集成電路的工序之復雜與精細堪稱人類工業文明的皇冠,而光刻機則是這個皇冠上的明珠。
隨著半導體產業不斷迭代,其加工工藝亦面臨重重挑戰。而在芯片生產過程中最大的挑戰之一,即是光刻工藝,其決定了芯片晶體管尺寸的大小,從而直接影響芯片性能和功耗。作為光刻技術的關鍵設備,光刻機單臺價值量高達上億美元,其購置成本達到半導體設備總投資的20%以上,是芯片制造前道工藝七大設備之首。
光刻機之復雜程度堪稱人類科技之巔。一方面,光刻機制造是多學科交織的極其復雜的工程,其研發集成了精密光學、精密運動學、高精度微環境控制、算法、微電子、高精度測控等多學科全球最頂尖工程師和科學家的智慧。另一方面,光刻機是一整套完整的納米工業體系,要產出納米級精度的芯片,需要其背后的光源系統、光學鏡頭系統、精密運動和環境控制系統、測量系統、聚焦系統、對準系統等模塊全部達到納米級精度,并且高度集成和協同,每一個子系統的技術迭代成果均蘊含了該領域最前沿的高精尖技術。毫不夸張地說,光刻機是人類工業文明的巔峰之作,是現代工業體系皇冠上的明珠。
光刻機這顆璀璨的明珠是ASML博采眾家之長和持續高強度戰略投入的結晶。
自上世紀80年代起,圍繞著光刻機分辨率、套刻精度、生產效率等關鍵要素的提升,一批光刻機制造商相繼展開角逐。而ASML憑借雙工件臺、浸沒式技術和EUV的里程碑式重大突破,一步步將光刻工藝推向新的高度。當前,ASML獨占全球中高端光刻設備出貨量的95% ,成為當之無愧的全球光刻設備霸主。
綜觀ASML崛起的歷史,其之所以能用30年時間建立極高的壁壘,離不開其高強度投入和供應鏈整合。一方面,ASML極為重視技術更新迭代,一直投入大量資金,并最終轉化為技術護城河。ASML研發支出多年持續上漲,2022年研發支出已達到241.50億元。另一方面,ASML利用已有的制造業產業鏈打造自己的生態體系。在上游端,ASML通過收購與投資40余家產業鏈核心優質公司以占據技術制高點;在下游端,ASML與英特爾、臺積電和三星等巨頭開展深度合作,舉眾多半導體龍頭企業之力推動其光刻機的迭代出新。
景氣周期&自主可控驅動成長,國內廠商逢山開道砥礪前行。
據SIA數據顯示,2023年9月全球半導體銷售額環比增長1.9%,至此,全球半導體銷售額已實現連續七個月的環比增長,半導體景氣回升或已接近破曉時分。
與此同時,AI芯片、高性能計算、汽車等領域的強勁需求持續推動半導體資本開支的增長,SEMI指出,自2024年起全球前端的300mm晶圓廠設備支出將恢復增長,預計2024年增長12%至820億美元,2025年增長24%至1019億美元,并在2026年達到1188億美元的歷史新高。鑒于光刻機產業鏈極高的技術壁壘,以及不可或缺的產業地位,在海外對華先進技術嚴密管控的當下,該領域的自主可控具有十分緊迫的戰略價值。
工欲善其事,必先利其器。雖然起步較晚,且基礎薄弱,但國內光刻機產業鏈從業者正在積極追趕,補足短板,并在相關零部件、光學部件、激光器件、雙工件臺、掩膜版等領域取得一定進展。假以時日,隨著國內半導體產業鏈上下游協同攻關,產業政策積極引導,以及多方資本有力加持,國產光刻機及相關供應鏈有望順利揚帆,并為科技信息產業發展保駕護航。
投資建議:建議關注光刻機產業鏈整機及相關零部件公司,包括:上海微電子(未上市)、華卓精科(未上市)、科益虹源(未上市)、蘇大維格、晶方科技、新萊應材、騰景科技、茂萊光學、炬光科技、福晶科技、福光股份、美埃科技、清溢光電、路維光電、芯碁微裝。
風險提示:下游需求不及預期風險、相關企業業務開展不及預期風險、設備國產化進程不及預期風險、半導體行業資本開支不及預期、地緣政治風險。
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轉自華福證券有限責任公司 研究員:楊鐘


2025-2031年中國光刻機產業發展態勢及投資決策建議報告
《2025-2031年中國光刻機產業發展態勢及投資決策建議報告》共十一章,包含光刻機行業發展趨勢分析,2025-2031年中國光刻機的投資風險與投資建議,研究結論及發展建議等內容。



