光刻机

刻技术经过不断地技术迭代已经达到了以浸没式、多重曝光技术为主的先进光刻技术环节，芯片的制程技术达到了3nm以下。光刻是半导体生产过程中最重要的步骤之一，典型的光刻工艺流程包括8个步骤，分别是底膜准备、涂胶、软烘、对准曝光、曝光后烘、显影、坚膜、显影检测。在光刻机的发展历史中，光刻技术经历了接触/接近式光刻机、扫描投影光刻机、步进重复式光刻机到现在的步进扫描光刻机的发展历程，现阶段主流技术为步进扫描光刻机，其余技术基本已经被淘汰了。主流的光刻机均采用浸没系统、可编程光照、畸变修正、热效应修正、对准与表面测量等高难度技术。光刻机可通过多重曝光来提高光刻精度，但是当制程节点达到3nm以下时，EUV光刻机则成为了必需的设备。光刻机重要结构包括光源系统、光学镜头、工作台，其中光源系统是决定光刻机技术迭代的关键系统，光源技术迭代经历了g-line、i-line、KrF、ArF、EUV技术，光刻精度也从800nm逐步提升至3nm。

　　全球光刻机规模在2023年约为271亿美元，ASML、Nikon、Canon这3家公司几乎垄断全球光刻机供应。2023年全球光刻机总规模高达271.3亿美元，预计2024年或将增长到315亿美元，长期来看光刻机需求有量价齐升的逻辑，市场规模有望保持增长趋势。光刻机的价值量随着制程不断降低呈现指数级别上涨，未来3nm-1nm制程的光刻机价值量或将超过10亿元。2022年三家公司共出货551台光刻机，其中ASML生产了345台光刻机，占比63%。如果拆分不同类别的光刻机占比来看，在EUV领域，ASML具有绝对话语权，占有100%份额，ASML官网数据，2023年各类光刻机均价为EUV（17386万欧元）、ArFi（7196万欧元）、ArFdry（2742万欧元）、KrF（1192万欧元）、l-ine（399万欧元）。

　　目前光刻机国产化率仅为2.5%，整机技术与海外差距较大，短期5-10年内一方面重点发展90、28nm光刻机的研发量产较为关键，一方面重点布局国内半导体零组件发展。根据中国国际招标网信息，半导体设备招标中，刻蚀、沉积等核心设备的国产化率获得了较大的提升，核心在于技术上我国相关企业已经逐步追赶上海外企业；但光刻机作为核心设备，国产化率不足3%，核心原因在于零组件供应与整机技术与海外差距较大，这样的技术发展需要长达5-10年甚至更久远时间才能逐步突破。我国2023年进口光刻机数量高达225台，进口金额高达87.54亿美元，进口金额创下历史新高，预计3-5年内我国光刻机主要依赖进口。一台先进的光刻机高达10万个零部件，整体来看我国半导体零组件的国产化率非常低，尽管在各个赛道均有相关的国有企业在不断发展，距离海外企业依然有较大的差距，同时也预示着国内零组件企业公司有较大的发展机遇。