【研报】半导体行业专题报告：光刻机行业研究框架-20200622[108页].pdf

1、证券研究报告 半导体行业 2020年6月22日 光刻机行业研究框架 专题报告 分析师：陈杭执业证书编号： S1220519110008 重中之重，前道设备居首位。光刻机作为前道工艺七大设备之首（光刻机、刻蚀机、 镀膜设备、量测设备、清洗机、离子注入机、其他设备），价值含量极大，在制造设 备投资额中单项占比高达23%，技术要求极高，涉及精密光学、精密运动、高精度环 境控制等多项先进技术。光刻机是人类文明的智慧结晶，被誉为半导体工业皇冠上的 明珠。 冲云破雾，国产替代迎曙光。目前全球前道光刻机被ASML、尼康、佳能完全垄断 ,CR3高达99%。在当前局势下，实现光刻机的国产替代势在必行，具有重大战

2、略意义 。在02专项光刻机项目中，设定于2020年12月验收193纳米ArF浸没式DUV光刻机， 其制程工艺为28纳米。考虑到此项目作为十三五目标，未来具有较大的明确性，结合 28nm作为当前关键技术节点的性能和技术优势，我们认为光刻机国产替代将迎来新 的曙光，尤其是IC前道制造领域，将初步打破国外巨头完全垄断的局面，实现从0到1 的突破。 按图索骥，追根溯源寻标的。通过对即将交付的28nm光刻机进行剖析，建议关注以 举国之力助力国产替代的光刻产业链，一是光刻机核心组件：负责整体集成的上海微 电子、负责光源系统的科益虹源，负责物镜系统的国望光学，负责曝光光学系统的国 科精密，负责双工作台的华卓

3、精科，负责浸没系统的启尔机电；二是光刻配套设施： 包括光刻胶，光刻气体，光掩模版，光刻机缺陷检测设备，涂胶显影设备等。 核心要点 目录 一、光刻机投资逻辑框架 二、光刻机详解：现代光学工业之花 ASML光刻机产业链：集成全球工艺 从0到1，国产光刻机如何破局 三、光刻机的全球视角 四、国产光刻机之路：路漫漫其修远兮 国产光刻机产业链：按图索骥 光刻机公司地图概览：前道光刻，一家独大 国产光刻机产业链：按图索骥 国 产 光 刻 机 产 业 链 中芯 国际 华 润微 华虹 宏力 光 刻 配 套 设 施 设计与整机集成 上 微电 芯硕 半导体 影速 半导体 光刻胶光刻气体 光 刻 核 心 组 件 光

4、源系统 福晶 科技 科益 虹源 双工作台 华卓 精科 浸没系统 启尔 机电 曝光系统 国科 精密 物镜系统 奥普 光电 国望 光学 光栅系统 上 光所 华特 气体 雅克 科技 光掩模版涂胶显影缺陷检测 精测 电子 东方 晶源 南大 光电 容大 感光 华 润微 菲 利华 芯 源微 IC前道制造 后道封装 长电 科技 晶方 科技 资料来源：各公司官网，方正证券研究所 资料来源：各公司官网，方正证券研究所 国产光刻机产业链：按图索骥 在02专项光刻机项目二期中，设定的时间为2020年12月验收193nmArF浸没式DUV光刻机， 对标产品为ASML现阶段最强DUV光刻机：TWINSCAN NXT:2

5、000i。以NXT:2000i为例，各 子系统拆分如下：上海微电子负责光刻机设计和总体集成，北京科益虹源提供光源系统，北京 国望光学提供物镜系统，国科精密提供曝光光学系统，华卓精科提供双工作台，浙江启尔机电 提供浸没系统。 ASML光刻机产业链:集成全球工艺 阿 斯 麦 光 刻 机 产 业 链 台 积电 三星 海力士 英特尔 ASML 激光光源 Cymer 物镜组 东芝 半导体 蔡司 Berliner Glas 光学组件精密加工零部件 Kyocera heidenh ain 浸没双 工作台 ASML TSMC 光刻机核心组件整机集成前道制造 资料来源：各公司官网，方正证券研究所 资料来源：AS

6、ML官网，方正证券研究所 ASML最先进的浸没式光刻系统：DUV全球工艺集大成者 TWINSCAN NXT:2000i DUV（双工作台深紫外光刻机）是ASML最先进的浸没式光刻系统 ，是极紫外光刻机EUV前的重要过渡产品，也是后期7nm/5nm产能的重要补充。 从上下游利益链条看ASML是如何成功的 资料来源：赛迪智库，方正证券研究所 ASML 台积电英特尔三星 投资 定增 入股并购 技术获取 投资入股 资本注入 优先供货 镜头 蔡司 光刻 Brion 光源 Cymer 高科技服务 汉微科 电子束检测 HMI 线材 信邦电子公准精密 零组件紫外光光照盒 光罩股份 德国美国中国台湾 ASML的