lieferte 51 Geräte aus, was im Vergleich zum Vorjahr annähernd gleich blieb.
Bei den i-Line-Druckern, die etwa 1,1 Milliarden Yen pro Gerät kosten, wurden im Jahr 2023 55 Geräte von ASML, 24 Geräte von Nikon und 131 Geräte von Canon ausgeliefert. Canon hat sich deutlich besser als ASML geschlagen. Im Jahr 2024 wurden 44 Geräte von ASML und 18 Geräte von Nikon ausgeliefert, beide Mengen gingen zurück, während Canon 182 Geräte auslieferte, was um mehr als 50 Geräte gegenüber dem Vorjahr stieg.
Aus dem oben Gesagten geht hervor, dass ASML in Bezug auf EUV und ArF-Immersions/Trocken eine überwältigende Dominanz behält, aber in Bezug auf KrF einen deutlichen Rückgang verzeichnet, während Canon im Bereich des i-Line eine starke Position einnimmt.
Als Nächstes betrachten wir die Unternehmensanteile am Absatzvolumen der verschiedenen Lithografiegeräte.