电子行业专题研究:光刻-自主可控核心环节 国产替代迫在眉睫
光源、照明系统、投影物镜为光刻机核心组件。光刻机是芯片制造的核心设备,光源系统、照明系统、曝光物镜系统为核心组件,光源为光刻提供能量,不同制程和芯片类型需匹配特定光源,常见光源包括汞灯、准分子激光和极紫外光。当前先进光刻机光源供应商为ASML、日本Gigaphoton 公司。照明系统对光源发出的激光进行扩束,确保光照的均匀性和强度,同时提供特定的照明模式以适应不同的工艺需求。
投影物镜为精准成像的关键,将经过掩模版图案后的衍射光收集并聚焦至晶圆表面的光刻胶上,全球来看,蔡司为投影物镜镜头龙头供应商,ASML 镜头多由蔡司供应。
全球光刻机市场由ASML、Nikon、佳能垄断。ASML、Nikon、Canon三大供应商高度垄断全球光刻机市场,根据中商情报网数据,2024 年全球光刻机市场规模达315 亿美元,ASML 在高端光刻机绝对领先,佳能聚焦中低端光刻机领域。根据ASML 2024 年财报数据,各类光刻机收入占比中,EUV 机型贡献了39.4%,ArFi 机型占比45.8%,从产品单价来看,EUV((NXE)为1.87 亿欧元,Arfi 产品ASP 为0.75 亿欧元。
国产高端光刻机亟待突破,产业链齐发力加速替代。国产光刻机空间国内需求大于国产供给,据智研咨询数据,2023 年我国光刻机产量为124 台,需求量为727 台,供需关系严重不匹配,本土厂商供给能力有待加强。上海微电子是国内目前唯一前道晶圆制造光刻机整机制造商,光刻机产品主要对标CANON。公司自主研发600 系列前道制造光刻机已实现90nm 工艺芯片的量产。但高端光刻机方面仍处于研发阶段,尚未实现大规模量产。在海外制裁持续缩紧下,国产光刻机产业链齐发力,上海微电子、国科精密、科益虹源、茂莱光学等厂商加速进行相关组件研发,替代空间广阔。
风险提示:产品进展不及预期、客户导入不及预期、地缘政治风险。