2024光刻机产业竞争格局国产代替空间及产业链相关公司分析报告.pdf
2024年深度行业分析研究报告
内容目录
光刻：先进制程关键步骤，半导体产业基石6
光刻技术简介6
光刻的工艺水平决定芯片的制程与性能8
制程技术决定半导体行业的发展水平10
多重曝光工艺可跨越光刻机极限分辨率，实现更小线宽12
光刻机详解：半导体制造业皇冠上的明珠，光学系统为重中之重14
发展历程与趋势：从UV到EUV，正在向High-NAEUV发展14
产业链涉及范围广，所需供应组件众多，供应链管理难度高15
整体结构：多种先进系统的精准组合16
光源系统：稳定产生特定波长的光线17
照明系统：优化成像过程18
投影物镜系统：实现光线的聚焦19
工作台系统：承载晶圆、精确对准21
千亿市场高速增长，一超两强三分天下22
市场规模：千亿市场高速增长22
竞争格局：三大供应商占据主要市场，ASML为绝对龙头24
国产光刻机空间广阔、任重道远27
中国除港澳台地区光刻机进口规模大，替代空间广27
陆资晶圆代工厂需求持续增高28
美日荷对华先进制程封锁，光刻机国产化势在必行30
举全国之力，国产光刻机产业链实现部分突破30
产业链相关公司概览34
茂莱光学（688502.SH）：精密光学方案商赋能国产I线曝光物镜34
福晶科技（002222.SZ）：立足晶体元件，布局超精密光学业务34
福光股份（688010.SH）：特种及民品光学镜头领先者35
腾景科技（688159.SH）：深入研发光刻机合分束器项目35
波长光电（301421.SZ）：大孔径光学镜头进入半导体产业链36
永新光学（603297.SH）：光学精密仪器及元组件供应商，产品可用于半导体领域37
蓝特光学（688127.SH）：领先的光学产品制造企业，纳米级光刻机镜头系统在研37
炬光科技（688167.SH）：供应光刻机用光场匀化器，拟向光刻制程设备微透镜阵列拓展38
赛微电子（300456.SZ）：全球MEMS代工龙头，高端光刻机微镜主要供应商39
图表目录
图1：摩尔定律6
图2：相机原理示意图7
图3：光刻原理示意图7
图4：半导体芯片制造流程8
图5：瑞利准则概述图8
图6：孔径角示意图8
图7：光刻机光源波长λ变化趋势9
图8：光刻机数值孔径NA变化趋势9
图9：晶体管的栅极长度示意图11
图10：ASML对客户节点演进的预测11
图11：LELE工艺示意图12
图12：SADP工艺示意图12
图13：使用浸没式DUV和EUV实现更小特征尺寸时的方案13
图14：使用浸没式DUV进行多重曝光的工艺复杂度13
图15：采用浸没式DUV与EUV的工艺步数对比13
图16：ASML光刻机简易工作原理图14
图17：光刻机产业链15
图18：光刻机的结构构成（以浸没式DUV设备TWINSCANNET：2100i为例）16
图19：光刻机的结构构成（以ASMLEUV设备为例）16
图20：Cymer单腔DUV准分子激光器的工作原理17
图21：新型准分子激光器各个模块的技术进步17
图22：EUV光源系统结构图18
图23：EUV光源双脉冲方案18
图24：照明系统结构18
图25：衍射光无法成像示意图19
图26：环形光成像示意图19
图27：物镜系统通过各种透镜组合修正成像质量19
图28：DUV光刻机的物镜系统20
图29：EUV光刻机的物镜系统20
图30：投影物镜与高端单反镜头像素差21
图31：ZESSI物镜参数21
图32：双工件台工作原理示意（以ASMLDUV光刻机为例）21
图33：全球光刻机市场规模（百万美元）22
图34：全球半导体设备细分市场结构22
图35：光刻机占半导体市场规模比例23
图36：2019-2022年全球光刻机出货量（台，按供应商分）23
图37：2019-2022年全球光刻机营收（亿元）及同比（%）23
图38：2019-2023年全球光刻机出货量（台，按设备类型分）24
图39：不同类型光刻机平均售价（亿欧元/台）24
图40：2023年光刻机市占率（按出货量）25
图41：2023年光刻机市占率（按营收）25
图42：