半導(dǎo)體光學(xué)系統(tǒng)行業(yè)專題報(bào)告：半導(dǎo)體設(shè)備基石，國(guó)產(chǎn)超精密光學(xué)未來(lái)可期.pdf

半導(dǎo)體光學(xué)系統(tǒng)行業(yè)專題報(bào)告：半導(dǎo)體設(shè)備基石，國(guó)產(chǎn)超精密光學(xué)未來(lái)可期。先進(jìn)制程半導(dǎo)體設(shè)備仍為“卡脖子”環(huán)節(jié)，其中光刻機(jī)以及高端半導(dǎo)體量/檢測(cè) 設(shè)備國(guó)產(chǎn)化率不足 10%。受到國(guó)際政治博弈加劇等不利因素影響，我國(guó)亟需在 先進(jìn)制程光刻機(jī)以及半導(dǎo)體量/檢測(cè)設(shè)備尋求國(guó)產(chǎn)替代。該類設(shè)備設(shè)計(jì)較為復(fù) 雜，零部件技術(shù)指標(biāo)要求較高，產(chǎn)業(yè)鏈涉及較廣，其中光學(xué)系統(tǒng)作為最重要的 組成之一，分別占光刻機(jī)以及半導(dǎo)體量/檢測(cè)設(shè)備成本的 30%/10%。我國(guó)在光 刻機(jī)以及半導(dǎo)體量/檢測(cè)設(shè)備自主可控需核心光學(xué)系統(tǒng)達(dá)到國(guó)際一流水平，目前 我國(guó)頭部光學(xué)廠商已具備一定工業(yè)級(jí)超精密光學(xué)加工能力，隨著國(guó)內(nèi)半導(dǎo)體行 業(yè)快速發(fā)展、設(shè)備自主可控比例提升，半導(dǎo)體設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)具有巨大的國(guó)產(chǎn)替 代空間，我們建議重點(diǎn)關(guān)注潛在的半導(dǎo)體設(shè)備光學(xué)元件供應(yīng)商。

光學(xué)行業(yè)“掌上明珠”，國(guó)產(chǎn)替代空間廣闊。超精密光學(xué)元件為光學(xué)元件市場(chǎng) 的“掌上明珠”，主要應(yīng)用于半導(dǎo)體、生命科學(xué)等高科技行業(yè)，弗若斯特沙利文 預(yù)計(jì)（轉(zhuǎn)引自茂萊光學(xué)招股說(shuō)明書(shū)）2026 年全球工業(yè)級(jí)精密光學(xué)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá) 到 268 億元，對(duì)應(yīng) 2022-2026 年 CAGR 為 14%。超精密光學(xué)元件制造考驗(yàn)國(guó) 內(nèi)廠商在制造設(shè)備、加工工藝等領(lǐng)域的綜合能力，目前國(guó)內(nèi)廠商較海外龍頭仍有 較大差距。從競(jìng)爭(zhēng)格局看，國(guó)內(nèi)精密光學(xué)企業(yè)抓住了產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的機(jī)遇，在產(chǎn)品設(shè) 計(jì)、制造、檢測(cè)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)逐步縮小了與國(guó)際廠商的差距，根據(jù)弗若斯特沙利文 數(shù)據(jù)（轉(zhuǎn)引自茂萊光學(xué)招股說(shuō)明書(shū)），2021 年國(guó)內(nèi)精密光學(xué)企業(yè)在半導(dǎo)體和生 命科學(xué)領(lǐng)域市場(chǎng)份額分別達(dá)到了 6%和 12%。

貫穿半導(dǎo)體制造全流程，精密光學(xué)系統(tǒng)為“產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)”。半導(dǎo)體制程迭代需開(kāi) 發(fā)更高集成密度工藝，實(shí)現(xiàn)難度持續(xù)增大，先進(jìn)半導(dǎo)體制程已從平面結(jié)構(gòu)發(fā)展至 3D 結(jié)構(gòu)，晶體管面積不斷縮小。隨著半導(dǎo)體器件集成度提升，行業(yè)需要使用更 為復(fù)雜的制造工藝，對(duì)于材料和設(shè)備均提出了更高的要求。根據(jù) Gartner 數(shù)據(jù)， 半導(dǎo)體設(shè)備擁有十大類設(shè)備，光刻機(jī)和量/檢測(cè)設(shè)備為半導(dǎo)體制造重要設(shè)備。光 刻機(jī)和半導(dǎo)體量/檢測(cè)設(shè)備占半導(dǎo)體設(shè)備市場(chǎng)規(guī)模的比例分別為 17%和 12%。精 密光學(xué)系統(tǒng)為光刻機(jī)以及量/檢測(cè)設(shè)備重要組成，覆蓋半導(dǎo)體制造全流程，對(duì)于 制造工藝以及良率控制有重大影響，為半導(dǎo)體設(shè)備的核心零部件系統(tǒng)。

光學(xué)系統(tǒng)為光刻機(jī)重要組成，蔡司為全球光刻機(jī)光學(xué)系統(tǒng)龍頭。光刻機(jī)為芯片 生產(chǎn)的核心設(shè)備，直接影響制程工藝節(jié)點(diǎn)。根據(jù)中國(guó)工程院（轉(zhuǎn)引自前瞻產(chǎn)業(yè)研 究院），一臺(tái) EUV 光刻機(jī)包含了超過(guò) 10 萬(wàn)個(gè)零部件，主要包括照明系統(tǒng)、工 作臺(tái)系統(tǒng)、曝光系統(tǒng)等，全球供應(yīng)商超過(guò) 5000 家。光學(xué)系統(tǒng)為光刻機(jī)重要組成， 直接影響光刻機(jī)分辨率和良率，大約占光刻機(jī)成本的 30%。根據(jù) ASML、蔡司 公告，我們認(rèn)為高端光刻機(jī)光學(xué)系統(tǒng)價(jià)值量高，我們預(yù)計(jì) 2025 年全球光刻機(jī)光 學(xué)系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到 60 億美元，對(duì)應(yīng) 2022-2025 年 CAGR 為 25%。目前， 蔡司為全球光刻機(jī)光學(xué)系統(tǒng)市場(chǎng)絕對(duì)龍頭，我們測(cè)算蔡司市場(chǎng)占有率高達(dá) 90%， 而國(guó)內(nèi)廠商雖具備了一定的光刻機(jī)光學(xué)系統(tǒng)制造能力，但與蔡司仍有較大差距。

半導(dǎo)體光學(xué)檢測(cè)設(shè)備為主流方案，光學(xué)系統(tǒng)為重要支撐。應(yīng)用光學(xué)檢測(cè)技術(shù)的 半導(dǎo)體量/檢測(cè)設(shè)備使用場(chǎng)景較廣，根據(jù) VLSI Research 和 QY Research 數(shù)據(jù)， 2020 年全球應(yīng)用光學(xué)檢測(cè)技術(shù)設(shè)備市場(chǎng)份額為 75.2%。隨著半導(dǎo)體制程已向亞 納米發(fā)展，半導(dǎo)體量/檢測(cè)設(shè)備通過(guò)提升分辨率、提升算法和軟件性能、以及提 升設(shè)備吞吐量等方式進(jìn)行改進(jìn)，相關(guān)設(shè)備對(duì)于光學(xué)系統(tǒng)要求達(dá)到超精密光學(xué)等 級(jí)，價(jià)值量不斷提升。根據(jù) Gartner、SEMI 以及中科飛測(cè)公告信息，我們預(yù)計(jì) 2024 年全球半導(dǎo)體量/檢測(cè)設(shè)備光學(xué)系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模有望達(dá)到 13 億美元，而目前 市場(chǎng)仍被 Newport、蔡司、Zygo、Jenoptik 等海外光學(xué)廠商主導(dǎo)。