​太卷了，两个交易日。芯片行业内部都可以轮动。

今天继续研习芯片。今天的重点是光刻机

1.光刻是芯片制造最核心环节

光刻机是芯片制造中最复杂、最昂贵的设备。芯片制造可以包括多个工艺，如初步氧化、涂光刻胶、曝光、显影、刻蚀、离子注入。这个过程需要用到的设备种类繁多，包括氧化炉、涂胶显影机、光刻机、薄膜沉积设备、刻蚀机、离子注入机、抛光设备、清洗设备和检测设备等。在整个半导体芯片制造过程中，光刻是最复杂工艺，光刻工艺的费用约占芯片制造成本的1/3左右，耗费时间占比约为40-50%，光刻工艺所需的光刻机是最贵的半导体设备。

光刻机可分为前道光刻机和后道光刻机。光刻机既可以用在前道工艺，也可以用在后道工艺，前道光刻机用于芯片的制造，曝光工艺极其复杂，后道光刻机主要用于封装测试，实现高性能的先进封装，技术难度相对较小。

来源：ASML，中泰证券研究所

2.光刻设备单价最高，市场规模全球第二

2021年全球前道光刻设备市场规模为172亿美元，其市场份额在晶圆生产设备中占比为20%，仅次于刻蚀设备。光刻机价格昂贵，ASML当前EUV光刻机单价为1.5亿-2亿美元。

来源：SEMI，中泰证券研究所

3.从接触式到EUV，ASML成为绝对龙头

1961年, 第一台接触式光刻机由美国GCA推出，历经60年的发展，ASML后来者居上，成为当前光刻机行业的绝对龙头。 

光刻机问世：1955年，贝尔实验室开始采用光刻技术，1961年，GCA公司制造出第一台接触式光刻机。

步进式光刻机推出：1978年，步进式光刻机推出，1984年尼康和GCA各占30%份额，同年ASML成立。

浸没式光刻机推出：2000年，ASML推出双工件台光刻机，2003年ASML推出浸没式光刻机，至此ASML一举超越其他厂商，后来者居上。

EUV光刻机推出：2013年，ASML推出第一台EUV量产产品，进一步加强行业垄断地位。

历史转折点：ASML凭借浸润式光刻机垄断市场。在浸润式光刻技术出现之前，各厂商专注于157nm波长技术的研发，“浸润式微影技术”被提出后，ASML开始与台积电合作开发浸润式光刻机，并于2007年推出浸润式光刻机，成功垄断市场。而同为光刻巨头的日本尼康、日本佳能主推的157nm光源干式光刻机被市场逐渐抛弃，两家公司由盛转衰。

ASML一家独大，Nikon和Canon瓜分剩余市场。

1）全球光刻机市场的主要竞争公司为ASML、Nikon和Canon。ASML在超高端光刻机领域独占鳌头，旗下产品覆盖面最广。Canon光刻机主要集中在i-line光刻机，Nikon除EUV外均有涉及。

 2）光刻机市场份额主要被ASML、Canon、Nikon包揽，从这三家的占比情况来看，2022年ASML占据82%，Canon占据10%，Nikon占据8%。

来源：芯思想研究院，中泰证券研究所

ASML是全球唯一的EUV供应商

ASML光刻机种类最齐全，是全球唯一可生产EUV光刻机的公司，制程最小可达3nm。

1）从类型来看，ASML覆盖了干式DUV光刻机、浸没式DUV光刻机及EUV光刻机，是全球唯一可生产EUV光刻机的公司，具有绝对领先优势。

2）从光源来看，ASML覆盖了i-line、KrF、ArF和极紫外光源，最小光源波长为13.5nm。

 3）从分辨率来看, ASML覆盖了220nm、110nm、80nm、38nm、13nm等节点，EUV光刻机是目前全球分辨率最小的光刻机，经过多重曝光等工艺叠加制程可达到5nm/3nm。

光刻机的技术水平很大程度上决定了集成电路的发展水平。随着EUV光刻机的出现，芯片制程最小达到3nm。目前ASML正在研发High-NA EUV光刻机，制程可达2nm、1.8nm，预计2025年量产。同时，英伟达在23年GTC大会上也表示其通过突破性的光刻计算库cuLitho，将计算光刻加速40倍以上，使得2nm及更先进芯片的生产成为可能，ASML、台积电已参与合作，届时将带动芯片性能再次提高。

4.光刻机主要结构

光刻机结构复杂，核心部件达十余种。ASML 光刻机由照明光学模组、光罩模组和晶圆模组组成。光刻机技术复杂，往往生产一台光刻机需要上千家供应商，主要组件包括双工作台、光源系统、曝光系统、浸没系统、物镜系统、光栅系统等，配套设施包括光刻胶、掩膜版、涂胶显影等。

大陆光刻设备需求持续增高

2017-2022年ASML在大陆地区营收的年均复合增长率为26%。ASML2017年在大陆地区的营收为9亿欧元，2022年为29亿欧元，2017-2022年年均复合增长率为26%，高于ASML总营收的年均复合增长率19%。23年大陆晶圆代工厂中芯国际、华虹集团等陆续恢复扩产，另外有数十条新兴fab厂处于建设期，未来大陆地区对光刻机的需求将持续增高。

大陆厂商实现从“0到1”的突破

上海微电子是大陆光刻机进展最快的厂商。上海微电子装备(集团)股份有限公司（以下简称“微装公司”）主要致力于半导体装备、泛半导体装备、高端智能装备的开发、设计、制造、销售及技术服务。公司设备广泛应用于集成电路前道、先进封装、FPD面板、MEMS、LED、Power Devices等制造领域。

上海微电子的光刻机可满足IC前道制造90nm、110nm、280nm关键层。目前上海微电子正在攻坚的28nm的DUV光刻机，未来中国光刻机有望从90nm突破至28nm。

微装公司是国内唯一一家研发、生产以及销售高端光刻机的企业，也是全球第四家生产IC前道光刻机的企业

值得注意的是，A股中有一家公司和微装公司的关系非常密切。感兴趣的朋友可以在公众号“题材公社”私信“0831”领取。

大陆光刻机零部件厂商进度：

光刻机重点公司：晶方科技、茂莱光学、福晶科技、微装公司

光刻机的一个重点是：光刻胶

光刻胶又称光致抗蚀剂，是在通过紫外光、电子束、离子束、X 射线等照射或辐射后，其溶解度会发生变化的耐蚀剂刻薄膜材料。按形成的图像来分类，光刻胶分为正性、负性两大类，涂层曝光并显影后，曝光部分被溶解，未曝光部分留下来，为正性光刻胶，反之则是负性光刻胶；按曝光光源和辐射源的不同，又可分为紫外正/负性光刻胶、深紫外光刻胶、X-射线胶、电子束胶、离子束胶等；根据下游不同的应用，光刻胶可分半导体光刻胶(24%)、LCD 光刻胶(27%)、PCB 光刻胶(25%)以及其他光刻胶(24%)。

目前全球的光刻胶生产企业主要集中在日本与美国，在最为尖端的 ArF 干法光刻胶、ArF 浸没式光刻胶和 EUV 光刻胶产品领域，日本与美国厂商拥有绝对的垄断地位，而我国在这些尖端半导体光刻胶产品上虽有一定的技术储备和产品验证，但是在量产层面完全处于空白。从全球市场来看，2021年行业CR6约为88%，市场集中度高。东京应化、JSR、住友化学、富士胶片四大日本企业分别占据 27%、13%、12%、8%的市场份额，陶氏化学占据 17%的市场份额，韩国东进占据 11%的市场份额。

我国半导体光刻胶对外依赖程度达 80%以上，尤其是国产高端半导体光刻胶非常稀缺。据晶瑞股份公告数据显示，适用于 6 英寸晶圆的 g/i 线光刻胶自给率为20%，适用于 8 英寸晶圆的 KrF 光刻胶自给率小于 5%，适用于 12 英寸晶圆的ArF 光刻胶目前基本靠进口。

部分国产光刻胶参与企业进展近况（截至2023年4月）：

光刻胶重点公司：容大感光、南大光电、康鹏科技等

容大感光：干膜光刻胶、显示用光刻胶、半导体光刻胶等产品已经面向市场实现了批量销售，其中部分产品已进入核心客户的供应链体系，公司干膜光刻胶、显示用光刻胶、半导体光刻胶等产品的销售将会是公司业绩发展的驱动点。

康鹏科技：占有上海觅拓材料科技有限公司25%的股份，上海觅拓材料科技有限公司主要生产光敏剂（光刻胶的原料）。

当然，时间已经过去几个月了，行业必定发生了些变化。

光刻机、光刻胶的最新成分股及其投资亮点可以通过“股牛牛”查看。

风险提示：国产替代技术突破受阻，下游需求不及预期；贸易摩擦加剧等。

本内容仅作为信息资讯参考，不构成具体投资建议。知道哪些题材有哪些公司还远远不够。您仍需独立做出投资决策，风险自担。市场有风险，投资需谨慎。

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