光刻机产业深度系列专题报告(一)：先进制程关键步骤 半导体设备明珠 光刻机市场迎国产化机遇

　　光刻是先进制程的关键步骤，半导体产业的基石。光刻是一种图像复制技术，在芯片制造过程中耗时最长，成本占比最高。作为先进制程的关键步骤，光刻分辨率决定了元件的最小特征尺寸与芯片的集成度。根据瑞利准则，可以通过缩短光源波长、增大数值孔径、减小光刻工艺因子提高光刻分辨率，进而提升芯片的性能。光刻技术作为半导体产业的基石，一般用工艺节点反应半导体行业发展水平，28nm 是工艺节点的重要分水岭，在性价比方面与下一代工艺有着较大差异。

    　　光刻机为半导体设备皇冠上的明珠，光学系统是其最重要的子系统之一。光刻机作为所有半导体制造设备中难度最高、最难突破的一环，占晶圆生产设备总市场的24%。从UV 到EUV，光刻机经历了五代发展和进化，每次光源的改进都显著提升了光刻机所能实现的最小工艺节点。根据前瞻研究院数据，光刻机由光源、曝光和双工作台三大核心系统组成，一台EUV 光刻机内含有超10 万个精密零部件，全球供应商超过5000 家。其中光学系统最重要的子系统之一，约占整体光刻机成本的30%。

    　　全球光刻机千亿人民币市场规模且保持高速增长。市场规模方面，2011 年光刻机市场规模257 亿美元。根据Market Intelligence，预计2022-2028 年全球光刻机市场规模CAGR 有望达到6%。出货量方面，ASML、Nikon、Canon三大光刻机供应商占据了99%以上市场份额，出货量稳步提升，2019-2023年CAGR 达16.75%。按供应商分类，ASML 出货量增长最为明显，近五年光刻机出货量CAGR 达18.33%。平均售价方面，EUV 光刻机单价增长明显，ASP 由2018 年的1.0 亿欧元提升至2023 年的1.7 亿欧元，其余价格较为稳定。

    　　ASML、Nikon、Canon 三大光刻机供应商占据主要市场，ASML 为行业龙头。

    　　光刻机行业属于寡头垄断格局，市场份额集中，ASML 出货量市占率63%，营收市占率81%。在高端光刻机（EUV、ArFi、ArF）市场，ASML 的出货量占据优势，市占率分别为100%/95%/87%。2006-2023 年，ASML 总计投入研发费用245.48 亿欧元，平均研发费用率达到15.5%。持续高强度的研发投入使ASML在高端光刻机领域构建起绝对领先的技术壁垒，市占率有望继续巩固。Nikon和Canon 则凭借价格优势占据中低端光刻机（KrF、i-line）市场。

    　　国产光刻机空间广阔、任重道远。陆资晶圆代工厂产能持续扩张带动光刻机需求提升，美日荷对华先进制程封锁，光刻机国产化势在必行。上海微电子作为目前国内唯一前道光刻机整机制造商，其自主研发的600 系列前道光刻机可批量生产90nm 工艺的芯片，500 系列后道制造光刻机占据80%以上国内市场。国产供应链方面，科益虹源作为我国唯一、全球第三家从事光刻准分子激光技术全链条研发的公司，193nm ArF 准分子激光器完成出货。国望光学研发面向28nm 节点的ArFi 光刻曝光光学系统，国科精密团队成功研制国内首套NA0.75 ArF 曝光光学系统。华卓精科与清华大学团队持续攻坚浸没式光刻机用双工件台DWSi。

    　　产业链相关公司：茂莱光学、福晶科技、福光股份、腾景科技、波长光电、永新光学、蓝特光学、炬光科技、赛微电子等。

    　　风险提示：国外顶尖制程工艺再度突破；国产光刻机研发及落地不及预期；下游需求疲软，晶圆代工厂扩产不及预期；光刻机出口管制进一步加剧。

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