光刻機產業專題報告：先進制程關鍵步驟，半導體設備明珠，光刻機市場迎國產化機遇.pdf

光刻機產業專題報告：先進制程關鍵步驟，半導體設備明珠，光刻機市場迎國產化機遇。光刻是先進制程的關鍵步驟，半導體產業的基石。光刻是一種圖像復制技術， 在芯片制造過程中耗時最長，成本占比最高。作為先進制程的關鍵步驟，光 刻分辨率決定了元件的最小特征尺寸與芯片的集成度。根據瑞利準則，可以 通過縮短光源波長、增大數值孔徑、減小光刻工藝因子提高光刻分辨率，進 而提升芯片的性能。光刻技術作為半導體產業的基石，一般用工藝節點反應 半導體行業發展水平，28nm是工藝節點的重要分水嶺，在性價比方面與下一 代工藝有著較大差異。

光刻機為半導體設備皇冠上的明珠，光學系統是其最重要的子系統之一。光刻機作為所有半導體制造設備中難度最高、最難突破的一環，占晶圓生產設 備總市場的24%。從UV到EUV，光刻機經歷了五代發展和進化，每次光源的 改進都顯著提升了光刻機所能實現的最小工藝節點。根據前瞻研究院數據， 光刻機由光源、曝光和雙工作臺三大核心系統組成，一臺EUV光刻機內含有 超10萬個精密零部件，全球供應商超過5000家。其中光學系統最重要的子 系統之一，約占整體光刻機成本的30%。

全球光刻機千億人民幣市場規模且保持高速增長。市場規模方面，2011年光 刻機市場規模257億美元。根據Market Intelligence，預計2022-2028年 全球光刻機市場規模CAGR有望達到6%。出貨量方面，ASML、Nikon、Canon 三大光刻機供應商占據了99%以上市場份額，出貨量穩步提升，2019-2023 年CAGR達16.75%。按供應商分類，ASML出貨量增長最為明顯，近五年光刻 機出貨量CAGR達18.33%。平均售價方面，EUV光刻機單價增長明顯，ASP由 2018 年的1.0億歐元提升至2023年的1.7億歐元，其余價格較為穩定。

ASML、Nikon、Canon三大光刻機供應商占據主要市場，ASML為行業龍頭。 光刻機行業屬于寡頭壟斷格局，市場份額集中，ASML出貨量市占率63%，營 收市占率81%。在高端光刻機（EUV、ArFi、ArF）市場，ASML的出貨量占據 優勢，市占率分別為100%/95%/87%。2006-2023年，ASML總計投入研發費用 245.48億歐元，平均研發費用率達到15.5%。持續高強度的研發投入使ASML 在高端光刻機領域構建起絕對領先的技術壁壘，市占率有望繼續鞏固。Nikon 和Canon則憑借價格優勢占據中低端光刻機（KrF、i-line）市場。

國產光刻機空間廣闊、任重道遠。陸資晶圓代工廠產能持續擴張帶動光刻機 需求提升，美日荷對華先進制程封鎖，光刻機國產化勢在必行。上海微電子 作為目前國內唯一前道光刻機整機制造商，其自主研發的600系列前道光刻 機可批量生產90nm工藝的芯片，500系列后道制造光刻機占據80%以上國內 市場。國產供應鏈方面，科益虹源作為我國唯一、全球第三家從事光刻準分 子激光技術全鏈條研發的公司，193nm ArF準分子激光器完成出貨。國望光 學研發面向28nm節點的ArFi光刻曝光光學系統，國科精密團隊成功研制國 內首套NA0.75 ArF曝光光學系統。華卓精科與清華大學團隊持續攻堅浸沒 式光刻機用雙工件臺DWSi。