EUV(极紫外)光刻机

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工业明珠灿若星河,光刻机国产化行则将至
2025-08-27 23:19
行业与公司 * 光刻机行业 半导体制造设备行业[1] * 阿斯麦公司 ASML 全球光刻机市场领导者 市场份额超过60% 在EUV领域近乎垄断[1][17] * 国产光刻机 中国本土光刻机研发与制造[19][20] 核心观点与论据 **光刻机的重要性与价值构成** * 光刻机是半导体制造核心设备 与薄膜沉积和刻蚀设备并列为三大核心 在半导体设备市场中价值占比约为20%[1][2] * 光刻机的主要任务是将掩膜板上的图形投射到晶圆表面以形成图案 每一层工艺操作都需要使用光刻技术[2] * 光学系统是光刻机价值量最高的部分 占比达整个设备价值的30%-40%[1][14] * 光刻机的核心部件包括腔体 真空泵 机械臂 阀门和管道等 这些系统在整个光刻机中的价值量占比超过60%[1][15] **光刻机性能的关键指标与技术路径** * 分辨率是衡量光刻机性能的关键指标 决定了两个点之间最小可分辨的间距[4] * 提升分辨率的三大路径 缩短光源波长 例如从436纳米汞灯到13.5纳米EUV 增大数值孔径 NA 以及优化工艺因子[1][4] * EUV 极紫外 是当前最先进的光源技术 其13.5纳米波长能实现更高分辨率 使现代高端芯片制造成为可能[1][5] * 数值孔径 NA 是影响分辨率的重要指标 NA越大 能实现的分辨率越小 静默式光刻机通过在镜头与晶圆间加入水介质提高折射率 从而增大NA 将输出孔径从134纳米提升至150纳米左右[1][6] * 工艺因子的优化涉及掩模板 照明系统及临近效应修正等多种因素 通过优化可将分辨率提高一倍 例如从0.5提升至0.25[10][11] **主要子系统及其功能** * 光源系统负责提供曝光能量 DUV使用准分子激光器 EUV使用极紫外线 价值量占比约10%以上[12] * 工件台系统控制晶圆运动 采用双工件台配置以提升效率 处理速度可达每小时300至400片 对精度要求极高[13] * 光学系统涵盖从激光器发出光到修整引导光路的全过程 包括各种透镜和反射元件[14] * 光刻机镜头设计复杂 需通过多片正负透镜组合来优化光路 控制纳米级误差 光物镜价值量占比至少2% 成本比重超20%[7][8] **行业发展历程与竞争格局** * 光刻机技术最早由美国研发 日本后在政府支持的VRSI计划下整合五大巨头 其半导体产业在1980年代达到顶峰 全球市占率超40% 存储器市场份额超60%[16][18] * 阿斯麦 ASML 成立于1984年 通过与台积电等客户深度合作及技术创新 静默式技术和EUV 实现反超并成为全球领导者[1][16][17] * 阿斯麦的成功关键在于布局供应链 与Cemer合作光源 与蔡司合作物镜 并自主开发工件台[1][17] **国产光刻机的现状与未来** * 国产光刻机研发起步较早但进展滞后 目前主要集中于低端产品 但近年来已取得显著突破[3][19] * 未来发展关键在于解决零部件供应链"卡脖子"问题 实现从低到高的逐步发展[3][20][21] * 在政府支持下 参考日本发展模式 国产光刻机有望实现突破[20] **投资视角与市场空间** * 光刻机是半导体设备板块中最具潜力的方向 其突破意义重大[3][22] * 上游供应链的盈利能力和价值量最高[3][22] * 投资者应关注DUV技术 并密切关注EUV技术的进展 这将进一步扩大市场空间并提升盈利能力[3][22][23] * 许多上市公司已在光刻机领域进行产品布局 具有较高投资价值[23]