Marché de la métrologie et de l’inspection des semi-conducteurs Taille et part 2026-2035

Taille du marché de la métrologie et de l'inspection des semi-conducteurs

Le marché mondial de la métrologie et de l'inspection des semi-conducteurs était évalué à 10,3 milliards de dollars (USD) en 2025. Selon le dernier rapport publié par Global Market Insights Inc., le marché devrait progresser de 10,9 milliards de dollars (USD) en 2026 à 15 milliards de dollars (USD) en 2031 et 20,2 milliards de dollars (USD) en 2035, avec un taux de croissance annuel composé (CAGR) de 7,1 % sur la période de prévision.

Cette expansion reflète une évolution de l'économie du contrôle des procédés : la réduction des géométries, les structures de dispositifs tridimensionnelles et le conditionnement avancé rendent les pertes de rendement plus coûteuses et les défauts plus difficiles à localiser. Par conséquent, les fabs ont besoin d'une combinaison plus large de capacités d'inspection optique, par faisceau d'électrons, aux rayons X et computationnelle, plutôt que de s'appuyer sur une seule modalité de mesure.

Les cycles de dépenses d'investissement continuent de façonner les commandes d'équipements à court terme. Les dépenses mondiales consacrées aux équipements des fabs front-end ont diminué de 22 %, pour atteindre environ 76 milliards de dollars, en 2023, avant que SEMI ne prévoie une reprise de 21 %, à environ 92 milliards de dollars, en 2024, avec la reprise des investissements dans la logique avancée et la mémoire. ^{[1]SEMI, Global Fab Equipment Spending on Track for 2024 Recovery After 2023 Slowdown, March 2023, semi.org} À la frontière des procédés, la demande en métrologie et en inspection est moins interchangeable avec celle des autres catégories d'équipements de fabrication de plaquettes, car les évolutions de la lithographie, du dépôt, de la gravure et du collage créent de nouveaux points de mesure ainsi que des critères de libération plus stricts.

Les systèmes d'inspection représentaient environ 69,5 % des revenus du marché en 2025, contre environ 30,5 % pour les systèmes de métrologie. Les nœuds de pointe de 7 nm et moins représentaient 5,43 milliards de dollars de la demande, tandis que l'Asie-Pacifique demeurait le plus grand marché régional, avec 3,63 milliards de dollars. La concentration de la production avancée de semi-conducteurs pour les fonderies et la mémoire dans cette région en fait le principal centre de volume, tandis que l'Amérique du Nord devrait afficher la croissance la plus rapide à mesure que les ajouts de capacité et les activités de soutien aux applications élargiront la base nationale du contrôle des procédés.

La conséquence commerciale est qu'une prime plus élevée est accordée aux fournisseurs capables de relier la détection, la revue et le contrôle correctif des procédés. Les nouvelles capacités seront importantes, mais le facteur de revenus le plus durable réside dans la nécessité de valider des fenêtres de procédé toujours plus complexes. Cette évolution favorise les équipements et les logiciels intégrés aux recettes des clients, tout en exposant les fournisseurs proposant des matériels faiblement différenciés à des cycles de qualification plus longs et à une plus forte dépendance à l'égard d'un nombre limité de fabs de premier plan.

Principaux facteurs de croissance

La complexité de la lithographie EUV exige une précision avancée des contrôles

L’EUV à NA élevée fait passer le contrôle des procédés d’une fonction de soutien à une contrainte de qualification. Le laboratoire conjoint d’ASML et d’imec, ouvert en 2024, a été créé pour permettre l’accès au prototype TWINSCAN EXE:5000 et a fait état de lignes denses de 10 nm avec un pas de 20 nm. À cette échelle, la réduction de la profondeur de champ et les budgets de superposition plus exigeants nécessitent des boucles de mesure capables d’identifier les variations avant qu’elles n’entraînent une dégradation du rendement.

L’inspection des masques est particulièrement exposée à cette transition. L’ACTIS A300 a été développé pour l’inspection actinique des masques structurés dans les environnements EUV à NA élevée, où l’inspection conventionnelle non actinique pourrait ne pas détecter tous les défauts pertinents pour la lithographie. ^{[3]SPIE Proceedings, Actinic patterned mask die-to-database inspection for High-NA EUV lithography (Lasertec ACTIS A300), 2024, doi.org} Les fournisseurs capables de s’assurer une place dans la qualification des réticules peuvent bénéficier de barrières élevées au remplacement, car toute modification de la capacité d’inspection nécessite une revalidation dans l’atelier de masques et l’usine de fabrication.

Les nœuds inférieurs à 5 nm accroissent la sensibilité à la densité de défauts

Avec des géométries inférieures à 5 nm, la distinction entre un signal parasite et un défaut pertinent pour le rendement devient significative sur le plan économique. Semiconductor Engineering souligne qu’en dessous de 5 nm, la détection des défauts dépend de plus en plus de la combinaison de l’inspection optique, de l’analyse par faisceau d’électrons et de techniques avancées de classification. ^{[4]Semiconductor Engineering, Nearly Invisible: Defect Detection Below 5nm, undated, semiengineering.com} Le flux de travail qui en résulte n’est pas simplement une version à plus haute résolution des méthodes d’inspection antérieures ; il s’agit d’une architecture coordonnée de filtrage et d’analyse conçue pour gérer l’arbitrage entre vitesse et sensibilité.

Cette évolution stimule la demande de systèmes capables de réduire le nombre de faux positifs transmis aux outils d’analyse plus lents. Elle accroît également la valeur des logiciels qui hiérarchisent les défauts en fonction de leur incidence probable sur le rendement. Pour les usines de fabrication, l’objectif opérationnel consiste à raccourcir l’intervalle entre la création du défaut, sa classification et la mise en œuvre d’une mesure corrective, plutôt qu’à maximiser la collecte brute d’images.

Les architectures 3D NAND et GAA nécessitent une métrologie multicouche

Les dispositifs NAND tridimensionnels et les dispositifs à grille tout autour (GAA) déplacent les dimensions critiques sous la surface de la plaquette. Dans la 3D NAND, la géométrie des trous de canal, l’épaisseur des couches et l’uniformité de la gravure doivent être caractérisées à travers des empilements verticaux de plus en plus profonds, ce qui limite l’utilité des techniques optiques descendantes. Les structures GAA présentent une contrainte similaire, car les dimensions et l’espacement des nanofeuilles sont enfouis sous les couches de procédé déposées ultérieurement.

Les méthodes fondées sur les rayons X et la microscopie électronique avancée permettent d’analyser ces structures enfouies en fournissant des mesures non destructives ou de référence que les outils optiques ne peuvent pas produire. Des travaux de recherche publiés par SPIE identifient la métrologie par rayons X comme une approche pertinente pour la fabrication de semi-conducteurs de nouvelle génération, notamment pour la caractérisation structurelle avancée. Cette évolution crée une opportunité de diversification technologique pour les fournisseurs, mais elle allonge également le parcours de validation, car les nouvelles modalités doivent démontrer leur répétabilité, leur corrélation et leur débit dans des environnements de production.

Les puces automobiles exigent des normes de fabrication sans défaut

La production de semi-conducteurs automobiles soutient la demande d'inspection aux nœuds matures et avancés, car les exigences de qualification sont liées à la fiabilité et à la traçabilité, plutôt qu'à la seule mise à l'échelle des transistors. Le cadre AEC-Q004 zéro défaut couvre la surveillance et le contrôle des lignes de procédé, des dérives, des équipements et des réticules. Ces exigences soutiennent une demande récurrente en équipements de contrôle des procédés pour la production de composants analogiques, de dispositifs de puissance, de capteurs et de contrôleurs automobiles.

Contrairement aux dispositifs destinés aux produits de grande consommation, les composants automobiles peuvent rester en production pendant de longues périodes. Ce cycle de vie peut favoriser les services de maintenance, d'étalonnage et d'optimisation des procédés, notamment lorsque les usines doivent maintenir des fenêtres de procédé qualifiées pendant de nombreuses années. Il en résulte un flux de demande stabilisateur, qui ne nécessite toutefois pas nécessairement la configuration d'inspection la plus performante utilisée pour la logique de pointe.

Les puces d'IA et d'apprentissage automatique exigent des tolérances plus strictes pour le contrôle des procédés

Les accélérateurs d'IA et les empilements de mémoires à large bande passante accroissent le coût financier des pertes de rendement. Les processeurs avancés combinent une logique de pointe coûteuse avec des étapes d'intégration du boîtier et de la mémoire qui augmentent le nombre d'interfaces nécessitant un contrôle. Le contrôle des défauts, la mesure de la superposition, le contrôle de la planéité et la caractérisation des surfaces deviennent ainsi pertinents dans les flux de fabrication front-end comme dans ceux du conditionnement.

L'effet est amplifié par l'intensité capitalistique de la fabrication avancée. KLA a déclaré un chiffre d'affaires de 8,73 milliards de dollars (USD) au titre du contrôle des procédés des semi-conducteurs pour l'exercice 2024, démontrant l'ampleur des dépenses consacrées au contrôle des procédés, même dans un contexte d'équipement moins dynamique. La demande liée aux infrastructures d'IA soutient donc l'utilisation d'équipements haut de gamme, mais reste sensible à la concentration des capacités de production aux nœuds avancés entre les mains d'un groupe relativement restreint d'usines.

Principaux freins

Le coût d'investissement élevé limite l'adoption par les PME

Les systèmes haut de gamme de contrôle des procédés ne sont économiquement viables que lorsque leur avantage en matière de rendement dépasse un engagement substantiel en capital et en coûts d'exploitation. Cette situation favorise les grandes fonderies et les fabricants de mémoires qui assurent une production à des nœuds avancés ou en grands volumes, tandis que les usines spécialisées et de nombreux OSAT restent davantage tributaires de l'inspection optique et des plateformes de métrologie établies. Le marché se divise ainsi entre un segment haut de gamme concentré et un segment de volume plus vaste, caractérisé par une valeur moyenne des équipements inférieure.

Cette segmentation limite le marché adressable des systèmes les plus avancés, notamment actiniques, multifaiseaux et compatibles avec le High-NA. Elle encourage également les fournisseurs à développer des offres de services, de mise à niveau et de logiciels permettant aux clients d'améliorer les performances des équipements sans remplacer l'ensemble de leur parc.

Contraintes de débit des équipements dans les usines à forte production

L'inspection des défauts reste confrontée à une tension opérationnelle fondamentale : les méthodes offrant la plus haute résolution présentent généralement un débit inférieur. Semiconductor Engineering décrit la difficulté croissante à détecter les défauts inférieurs à 5 nm, pour lesquels les équipements à faisceau d'électrons offrent la sensibilité nécessaire, mais doivent être déployés de manière sélective en raison de leurs contraintes de vitesse. L'échantillonnage statistique peut maîtriser les coûts et la durée des cycles, mais il peut retarder l'identification des dérives systématiques.

Les architectures mult faisceaux et l'amélioration de la classification computationnelle peuvent réduire ce goulot d'étranglement, mais elles peuvent également accroître la complexité du système et le coût d'acquisition. Cette contrainte n'élimine donc pas la demande ; elle oriente les décisions d'achat vers des stratégies d'inspection à plusieurs niveaux, dans lesquelles des outils optiques rapides assurent un filtrage étendu et des outils plus lents valident les signaux les plus déterminants.

L'opportunité concrète réside dans l'optimisation du flux de travail d'inspection plutôt que dans la commercialisation de la résolution considérée isolément. Les systèmes qui améliorent la vitesse de filtrage, la précision de la classification ou la stabilité des recettes de procédé peuvent libérer de la capacité dans les usines existantes, tandis que les services et les logiciels réduisent la charge liée à la maintenance des outils qualifiés. Cet aspect est particulièrement important lorsque les fabricants de semi-conducteurs doivent arbitrer entre la sensibilité du procédé, le temps de cycle et les contraintes budgétaires en matière d'investissement.

Analyse par segment du marché de la métrologie et de l'inspection des semi-conducteurs

Par type d'équipement

Les systèmes d'inspection ont généré 7,16 milliards de dollars en 2025 et devraient progresser à un taux de croissance annuel composé (CAGR) de 7,64 %, soit un rythme supérieur à celui des systèmes de métrologie. Leur base de revenus plus importante reflète la nécessité d'identifier les particules, les défauts de motif et les défaillances stochastiques sur de grands volumes de tranches structurées. Cette catégorie gagne encore en intensité à mesure que les nouvelles étapes de procédé ajoutent davantage de points potentiels de génération de défauts.

Les systèmes de métrologie représentaient 3,14 milliards de dollars en 2025 et devraient progresser à un taux de croissance annuel composé (CAGR) de 5,80 %. Leur rôle se différencie de plus en plus selon l'accessibilité des caractéristiques : les systèmes optiques conservent un avantage pour les mesures en ligne à haute fréquence, tandis que les techniques par faisceau d'électrons et par rayons X permettent une caractérisation à plus haute résolution ou des structures enfouies. La valeur commerciale réside dans la corrélation entre ces outils, et non dans le remplacement complet d'une technologie par une autre.

Par paramètre de mesure

La métrologie des dimensions critiques devient plus déterminante à mesure que les dimensions des caractéristiques, la géométrie des nanofeuilles et les structures de contact déterminent les performances électriques. La métrologie de superposition est également essentielle lorsque les couches successives de lithographie doivent rester alignées dans des marges de procédé étroites. Semiconductor Engineering souligne l'ampleur croissante du défi lié au contrôle de la superposition dans la structuration EUV, où la boucle de contrôle du procédé doit suivre le rythme d'exigences de lithographie toujours plus strictes. ^{[5]Semiconductor Engineering, How Overlay Keeps Pace With EUV Patterning, undated, semiengineering.com}

La métrologie de l'épaisseur des films et des matériaux couvre le plus vaste ensemble d'étapes de procédé, du dépôt jusqu'à la formation des interconnexions. Cette diversité fournit une base de demande plus stable que les applications plus étroites liées aux nœuds de pointe, mais elle impose également aux outils une exigence concurrentielle : pouvoir traiter l'évolution des empilements de matériaux et corréler les résultats avec les performances électriques et les rendements en aval.

Par technologie de nœud

Les nœuds de pointe de 7 nm et moins représentaient 5,43 milliards de dollars (USD) en 2025 et devraient progresser à un taux de croissance annuel composé (CAGR) de 6,65 %. Leur importance tient à la complexité des procédés et au coût élevé des plaquettes non conformes, ce qui favorise des dépenses haut de gamme consacrées à la qualification des masques, au contrôle de la superposition, à l’inspection des plaquettes structurées et à l’examen des défauts.

Les nœuds avancés compris entre 8 nm et 28 nm devraient constituer le segment affichant la croissance la plus rapide, avec un CAGR de 13,38 %. Cette accélération reflète la construction de nouvelles usines de fabrication pour les applications automobiles, industrielles et de connectivité, plutôt qu’une nouvelle course à la miniaturisation. Les nouveaux sites nécessitent un large parc initial d’équipements couvrant les catégories de l’inspection et de la métrologie, ce qui crée une opportunité d’achat plus diversifiée que sur le marché concentré des nœuds de pointe.

Les nœuds matures de plus de 28 nm ont généré 2,85 milliards de dollars (USD) en 2025 et devraient progresser à un CAGR de 0,98 %. La saturation de la base installée limite l’expansion, mais les applications automobiles, de puissance, analogiques et de détection entretiennent la demande en matière de contrôle qualité, de suivi de la fiabilité et de support des procédés sur le long terme.

Par type d’offre

Les équipements restent le principal type d’offre, mais les services devraient afficher la croissance la plus rapide, passant de 3,06 milliards de dollars (USD) en 2026 à 6,71 milliards de dollars (USD) en 2035, soit un CAGR d’environ 9,1 %. À mesure que les usines passent de la montée en production à une production soutenue, l’étalonnage, la disponibilité opérationnelle, le support des procédés et les mises à niveau deviennent plus importants pour maintenir le rendement sans renouvellement complet des équipements.

Les logiciels soutiennent cette transition en transformant les résultats d’inspection en décisions opérationnelles concernant les procédés. La classification avancée peut réduire la charge de travail liée à l’examen, mais sa valeur dépend de l’accès à des bibliothèques de défauts fiables, de l’intégration des recettes et de boucles de rétroaction propres à chaque usine. Les logiciels et les services procurent ainsi aux fournisseurs des flux de revenus récurrents tout en améliorant la productivité des équipements installés pour les clients.

Par application

Le contrôle en ligne de la fabrication des plaquettes génère la fréquence de mesure la plus élevée, car il est intégré aux étapes de lithographie, de dépôt, de gravure, de polissage chimico-mécanique et de nettoyage. Le contrôle hors ligne remplit une fonction différente : il facilite l’analyse des causes profondes, le développement des procédés et la caractérisation de référence lorsque les données de production révèlent un risque pour le rendement.

Les applications liées aux masques et aux réticules conservent une forte valeur économique, car un défaut de masque peut être reproduit sur un grand nombre de plaquettes. Le packaging avancé étend le contrôle des procédés au-delà de la fabrication conventionnelle des plaquettes. La liaison hybride et l’intégration tridimensionnelle nécessitent de mesurer la flèche, le gauchissement, la topographie de surface, l’alignement et la qualité des interfaces, faisant intervenir les disciplines de métrologie des étapes amont dans les opérations de packaging.

Par type d’utilisateur final

Les fonderies dédiées constituent la principale source de demande des utilisateurs finaux, car le rendement influe à la fois sur les marges et sur la fidélisation des clients. L’introduction de nouveaux nœuds et les expansions de capacité créent des opportunités concentrées pour les fournisseurs capables d’accompagner la qualification, la montée en production et l’optimisation continue des procédés.

Les fabricants intégrés (IDM) génèrent une demande couvrant les flux de travail propres à la logique et à la mémoire, notamment la métrologie des structures profondes pour la NAND 3D et le contrôle dimensionnel pour la logique avancée. Les sous-traitants de l’assemblage et du test (OSAT) constituent un groupe plus restreint, mais stratégique, car l’essor du packaging avancé accroît leur besoin en capacités d’inspection de la superposition, des bosses de connexion et des interfaces, au-delà de l’inspection optique traditionnelle et des tests électriques des étapes aval.

Les services constituent un deuxième vecteur de croissance. Leur CAGR d'environ 9,1 % indique que les fournisseurs peuvent participer aux programmes d'amélioration de la productivité du parc installé, même lorsque les commandes de nouveaux équipements fluctuent. Les entreprises qui associent matériel, assistance applicative et analyse de données sont mieux positionnées pour capter à la fois les dépenses initiales de qualification et les revenus récurrents liés au maintien des performances des procédés.

Analyse régionale du marché de la métrologie et de l'inspection des semi-conducteurs

Amérique du Nord

L'Amérique du Nord a généré 3,26 milliards de dollars en 2025 et devrait progresser à un CAGR de 8,50 %, soit le taux régional le plus élevé. Les États-Unis représentaient 2,78 milliards de dollars de la demande régionale en 2025, tandis que le Canada y contribuait à hauteur de 478,78 millions de dollars. La croissance est soutenue par les fournisseurs nationaux d'équipements, les activités de développement applicatif et les investissements dans les capacités de fabrication aux États-Unis.

L'opportunité régionale se concentre sur la fabrication avancée et les écosystèmes de soutien aux fournisseurs. Les nouvelles fabs génèrent une demande initiale d'acquisition d'équipements, mais l'avantage à long terme repose sur les capacités locales d'ingénierie, de qualification des procédés, de fourniture de pièces de rechange et de services, qui peuvent réduire les temps d'arrêt pendant la montée en puissance et la production en volume.

Europe

L'Europe bénéficie de la production de semi-conducteurs destinés à l'automobile, à l'industrie, à l'énergie et aux applications spécialisées, où les longs cycles de qualification renforcent la demande en solutions fiables de métrologie et d'inspection. Le cadre AEC-Q004 constitue une référence pertinente en matière de contrôle des procédés pour la fabrication de semi-conducteurs automobiles. ^{[6]Automotive Electronics Council, AEC-Q004 Zero Defects Framework, undated, aecouncil.com} La base allemande de production de semi-conducteurs automobiles soutient donc une combinaison plus durable de demande provenant des nœuds matures et avancés qu'une région axée uniquement sur la logique de pointe.

Le profil de croissance de la région est également façonné par les nouvelles initiatives d'augmentation des capacités pour les nœuds avancés. Les investissements dans de nouvelles fabs construites ex nihilo peuvent élargir la demande au-delà des applications automobiles établies, même si le rythme des achats d'équipements dépendra des calendriers de construction, de la mise en service des fabs et des étapes de qualification des fournisseurs.

Asie-Pacifique

L'Asie-Pacifique était la première région en 2025, avec 3,63 milliards de dollars. La Chine représentait 1,31 milliard de dollars, soit environ 36,0 % de la demande régionale, tandis que la Corée du Sud comptait pour 870,52 millions de dollars, soit approximativement 24,0 %. La concentration de la production de mémoires en Corée du Sud soutient la demande en techniques de mesure spécialisées nécessaires à la caractérisation des structures 3D NAND profondes. ^{[7]Semiconductor Engineering, 3D NAND Metrology Challenges Growing, undated, semiengineering.com}

L'ampleur du marché chinois est commercialement significative, bien que l'accès aux équipements avancés de contrôle des procédés soit influencé par les conditions de contrôle des exportations et de délivrance des licences. Le Japon demeure important à la fois comme base de fabrication et comme marché domestique pour des fournisseurs tels que Hitachi, JEOL, Lasertec, Nikon et Toray Engineering. L'Inde et l'Australie contribuent à des poches de demande plus modestes, mais en développement, liées à la fabrication nationale, à la recherche et aux infrastructures technologiques.

Amérique latine

L'Amérique latine a généré 322,97 millions de dollars en 2025 et devrait progresser à un taux de croissance annuel composé (CAGR) de 3,72 %. Sa demande est principalement liée à l'assemblage, aux tests et à la fabrication électronique, plutôt qu'à la fabrication de plaquettes de pointe à grande échelle. Cette situation limite la demande d'outils haut de gamme de contrôle des procédés front-end, tout en préservant des opportunités dans les applications d'inspection optique, de contrôle du conditionnement et d'assurance qualité.

Moyen-Orient et Afrique

Le Moyen-Orient et l'Afrique ont généré 875,25 millions de dollars en 2025 et devraient progresser à un taux de croissance annuel composé (CAGR) de 4,60 %. La demande est soutenue par la fabrication électronique, les activités de recherche et les investissements dans les infrastructures technologiques, mais la présence limitée de fabs de pointe dans la région freine l'adoption des plateformes de contrôle des procédés les plus sophistiquées. La croissance devrait donc davantage se concentrer sur l'inspection à faible volume, la fabrication spécialisée et les applications de recherche.

Pour les fournisseurs, l'exposition géographique doit être évaluée en fonction de la combinaison de nœuds technologiques et de la concentration de la clientèle, plutôt qu'en fonction de la seule taille du marché régional. La demande à forte valeur ajoutée reste liée à un nombre restreint de fabs avancées et de fabricants de masques, tandis que l'expansion régionale plus large dépend de la capacité des projets locaux à atteindre les phases de qualification des équipements et de production en volume. L'étendue du portefeuille et le soutien aux applications peuvent être déterminants lorsque les clients opèrent à la fois sur des niveaux de procédés avancés et matures.

Part du marché de la métrologie et de l'inspection des semi-conducteurs et paysage concurrentiel

Le paysage concurrentiel associe des positions concentrées en termes de parts de marché et des niches technologiques spécialisées. En 2024, KLA détenait 17,5 % du marché, suivie d'Applied Materials avec 15,0 %, d'Onto Innovation avec 12,6 %, de Thermo Fisher Scientific avec 7,6 % et d'Hitachi avec 5,7 %. Ensemble, ces cinq entreprises représentaient 58,4 % des revenus du marché. Leurs positions reflètent l'importance de la base installée, de l'intégration des recettes, de l'expertise des applications et de l'historique de qualification, plutôt qu'une large substituabilité pour l'ensemble des tâches de contrôle des procédés.

KLA Corporation est le leader du marché, grâce à un vaste portefeuille de contrôle des procédés et à une intégration approfondie dans les flux de fabrication avancés. KLA a enregistré 8,73 milliards de dollars de revenus au titre de son exercice 2024 pour son segment Semiconductor Process Control. ^{[8]KLA Corporation, KLA Corporation Reports Fiscal 2024 Fourth Quarter Results and Full Year Results, August 2024, ir.kla.com} Son envergure fait de l'entreprise une référence pour les fournisseurs qui se positionnent sur l'inspection, la métrologie, la revue et les logiciels de gestion du rendement.

Applied Materials, Inc. est présente dans l'inspection optique et par faisceau d'électrons, la métrologie, la revue et les logiciels de contrôle des procédés. La présence de son portefeuille sur les flux de procédés front-end et back-end lui permet de répondre aux besoins des clients recherchant moins de points d'intégration dans le cadre de programmes de qualification complexes. ^{[9]Applied Materials, Metrology and Inspection, undated, appliedmaterials.com}

ASML Holding N.V. intervient par l'intermédiaire de la métrologie de superposition YieldStar et de sa proximité avec les boucles de contrôle de la lithographie. Les activités de développement de la lithographie High-NA EUV de l'entreprise renforcent l'importance stratégique de la mesure de superposition à mesure que de nouveaux procédés de lithographie sont qualifiés.

Hitachi Ltd., par l’intermédiaire de Hitachi High-Tech Corporation, est active dans les applications de CD-SEM et d’inspection par faisceau d’électrons. Thermo Fisher Scientific Inc. fournit des plateformes de FIB-SEM, de TEM et d’autres technologies apparentées utilisées pour la caractérisation hors ligne et la métrologie de référence, notamment lorsque la confirmation de la structure à l’échelle atomique est requise.

Onto Innovation, Inc. se concentre sur la métrologie optique et l’inspection des boîtiers avancés. Nova Measuring Instruments Ltd. se concentre sur la métrologie optique et l’analyse des procédés. Les deux entreprises sont bien positionnées pour tirer parti des situations où les clients ont besoin de mesures à haut débit et d’une interprétation des données couvrant l’évolution des matériaux et des structures de boîtiers.

Advantest Corporation, Bruker Corporation, JEOL Ltd., Nikon Corporation, Lasertec Corporation, Toray Engineering Co., Ltd., Park Systems Corp., Camtek Ltd., Olympus (EVIDENT) et Zygo Corporation (AMETEK) répondent à des besoins spécialisés dans les domaines de la mesure des CD, de l’analyse par rayons X et des matériaux, de la microscopie électronique, de la superposition, de l’inspection actinique des masques, des boîtiers avancés, de l’AFM, de la microscopie industrielle et de la mesure interférométrique des surfaces.

L’avantage concurrentiel dépend de la capacité à démontrer la corrélation et la fiabilité des équipements dans des flux de procédés propres à chaque client. À la pointe de la technologie, un fournisseur dont les solutions sont qualifiées dans une boucle de contrôle critique bénéficie d’une protection significative contre les coûts de changement de fournisseur. Dans les applications de boîtiers avancés et de nœuds matures, les exigences plus larges en matière de rapport qualité-prix laissent davantage de place aux fournisseurs spécialisés, notamment lorsque les clients ont besoin de mesures ciblées plutôt que d’une suite de contrôle des procédés entièrement intégrée.

Évolutions récentes du secteur

En juin 2024, ASML et imec ont ouvert un laboratoire commun de lithographie EUV High-NA à Veldhoven, offrant aux acteurs du secteur un accès au scanner prototype TWINSCAN EXE:5000. Le laboratoire a fait état des premières expositions de lignes denses de 10 nm avec un pas de 20 nm, lançant les travaux de l’écosystème consacrés à la mise en forme, à la mesure et à l’inspection pour la prochaine génération d’EUV.

En février 2024, imec a fait état de progrès dans la préparation de l’écosystème de mise en forme High-NA EUV, notamment concernant les approches d’inspection destinées à relever les défis liés à la stochasticité des motifs et l’utilisation de méthodes informatiques pour soutenir l’analyse des petits défauts. Cette évolution indique que les exigences en matière de métrologie et d’inspection sont traitées parallèlement aux avancées de la lithographie, plutôt qu’après le déploiement des scanners.

KLA a annoncé un chiffre d’affaires annuel de 9,81 milliards de dollars (USD) pour l’exercice 2024, dont 8,73 milliards de dollars (USD) attribuables au contrôle des procédés des semi-conducteurs. Ce résultat illustre la résilience des dépenses consacrées au contrôle des procédés par rapport aux pressions plus larges exercées par le cycle des équipements, tout en soulignant la dépendance des fournisseurs à l’utilisation des fabs avancées et aux budgets d’investissement des clients.

Les travaux de Lasertec consacrés à l’inspection actinique des masques structurés avec l’ACTIS A300 ciblent l’environnement des masques High-NA EUV, dans lequel la pertinence des défauts doit être évaluée à la longueur d’onde d’exposition. Cette évolution souligne la valeur élevée des capacités d’inspection qui répondent directement aux exigences de qualification d’une nouvelle génération de lithographie.