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1、半導體行業系列專題（四）半導體行業系列專題（四）光刻機：現代工業集大成者，亟待國產破局光刻機：現代工業集大成者，亟待國產破局證券研究報告20242024年年2 2月月2828日日付強投資咨詢資格編號：S1060520070001徐勇投資咨詢資格編號：S1060519090004徐碧云 投資咨詢資格編號：S1060523070002證券分析師證券分析師請務必閱讀正文后免責條款請務必閱讀正文后免責條款半導體行業半導體行業強于強于大大市（維持）市（維持）陳福棟 一般證券從業資格編號：S1060122100007研究助理研究助理投資要點投資要點1 1光刻是半導體核心工藝光刻是半導體核心工藝，開發難度大

2、開發難度大，性能指標要求高性能指標要求高。光刻機是半導體制造的核心設備，其性能直接決定了芯片的工藝水平，開發難度大，價值量高，市場規?？捎^，目前市場主流光刻設備有i-line、KrF、ArF、ArFi、EUV五大類；分辨率、套刻精度、產率是光刻機的核心指標，其中，分辨率直接決定制程，極致的分辨率水平是光刻機產業不懈的追求，是光刻機最重要的指標，而套刻精度影響良率，產率影響光刻機的產能及經濟性，此外，多重曝光技術可在光刻機分辨率不變的情況下進一步提高芯片制程，應用較為廣泛。光刻機是現代工業的集大成者光刻機是現代工業的集大成者，核心為光源核心為光源/照明照明/投影投影/雙工作臺四大子系統雙工作臺四

3、大子系統。1）光源系統經歷了高壓汞燈DUVEUV的發展歷程，為追求更極致的分辨率，光源波長需要不斷縮短，光源的演進歷程很大程度上代表了光刻機的發展歷程，DUV、EUV光刻機便是以光源命名的，其中DUV光源是準分子激光器，EUV光則是高能激光轟擊金屬錫滴產生；2）照明系統是對光進行擴束、傳輸、整形、勻化、準直、匯聚后照射至掩膜，DUV采用反射式光路，EUV采用折射式光路；3）投影系統是將掩膜圖形按一定比例投射至晶圓，浸沒式投影可增加光刻機NA值，進一步提升光刻機分辨率；4）雙工作臺系統主要作用為提高產能，改善光刻機的經濟性。光刻機產業呈現強壟斷特性光刻機產業呈現強壟斷特性，國產突破是唯一選擇國產

4、突破是唯一選擇。ASML、Nikon、Canon是全球光刻機產業三大龍頭，占據絕大部分市場份額，其中ASML在高端浸沒式DUV及EUV方面絕對領先，Nikon在浸沒式DUV方面也有少量出貨，Canon則聚焦中低端領域。國內來看，上海微電子是領航者，在“02專項”支持以及產業鏈公司的共同努力下，國產光刻機產業鏈不斷完善：科益虹源已實現準分子激光光源的出貨，炬光科技的光刻機用勻化器取得規?？捎^的營收，茂萊光學已掌握“光刻機曝光物鏡超精密光學元件加工”核心技術且其精密光學器件已應用于國產光刻機中，華卓精科則在雙工作臺方面取得突破。在當前海外對華制裁的背景下，光刻機是被限制的重點，國產化是唯一選擇，亟

5、待突破。投資建議：投資建議：光刻機是半導體產業的核心設備，直接決定芯片制程的先進程度，重要性不言而喻，在全球半導體產業持續擴張的趨勢下，光刻機市場規模長期可觀；此外，光刻機開發難度大，產業壟斷性強，是海外對華半導體制裁的重災區，直接影響國內半導體產業先進制程的發展，因此光刻機自主突破的重要性尤為凸顯，光刻機國產產業鏈頗具潛力，建議關注炬光科技、茂萊光學、晶方科技、福晶科技、波長光電、騰景科技等。風險提示：風險提示：（1）國內技術產品開發不及預期的風險。（2）海外制裁加劇的風險。（3）下游需求不及預期的風險。3UgYhUuUlYbWpMbRaOaQpNpPsQmQfQoOnPeRmOyR9PqQ

6、uNMYsPyQNZmOsM目錄目錄C CO N T E N T SO N T E N T S二、光刻機：四大核心子系統，現代工業集大成者二、光刻機：四大核心子系統，現代工業集大成者一、光刻工藝：半導體產業鏈核心，決定制程水平一、光刻工藝：半導體產業鏈核心，決定制程水平三、光刻產業：壟斷性強，國產突破是唯一選項三、光刻產業：壟斷性強，國產突破是唯一選項四、投資建議與風險提示四、投資建議與風險提示2 21.1 1.1 光刻是半導體制造核心，設備市場價值量大光刻是半導體制造核心，設備市場價值量大數據來源：各公司官網，平安證券研究所3 3 光刻機是半導體制造的核心設備，直接決定了半導體制程的先進程度

7、。光刻機是半導體制造的核心設備，直接決定了半導體制程的先進程度。光刻、刻蝕、薄膜沉積被視為半導體制造的三大核心設備，其中，光刻是核心，集成電路更新迭代很大程度上直接依賴于光刻設備的進步；光刻機極為精密，對設備本身及各子系統的精密度要求極高，制造難度大，稀缺性極強。氧化氧化氧化爐AMAT日本日立TEL北方華創屹唐半導體薄膜沉積薄膜沉積薄膜沉積設備AMATLAMTEL北方華創拓荊科技中微公司涂膠涂膠涂膠顯影設備TELDNS芯源微光刻光刻光刻機ASML尼康佳能上海微電子離子注入離子注入離子注入機AMATACLS凱世通中科信刻蝕刻蝕刻蝕機LAMTELAMAT北方華創中微公司拋光拋光CMP設備AMAT日

8、本荏原華海清科電科裝備45所檢測檢測檢測設備KLAAMAT精測電子中科飛測華峰測控多次清洗多次清洗清洗設備DNSTELLAM北方華創盛美上海芯源微半導體制造工藝流程半導體制造工藝流程1.1 1.1 光刻是半導體制造核心，設備市場價值量大光刻是半導體制造核心，設備市場價值量大數據來源：Gartner，半導體制造光刻機發展分析，平安證券研究所4 4 光刻設備是半導體設備市場的重要組成部分，2022年，光刻設備價值量占半導體前道設備價值總量的17%，市場地位舉足輕重。根據半導體制造光刻機發展分析數據預測，2017-2026年，全球光刻機市場規模將從約83億美元增長到約310億美元，總體呈現穩定的上升

9、趨勢，期間CAGR約為15.8%。光刻刻蝕薄膜沉積量測涂膠顯影熱處理離子注入清洗CMP其它半導體前道設備價值量分布（半導體前道設備價值量分布（%）20222022年年全球光刻機市場規模預測（億美全球光刻機市場規模預測（億美元）元）0501001502002503003502017201820192020202120222023（E）2024（E）2025（E）2026（E）1.1 1.1 光刻是半導體制造核心，設備市場價值量大光刻是半導體制造核心，設備市場價值量大數據來源：華經產業研究院，平安證券研究所5 5 光刻設備總體上可劃分為有掩膜和無掩膜兩種技術路徑，目前絕大部分應用均為有掩膜光刻機，

10、無掩膜光刻機在精細掩膜版制造、半導體封測等方面有所應用，本報告重心為有掩膜光刻機（后續簡稱為光刻機）。按成像方式劃分，有掩膜光刻機經歷了接觸式、接近式和投影式的發展路徑，目前主流的光刻機為投影式光刻機；按照光源類型劃分，光刻機經歷了紫外、深紫外、極紫外的技術演進路徑，半導體先進制程的快速發展很大程度上可歸因于光源波長的不斷縮短。有掩膜光刻機有掩膜光刻機無掩膜光刻機無掩膜光刻機接觸式光刻機接近式光刻機投影式光刻機步進式光刻機掃描式光刻機干式光刻機浸沒式光刻機UVDUVEUV電子束直寫光刻機激光直寫光刻機離子束直寫光刻機光刻機光刻機掩膜不動硅片動掩膜、硅片同時移動光刻機分類及演進歷程光刻機分類及演

11、進歷程1.2 1.2 光刻設備核心指標光刻設備核心指標|分辨率分辨率數據來源：超大規模集成電路先進光刻理論與應用，平安證券研究所6 6 分辨率分辨率是光刻機最重要的性能指標，其描述了光刻機對線寬的極限分辨能力，直接決定了半導體工藝制程的先進程度。根據瑞利公式，光刻機的分辨率由k1、NA三參數決定，其中，k1為常數，受芯片制造工藝等諸多因素影響，被稱為工藝因子，為光源波長，NA為數值孔徑。高分辨率是光刻機發展歷程中的核心訴求，縮短光源波長、提高數值孔徑是主要的發展方向，UVDUVEUV、干式浸沒式的發展趨勢便是通過改善光源波長和數值孔徑的方式提高光刻機分辨率。年份年份分辨率分辨率/nm(hp)/

12、nm(hp)波長波長/nm/nm數值孔徑數值孔徑/NA/NA198612004360.391988800436/3650.4419915003650.501994350365/2480.5619972502480.6219991802480.6720011302480.70200390248/1930.75/0.852005651930.932007451931.202009381931.3520102713.50.2520122213.50.3320131613.50.33注釋：K1:工藝因子：波長NA：數值孔徑瑞利公式瑞利公式光刻機光源波長減小和數值孔徑增大的歷史數據光刻機光源波長減小和數

13、值孔徑增大的歷史數據曝光分辨率示意圖曝光分辨率示意圖1.2 1.2 光刻設備核心指標光刻設備核心指標|分辨率分辨率-多重曝光技術多重曝光技術數據來源：芯片公眾號，平安證券研究所7 7 多重曝光技術賦予低分辨率光刻機制造先進制程產品的能力多重曝光技術賦予低分辨率光刻機制造先進制程產品的能力。分辨率的提升通常意味著光刻機的一次重大迭代升級，周期長、難度大，如何在現有光刻機分辨率水平不變的情況下實現更窄的線寬、更高的晶體管密度備受關注，在此背景下，多重曝光技術應運而生，其可在低分辨率設備基礎上實現更先進的制程，在先進制程中得到廣泛應用。多重曝光技術可實現晶體管密度翻倍或多重曝光技術可實現晶體管密度翻

14、倍或4 4倍效果倍效果。SADP和SAQP技術是目前常用的多重曝光技術，其中，SADP可實現晶體管密度雙倍效果，SAQP可實現4倍效果。具體實現方式如下圖所示，SADP技術利用心軸圖案側壁圖形作為掩膜，圖形密度實現翻倍效果，SAQP技術則是采用兩次SADP技術，實現圖形密度4倍效果。SADPSADP技術示意圖技術示意圖SAQPSAQP技術示意圖技術示意圖1.2 1.2 光刻設備核心指標光刻設備核心指標|套刻誤差套刻誤差數據來源：Tom聊芯片智造公眾號，超大規模集成電路先進光刻理論與應用，國際半導體技術路線圖，平安證券研究所8 8 套刻誤差套刻誤差（OverlayOverlay）描述的是光刻上一

15、層圖案與下一層圖案之間的對齊精度描述的是光刻上一層圖案與下一層圖案之間的對齊精度，對晶體管性能對晶體管性能、集成電路良率等具有重大影響集成電路良率等具有重大影響。半導體制造是數十上百層薄膜堆疊的過程，需要多次光刻實現不同層的圖案化，因此每一層的光刻都需要與其前一層進行精準的對齊，以保證上下層薄膜圖案的相對位置與設計位置相吻合，套刻精度就是描述光刻設備這一性能的參數指標。制程越先進制程越先進，對套刻精度的要求越高對套刻精度的要求越高。隨著特征尺寸越來越小，所允許的套刻誤差也將隨之縮小，以保證良好的相對對齊精度；此外，隨著制程越發先進，薄膜層數也隨之提升，套刻誤差累計更加嚴重，對套刻精度的要求更高

16、。半導體制造中套刻誤差示意圖半導體制造中套刻誤差示意圖國際半導體技術路線圖對套刻誤差的要求國際半導體技術路線圖對套刻誤差的要求1.2 1.2 光刻設備核心指標光刻設備核心指標|產率產率數據來源：Tom聊芯片智造公眾號，ArF浸沒光刻雙工件臺運動模型研究，平安證券研究所9 9 光刻機的產率是描述其生產制造效率的性能指標光刻機的產率是描述其生產制造效率的性能指標，能在很大程度上影響光刻機的經濟性能在很大程度上影響光刻機的經濟性，通常用通常用Wafer/Wafer/天或天或Wafer/Wafer/小時來描述小時來描述。產率提升是光刻設備的重要發展方向產率提升是光刻設備的重要發展方向,關鍵點主要集中在

17、縮短單次曝光時間和縮短曝光前對位測量時間兩方面關鍵點主要集中在縮短單次曝光時間和縮短曝光前對位測量時間兩方面。首先，光刻的原理是光刻膠在紫外環境下發生化學鍵斷裂或交聯反應（對應光刻正膠和負膠），理論上，在維持曝光劑量不變的情況下，若要縮短曝光時間，需提高照度，因此擁有足夠功率的光源較為關鍵；此外，光刻工藝極為精細，曝光前的對位測量精度要求極高，因此在曝光前的對位測量操作上也會花費大量時間，雙工作臺很好的解決了該問題，其可以實現Wafer在一個工作臺上曝光的同時，另一片Wafer在另一個工作臺上對位，兩者互不干擾，從而大幅縮短Wafer曝光前的準備時間。曝光劑量計算方式曝光劑量計算方式TWINS

18、CANTWINSCAN雙工作臺結構示意圖雙工作臺結構示意圖曝光劑量曝光劑量（J/cm2）(lm/cm2)(s)時間時間照度照度=目錄目錄C CO N T E N T SO N T E N T S二、光刻機：四大核心子系統，現代工業集大成者二、光刻機：四大核心子系統，現代工業集大成者一、光刻工藝：半導體產業鏈核心，決定制程水平一、光刻工藝：半導體產業鏈核心，決定制程水平三、光刻產業：壟斷性強，國產突破是唯一選項三、光刻產業：壟斷性強，國產突破是唯一選項四、投資建議與風險提示四、投資建議與風險提示1 10 02 2 整體結構整體結構|DUV|DUV DUVDUV是目前應用極為廣泛的光刻機類型是目前

19、應用極為廣泛的光刻機類型，主要包括光源系統主要包括光源系統、光學系統光學系統（照明照明+投影投影）、雙工作臺雙工作臺、掩膜版、晶圓傳送系統等子系統，技技術相對較為成熟術相對較為成熟。DUV光刻機工作原理為：激光光源產生深紫外光，經過照明系統的均化、成型等照射至掩膜，最后經物鏡投影至Wafer，目前投影系統4:1的掩膜圖像轉移比例較為常見。按照光源波長劃分，DUV主要有248nm和193nm兩種，對應KrF和ArF準分子激光光源；按照物鏡的出射介質劃分，DUV可分為干式和浸沒式兩種，浸沒式是將投影物鏡出射處采用水介質，可增加光刻機NA值，提高分辨率。數據來源：ASML官網，平安證券研究所DUVD

20、UV光刻機結構示意圖（干式）光刻機結構示意圖（干式）DUVDUV光刻機結構示意圖（浸沒光刻機結構示意圖（浸沒式）式）1111光源系統光源系統照明照明系統系統投影系統投影系統RaticleRaticle雙工作臺雙工作臺晶圓傳送系統晶圓傳送系統晶圓傳送系統晶圓傳送系統雙工作臺雙工作臺光源系統光源系統照明照明系統系統投影系統投影系統RaticleRaticle浸沒控制系統浸沒控制系統2 2 整體結構整體結構|EUV|EUV EUV整體結構與DUV類似，也是由光源系統、照明系統、投影系統、雙工作臺以及掩膜版、晶圓傳送臺等子系統構成。EUV是目前最先進的光刻設備，對各子系統的精密度要求極高，目前EUV市

21、場被ASML公司壟斷。光源系統光源系統、光學系統是光學系統是EUVEUV區別于區別于DUVDUV的主要差異所在的主要差異所在，HighHigh-NANA是是EUVEUV設備未來的重要發展方向設備未來的重要發展方向。EUV光源波長為13.5nm，極短的波長意味著EUV紫外光幾乎能被所有物質吸收，因此DUV的透鏡光學系統無法復用，只能采用反射式光學系統。數據來源：ASML官網，平安證券研究所1212RaticleRaticle反射投影光學系統反射投影光學系統反射照明光學系統反射照明光學系統光源系統光源系統晶圓傳送臺晶圓傳送臺雙工作臺雙工作臺EUVEUV光刻機結構示意圖光刻機結構示意圖2 2 整體結

22、構整體結構|曝光光路曝光光路 光刻機完整曝光過程的光學路徑大致描述如下：光束從激光光源出射，經過擴束、傳輸、轉向、整形、勻化后進入照明透鏡組，經準直、匯聚后出射至掩膜系統，最后經投影物鏡組照射至晶圓，完成整個曝光過程。光刻曝光的完整光路極為復雜且精密，需要各種光學元件的精密搭配才能完成。此外，曝光期間，還需搭配光束采樣及能量檢測單元。數據來源：華中科技大學，芯產業公眾號，平安證券研究所1313光刻機曝光系統工作原理光刻機曝光系統工作原理2.1 2.1 光源系統光源系統 光刻機的光源系統經歷了高壓汞燈DUVEUV的發展歷程，為追求更極致的分辨率，光源波長需要不斷縮短，光源的演進歷程很大程度上代表

23、了光刻機的發展歷程，我們耳熟能詳的DUV、EUV光刻機便是以光源命名的。I-line（365nm）及以上波長光刻機使用的是高壓汞燈光源。高壓汞燈能提供254-579nm的光，譜線強度如下圖所示，使用濾波器可選擇性使用I-line（365nm）、H-line（405nm）或G-line（436nm）為光刻機提供照明光源。數據來源：超大規模集成電路先進光刻理論與應用，ASML官網，平安證券研究所1414高壓汞燈譜線分布圖高壓汞燈譜線分布圖波波長長逐逐漸漸縮縮短短波長（nm）光源類別436g-line高壓汞燈405h-line365i-line248KrFDUV準分子激光193ArF13.5EUV高

24、能激光轟擊錫滴光刻機光源演進歷史光刻機光源演進歷史光譜波長圖光譜波長圖2.1 2.1 光源系統光源系統|深紫外深紫外DUVDUV光源光源數據來源：Cymer準分子激光器的工作原理及應用，準分子激光光刻光源關鍵技術及應用，平安證券研究所1515CymerCymer準分子激光工作原理圖準分子激光工作原理圖 KrF（248nm）和ArF（193nm，包括浸沒式）DUV光刻機采用準分子激光器作為光源。KrF是第一代應用于光刻的準分子光源，這源于其在輸出能量、波長、線寬、穩定性等多個方面大大超過了前期的汞燈光源；在摩爾定律推動下，更短波長的ArF光源技術應運而生，在KrF和ArF光源的不斷迭代下，光刻制

25、程逐步向前發展。準分子激光器工作原理為：惰性氣體（Kr,Ar）在電場和高壓環境下與活潑的鹵族元素氣體（F2，Cl2）反應生成不穩定的分子（準分子），這些不穩定的處于激發態的準分子又不斷分解成惰性氣體和鹵族元素，并釋放深紫外（DUV）的光子。不同準分子材料決定了發射光子的波長，KrF釋放248nm的光子，ArF釋放193nm的光子。1）電子附著：F2+e-F-+F2）兩步電離：Ar+e-Ar*+e-；Ar*+e-Ar+2e-3）準分子態的形成：Ar+F-+NeArF*+Ne（占75%）；Ar*+F2+NeArF*+F+Ne（占25%）4）自發和受激輻射：ArF*Ar+F+hv（自發輻射）ArF*

26、+hvAr+F+2hv（受激輻射）5)重新組合（慢過程）F+F+NeF2+NeArFArF準分子激光勢能原理圖準分子激光勢能原理圖ArFArF準分子激光工作原理反應式準分子激光工作原理反應式2.1 2.1 光源系統光源系統|深紫外深紫外DUVDUV光源光源數據來源：準分子激光光刻光源關鍵技術及應用，Cymer準分子激光器的工作原理及應用，平安證券研究所1616典型工藝節點與光源線寬、中心波長穩定性的對應關系典型工藝節點與光源線寬、中心波長穩定性的對應關系 準分子激光是脈沖式的，關鍵參數包括重復頻率、平均功率、中心波長及穩定性、單脈沖能量及穩定性、線寬及穩定性、輸出功率、劑量精度等。高功率意味著

27、曝光時間縮短和光刻產能的提高，是業界追求的目標；波長穩定性、線寬都與光刻機的數值孔徑相關，進而影響光刻分辨率；脈沖能量穩定性會影響劑量穩定性，從而影響光刻誤差。值得一提的是，光刻光源工作時，其狀態參數會實時反饋給光刻機并加以調整控制。100nm節點內的光刻主要以雙腔準分子激光器為主。單腔準分子激光器主要以248nm KrF激光器為主；相比單腔準分子激光器，雙腔準分子激光器可獲得更大的增益，能量范圍更大，對激光器的線寬有更大的調節范圍，逐漸成為100nm以內光刻節點的主流。雙腔準分子激光器原理圖雙腔準分子激光器原理圖Process node/nmProcess node/nmTypeTypeFM

28、CW/pmFMCW/pm中心波長中心波長/pm/pm180-110KrF單腔0.35-0.600.05090-65ArF雙腔，干式0.250.03045-28ArF雙腔，浸沒式0.250.03014ArF雙腔，浸沒式，多重曝光0.250.0187ArF雙腔，浸沒式，多重曝光0.250.012激光能量和波長采樣及校準模塊原理圖激光能量和波長采樣及校準模塊原理圖2.1 2.1 光源系統光源系統|極紫外極紫外EUVEUV光源光源數據來源：激光等離子體13.5nm極紫外光刻光源進展，極紫外光刻機曝光系統光學設計研究與進展，平安證券研究所1717 EUVEUV是通過高能激光轟擊金屬錫滴使其蒸發產生等離子

29、體是通過高能激光轟擊金屬錫滴使其蒸發產生等離子體，進而發出進而發出EUVEUV光光。具體過程為：直徑約25um的熔融錫滴從發射器中噴射出來，首先受到低強度激光脈沖的轟擊，將其壓扁成煎餅狀，之后高能激光脈沖使扁平的錫滴蒸發，產生等離子體發射EUV光，為產生足夠的輸出功率，上述過程每秒需重復5萬次。產生的EUV光經多層膜反射鏡反射匯聚到IF點，并繼續投射至光學平臺。由于EUV光子幾乎可被所有介質吸收，EUV多層反射鏡至關重要，需盡量提升反射率。EUVEUV光源示意圖（光源示意圖（LPPLPP）EUVEUV光刻示意圖（含光源、照明、物鏡系統）光刻示意圖（含光源、照明、物鏡系統）2.2 2.2 光學系

30、統光學系統|折射折射&反射式光學系統反射式光學系統數據來源：超大規模集成電路先進光刻理論與應用，平安證券研究所1818 光刻機光學系統主要包括折射式和反射式兩種光刻機光學系統主要包括折射式和反射式兩種，其中其中，折射式主要使用透鏡折射式主要使用透鏡，反射式主要使用反射鏡反射式主要使用反射鏡。大部分光刻機都采用折射式光路，EUV光刻機采用反射式光路（掩膜也是反射式），原因為EUV光極易被各種介質吸收，反射式光路可很大程度上規避此問題。EUVEUV反射鏡對反射率和鏡面平滑度要求極高反射鏡對反射率和鏡面平滑度要求極高。對EUV反射鏡來講，提升其對EUV光的反射率是業界追求的目標，根據ASML官網信息

31、，其EUV光刻機的反射鏡由超過100層材料組成，目的便是最大限度地反射EUV光,根據超大規模集成電路先進光刻理論與應用，采用Mo/Si多層膜結構可使反射光之間發生相長干涉，對13.5nm的EUV光有良好的反射率；此外，反射鏡表面光滑也是至關重要的，ASML EUV光刻機的反射鏡面的平滑度小于一個原子厚度。折射式光路設計折射式光路設計EUVEUV反射式光路設計反射式光路設計EUVEUV反射鏡的多層膜結構反射鏡的多層膜結構光照系統掩膜投影透鏡組晶圓EUV光源光照系統中間會聚點掩膜工作臺投影光學系統晶圓工作臺相長干涉襯底入射光MoSi2.2 2.2 光學系統光學系統|照明系統照明系統-離軸照明離軸照

32、明數據來源：國科大光學圖像與智能視覺實驗室公眾號，超大規模集成電路先進光刻理論與應用，平安證券研究所1919 離軸照明是一種分辨率增強技術離軸照明是一種分辨率增強技術，是對瑞利公式中是對瑞利公式中k k1 1參數參數（工藝因子工藝因子）的優化的優化。離軸照明增強分辨率的原理為：對照射至掩膜的入射光設置一定的入射角，使得掩膜圖形的衍射頻譜分布發生平移，更多的衍射光束被透鏡收集，從而提高光學系統的成像分辨率。與傳統的在軸照明相比，離軸照明的特點是光源在焦平面上但偏離主軸，透鏡所收集到的衍射光束的光強是不對稱的，可能會導致同一掩膜上稀疏圖案（對分辨率需求不高）的成像質量有所下降。因此，根據掩膜圖形在

33、各個取向上的成像分辨率需求不同，離軸照明又有雙級照明（包括水平雙極和垂直雙極）、四級照明和環形照明之分。在軸照明分析示意圖在軸照明分析示意圖離軸照明分析示意圖離軸照明分析示意圖雙極照明的分辨率和線條取向的關系雙極照明的分辨率和線條取向的關系2.3 2.3 光學系統光學系統|投影系統投影系統-浸沒式投影浸沒式投影數據來源：Semi Connect公眾號，平安證券研究所2020 浸沒式光刻可在光源波長不變的情況下進一步提高光刻機的分辨率，是光刻機迭代過程中極為重要的一環。浸沒式光刻可在光源波長不變的情況下進一步提高光刻機的分辨率，是光刻機迭代過程中極為重要的一環。根據瑞利公式：R=k1NA=k1n

34、sin，通過在投影物鏡和Wafer之間注入高折射率的液體，可增大NA值（也可理解為縮短等效波長），進一步提升分辨率。通常浸沒式光刻采用的液體為水，折射率為1.44（193nm處）。浸沒式光刻需對曝光頭進行特殊設計，以確保水中沒有氣泡和顆粒以及水在隨光刻機做掃描運動時沒有泄露，對水介質本身及浸沒控制系統的要求較為精密，難度較大。干式干式&浸沒式光刻對比浸沒式光刻對比浸沒式光刻結構示意圖浸沒式光刻結構示意圖Movable stage00002.4 2.4 雙工作臺系統雙工作臺系統數據來源：ArF浸沒光刻雙工件臺運動模型研究，華卓精科招股說明書，平安證券研究所2121 雙工作臺由兩套運動系統和兩個工

35、位組成，與單工作臺相比，生產效率得到大幅提升。雙工作臺由兩套運動系統和兩個工位組成，與單工作臺相比，生產效率得到大幅提升。工作時，兩個運動系統分別承載一片晶圓，其中一個運動系統位于測量工位，對晶圓進行上下片和預對準操作，另一個運動系統處于曝光工位，對晶圓進行加工操作，工作完成后，兩個運動系統互換位置，循環使用。該模式下，晶圓裝卸、測量和曝光等工序可并行進行，生產效率大幅提升。ASMLASML在雙工作臺光刻機方面成熟且領先。在雙工作臺光刻機方面成熟且領先。2000年，ASML首次將雙工作臺（TWINSCAN）平臺推向市場；2008年，TWINSCAN平臺的速度、精度明顯提升，通過材料創新以及新型

36、的磁懸浮系統，可實現高達5g的加速度，且使用的傳感器精度達到60pm，晶圓位置的測量頻率達到20000次/s。TWINSCANTWINSCAN雙工作臺光刻機運行流程圖雙工作臺光刻機運行流程圖華卓精科光刻機雙工作臺產品圖華卓精科光刻機雙工作臺產品圖雙工作臺光刻機動力學模型雙工作臺光刻機動力學模型目錄目錄C CO N T E N T SO N T E N T S二、光刻機：四大核心子系統，現代工業集大成者二、光刻機：四大核心子系統，現代工業集大成者一、光刻工藝：半導體產業鏈核心，決定制程水平一、光刻工藝：半導體產業鏈核心，決定制程水平三、光刻產業：壟斷性強，國產突破是唯一選項三、光刻產業：壟斷性強

37、，國產突破是唯一選項四、投資建議與風險提示四、投資建議與風險提示2 22 23 3 光刻機市場基本被光刻機市場基本被ASML/Nikon/CanonASML/Nikon/Canon所壟斷所壟斷2323 半導體光刻機市場呈現強壟斷性特征，ASML、Nikon、Canon是全球半導體光刻機產業三大龍頭，占據絕大部分市場份額，根據各公司官網數據，2023年ASML、Nikon、Canon半導體用光刻機銷售量分別為449臺、45臺、187臺，合計681臺。按技術別劃分，目前半導體光刻機市場主要由i-line、KrF、ArFdry、ArFi、EUV組成，ASML在EUV領域處于絕對壟斷地位，2023年銷

38、售53臺，在ArFi、ArF、KrF領域占據主導地位，2023年分別銷售125臺、32臺、184臺；Nikon 2023年除EUV之外的均有銷售，高端ArFi銷售9臺，僅次于ASML；Canon則聚焦中低端領域，2023年i-line銷售131臺，市占率第一。050100150200250300i-lineKrFArFdryArFiEUVASMLNikonCanonASMLNikonCanonASML/Nikon/CanonASML/Nikon/Canon光刻機銷售量情況光刻機銷售量情況20232023年年(臺）臺）各類型光刻機的銷售分布情況各類型光刻機的銷售分布情況20232023年（臺）年

39、（臺）數據來源：各公司官網，平安證券研究所3.1 ASML|3.1 ASML|全球最領先的光刻設備巨頭全球最領先的光刻設備巨頭2424 ASMLASML是全球最先進的光刻機廠商是全球最先進的光刻機廠商，自自19841984年成立以來年成立以來，經過經過4040年的發展年的發展，目前已成長為全球領先的光刻機龍頭目前已成長為全球領先的光刻機龍頭。ASML發展歷程中的重要節點總結如下：1）1990年左右，推出突破性平臺PAS5500，為ASML帶來盈利所需的關鍵客戶；2）2001年，推出TWINSCAN系統，生產效率大幅提升；3）2003年，推出第一臺浸沒式光刻機TWINSCAN AT 1150i；

40、4）2010年，交付第一臺EUV設備(NXE:3100)；5）2023年，交付第一臺High-NA EUV設備。ASMLASML發展歷程發展歷程數據來源：ASML官網，平安證券研究所ASML成立(飛利浦和ASMI成立)，推出PAS2000系統19841986PAS2500系統推向市場，與蔡司蔡司建立合作伙伴關系推出突破性平臺PAS5500，贏得關鍵客戶青睞上市19951990199020002000推出TWINSCANTWINSCAN系統；收購硅谷光刻集團20012003TWINSCAN AT：1150i亮相，是第一臺浸沒式浸沒式設備2007TWINSCAN XT：1900i亮相，數值孔徑1.

41、35,業界最高；收購BRION出貨第一臺EUVEUV原型機（NXE:3100）2013收購收購CymerCymer；推出第二代EUV（NXE:3300）2015推出第三代EUV系統（NXE:3350）2016收購HMI2018收購Mapper實現第100臺EUV系統出貨2023首臺High-NA EUV交付201020202020201020103.1 ASML|3.1 ASML|擁有豐富且領先的擁有豐富且領先的DUV&EUVDUV&EUV產品線產品線2525 作為全球最頂尖的光刻機廠商，ASML擁有DUV&EUVDUV&EUV、干式干式&浸沒式浸沒式等全系列光刻設備，執全球半導體產業之牛耳，

42、很大程度上影響全球半導體產業的進步，其光刻技術及產品均處于全球領先地位。ASML在浸沒式光刻機領域全球領先，NXT:2100i設備分辨率為38nm,產率為295wph;此外，ASML在EUV光刻機領域是絕對的壟斷者，全球僅ASML一家公司實現了EUV設備的批量交付，其NXE:3600D EUV設備分辨率達到13nm，且最新的High-NA EUV設備也已交付客戶。數據來源：ASML官網，平安證券研究所TWINSCANNXT:1470光源：ArF193nm;分辨率：57nm；產率300wph；0.93NA。TWINSCANXT:1460K光源：ArF193nm;分辨率：65nm；產率205wph

43、；0.93NA。TWINSCANXT:1060K光源：KrF248nm;分辨率：80nm；產率205wph；0.93NA。TWINSCANNXT:870光源：KrF248nm;分辨率：110nm；產率330wph；0.80NA。TWINSCANXT:860N光源：KrF248nm;分辨率：110nm；產率260wph；0.80NA。TWINSCANXT:860M光源：KrF248nm;分辨率：110nm；產率240wph；0.80NA。TWINSCANXT:400L光源：365nm;分辨率：350nm；產率230wph；0.65NA。TWINSCANNXE:3600D光源：13.5nm;分辨率

44、：13nm；產率160wph30mJ/cm2；0.33NA。TWINSCANNXE:3400C光源：13.5nm;分辨率：13nm；產率170wph20mJ/cm2；0.33NA。TWINSCANNXT:2100i光源：ArF193nm;分辨率：38nm；產率295wph；1.35NA。TWINSCANNXT:2050i光源：ArF193nm;分辨率：38nm；產率295wph；1.35NA。TWINSCANNXT:2000i光源：ArF193nm;分辨率：38nm；產率275wph；1.35NA。TWINSCANNXT:1980i光源：ArF193nm;分辨率：38nm；產率275wph；1

45、.35NA。干式浸沒式DUVDUVEUVEUVASMLASML產品矩陣產品矩陣3.1 ASML|3.1 ASML|業績呈現穩定增長趨勢業績呈現穩定增長趨勢2626 伴隨全球半導體產業的快速發展，近年ASML在收入、利潤方面總體呈現穩定增長的趨勢：2018-2023年，公司收入從109.44億歐元增長到275.59億歐元，期間CAGR為20.29%，歸母凈利潤從25.92億歐元增長到78.39億歐元，期間CAGR為24.78%。從光刻機出貨量來看，2018-2023年ASML光刻機（含i-line、KrF、ArF、ArFi、EUV）銷售量從224臺增長到449臺，其中，最高端的EUV光刻機從18

46、臺增長到53臺，增速較快，牢牢占據高端光刻市場。數據來源：iFind，ASML歷年年報，平安證券研究所05010015020025030020182019202020212022202302040608010020182019202020212022202320%25%30%35%40%45%50%55%60%2015201620172018201920202021202220230100200300400500201820192020202120222023I-lineKrFArF DryArFiEUVASMLASML歷年收入情況（億歐元）歷年收入情況（億歐元）ASMLASML歷年毛利率情況

47、（歷年毛利率情況（%）ASMLASML歷年歸母凈利潤情況（億歐歷年歸母凈利潤情況（億歐元）元）ASMLASML歷年光刻機銷售結構情況（臺）歷年光刻機銷售結構情況（臺）3.1 ASML|3.1 ASML|重視產業鏈協同助力其取得巨大成功重視產業鏈協同助力其取得巨大成功2727 光刻設備是一項巨大的精密系統工程，需要全球頂尖的產業鏈資源協同完成，共同構成完整的產業鏈生態。ASML重視產業生態建設，通過多種方式與上下游產業鏈公司建立了密切關系，為其在光刻設備領域取得巨大成功奠定了基礎。1986年ASML與光學鏡頭龍頭蔡司建立了合作伙伴關系，2001年收購硅谷光刻集團，2013年收購激光光源龍頭Cym

48、er，2016年收購HMI，2018年收購Mapper；此外，ASML與下游芯片代工巨頭關系密切，于2012年獲得Intel、臺積電、三星的投資，作為其CCIP項目的一部分共同推動EUV設備的開發。數據來源：ASML官網，ASML年報，平安證券研究所ASMLASML產業鏈生態產業鏈生態下游下游上游上游CymerCymer蔡司蔡司硅谷光刻集團硅谷光刻集團HMIHMIMapperMapperIntelIntel三星三星臺積電臺積電3.1 ASML|20243.1 ASML|2024年中國市場出口許可將失效年中國市場出口許可將失效2828 2024年ASML將無法取得對中國市場的出口許可，影響包括高

49、端浸沒式光刻設備（2000i及以上）的出口，且部分中國Fab廠無法獲得1970i以及1980i浸沒式光刻設備，ASML預計受到影響的范圍大約占2023年中國系統收入的10%-15%。此外，公司認為，中國市場的中低端產品和成熟制程的需求較為穩定。數據來源：ASML官網，平安證券研究所ASMLASML官網聲明官網聲明3.2 Nikon|3.2 Nikon|高端光刻設備僅次于高端光刻設備僅次于ASMLASML2929 Nikon是全球三大光刻設備廠商之一，在i-line、KrF、ArF光刻機方面有較為全面的布局，其中，Nikon在高端浸沒式ArF光刻機方面僅次于ASML，分辨率可達38nm，頗具市場

50、競爭力。從市場表現來看，根據公司官網信息，2023年公司光刻機銷售總量為45臺，其中，浸沒式ArF光刻機銷售量為9臺，僅次于ASML，干式ArF光刻機銷售量為10臺，KrF、i-line光刻機銷售量分別為2臺、24臺。數據來源：Nikon歷年年報，Nikon官網，平安證券研究所NikonNikon近年精密機械業務收入（億日元）近年精密機械業務收入（億日元）NikonNikon光刻機銷售情況光刻機銷售情況20232023年（臺）年（臺）050010001500200025003000FY2019/3FY2020/3FY2021/3FY2022/3FY2023/3051015202530i-lin

51、eKrFArFArF浸沒產品類型產品類型ArFArFKrFKrFi i-lineline產品型號NSR-S635E（浸沒式）NSR-S625E（浸沒式）NSR-S322FNSR-S220DNSR-SF155NSR-2205iL1光源ArF 193nmArF 193nmArF 193nmKrF 248nm365nm365nm分辨率38nm38nm65nm110nm280nm350nmNA1.351.350.920.820.620.45產率275wph280wph230wph230wph200wph-NikonNikon光刻設備產品線及性能光刻設備產品線及性能3.3 Canon|3.3 Canon

52、|中低端光刻設備表現優異中低端光刻設備表現優異3030 Canon在光刻機領域切入時間較早，1970年便發售了日本首臺半導體光刻機PPC-1，至今已有50余年，1975年Canon發售的FPA-141F光刻機在世界上首次實現了1um以下的曝光，在光刻機的發展歷程中發揮了舉足輕重的作用。目前，Canon的光刻機陣容包括i-line光刻機和KrF光刻機產品線，主要針對中低端市場,其FPA-6300ES6a型號可實現90nm分辨率；根據公司官網，2023年Canon光刻機銷售總量為187臺，其中i-line光刻機銷售131臺，KrF光刻機銷售56臺。數據來源：iFind，Canon官網，平安證券研究

53、所CanonCanon光刻設備業務歷年收入情況（億日元）光刻設備業務歷年收入情況（億日元）CanonCanon光刻機銷售情況光刻機銷售情況20232023年（臺）年（臺）CanonCanon光刻設備產品線及性能光刻設備產品線及性能020406080100120140i-lineKrF050010001500200025002015201620172018201920202021產品類型產品類型KrFKrFi i-lineline產品型號FPA-6300ES6aFPA-6300ESWFPA-3030EX6FPA-5550iZ2FPA-5550iXFPA-3030iWa光源KrF 248nmKrF

54、 248nmKrF 248nm365nm365nm365nm分辨率90nm130nm150nm350nm500nm0.8umNA0.86-0.500.45-0.700.65-0.500.57-0.450.37-0.280.24-0.16產率200wph-Overlay5nm9nm25nmSMO18nm,MMO25nm50nm100nm3.4 3.4 上海微電子上海微電子|國產光刻機之光國產光刻機之光3131 上海微電子是國內半導體前道光刻設備的領航者，自成立以來多次承擔光刻機相關的國家重大科技專項，包括浸沒式光刻機、90nm光刻機等，很大程度上代表國產光刻機領域的先進水平。上海微電子的光刻機可

55、用于IC前道（SSX600）、先進封裝（SSB500）、LED&MEMS（SSB300）等領域，其中，SSX600系列光刻機可滿足IC前道制造90nm、110nm、280nm關鍵層和非關鍵層的光刻工藝需求，可用于8寸線或12寸線的大規模工業生產，是目前上海微電子產品線中較具代表性的先進產品型號。數據來源：上海微電子官網，平安證券研究所上海微電子發展歷程上海微電子發展歷程上海微電子泛半導體領域光刻機產品上海微電子泛半導體領域光刻機產品SSX600系列SSB500系列SSB300系列SSB500SSB520SSB545SSB300SSA60020022008十五光刻機重大科技專項通過國家科技部組織

56、驗收。2012SSB500系列先進封裝光刻機首次實現海外銷售。公司首臺暨國內首臺前道掃描光刻機交付用戶。2017公司承擔的02專項“浸沒光刻機關鍵技術預研項目”通過國家正式驗收、“90nm光刻機樣機研制”任務通過了02專項實施管理辦公室組織的專家組現場測試。201890nm光刻機項目通過正式驗收。20162006光刻機產品注冊商標獲批。2009首臺先進封裝光刻機產品SSB500/10A交付用戶。至今公司成立3.5 3.5 炬光科技炬光科技|勻化器產品應用于光刻機勻化器產品應用于光刻機3232 炬光科技是國內領先的激光元器件公司。炬光科技是國內領先的激光元器件公司。公司圍繞“產生光子”+“調控光

57、子”+“光子技術應用解決方案”的產品業務戰略，重點布局汽車應用、泛半導體制程、醫療健康三大應用方向；2023年，炬光科技收購微納光學元器件公司SMO，全球布局進一步完善，強強聯合有望實現1+12的效果。公司光刻機用光場勻化器為世界頂級企業供貨。公司光刻機用光場勻化器為世界頂級企業供貨。公司的光場勻化器基于光場勻化核心技術，能夠實現對激光光束的高度勻化，以滿足光刻機等高端應用需求，產品應用于國內主要光刻機研發項目和樣機中，并供應給世界頂級光學公司，最終應用于全球高端光刻機生產商的核心設備。2022年公司光刻用光場勻化器銷售額超過2000萬元，同比增長超過90%。數據來源：炬光科技年報，iFind

58、，平安證券研究所炬光科技業務范圍及在產業鏈中的位置炬光科技業務范圍及在產業鏈中的位置炬光科技近年業績情況（億元）炬光科技近年業績情況（億元）可用于可用于光刻機光刻機-2-1012345620192020202120222023前三季度營收（億元）凈利潤（億元）3.6 3.6 茂萊光學茂萊光學|掌握“光刻機曝光物鏡超精密光學元件加工”核心技術掌握“光刻機曝光物鏡超精密光學元件加工”核心技術3333 茂萊光學是國內領先的精密光學綜合解決方案提供商，專注于精密光學器件、光學鏡頭和光學系統的研發、設計、制造及銷售，其研發的精密光學器件已應用于國產光刻機中，為光刻機國產化提供了重要支撐。根據公司招股書根

59、據公司招股書，公司已掌握公司已掌握“光刻機曝光物鏡超精密光學元件加工光刻機曝光物鏡超精密光學元件加工”核心技術核心技術。采用該核心技術研制的透鏡元件在DUV深紫外波段具備低吸收、高透過率的特點，可實現更優的像質，獲得更細的線寬；基于該核心技術，公司生產的光刻機曝光物鏡用光學器件最大口徑可達直徑300mm，突破常規透鏡尺寸和精度的指標要求，面形精度可達到小于30nm，且在軟材料CaF2上也可達到上述面形指標，可以滿足KrF、ArF、I線光刻機曝光物鏡系統的應用需求。數據來源：茂萊光學招股說明書，平安證券研究所茂萊光學產品在光刻中的應用茂萊光學產品在光刻中的應用茂萊光學近年在光刻機應用領域的營收情

60、況（萬元）茂萊光學近年在光刻機應用領域的營收情況（萬元）產品名稱產品名稱產品圖示產品圖示產品介紹產品介紹應用領域應用領域半導體DUV光學透鏡該產品選用高純度石英、CaF2材料，經由高質量拋光、半導體紫外光譜段鍍膜后可實現高面型與表面光潔度，口徑在100mm-300mm，達到深紫外波段要求。光刻機光學系統照明、曝光模塊，是保證光刻機高成像質量的關鍵組件。顯微物鏡系列該產品主要功能為顯微成像，倍率涵蓋2X-30X，齊焦距離45、60、95mm，工作波長覆360nm1100nm，在20X物鏡系列中分辨率可 達 到 335nm，視 場1.25mm。該產品目前主要應用于基因測序顯微系統和半導體檢測系統，

61、保證測序和光刻設備的檢測精度。01002003004005006007008009002019202020212022H13.7 3.7 晶方科技晶方科技|ASML|ASML是其子公司是其子公司AnteryonAnteryon的重要客戶的重要客戶3434 晶方科技擁有傳感器封測和微型光學器件兩大業務。晶方科技擁有傳感器封測和微型光學器件兩大業務。公司是專業的封測服務提供商，封裝產品包括圖像傳感器芯片、生物身份識別芯片、MEMS芯片等，應用范圍涵蓋手機、安防、身份識別、汽車電子、3D傳感等；公司微型光學器件業務主要通過并購及業務技術整合等方式加以拓展。2022年，公司芯片封裝收入為8.57億元，

62、光學器件收入為2.39億元。全球光刻機龍頭全球光刻機龍頭ASMLASML是晶方科技子公司是晶方科技子公司AnteryonAnteryon最主要的客戶之一。最主要的客戶之一。根據公司公告及投資者互動平臺信息，2019年，晶方光電完成對荷蘭Anteryon公司的并購，后者擁有混合鏡頭、晶圓級微型光學器件工藝技術設計及量產能力，全球光刻機龍頭ASML是其最主要客戶之一。數據來源：晶方光電官網，iFind，平安證券研究所晶方光電產品線晶方光電產品線晶方科技近年營收組成情況（億晶方科技近年營收組成情況（億元）元）024681012141620182019202020212022芯片封裝光學器件設計收入其

63、他鏡頭鏡頭Lens ArrayFree Form LensesAspheric Non-Rotation Symmetric LensesAspheric Lenses激光模組激光模組Line LasersPoint Lasers光學鏡和濾光鏡光學鏡和濾光鏡Optical Mirrors And Filters光機電一體化光機電一體化Tuneable Optical FilterSpectroscopy Modules3.8 3.8 福晶科技福晶科技|全球最大的全球最大的LBOLBO、BBOBBO晶體生產企業晶體生產企業3535 福晶科技是全球知名的LBO晶體、BBO晶體、Nd:YVO4晶體、

64、磁光晶體、精密及超精密光學元件、聲光及電光器件的龍頭廠商，實控人為福建物構所，主要業務為晶體元器件、精密光學元件和光器件等產品的研發、制造和銷售。根據福晶科技2022年年報，公司是全球規模最大的LBO、BBO晶體及其元器件的生產企業，市場占有率全球第一，其中LBO晶體器件被國家工信部和中國工業經濟聯合會評為“制造業單項冠軍產品（2019年-2021年）。公司晶體核心產品總體處于行業領先地位。數據來源：福晶科技年報，iFind，平安證券研究所福晶科技主要產品及其用途福晶科技主要產品及其用途福晶科技近年業績情況（億福晶科技近年業績情況（億元）元）類別類別產品產品圖示圖示用途用途晶體非線性光學晶體、

65、激光晶體、雙折射晶體、磁光晶體、聲光及電光晶體、閃爍晶體等作為固體激光器的工作物質、非線性頻率轉換、磁光材料、電光材料等精密光學元件非球面透鏡、球面透鏡、柱面透鏡、反射鏡、窗口片、棱鏡、波片、偏振鏡、分光鏡、光柵等應用于激光器諧振腔、準直聚焦、光路傳輸、光束整形、偏振轉換、分光合束等激光器件磁光器件、聲光器件、電光器件、驅動器、光開關、光學鏡頭(掃描場鏡、擴束鏡）、光纖傳輸器件等光纖與固體激光器的聲光調制器、電光調制器、Q開關、隔離器等0123456789201820192020202120222023前三季度收入（億元）利潤（億元）3.9 3.9 科益虹源科益虹源|準分子激光器打破國外壟斷準

66、分子激光器打破國外壟斷3636 北京科益虹源光電技術有限公司成立于2016年，股東包括中科院微電子所、亦莊國投、哈勃科技、國科科儀等，是國家02專項“準分子激光技術”成果的產業化載體。根據芯智訊公眾號信息，2018年3月，科益虹源自主設計開發的國內首臺高能準分子激光器順利出貨，打破了國外廠商的長期壟斷，成為國內第一家、世界第三家具備193nm ArF準分子激光技術研究和產品化的公司。數據來源：芯智訊公眾號，儀器信息網，平安證券研究所科益虹源產品線科益虹源產品線ArF干式DUV準分子激光器半導體光刻機用汞燈產品（代理）KrF DUV 準分子激光器固體檢測光源3.10 3.10 華卓精科華卓精科|

67、上海微電子的雙工作臺系統供應商上海微電子的雙工作臺系統供應商3737 華卓精科是國內光刻機雙工作臺領域的領先者，其業務核心為光刻機雙工作臺，與清華大學合作緊密，已經取得技術突破，并推出DWS系列產品，是光刻機產業鏈國產化的重要一環。華卓精科承擔多項“02專項”項目，積累了豐富的技術和專利，是上海微電子的雙工作臺供應商。華卓精科深度參與“02專項”，承擔了“IC裝備高端零部件集成制造工藝研究與生產制造”項目、“浸沒式光刻機雙工件臺產品研制與能力建設”項目和“浸沒式光刻機雙工件臺平面光柵位置測量系統研發”項目等3項“02專項”重大科研項目，與國內光刻機龍頭廠商上海微電子保持良好的合作關系，并成為其

68、光刻機雙工件臺的供應商，是光刻機及其部件國產化技術攻關的重要推動者。數據來源：華卓精科招股說明書（申報稿），平安證券研究所華卓精科技術及產品研發的演變過程華卓精科技術及產品研發的演變過程產品系列產品系列產品圖示產品圖示產品特性產品特性技術參數技術參數DWS系列采用磁懸浮平面電電機驅動，多軸激光干涉位移測量。用于I-line、KrF和 ArF干式光刻機，產率150片/小時。運動平均偏差：4.5nm運動標準偏差：7nm最大速度：1.1m/s最大加速度：2.4gDWSi系列采用磁懸浮平面電機驅動，平面光柵干涉位移測量。用于ArFi光刻機，產率150片/小時。運動平均偏差：2.5nm運動標 準偏差：5

69、nm最 大 速 度：1.5m/s最大加速度：3.2g華卓精科光刻機雙工作臺產品華卓精科光刻機雙工作臺產品目錄目錄C CO N T E N T SO N T E N T S二、光刻機：四大核心子系統，現代工業集大成者二、光刻機：四大核心子系統，現代工業集大成者一、光刻工藝：半導體產業鏈核心，決定制程水平一、光刻工藝：半導體產業鏈核心，決定制程水平三、光刻產業：壟斷性強，國產突破是唯一選項三、光刻產業：壟斷性強，國產突破是唯一選項四、投資建議與風險提示四、投資建議與風險提示3 38 84.1 4.1 投資建議投資建議3939光刻是半導體核心工藝光刻是半導體核心工藝，開發難度大開發難度大，性能指標要

70、求高性能指標要求高。光刻機是半導體制造的核心設備，其性能直接決定了芯片的工藝水平，開發難度大，價值量高，市場規?？捎^，目前市場主流光刻設備有i-line、KrF、ArF、ArFi、EUV五大類；分辨率、套刻精度、產率是光刻機的核心指標，其中，分辨率直接決定制程，極致的分辨率水平是光刻機產業不懈的追求，是光刻機最重要的指標，而套刻精度影響良率，產率影響光刻機的產能及經濟性，此外，多重曝光技術可在光刻機分辨率不變的情況下進一步提高芯片制程，應用較為廣泛。光刻機是現代工業的集大成者光刻機是現代工業的集大成者，核心為光源核心為光源/照明照明/投影投影/雙工作臺四大子系統雙工作臺四大子系統。1）光源系統

71、經歷了高壓汞燈DUVEUV的發展歷程，為追求更極致的分辨率，光源波長需要不斷縮短，光源的演進歷程很大程度上代表了光刻機的發展歷程，DUV、EUV光刻機便是以光源命名的，其中DUV光源是準分子激光器，EUV光則是高能激光轟擊金屬錫滴產生；2）照明系統是對光進行擴束、傳輸、整形、勻化、準直、匯聚后照射至掩膜，DUV采用反射式光路，EUV采用折射式光路；3）投影系統是將掩膜圖形按一定比例投射至晶圓，浸沒式投影可增加光刻機NA值，進一步提升光刻機分辨率；4）雙工作臺系統主要作用為提高產能，改善光刻機的經濟性。光刻機產業呈現強壟斷特性光刻機產業呈現強壟斷特性，國產突破是唯一選擇國產突破是唯一選擇。ASM

72、L、Nikon、Canon是全球光刻機產業三大龍頭，占據絕大部分市場份額，其中ASML在高端浸沒式DUV及EUV方面絕對領先，Nikon在浸沒式DUV方面也有少量出貨，Canon則聚焦中低端領域。國內來看，上海微電子是領航者，在“02專項”支持以及產業鏈公司的共同努力下，國產光刻機產業鏈不斷完善：科益虹源已實現準分子激光光源的出貨，炬光科技的光刻機用勻化器取得規?？捎^的營收，茂萊光學已掌握“光刻機曝光物鏡超精密光學元件加工”核心技術且其精密光學器件已應用于國產光刻機中，華卓精科則在雙工作臺方面取得突破。在當前海外對華制裁的背景下，光刻機是被限制的重點，國產化是唯一選擇，亟待突破。投資建議：投資

73、建議：光刻機是半導體產業的核心設備，直接決定芯片制程的先進程度，重要性不言而喻，在全球半導體產業持續擴張的趨勢下，光刻機市場規模長期可觀；此外，光刻機開發難度大，產業壟斷性強，是海外對華半導體制裁的重災區，直接影響國內半導體產業先進制程的發展，因此光刻機自主突破的重要性尤為凸顯，光刻機國產產業鏈頗具潛力，建議關注炬光科技、茂萊光學、晶方科技、福晶科技、波長光電、騰景科技等。4.2 4.2 風險提示風險提示4040（1 1）國內技術產品開發不及預期的風險國內技術產品開發不及預期的風險。光刻機是極為精密的設備，開發難度大，若國內產業鏈進展緩慢，將直接影響國內半導體產業的發展。（2 2）海外制裁加劇

74、的風險海外制裁加劇的風險。光刻機是半導體產業的核心設備，是海外制裁的重點，產業鏈遍布全球，若海外對華半導體制裁進一步加劇，可能對國內光刻機產業鏈帶來不利影響。（3 3）下游需求不及預期的風險下游需求不及預期的風險。半導體是光刻機的主要應用領域，若半導體產業的擴產節奏放緩，可能影響光刻設備的市場空間以及國內產業鏈的良性循環。平安證券研究所電子信息團隊平安證券研究所電子信息團隊分析師/研究助理郵箱資格類型資格編號付強FUQIANG投資咨詢S1060520070001閆磊YANLEI 投資咨詢S1060517070006徐勇XUYONG 投資咨詢S1060519090004徐碧云XUBIYUN 投資

75、咨詢S1060523070002陳福棟CHENFUDONG 一般證券從業資格S1060122100007郭冠君GUOGUANJUN一般證券從業資格S1060122050053股票投資評級股票投資評級:強烈推薦（預計6個月內，股價表現強于滬深300指數20%以上）推薦（預計6個月內，股價表現強于滬深300指數10%至20%之間）中性（預計6個月內，股價表現相對滬深300指數在10%之間）回避（預計6個月內，股價表現弱于滬深300指數10%以上）行業投資評級行業投資評級:強于大市（預計6個月內，行業指數表現強于滬深300指數5%以上）中性（預計6個月內，行業指數表現相對滬深300指數在5%之間）弱

76、于大市（預計6個月內，行業指數表現弱于滬深300指數5%以上）公司聲明及風險提示：公司聲明及風險提示：負責撰寫此報告的分析師（一人或多人）就本研究報告確認：本人具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格。本公司研究報告是針對與公司簽署服務協議的簽約客戶的專屬研究產品，為該類客戶進行投資決策時提供輔助和參考，雙方對權利與義務均有嚴格約定。本公司研究報告僅提供給上述特定客戶，并不面向公眾發布。未經書面授權刊載或者轉發的，本公司將采取維權措施追究其侵權責任。證券市場是一個風險無時不在的市場。您在進行證券交易時存在贏利的可能，也存在虧損的風險。請您務必對此有清醒的認識，認真考慮是否進行證券交易。市場

77、有風險，投資需謹慎。免責條款：免責條款：此報告旨為發給平安證券股份有限公司（以下簡稱“平安證券”）的特定客戶及其他專業人士。未經平安證券事先書面明文批準，不得更改或以任何方式傳送、復印或派發此報告的材料、內容及其復印本予任何其他人。此報告所載資料的來源及觀點的出處皆被平安證券認為可靠，但平安證券不能擔保其準確性或完整性，報告中的信息或所表達觀點不構成所述證券買賣的出價或詢價，報告內容僅供參考。平安證券不對因使用此報告的材料而引致的損失而負上任何責任，除非法律法規有明確規定?？蛻舨⒉荒軆H依靠此報告而取代行使獨立判斷。平安證券可發出其它與本報告所載資料不一致及有不同結論的報告。本報告及該等報告反映

78、編寫分析員的不同設想、見解及分析方法。報告所載資料、意見及推測僅反映分析員于發出此報告日期當日的判斷，可隨時更改。此報告所指的證券價格、價值及收入可跌可升。為免生疑問，此報告所載觀點并不代表平安證券的立場。平安證券在法律許可的情況下可能參與此報告所提及的發行商的投資銀行業務或投資其發行的證券。平安證券股份有限公司2020版權所有。保留一切權利。4141股票投資評級股票投資評級:強烈推薦（預計6個月內，股價表現強于市場表現20%以上）推薦（預計6個月內，股價表現強于市場表現10%至20%之間）中性（預計6個月內，股價表現相對市場表現10%之間）回避（預計6個月內，股價表現弱于市場表現10%以上）

79、行業投資評級行業投資評級:強于大市（預計6個月內，行業指數表現強于市場表現5%以上）中性（預計6個月內，行業指數表現相對市場表現在5%之間）弱于大市（預計6個月內，行業指數表現弱于市場表現5%以上）公司聲明及風險提示：公司聲明及風險提示：負責撰寫此報告的分析師（一人或多人）就本研究報告確認：本人具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格。平安證券股份有限公司具備證券投資咨詢業務資格。本公司研究報告是針對與公司簽署服務協議的簽約客戶的專屬研究產品，為該類客戶進行投資決策時提供輔助和參考，雙方對權利與義務均有嚴格約定。本公司研究報告僅提供給上述特定客戶，并不面向公眾發布。未經書面授權刊載或者轉發

80、的，本公司將采取維權措施追究其侵權責任。證券市場是一個風險無時不在的市場。您在進行證券交易時存在贏利的可能，也存在虧損的風險。請您務必對此有清醒的認識，認真考慮是否進行證券交易。市場有風險，投資需謹慎。免責條款：免責條款：此報告旨為發給平安證券股份有限公司（以下簡稱“平安證券”）的特定客戶及其他專業人士。未經平安證券事先書面明文批準，不得更改或以任何方式傳送、復印或派發此報告的材料、內容及其復印本予任何其他人。此報告所載資料的來源及觀點的出處皆被平安證券認為可靠，但平安證券不能擔保其準確性或完整性，報告中的信息或所表達觀點不構成所述證券買賣的出價或詢價，報告內容僅供參考。平安證券不對因使用此報告的材料而引致的損失而負上任何責任，除非法律法規有明確規定?？蛻舨⒉荒軆H依靠此報告而取代行使獨立判斷。平安證券可發出其它與本報告所載資料不一致及有不同結論的報告。本報告及該等報告反映編寫分析員的不同設想、見解及分析方法。報告所載資料、意見及推測僅反映分析員于發出此報告日期當日的判斷，可隨時更改。此報告所指的證券價格、價值及收入可跌可升。為免生疑問，此報告所載觀點并不代表平安證券的立場。平安證券在法律許可的情況下可能參與此報告所提及的發行商的投資銀行業務或投資其發行的證券。平安證券股份有限公司2024版權所有。保留一切權利。