打造直写光刻平台，PCB市占率快速提升，泛半导体超高速增长，光伏从0到1

光刻技术对比分析：在微米级应用上，直写光刻可替代传统接近/接触式掩膜光刻。主流光刻技术包括直写光刻和掩膜光刻，其中，掩膜光刻包括接触式、接近式、投影式掩膜光刻。投影式掩膜光刻技术更加先进、精度更高，但是制造难度更大、成本更高。在纳米级领域，投影式掩膜光刻因精度更高，得到广泛应用，如以荷兰ASML、日本尼康等为代表的企业均采用投影式掩膜光刻，主要应用在半导体领域。而在微米级领域，直写光刻因无须使用掩膜版，同时可以实现自动对位、自动校准和自动涨缩，因此生产周期更短、人工环节更少、运营成本更低、精度也能达到要求，具有更高的灵活性和广泛适应性，主要应用在PCB、泛半导体、以及光伏领域。 PCB领域：传统替代&国产替代双轮驱动，公司增长动力充足。下游需求方面，PCB行业将受益于消费电子周期底部，AI激发大算力时代、带动服务器、通信等板块高增长。在此背景下，PCB产业逐渐向高密度、高集成、细线路、小孔径、大容量、轻薄化的方向发展，催生HDI、类载板、软板等中高阶PCB产品的市场份额不断提升。而在PCB高端化趋势下，直写光刻相比较于接近/接触式掩膜光刻而言优势明显、且更适用，具备明显的传统替代趋势。市场规模和竞争格局方面，2019-2022年中国PCB曝光设备行业市场规模从57亿元增长至98亿元，CAGR为19.80%；市场Top3分别为以色列Orbotech、日本ORC和芯碁微装，并且芯碁微装市占率不断提升。在PCB制造产能逐步转移至中国大陆、东南亚的背景下，国内企业凭借不断精进的研发技术、性价比优势以及本土化服务优势，有望显著受益于国产替代的浪潮。公司产品竞争力强劲，积极开拓海外市场，产品成功销往日本，客户资源丰富，切入头部客户鹏鼎控股加强大客户布局，实现百强PCB客户全覆盖，2020-2022年PCB业务营收CAGR为36.95%增速远超行业增速，具备强阿尔法属性。 泛半导体领域：布局范围广、行业空间大，公司业绩翻倍增长。在先进封装与Mini/Micro LED渗透率快速提升趋势下，叠加国产替代背景下，公司作为国内泛半导体直写光刻设备龙头有望显著受益。 1）IC载板：空间广阔，公司为国产替代领军者。公司部分产品已接近或超越全球头部企业，技术优势趋显。另外，定增支撑IC载板产能扩张，海外市场不断寻求突破。2022年11月，公司MAS直写光刻设备成功销往日本市场。 2）引线框架：高集成发展推动直写光刻传统替代。公司积极推动蚀刻工艺对传统冲压工艺的替代，已覆盖立德半导体、龙腾电子等下游客户。 3）先进封装：后摩尔时代下的明星，空间大、增速高，公司有望深度受益。直写光刻技术自适应调整能力强，公司先进封装产品WLP2000优势明显，产品矩阵不断扩充，其晶圆级封装光刻设备已验收，主要客户有华天科技、辰显光电等。 4）掩膜版制版：精度要求高，公司 90nm - 65nm 制版光刻设备在研中。 公司 90nm - 65nm 制版光刻设备研制进行中，将覆盖国内70- 80nm 掩膜版产能。 5）新型显示：Mini/Micro LED前景广阔，带来直写光刻设备市场新增量。在Mini/MicroLED阻焊层曝光中，直写光刻技术为未来主流方向，公司以NEX-W（白油）机型为重点，以点带面切入客户供应链。目前已开拓维信诺、辰显光电、沃格光电等优质客户。 光伏电镀铜领域：以铜代银势在必行，电镀铜是平台型技术，公司将率先且深度受益。光伏用银需求量大且增速高、而银浆供给短缺，因此去银化是必然选择，电镀铜降本增效优势明显，以铜代银势在必行。电镀铜是平台型技术，不止是HJT，TOPCon、BC均可应用，空间巨大。电镀铜制备过程中，图形化是最核心、壁垒最高的环节，我们预计终局状态下，未来光伏用图形化设备需求达到500GW，假设在单GW图形化设备为2000万的情形下，得出市场空间为100亿元。公司是光伏图形化设备龙头，率先布局、技术路线布局多元、客户覆盖范围广，有望率先且深度受益。 投资建议：我们预计2023-2025年公司归母净利润为2.2、3.2、4.5亿元，同比增长58.9%、49.1%、39.9%，当前股价对应公司PE为38.4、25.8、18.4X。公司打造国内直写光刻平台型企业逻辑顺畅，PCB领域市场份额有望快速提升，泛半导体领域有望翻倍增长，光伏铜电镀领域从0到1有望实现爆发式突破，维持“买入”评级。 风险提示：PCB&泛半导体下游市场波动、市场规模测算误差、电镀铜工艺导入不及预期。 财务指标 财务报表和主要财务比率 资产负债表（百万元） 现金流量表（百万元） 1光刻技术对比分析：在微米级应用上，直写光刻可替代传统掩膜光刻 1.1主流光刻技术原理介绍 光刻技术可分为直写光刻和掩膜光刻。掩膜版，又称光罩或光掩膜，是微电子制造过程中的图形转移工具或母版，用于下游电子元器件行业批量复制生产。根据是否使用掩膜版，光刻技术主要分为直写光刻和掩膜光刻。 图表1：主要光刻技术分类 图表2：直写光刻、接近/接触式光刻、投影式光刻原理示意图 直写光刻：可分为光学直写光刻和带电粒子直写光刻。直写光刻也称无掩膜光刻，是计算机控制的高精度光束聚焦投影至涂覆有感光材料的基材表面上，无需掩膜直接进行扫描曝光，在PCB领域一般称为“直接成像”。根据辐射源的不同可分为光学直写光刻和带电粒子直写光刻。 光学直写光刻，包括干涉光刻（IL）、激光直写光刻（LDW/LDI）、基于空间光调制器的直写光刻技术（SLM）等。 （1）干涉光刻（Interference Lithography，即IL）。激光干涉光刻技术是一种基于光学原理的典型无掩膜光刻技术，其光刻图形是通过激光束之间的相互干涉而生成的，利用双光束或者多光束的一次、多次曝光会产生周期性的图形，如周期性光栅、阵列孔等，进而满足需求。也就是说，干涉光刻技术就是利用光的干涉与衍射特性，对光束按一定规律进行组合，从而控制干涉场中的光强分布，经过多次迭代曝光可以产生复杂的二维图形。比如采用双光束干涉可制备光栅结构，采用三束、四束等多束激光干涉可制备矩形点阵、蜂窝状图形等。 图表3：两束相干激光束的干涉 图表4：典型双光束激光干涉光路图 （2）激光直写光刻（Laser Direct Writing，即LDW），也称激光直接成像（Laser Direct Imaging，即LDI）。激光直写光刻（LDW/LDI）是由计算机控制高精度激光束 扫描，在光刻胶上直接曝光写出所设计的任意图形。激光直写光刻（LDW/LDI）系统主 要由激光光源系统、聚焦光学系统、光束或样品的位移控制系统、光强调控系统以及控 制软件系统组成，具体来看包括激光器、声光调制器、投影光刻物镜、摄像机、显示器、 工作台、控制计算机等。在扫描光刻的实现上，主要有扫描振镜（对光束的偏转）和多 轴位移台（对样品位置的控制）两种方式，大多数LDW/LDI采用的是两种扫描方式的 组合。同时，LDW/LDI通常会采用空间光调制器（SLM）作为可编程的数字掩膜（见下 文SLM部分）。 图表5：掩膜对准式曝光、步进投影式曝光、激光直写曝光的对比 图表6：激光直写光刻（LDW/LDI）设备示意图 图表7：激光直写光刻（LDW/LDI）的发展趋势 图表8：激光直写技术工艺过程示意图 （3）基于空间光调制器的直写光刻技术（Spatial Light Modulator，即SLM）。 SLM是一种能将光的空间分布进行调制的微型器件，由很多微小单元呈线型或方阵排列而成。这些单元通过计算机图片生成系统加载数字掩膜板（替代了传统光刻使用的“物理掩模版”），进而控制空间光调制器来对入射光进行调制和优化，经过调制的光束所形成的数字光图像会通过投影成像系统到达置于光学平台的基片表面进行光刻曝光，最终得到预想的光刻结构。最常用的几种空间调制器有液晶显示器件（LCDD）、等离子体显示器件（PDP）和数字微镜器件（DMD）。其中，基于数字微镜器件（Digital Micromirror Device，即DMD）的数字掩膜光刻技术的应用最为广泛，是一种可以进行大批量生产的纯数字化的空间光调制器。 图表9：DMD直写光刻机结构示意图 DMD直写光刻方式可以分为步进式（盖章式）光刻和扫描式光刻。 （1）步进式（盖章式）光刻是在基板上形成首个子曝光区域后，DMD关闭。然后控制移动平台运动，当移过与DMD等长或等宽的距离后，进入下一个子曝光区域，DMD重新加载图案，再一次进行静态曝光。如此反复进行连续性的盖章式光刻，经过多个子曝光区域的拼接即可实现大面积光刻图形的曝光。 （2）扫描式光刻是指位移工作台与DMD图像切换速度相匹配，通过DMD的逐帧翻转与图像数据的逐行输入与输出，实现图像的数据滚动，从而在平台上形成稳定的投影。 具体来看，扫描式光刻曝光方案由图片切割、视频流合成、位移工作台同步等部分组成。 在实际曝光前，待曝光的图片数据需要进行预处理并完成图片的步进切割，生成符合曝光所需求的帧速率的视频流。当视频流投影滚动时，控制步进电机协调位移工作台匀速移动，从而保证视频流和位移工作台的同步。以右下图为例，黑色网格是DMD微镜关闭状态，白色网格是DMD微镜开启状态，DMD镜头位置始终保持静止，位移工作台自右向左匀速移动穿过DMD镜头。以T2时刻为例，此时位于D（1，5）处的DMD微镜处于开启状态，对应曝光点为平台上的S（1，2）位置。当衬底平台继续向左移动至T3位置时，视频流同步投影，通过投影像素的平移，保证投影图片同衬底平台位置相对不变。 此时曝光点除了S（1，2），还包括S（1，3）和S（2，3）。当平台经过从T1到T9的不同曝光时间段后，逐渐形成了基板的曝光区域，最终基板上的所有累积曝光点获得的曝光都为沿扫描方向开启像素的曝光之和。 图表10：DMD步进式（盖章式）直写光刻原理图 图表11：DMD扫描式直写光刻原理图 基于DMD的直写光刻系统一般由匀光照明系统、DMD数字微镜系统、投影系统和工件台系统四部分组成。曝光光源的出射光通过照明系统的准直匀化，以一定角度入射到DMD上，经DMD调制后形成特定的“数字掩膜”图案投影到投影系统，通过投影系统将来自DMD的带有“数字掩膜”信息的光束缩小投影到涂覆了光刻胶的基片表面，最后通过显影、烘烤等完成光刻。 图表12：DMD直写光刻机架构示意图 带电粒子直写光刻，包括电子束光刻（EBL）、聚焦离子束光刻（FIB）。 （1）电子束光刻（Electron Beam Lithography，即EBL）。电子束光刻（EBL）是利用电子枪所产生的电子束，通过电子光柱的各极电磁透镜聚焦、对中、各种象差的校正、电子束斑调整、电子束流调整、电子束曝光对准标记检测、电子束偏转校正、电子扫描场畸变校正等一系列调整，最后通过扫描透镜根据电子束曝光程序的安排，在涂布有光刻胶的基片表面上扫描出所需要的图形。 图表13：电子束直写光刻（EBL）系统结构图 图表14：栅格式扫描和矢量式扫描示意图 （2）聚焦离子束光刻（Focused Ion Beam，即FIB）。离子束光刻（Ion Beam Lithography，即IBL）可分为投影式离子束光刻（即MIB，使用掩膜版）和聚焦离子束光刻（即FIB，不使用掩膜版）。聚焦离子束光刻（FIB）是一种无掩膜、无电阻的扫描光刻技术，在电场和磁场的作用下，将离子束聚焦到亚微米甚至纳米量级，通过偏转系统和加速系统控制离子束，实现微细图形的检测分析和纳米结构的无掩模加工。聚焦离子束曝光与电子束曝光本质上是一致的，不同的是前者使用离子束而不是电子束来写入图案。由于离子质量远大于电子，因此散射率较低，使得聚焦离子束曝光能够获得更高的分辨率和灵敏度。其离子源主要为液态金属（原子量较重可产生更高的溅射产率），其中最常使用的为镓（熔点较低）。聚焦离子束光刻（FIB）系统的功能十分强大，可以实现溅射刻蚀、诱导沉积、离子注入、扫描成像四种功能。 图表15：双透镜聚焦离子束系统结