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

证券研究报告 | 行业专题研究 请仔细阅读本报告末页声明 gszqdatemark 电子 光刻：自主可控核心环节，国产替代迫在眉睫 分辨率、套刻精度、产能为光刻机核心参数。光刻工艺是芯片制造流程中技术难度最大、成本最高、周期最长的环节，直接决定了芯片的最小线宽，定义了半导体器件的特征尺寸，先进技术节点的芯片制造需要 60-90 步光刻工艺，光刻成本占比约为 30%，耗费时间占比约为 40-50%。光刻中的核心工具包括光掩膜、光刻机和光刻胶，分辨率、套刻精度、产能为光刻工艺中的关键参数，分辨率是指光刻机能清晰地在晶圆上投影出的最小特征尺寸，可通过缩短波长、提高数值孔径、降低K1 工艺因子提高。套刻精度是曝光显影后存留在光刻胶上的图形（当前层）与晶圆上已有图形（参考层）对准时能容忍的最大误差，可通过设备优化及材料与工艺协同提升，产能为衡量光刻机生产效率的核心指标，可通过技术改进。 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。 增持（维持） 行业走势 作者 分析师 郑震湘 执业证书编号：S0680524120005 邮箱：zhengzhenxiang@gszq.com 分析师 佘凌星 执业证书编号：S0680525010004 邮箱：shelingxing1@gszq.com 分析师 刘嘉元 执业证书编号：S0680525010002 邮箱：liujiayuan1@gszq.com 相关研究 1、《电子：周观点：国产算力性价比提升，替代空间广阔》 2025-04-19 2、《电子：半导体设备、材料、零部件产业链蓄势乘风起》 2025-04-17 3、《电子：原产地规则趋严，国产芯片迎来历史机遇》 2025-04-14 -20%-2%16%34%52%70%2024-042024-082024-122025-04电子沪深3002025 04 22年 月 日 gszgszqdqdatemark P.2 请仔细阅读本报告末页声明 内容目录 1、光刻工艺：芯片制造技术难度最大环节......................................................................................................... 5 2、光刻机部件：光源、照明系统、投影物镜为核心组件.................................................................................. 12 3、光刻机市场：ASML、Nikon、佳能垄断 ....................................................................................................... 25 3.1 光刻机发展历程：步进扫描投影式光刻机为当前主流机型 ................................................................... 25 3.2 千亿级市场，海外三强垄断................................................................................................................. 28 4、国内供应链厂商梳理................................................................................................................................... 33 4.1 上海微电子：国内光刻机整机制造厂商 ............................................................................................... 33 4.2 国科精密：专注高端曝光光学系统制造 ............................................................................................... 33 4.3 科益虹源：DUV 光源制造商 ................................................................................................................ 34 4.4 华卓精科：双工作台制造商................................................................................................................. 35 4.5 福晶科技：全球头部 LBO 晶体、BBO 晶体供应商............................