光刻机行业研究框架关键要点 行业与公司 * 行业为光刻机及半导体前道设备行业 涉及公司包括ASML 尼康 佳能等国际巨头 以及上海微电子 聚灿 茂莱 晶方 福晶 科仪宏源 华卓精科等国内企业[1][9][12] 核心观点与论据 * 光刻机是半导体前道设备中最核心的设备 其价值量占比约为17% 预计2026年全球市场规模将达到310亿美元(超过2000亿人民币)[2] * 光学系统是决定光刻机性能的关键因素 其分辨率与制程节点密切相关 改善分辨率主要通过调整瑞丽公式中的参数 K1(工艺因子) lambda(波长)和 NA(数值孔径)[4] * 在分辨率不变情况下 可通过多重曝光技术(如双重 四重曝光)来实现更低制程节点 套刻误差是影响晶圆晶体管性能及良率的重要参数[5] * EUV光刻使用13.5纳米波长光源 分辨率显著高于DUV(248纳米或193纳米) DUV按物镜出射介质可分为干式和浸模式 浸模式用水介质改善NA值以提高分辨率[6][8] * 光刻机市场由ASML 尼康和佳能主导 ASML在2023年销售了449台光刻机(含53台EUV设备) 占据高端市场绝对垄断地位 尼康销售45台(主要集中在DUV) 佳能销售187台(其中131台为i线设备 聚焦中低端市场)[9] * ASML的成功关键因素包括与上下游合作伙伴建立紧密关系(如收购泰斯 硅谷集团等)以及与英特尔 台积电 三星等下游企业建立投资关系[10][11] * 国内半导体产业链在自主可控方面取得进展 上海微电子承担国家重大科技专项(如90纳米浸没式设备项目) 科仪宏源成功研发国内首台193纳米氟化氩准分子激光器 华卓精科在双工作台技术上领先[12] * 中国在DUV领域仍存在短板 在EUV领域难度更大且尚未能完全自主生产 这些技术限制制约了国内半导体行业发展[7] * 衡量先进光刻机的三大核心指标是光学分辨率(主要由光学系统决定) 机械套刻精度(需控制在零点几个纳米以内)和产能(每小时产片量)[15][16] * 光刻机包含五大功能模块 光学模块(价值含量最高 技术难度最大) 运动和控制模块(如ASML EUV掩模板运动加速度达32G) 测量系统(如双频激光干涉仪) 传输模块和环境控制与保持系统[17] * 光学误差(成像线宽偏离目标值)和机械误差(成像线条位置偏移)需要通过协作优化各个系统来进行有效控制[18] 其他重要内容 * 有掩膜光刻是目前最常见和关注度最高的光刻方式 无掩膜光刻(如电子束 激光 离子束直写)通常用于先进封装或掩模板制造[3] * 由于中美科技摩擦 ASML自2024年以来无法获得对中国市场的高端静默式设备出口许可[11] * 全球半导体产业因AI芯片需求持续扩张 对先进制程需求不断增加 投资国产替代及相关企业具有较大潜力和发展空间[12][13] * 从投资角度 应优先选择价值含量高且技术壁垒大的单一品类(如深紫外路径上的镜头与其他关键元件)以及测量系统中的组件(如双频激光干涉仪) EUV相关镜片 镀膜及材料类公司也值得关注[19][20] * 行业风险包括国内技术产品开发不及预期 海外制裁加剧以及下游需求不及预期[14]
光刻机行业研究框架