光刻机行业概述
光刻工艺
- 光刻是集成电路制造的关键环节,涉及沉积、旋转涂胶、曝光等8道工序,占晶圆制造时间的40%-50%和芯片生产成本的1/3。
- 光刻机主要指用于芯片前道工艺的投影式曝光设备,单机价值量高,2022年EUV价格约1.8亿欧元,浸没式DUV约6500万欧元。
技术发展历程
- UV光刻机(0.25微米及以上)
- 干式DUV光刻机(65nm-0.35μm)
- 浸入式DUV光刻机(7nm-45nm)
- Low-NA EUV光刻机(3nm-7nm)
- High-NA EUV光刻机(3nm以下,预计2025年出货)
市场空间及竞争格局
- 高端EUV+ArFi光刻机市场规模较大,2022年收入占比超8成。
- EUV光刻市场高速成长,2022-2027年CAGR达16.7%,预计2028年超200亿美元。
- 竞争格局:“一超两强”,ASML占据高端市场8成以上份额。
国内光刻机行业现状
- 国内光刻机依赖进口,2022年进口金额39.7亿美元,主要来自荷兰和日本。
- 高端光刻机面临断供,自主可控势在必行,ASML延长浸没式DUV出口时间。
- 各科研院所齐发力,SMEE承担整机组装,上海微电子完成90nm光刻机量产。
光刻机产业链
- 上游:零部件市场空间超150亿元,存在断供隐忧,国产替代有望提速。
- 下游:半导体行业持续增长,晶圆厂扩产,2020-2030年全球产能年增78万片/月。
光刻机相关公司
- 福晶科技:非线性晶体龙头,发力超精密光学元件。
- 奥普光电:高端光栅编码器龙头,参与祝融、羲和等重大项目。
- 茂莱光学:半导体领域收入占比约34%,为SMEE供货。
- 福光股份:军用高端光学镜头供应商,布局精密光学加工。
- 美埃科技:洁净室设备龙头,为中芯国际、上海微电子供货。
- 华卓精科:大陆首家磁悬浮双工件台供应商。
- 腾景科技:深耕高端光学元件,合分束器项目进入验证阶段。
- 苏大维格:提供光刻机用定位光栅产品。
- 炬光科技:激光元器件产业领军者,为上海微电子供货。
- 美埃科技:大陆洁净设备龙头厂商。
光刻技术发展趋势及市场展望
- 光源波长持续缩短,从436nm到13.5nm。
- 数值孔径增大,High-NA EUV是研发重点。
- RET技术推动工艺因子突破物理极限。
- 芯片性能升级,光刻强度上升,2024年光刻支出占WFE比例将超25%。