《半導體行業深度報告（十一）：光刻機國產設備發展任重道遠零組件企業或將長期受益-240912（37頁）.pdf》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《半導體行業深度報告（十一）：光刻機國產設備發展任重道遠零組件企業或將長期受益-240912（37頁）.pdf（37頁珍藏版）》請在三個皮匠報告上搜索。

1、行業研究行業研究 行業深度行業深度 電子電子 證券研究報告證券研究報告 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 Table_Reportdate 2024年年09月月12日日 table_invest 標配標配 Table_NewTitle 光刻機光刻機：國產設備發展：國產設備發展任重道遠，任重道遠，零組零組件企業或將長期受益件企業或將長期受益 半導體行業深度報告（十一）Table_Authors 證券分析師證券分析師 方霽 S0630523060001 table_stockTrend table_product 相關研究相關研究 1.AI大模型風起云涌，半

2、導體與光模塊長期受益半導體行業深度報告（十）2.歷周期模擬芯片穩中維良，拓新域國內廠商辟土開疆半導體行業深度報告（九）3.存儲市場復蘇在即，模組廠商曙光再現半導體行業深度報告（八）4.5G助推射頻前端高速發展，國內廠商產品升級扶搖直上半導體行業深度報告（七）5.刻蝕機：技術追趕步履不停，國產替代空間充裕半導體行業深度報告（六）table_main 投資要點：投資要點：光刻技術光刻技術經過不斷地技術經過不斷地技術迭代已經達到了以浸沒式、多重曝光技術為主的先進光刻技術環迭代已經達到了以浸沒式、多重曝光技術為主的先進光刻技術環節，芯片的制程技術達到了節，芯片的制程技術達到了3nm以下以下。光刻是半導

3、體生產過程中最重要的步驟之一，典型的光刻工藝流程包括8個步驟，分別是底膜準備、涂膠、軟烘、對準曝光、曝光后烘、顯影、堅膜、顯影檢測。在光刻機的發展歷史中，光刻技術經歷了接觸/接近式光刻機、掃描投影光刻機、步進重復式光刻機到現在的步進掃描光刻機的發展歷程，現階段主流技術為步進掃描光刻機，其余技術基本已經被淘汰了。主流的光刻機均采用浸沒系統、可編程光照、畸變修正、熱效應修正、對準與表面測量等高難度技術。光刻機可通過多重曝光來提高光刻精度，但是當制程節點達到3nm以下時，EUV光刻機則成為了必需的設備。光刻機重要結構包括光源系統、光學鏡頭、工作臺，其中光源系統是決定光刻機技術迭代的關鍵系統，光源技術

4、迭代經歷了g-line、i-line、KrF、ArF、EUV技術，光刻精度也從800nm逐步提升至3nm。全球光刻機規模在全球光刻機規模在2023年約為年約為271億美元，億美元，ASML、Nikon、Canon這這3家公司幾乎壟斷全家公司幾乎壟斷全球光刻機供應。球光刻機供應。2023年全球光刻機總規模高達271.3億美元，預計2024年或將增長到315億美元，長期來看光刻機需求有量價齊升的邏輯，市場規模有望保持增長趨勢。光刻機的價值量隨著制程不斷降低呈現指數級別上漲，未來3nm-1nm制程的光刻機價值量或將超過10億元。2022年三家公司共出貨551臺光刻機，其中ASML生產了345臺光刻機

5、，占比63%。如果拆分不同類別的光刻機占比來看，在EUV領域，ASML具有絕對話語權，占有100%份額，ASML官網數據，2023年各類光刻機均價為EUV（17386萬歐元）、ArFi（7196萬歐元）、ArFdry（2742萬歐元）、KrF（1192萬歐元）、l-ine（399萬歐元）。目前光刻機國產化率僅為目前光刻機國產化率僅為2.5%，整機技術與海外差距較大，短期，整機技術與海外差距較大，短期5-10年內一方面重點發展年內一方面重點發展90、28nm光刻機的研發量產較為關鍵，一方面重點布局國內半導體零組件發展。光刻機的研發量產較為關鍵，一方面重點布局國內半導體零組件發展。根據中國國際招標

6、網信息，半導體設備招標中，刻蝕、沉積等核心設備的國產化率獲得了較大的提升，核心在于技術上我國相關企業已經逐步追趕上海外企業；但光刻機作為核心設備，國產化率不足3%，核心原因在于零組件供應與整機技術與海外差距較大，這樣的技術發展需要長達5-10年甚至更久遠時間才能逐步突破。我國2023年進口光刻機數量高達225臺，進口金額高達87.54億美元，進口金額創下歷史新高，預計3-5年內我國光刻機主要依賴進口。一臺先進的光刻機高達10萬個零部件，整體來看我國半導體零組件的國產化率非常低，盡管在各個賽道均有相關的國有企業在不斷發展，距離海外企業依然有較大的差距，同時也預示著國內零組件企業公司有較大的發展機

7、遇。建議關注光刻機以及光刻機零部件賽道建議關注光刻機以及光刻機零部件賽道優質企業優質企業。在海外不斷修改半導體貿易規則的外部環境下，我國半導體產業要發展進步，光刻機不可或缺，光刻技術壁壘極高，長期不斷積累才能構建企業長期核心競爭力，國產光刻機整機與零組件企業已經逐步形成一定規模，在自主可控勢在必行的長期形勢下，國產企業有望迎來較大市場機遇。建議關注：光刻機整機龍頭廠商上海微電子上海微電子（未上市）（未上市）、金屬工藝件/結構件廠商富創精密、富創精密、光學鏡頭領先廠商茂萊光學、茂萊光學、半導體潔凈領域核心廠商美?？萍?、美?？萍?、光學晶體龍頭福晶科技、福晶科技、半導體管閥生產商新萊應材。新萊應材。

8、風險提示：風險提示：1）光刻機研發進度）光刻機研發進度不及不及預期的風險；預期的風險；2）下游需求復蘇不及預期的風險；）下游需求復蘇不及預期的風險；3）國際貿易國際貿易規則規則變更變更的風險。的風險。-36%-28%-19%-11%-2%6%15%23-0923-1224-0324-06申萬行業指數:電子(0727)滬深300證券研究報告證券研究報告 2/37 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 正文目錄正文目錄 1.光刻技術經過歷史多次迭代光刻技術經過歷史多次迭代.5 1.1.光刻工藝對芯片結構與性能影響極大.5 1.2.光刻工藝中不同

9、曝光方式的技術迭代.6 1.3.瑞利公式指引光刻機技術不斷突破.10 2.光刻機關鍵系統分析光刻機關鍵系統分析.13 2.1.光刻機的光源系統的發光原理.13 2.2.光學鏡頭助力光刻機精準成像.15 2.3.工作臺是提高產能精確對準的關鍵系統.18 3.光刻機供應幾乎被海外三家企業壟斷光刻機供應幾乎被海外三家企業壟斷.20 3.1.ASML 占據全球 6 成以上光刻機供應.20 3.2.國產光刻機發展任重道遠.21 4.公司介紹公司介紹.24 4.1.上海微電子.24 4.2.富創精密.25 4.3.茂萊光學.27 4.4.福晶科技.29 4.5.美?？萍?31 4.6.新萊應材.33 5.

10、風險提示風險提示.36 uYgZwPqQxOdXeU9PcM6MmOmMmOsOeRqQuNfQnMrN8OmMxOvPpOmOMYrMwO證券研究報告證券研究報告 3/37 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 圖表目錄圖表目錄 圖 1 摩爾定律下單芯片的晶體管數目指數增長.5 圖 2 Intel 芯片不同時期下產品及規劃.5 圖 3 光刻的基本原理.6 圖 4 光刻環節的一般工藝流程.6 圖 5 接觸或接近式及投影式光刻技術原理圖.7 圖 6 掃描光刻機原理一.7 圖 7 曝光視場與掃描視場對比.7 圖 8 步進重復光刻技術中曝光場的分

11、布.8 圖 9 步進重復光刻技術中豎向截面圖.8 圖 10 步進重復光刻技術中曝光場的分布.8 圖 11 步進重復光刻技術中豎向截面圖.8 圖 12 雙重曝光光刻技術示意圖.9 圖 13 多重曝光中的套刻誤差示意圖一.9 圖 14 多重曝光中套刻誤差示意圖二.9 圖 15 瑞利公式引領光刻機技術不斷進步.10 圖 16 光刻工藝的光源變化.11 圖 17 光刻機的光源波長與制程迭代.11 圖 18 數值孔徑不斷提高后光發生折射返回.12 圖 19 ASML 先進光刻機型號信息一覽.12 圖 20 光刻機主要組成部分.13 圖 21 高壓汞燈結構圖.13 圖 22 高壓汞燈線路圖.13 圖 23

12、 DUV 光源產生原理以及光譜分布.14 圖 24 常見的 DUV 光刻機型號.14 圖 25 EUV 光刻機光的來源.15 圖 26 CO2 激光器中的受激混合氣體發出紅光.15 圖 27 曝光系統包括照明系統以及投影物鏡系統.15 圖 28 波像差為實際波面與理想波面的光程差.16 圖 29 非球面透鏡減少物鏡系統復雜度.16 圖 30 通過局部加熱鏡片避免像差.17 圖 31 某個 EUV 全反射鏡片示意圖.17 圖 32 晶圓傳送模組.18 圖 33 雙工作臺系統模組.18 圖 34 對準系統示意圖.19 圖 35 對準系統流程圖.19 圖 36 2022 年 ASML/Nikon/C

13、anon 光刻機出售比例.20 圖 37 2022 年 ASML/Nikon/Canon 各類機臺出貨量（臺）.20 圖 38 ASML2023 不同種類光刻機銷售金額占比.20 圖 39 ASML2023 不同種類光刻機出貨量占比（臺）.20 圖 40 ASML 不同終端用途對應的光刻機銷售額（億歐元）.21 圖 41 全球光刻機歷年總規模及預測.21 圖 42 2015 至 2023 中國光刻機進口臺數及金額變化.22 圖 43 2022 與 2023 年 ASML 出售地區占比.22 圖 44 半導體設備零組件成本占比及國產化率.23 圖 45 上海微電子發展歷程.24 圖 46 上海微

14、電子光刻機系列產品圖.24 證券研究報告證券研究報告 4/37 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 圖 47 富創精密發展歷程.25 圖 48 2019-2024H1 富創精密營收及增速（億元，%）.25 圖 49 2019-2024H1 富創精密利潤端情況（億元，%）.25 圖 50 2018-2024H1 富創精密毛利率與凈利率情況（%）.26 圖 51 2018-2024H1 富創精密費用率情況（%）.26 圖 52 2018-2024H1 富創精密營收結構（億元）.26 圖 53 2023 年富創精密業務占比情況（%）.26 圖

15、54 茂萊光學發展歷程.27 圖 55 2018-2024H1 茂萊光學營收及增速（億元，%）.28 圖 56 2018-2024H1 茂萊光學利潤端情況（億元，%）.28 圖 57 2018-2024H1 茂萊光學毛利率與凈利率情況（%）.28 圖 58 2018-2024H1 茂萊光學費用率情況（%）.28 圖 59 2019-2024H1 茂萊光學營收結構（億元）.29 圖 60 2023 年茂萊光學業務占比情況（%）.29 圖 61 公司 2024H1 產品下游應用及主要客戶.29 圖 62 2024H1 公司產品在下游市場分布.29 圖 63 福晶科技發展歷程.30 圖 64 201

16、8-2024H1 福晶科技營收及增速.30 圖 65 2018-2024H1 福晶科技歸母凈利潤及增速.30 圖 66 2018-2022 年福晶科技毛利率與凈利率情況（%）.31 圖 67 2018-2022 年福晶科技費用率情況（%）.31 圖 68 2019-2024H1 福晶科技營收結構（億元）.31 圖 69 2023 年福晶科技業務占比情況（%）.31 圖 70 美?？萍及l展歷程.32 圖 71 2018-2024H1 美?？萍紶I收及增速（億元，%）.32 圖 72 2018-2024H1 美?？萍祭麧櫠饲闆r（億元，%）.32 圖 73 2018-2024H1 美?？萍济逝c凈利

17、率情況（%）.33 圖 74 2018-2024H1 美?？萍假M用率情況（%）.33 圖 75 2019-2023 年美?？萍紶I收結構（億元）.33 圖 76 2023 年美?？萍紭I務占比情況（%）.33 圖 77 新萊應材發展歷程.34 圖 78 2018-2024H1 新萊應材營收及增速（億元，%）.34 圖 79 2018-2024H1 新萊應材利潤端情況（億元，%）.34 圖 80 2018-2024H1 新萊應材毛利率與凈利率情況（%）.35 圖 81 2018-2024H1 新萊應材費用率情況（%）.35 圖 82 2018-2024H1 新萊應材營收結構（億元）.35 圖 83

18、2023 年新萊應材業務占比情況（%）.35 表 1 相同制程不同類型光刻機所需工藝.10 證券研究報告證券研究報告 5/37 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 1.光刻技術光刻技術經過歷史多次迭代經過歷史多次迭代 1.1.光刻光刻工藝對芯片結構與性能影響極大工藝對芯片結構與性能影響極大（1）光刻）光刻是決定集成電路線寬大小的關鍵環節，是決定集成電路線寬大小的關鍵環節，是決定芯片性能最關鍵的工藝是決定芯片性能最關鍵的工藝之一之一。英特爾創始人之一的戈登摩爾提出的著名的摩爾定律，即是當價格不變時，芯片容納的晶體管數大約每 18 個月到 2

19、4 個月翻倍。單位面積芯片上的晶體管數量越多，相對來說對信息的加工處理速度更快、處理信息更多，整體芯片的性能就更好。Intel 最早的 4004 處理器上有 2300 個晶體管，而在 1993 年推出的奔騰處理器已經有 310 萬個晶體管了，到了 2000年時奔騰四處理器上有 1.25 億個晶體管，又經歷了大約兩次摩爾定律周期到了 2005 年，酷睿 2 芯片已經可以容納 4.1 億個晶體管了，比較先進的酷睿 i7 處理器容納晶體管數已達到18.6 億顆粒。要在幾平方厘米大小的芯片上完成如此復雜的排列，芯片制程與結構改進就非常關鍵。其一，改進工藝結制程可以通過提高精度來以更小的尺寸制造電路和相

20、關原件，并且讓其具有更高的密度，在同樣的單位面積里擁有更多的元器件數量，同時具有更好的可靠性。其二，改進設計結構可以使相同精度水平下設計出的芯片具有更好的性能，更低功耗。但是無論是哪種改變，都需要以光刻機為核心的半導體設備進行支持，所以光刻是整個芯片制造過程中最關鍵的工藝之一，而光刻機又是光刻工藝環節中的核心設備。圖圖1 摩爾定律摩爾定律下單芯片的晶體管數目指數增長下單芯片的晶體管數目指數增長 圖圖2 Intel 芯片芯片不同時期下產品不同時期下產品及規劃及規劃 資料來源：電子技術設計，東海證券研究所 資料來源：通信世界網，東海證券研究所 （2）光刻機工作原理類似膠片照相機，）光刻機工作原理類

21、似膠片照相機，均是均是通過光線穿透將電路圖形在晶圓表面成像通過光線穿透將電路圖形在晶圓表面成像，但光刻機的精密度遠遠高于照相機但光刻機的精密度遠遠高于照相機。光刻機將光源射出的高能鐳射光穿過掩膜版，縮圖透鏡將掩膜版的電路圖縮小很多倍后，將圖形集成在即將曝光的晶圓片上。我們可以將光刻機類比照相機，被拍攝的物體等同于光刻過程中的襯底，聚光鏡就是單反鏡頭，而底片就是預涂光涂層的晶圓。但光刻機的精密度遠遠超過照相機的精度，光刻機需要將電路線寬縮小到目前的 5/3nm 的大小。這樣的技術需要非常龐大的機器來完成，一個光刻機中需要集成數萬個零組件，集中了全球的頂級光學、機械、電子等各項專業技術。證券研究報

22、告證券研究報告 6/37 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 圖圖3 光刻的基本原理光刻的基本原理 資料來源：CSDN，東海證券研究所 （3）典型的光刻工藝流程）典型的光刻工藝流程一般一般包括包括 8 個步驟，分別是底膜準備、涂膠、軟烘、對準曝個步驟，分別是底膜準備、涂膠、軟烘、對準曝光、曝光后烘、顯影、堅膜、顯影檢測光、曝光后烘、顯影、堅膜、顯影檢測；光刻過程中，量測設備、涂膠顯影設備與光刻機配光刻過程中，量測設備、涂膠顯影設備與光刻機配合運行合運行。底膜準備：對原始的硅片進行清洗、脫水，并向其涂抹增粘劑。涂膠：對晶圓表面按照指定的厚度

23、和均勻性涂抹光刻膠，同時將邊緣和多余的光刻膠清洗掉。軟烘：去除光刻膠里的溶劑，增加粘合性。對準曝光：將掩膜版和晶圓對準后進行光照曝光。曝光后烘：通過適度的溫度來激發光刻膠，使部分光刻膠能夠更好的溶于顯影液，提高顯影的分辨率。顯影：向已經曝光的晶圓涂抹顯影液，使光刻膠上被照射過的區域溶解，形成電路圖型。堅膜：通過烘焙進一步的去除殘留的光刻膠溶液，同時提高光刻膠的粘性。顯影檢測：檢查晶圓上顯影后的團是否符合要求，如果不符合要求則需要重復進行光刻步驟。在光刻過程中，量測設備、涂膠顯影設備與光刻機配合運行，涂膠顯影設備在光刻過程中負責光刻膠的涂抹、烘烤，顯影液的噴涂清洗等功能，涂膠顯影設備的功能和設備

24、質量直接影響到光刻工藝整體的良率。量測設備主要對光刻后的電路圖形進行套刻誤差以及關鍵尺寸的測量，如果出現誤差過大的情況則需要重新進行光刻步驟，確保生產出來的芯片不存在圖案缺陷，同時將錯誤信息反饋給光刻系統以用來改善相關工藝。圖圖4 光刻光刻環節的一般環節的一般工藝流程工藝流程 資料來源：光刻機結構及工作原理詳解華中科技大學，東海證券研究所 1.2.光刻工藝光刻工藝中不同曝光方式中不同曝光方式的的技術迭代技術迭代（1）接觸式與接近式光刻機是最早的方式，接觸式與接近式光刻機是最早的方式，這樣的工藝尺寸在這樣的工藝尺寸在m 級別級別。1）上世紀 60年代接觸式光刻機誕生，它的掩膜版直接與光刻膠層接觸

25、，是最簡單的光刻設備，目前依然有小批量的產品制造和實驗室研究，主要應用于 5m 以上的工藝。這種光刻機掩膜版上的圖形與曝光產生的圖像基本是一比一的關系，一次性可以曝光整個襯底。由于未通過透鏡對光進行處理，所以極大地減少了光的衍射效應；但是在接觸過程中，襯底與掩膜版之間的光證券研究報告證券研究報告 7/37 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 刻膠直接接觸，導致極其容易產生污染，降低了產品的良率同時也減少了掩膜版的壽命，所以引進了接近式光刻機。2）與接觸式光刻機相比，接近式光刻機為了避免掩膜版與光刻膠直接接觸產生污染，所以在掩膜版和光刻膠中

26、間填充了氮氣的間隙。掩膜版漂浮在氮氣上方，由于掩膜版與光刻膠距離越遠，光越分散，所以在接近式光刻機里。最小分辨率尺寸是與間隙成正比的，間隙越小，最小分辨率尺寸就越小，也就是分辨率越高。通常情況，掩膜版與光刻膠的最小間隙控制在 2m 到 3m 之間。圖圖5 接觸接觸或或接近式接近式及投影式光刻及投影式光刻技術原理圖技術原理圖 資料來源：汶顥股份，東海證券研究所 （2）掃描投影式光刻機利用物鏡系統將整個掩膜圖形投影到晶圓上。）掃描投影式光刻機利用物鏡系統將整個掩膜圖形投影到晶圓上。由于接觸式光刻機以及接近式光刻機基本都是直接通過光照射掩膜版使其成像在晶圓上，沒有經過透鏡縮小的光源極大的限制了光刻機

27、的光刻精度，所以投影式光刻機也就應運而生了。投影式光刻機利用光學成像原理在掩膜版和光刻膠之間采用了具有縮小倍率的成像物鏡，突破了之前的衍射限制，同時增加了掩膜版的使用壽命，有效的提高了分辨率。世界首臺掃描投影式光刻機，采用了汞燈光源，分辨率為 2m。在工作過程中，掃描臺上的硅片與掩膜版同時移動，汞燈發出的光線將掩膜版的圖案投影在光刻膠上。圖圖6 掃描光刻機原理一掃描光刻機原理一 圖圖7 曝光視場與掃描視場對比曝光視場與掃描視場對比 資料來源：光刻機結構及工作原理詳解，東海證券研究所 資料來源：光刻機結構及工作原理詳解，東海證券研究所 證券研究報告證券研究報告 8/37 請務必仔細閱讀正文后的所

28、有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度（3）步進重復光刻機在光刻過程中，掩模版固定，晶圓完成單次曝光后步進到下一位）步進重復光刻機在光刻過程中，掩模版固定，晶圓完成單次曝光后步進到下一位置。置。步進重復光刻機不需要掩膜臺和晶圓反向掃描，結構相對簡單，成本較低性能穩定。除此之外，其采用了 2222mm 的典型靜態曝光視場(FOV)和縮小比為 5:1 或 4:1 的光學投影物鏡，將掩模版上的圖形光刻到晶圓上，也就意味著同樣精度的掩膜版和同樣波長的光源通過縮小倍率的透鏡可以實現更高的精度。目前重復光刻機仍廣泛應用于非關鍵層以及封裝等領域，主要采用 g 線和 i 線光源。圖

29、圖8 步進步進重復重復光刻光刻技術中曝光場的分布技術中曝光場的分布 圖圖9 步進步進重復重復光刻光刻技術中豎向截面圖技術中豎向截面圖 資料來源：薩科微半導體官網，東海證券研究所 資料來源：薩科微半導體官網，東海證券研究所（4）步進掃描式光刻機為現在主流光刻設備步進掃描式光刻機為現在主流光刻設備。單場曝光采用了動態掃描方式，掩膜版相對襯底晶圓同步完成掃描運動。在完成了當前的曝光后，晶圓由工作臺承載到下一個掃描場位置，繼續進行重復曝光。重復步進掃描曝光多次以后，直至整個晶圓曝光完畢。步進掃描光刻機的物鏡倍率通常為 4 比 1，也就是掩膜版圖形尺寸是晶圓圖形尺寸的 4 倍，所以掩膜臺掃描的速度也是工

30、作臺移動速度的 4 倍。在采用了動態掃描以后，曝光精度、強度以及曝光的均勻性均有大幅提升。對于傳統的硅基底工藝，從 0.18m 開始便采用可步進掃描光刻?，F階段 7nm 以下的極紫外光刻機也采用的步進掃描式光刻。圖圖10 步進重復光刻技術中曝光場的分布步進重復光刻技術中曝光場的分布 圖圖11 步進重復光刻技術中豎向截面圖步進重復光刻技術中豎向截面圖 資料來源：薩科微半導體官網，東海證券研究所 資料來源：薩科微半導體官網，東海證券研究所 證券研究報告證券研究報告 9/37 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度（5）多重曝光）多重曝光技術技術在

31、不改變光源波長的情況下提高分辨率水平。在不改變光源波長的情況下提高分辨率水平。隨著光源波長的不斷減小，對于光源精度的要求也就越高，同時在光源上投入研究的邊際效應越來越低，使得單純通過光源提高光刻機的分辨率陷入瓶頸，于是各大晶圓廠引入了多重模板工藝。多重模板工藝存在多個細分類，雙重曝光在 28nm 節點首先啟用用于改善圖形質量。除此之外，曝光-固化-曝光-刻蝕（LFLE）、雙重光刻（LELE）、三重光刻（LELELE），自對準多重圖形（SAMP）技術也在 14/16nm-7nm 工藝節點發揮了重要作用。圖圖12 雙重曝光光刻技術示意圖雙重曝光光刻技術示意圖 資料來源：中國物理協會期刊，東海證券研

32、究所 （6）在多重曝光技術中，最重要的是套刻精度。）在多重曝光技術中，最重要的是套刻精度。多重曝光意味著每一次曝光在晶圓片上的位置必須高度的一致，否則曝光后的電路結構就會出現錯誤，兩次曝光位置的偏移程度成為套刻精度的重要指標。因此，隨著曝光次數的不斷增加，工藝成本也隨之激增，同時光刻機的生產效率、良品率、耗電量都會受到影響，于是帶來成本的激增，給先進制程產業化生產帶來了一定的阻礙并一定程度上降低了效益。所以在對芯片性能沒有極高要求的領域，采用多重曝光工藝具有比較高的性價比，同時也能比較穩定地完成相關需求。圖圖13 多重曝光中的套刻誤差示意圖一多重曝光中的套刻誤差示意圖一 圖圖14 多重曝光中套

33、刻誤差示意圖二多重曝光中套刻誤差示意圖二 資料來源：中國科學院半導體研究所，東海證券研究所 資料來源：國家知識產權局，東海證券研究所 （7）針對）針對 5nm 以下的制程節點，以下的制程節點，EUV 光刻機則成為了必需設備。光刻機則成為了必需設備。因為當工藝節點達到了 7nm 以下以后就必須使用自對準四重曝光（或大于四重）圖形，此技術存在大量相關技術難題。首先自對準多重圖形必須有大量重復的配套流程，包括但不僅限于刻蝕、薄膜沉積等步驟，工藝復雜度大幅提升。同時多重曝光所采用的 193nm 光源本身也存在分辨率極限，不能滿足 5nm 以下的制程需求。所以現階段頂尖制程所需要的設備仍是以高分辨率光源

34、為突破口的 EUV 光刻機。證券研究報告證券研究報告 10/37 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 表表1 相同制程不同類型光刻機所需工藝相同制程不同類型光刻機所需工藝 Node（nm）MP（nm）DUV 工藝工藝 EUV 工藝工藝 DUV 誤差程度誤差程度 14 60 LELE SE 低 10 50 LELE SE 低 7 40 LELE+LELE cut SE+SE cut 較高 5 30 LELE(SADP)+LE4 cut LELE+LELE cut 高 3 24 LELE(SADP)+LE4 cut LELE+LELE cut

35、 高 資料來源：CSDN，東海證券研究所 1.3.瑞利公式指引光刻機技術不斷突破瑞利公式指引光刻機技術不斷突破（1）瑞利公式指引光刻機技術不斷突破。）瑞利公式指引光刻機技術不斷突破。高端的工藝制程具有更小的線寬以及更高的曝光分辨率，這就需要提到極其重要的瑞利公式：R=K/Na，K 為工藝因子常數，其理論極限值是 0.25，為光源波長，Na 為物鏡的孔徑數值。光刻機可以通過提高工藝水平（縮小 K 值），縮小光源波長，提高數值孔徑的方式來提高分辨率水平。圖圖15 瑞利公式引領光刻機技術不斷進步瑞利公式引領光刻機技術不斷進步 資料來源：ASML 年報，東海證券研究所 （2）縮小光源波長可以提高分辨率

36、。）縮小光源波長可以提高分辨率。光刻機光源共經歷五代產品發展：第一代光線為g-line，屬于可見光源，最開始應用于接觸/接近式光刻機，光源波長為 436nm 對應 800-250nm 的工藝；第二代為 i-line，屬于紫外光源，波長為 365nm；第三代為 KrF 工藝，此光源屬于深紫外光源，也就是我們耳熟能詳的 DUV 光源，其采用了 248nm 的 KrF 光源，對應了 180-130nm 的工藝；第四代是 ArF 光源，同屬于 DUV 光源，波長為 193nm，分為干式光刻機和浸沒式光刻機，浸沒式光刻機通過在物鏡鏡頭和晶圓之間增加去離子水增大折射率來提高光刻精度。第五代就是最新的極紫外

37、光科技，也就是我們常說的 EUV 光刻機，采用 13.5nm 的 EUV 光源，對應 7-3nm 的工藝。證券研究報告證券研究報告 11/37 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 圖圖16 光刻工藝的光源變化光刻工藝的光源變化 資料來源：薩科微半導體公司官網，東海證券研究所 （3）隨著光源系統的不斷隨著光源系統的不斷向更短波長迭代，光刻工藝的芯片制程也在不斷降低向更短波長迭代，光刻工藝的芯片制程也在不斷降低。如下圖所示，光源系統是決定光刻機迭代的主要因素，隨著不同光源系統的升級，對應的光波波長不斷減小，同時光刻的制程也在不斷降低，最新的

38、EUV 光源是能夠光刻 3nm 芯片的先進技術。圖圖17 光刻機的光源波長與制程迭代光刻機的光源波長與制程迭代 光刻機迭代 光源 波長（nm)類型 制程（nm）第一代 g-line 436 接觸式/接近式 800-250 第二代 i-line 365 接觸式/接近式 800-250 第三代 KrF 248 掃描投影式 180-130 第四代 ArF 193 步進投影式 130-65 浸沒步進式 45-22 第五代 EUV 13.5 極紫外線 22-3 資料來源：ASML，OFweek 產業研究院，東海證券研究所 （4）光源迭代遭遇瓶頸，提高）光源迭代遭遇瓶頸，提高 NA（數值孔徑）（數值孔徑）

39、為當前研發重點。為當前研發重點。=，所以提高數值孔徑可以通過兩個方法實現：1）增加投影物鏡的直徑，使更多的衍射光被收集并聚焦在晶圓表面，從而提高數值孔徑。但在干式光刻機中，當光從投影物鏡射出時，由玻璃介質進入空氣介質，會產生折射效應，射出投影物鏡的光角度會產生變化，最終在晶圓表面聚焦成像。當縮小線寬，為了仍可收到 1 階衍射光而加大投影物鏡的直徑時，從投影物鏡內聚焦的光角度也會愈來愈大，再經過折射效應，射出投影物鏡的光角度會愈來愈接近水平。最后，由于角度太大加上折射效應，投影物鏡內的光產生全反射而返回物鏡內，無法成像，該方法失效；2）使用浸沒式光刻在投影物鏡和晶圓間加水，從而增大介質折射率（1

40、93nm波長激光中，空氣=1，水=1.44，玻璃1.5），實現等效波長為 193/1.44=134nm。這就是浸沒式光刻機的理論由來。證券研究報告證券研究報告 12/37 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 圖圖18 數值孔徑不斷提高數值孔徑不斷提高后光發生折射返回后光發生折射返回 資料來源：薩科微半導體公司官網，東海證券研究所 （5）光刻機在光刻機在 ASML 技術發展下不斷迭代，最小分辨率也在不斷地減小，從而推動整技術發展下不斷迭代，最小分辨率也在不斷地減小，從而推動整個全球先進制程工藝的發展與進步。個全球先進制程工藝的發展與進步。如

41、下圖所示是 ASML 部分先進制程光刻機型號以及關鍵信息總結，光刻機的核心指標是光源，不同光源波長下分辨率呈現較大差別。此外，數值孔徑越大，同一個光源下的精度相對更高。制程越高，單位時間晶圓產量在減少，工藝技術越先進，精確度越高，生產過程更加復雜，因此單位時間產量相對更低?？傮w上說，光刻機在瑞利公式的指引下不斷進步發展，為全球半導體先進工藝發展不斷做出貢獻。圖圖19 ASML 先進光刻機型號信息一覽先進光刻機型號信息一覽 光源 光刻機型號 推出年份 WPH 最小制程 數值孔徑NA 套刻精度MMO 分辨率 DUV ArF dry XT1250 2018 250 90nm 0.85 6nm 300

42、 65nm 0.93 4nm 57nm ArFimmersion NXT1950 2013 190 28nm 1.35 5.5nm 38nm ArFimmersion NXT1970 2015 250 16/14nm 1.35 3.5nm 38nm ArFimmersion NXT1980 2016 275 14-7nm 1.35 2.5nm 38nm ArFimmersion NXT2000 2018 275 7nm 1.35 2nm 38nm ArFimmersion NXT2050 2020 295 7-5nm 1.35 1.5nm 38nm EUV NXT3400B 2017 125

43、7nm 0.33 2nm 13nm NXT3401C 2019 170 7-5nm 0.33 1.5nm 13nm NXT3402D 2022 160 5-3nm 0.33 1.1nm 13nm EUVHigh-NA EXE 5200 2025 待定 2nm-A14 0.55 待定 7nm EUVHyper-NA 待定 待定 待定 A10 0.7-0.75 待定 待定 注：1、WPH：每小時晶圓片產量。2、數值孔徑：衡量光學系統能夠收集的光的角度范圍，同類光刻機中數值越大精度越高。3、套刻精度：光刻過程中，當前層與前一層圖形之間的對準精度。資料來源：快科技，東海證券研究所 證券研究報告證券研究

44、報告 13/37 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 2.光刻機光刻機關鍵關鍵系統系統分析分析 2.1.光刻機的光刻機的光源系統光源系統的發光原理的發光原理（1 1）光刻機組成中最重要）光刻機組成中最重要的的是是照明系統、投影物鏡系統和工件臺系統照明系統、投影物鏡系統和工件臺系統，光刻機光刻機集中了集中了目前電子、光學、精密器械和控制領域最尖端的知識。目前電子、光學、精密器械和控制領域最尖端的知識。其主要由照明、投影物鏡、工件臺、掩膜臺、對準與測量、傳輸等系統組成。除此之外還有光刻計算和掩膜優化為光刻機提供相關支持。圖圖20 光刻機主要組

45、成部分光刻機主要組成部分 資料來源：ASML 官網，東海證券研究所 （2）最開始最開始 365nm 及以上波長的光刻機使用的光源是高壓汞燈作為光源及以上波長的光刻機使用的光源是高壓汞燈作為光源。高壓汞燈可以提供 254nm-579nm 波長的光。通過濾波器的使用，我們可以將高壓汞燈產生的光源分別過濾單獨使用 365nm 的 i-line 光、405nm 的 h-line 光以及 436nm 的 g-line 光。圖圖21 高壓汞燈結構圖高壓汞燈結構圖 圖圖22 高壓汞燈線路圖高壓汞燈線路圖 資料來源：華強電子網，東海證券研究所 資料來源：華強電子網，東海證券研究所 證券研究報告證券研究報告 1

46、4/37 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度（3）KrF 和和 ArF/ArFi 光刻機使用準分子激光器作為光源光刻機使用準分子激光器作為光源，利用激發態的分子不穩定性，利用激發態的分子不穩定性發光，從而得到更短的發光，從而得到更短的 248nm 與與 193nm 的光波長的光波長。其工作原理為氪氣與氬氣等惰性氣體在電場和高壓環境下與氟氣，氯氣等鹵素氣體發生反應生成不穩定的準分子。而激發態的準分子又不斷的分解，釋放出了深紫外的光子，通過這種釋放光子的過程，可以得到 248nm和 193nm 的光源。由于準分子激光是脈沖式，所以其主要關注點

47、為脈沖頻率、輸出功率以及持續時間等。圖圖23 DUV 光源產生原理以及光譜分布光源產生原理以及光譜分布 圖圖24 常見的常見的 DUV 光刻機型號光刻機型號 資料來源：激光制造網，東海證券研究所 資料來源：ASML 官網，東海證券研究所 （4）EUV 光刻機光刻機是是采用采用二氧化碳二氧化碳激發的激發的 LPP 從而產生從而產生 13.5nm 的的光源。光源。EUV 光源主要由主脈沖激光器、預脈沖激光器、光束傳輸系統、錫液滴靶、錫回收器、收集鏡等構成。13.5nm 的 EUV 光源條件極其苛刻，目前的 EUV 光刻機內部零部件高達 10 萬個，復雜程度極其高。首先為了產生波長 193nm 的深

48、紫外光（DUV），只有用 ArF 準分子才能夠被激發的深紫外光。氬（Ar）是惰性氣體，與其他物質幾乎都不發生化學反應，氟（F）元素具有較強的氧化性，是少數與氬（Ar）可以發生化學反應的元素，從而發射出波長較短的光波，ArF 是目前產生 DUV（深紫外線）光源的辦法。EUV 光源波長只有 13.5nm，能夠產生這種波長的方式條件更為苛刻?？茖W實驗發現，產生 EUV 光源的辦法是激光打擊錫金屬，錫金屬被熔化形成直徑只有 20 微米的液滴，并且在真空環境中自由下落，在下落過程中，首先是 193nm 的深紫外光，將錫液滴打成云狀，緊接著用功率高達 20kW 的二氧化碳激光器再次擊打它，就能激發出 EU

49、V，產生 EUV 光源的技術非?？量?，制造與裝配光刻機的難度也非常之大。其一，需要兩次光源準確擊打到正在自由下落的金屬液滴中，激發產生的光轉瞬即逝，因此需要每秒鐘激發約 5 萬次才能產生連續的光源。其二，需要高達 20kW 的二氧化碳激光器，所需電源功率達到了 200kW，這樣高功耗的光所激發的極紫外光的功率大約只有 210W，效率一般只有 5.5%。其三，光刻機的運輸裝配過程較為復雜。EUV 光刻機的大小與公交車類似，整個機器包含 10 萬個部件和 2 公里長的電纜，每臺機器發貨需要 40 個集裝箱、3 架貨機或者 20 輛卡車。其四，EUV 為了精準成像還需要大量的精細化發射鏡。DUV 光

50、刻機的投影物鏡，需要約 29 枚透鏡，近 60 個光學表面，最大直徑達到 80 厘米，500kg 的重量，EUV 所需要用到的鏡子是具有極高精度的鉬/硅反射鏡，每個鏡片依然會對EUV 有 30%的吸收率，而整個反射系統需要 11 枚反射鏡，因此真正用于光刻芯片的光強只剩下 2%。綜合來看，EUV 光刻機的技術條件比 DUV 更為苛刻，體現在光源技術、運輸裝配、獨特反射鏡等多個方面。證券研究報告證券研究報告 15/37 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 圖圖25 EUV 光刻機光的來源光刻機光的來源 圖圖26 CO2 激光器中的受激混合氣

51、體發出紅光激光器中的受激混合氣體發出紅光 資料來源：激光制造網，東海證券研究所 資料來源：激光制造網，東海證券研究所 （5）降低光源系統能耗是光源系統重要的發展方向。）降低光源系統能耗是光源系統重要的發展方向。DUV 光刻機主要通過三種方法降低功耗。1）改善腔體內部件絕緣度。）改善腔體內部件絕緣度。氣體在腔體內部是通過風扇驅動的，降低內部件絕緣度可以降低 19%左右的功耗。2）增強氣體的預電離。）增強氣體的預電離。電極之間有 10mm 左右的間距，如果不事先對氣體做預電離，則氣體很難在電極之間產生穩定持續的放電效果，會極大的增加電極損耗，從而增大光源系統的耗能。3）通過對電極表面進行特殊處理。

52、）通過對電極表面進行特殊處理。激光腔的使用壽命主要受到電極損耗的限制，而電極損耗是由于激光產生脈沖所導致的，因為在放電過程中，鹵素氣體元素會不斷腐蝕金屬電極。所以通過特殊處理的電極有著更好的抗腐蝕性和抗離子濺射能力，直接延長了激光腔的使用壽命，間接的降低了功耗，減少了成本。2.2.光學鏡頭助力光刻機精準成像光學鏡頭助力光刻機精準成像（1）光學鏡片由照明系統與投影物鏡系統組成。）光學鏡片由照明系統與投影物鏡系統組成。高數值孔徑的鏡頭意味著可以吸納更大范圍的光源，也就意味著數值孔徑的高低一定程度上決定了光刻機的分辨率以及套刻精度?，F階段主流光刻機的照明與投影物鏡系統均內置光學調整功能組件，能夠根據

53、掩膜版的圖案結合優化算法，采用最佳的曝光優化方案。光刻機通過照明系統、掩膜版、投影物鏡、光刻計算等步驟的相互配合，實現最佳的光刻方案。光源系統存在于掩膜臺和光源之間，由于不同的掩膜版的最佳照明光場不同，所以需要照明系統調節光場的空間和角度分布、變化不同的照明方式或者控制曝光劑量等方式為不同的掩膜版量身定做，提供最適合的照明光場。圖圖27 曝光系統包括照明系統以及投影物鏡系統曝光系統包括照明系統以及投影物鏡系統 資料來源：光刻機結構及工作原理詳解，東海證券研究所 （2）投影物鏡系統位于掩膜版和晶圓之間，作用是把掩膜版上的電路圖案縮小到）投影物鏡系統位于掩膜版和晶圓之間，作用是把掩膜版上的電路圖案

54、縮小到 1/16后，聚焦成像至預涂光刻膠的晶圓上。后，聚焦成像至預涂光刻膠的晶圓上。正如前文我們所提到的單反相機，投影物鏡就如同單反相機的鏡頭將要拍攝的物體（掩膜版的圖形）聚焦成像到底片（晶圓）上。由于掩膜圖形證券研究報告證券研究報告 16/37 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 的線寬是硅片上的四倍，所以一定程度上降低了掩膜的制造難度、減少了掩膜缺陷對光刻的影響。但是由于光源的波長不斷減小，導致投影物鏡能用的材料種類也越來越少，由于大部分光學材料對于 DUV 波段光源透過率很低，可用材料只有熔爐石英和氟化鈣，世界僅有少數商家能夠提供。

55、單個透鏡由于本身的光學性質會導致圖像出現相差，不同透鏡組合可修正圖像畸變。光刻機作為高端精密光學產品，光學鏡頭無法避免存在一定像差，從而導致圖像發生畸變，這會導致掩膜版上的圖形與實際曝光的圖形有著較大的差異。圖圖28 波像差為實際波面與理想波面的光程差波像差為實際波面與理想波面的光程差 資料來源：光刻機結構及工作原理詳解，東海證券研究所（3）非球面物鏡減少投影物鏡系統復雜度。）非球面物鏡減少投影物鏡系統復雜度。為了實現場曲的矯正，投影物鏡采用的都是“腰肚”式結構。最初系統的結構依次為正組，負組，正組，負組，正組，形成“腰肚”。當 NA 大于 0.75 時，需引入非球面鏡片。一方面，如果采用全球

56、面結構形式，光學元件的孔徑尺寸及體積隨著 NA 的增加急劇增加；另一方面，物鏡投影物鏡 NA 增加，分辨率增強，成像質量要求也進一步提高，采用全球面光學系統，設計復雜度隨之增加。隨著非球面數量的增加，雙腰結構逐漸從“1.5 腰結構”變為“單腰結構”，光學元件數減少。圖圖29 非球面透鏡減少物鏡系統復雜度非球面透鏡減少物鏡系統復雜度 資料來源：光刻機結構及工作原理詳解，東海證券研究所 證券研究報告證券研究報告 17/37 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度（4）投影物鏡通過多種方式修正圖像質量，物鏡投影系統內部擁有許多可動鏡片來協）投影物鏡

57、通過多種方式修正圖像質量，物鏡投影系統內部擁有許多可動鏡片來協助修補相差。助修補相差。這些鏡片可以通過垂直修正、傾斜修正和多向修正等多種修正方法對像差進行補償。投影物鏡系統的光學元件調整機制還可與 SMO、OPC 系統協同運作，減少像差。主要方式為在鏡片附近增加可局部加熱的光學器件，通過控制該元件局部溫度變化改變材料的折射率，實現像差的補償。圖圖30 通過局部加熱鏡片避免像差通過局部加熱鏡片避免像差 資料來源：先進計算光刻袁淼、孫義鈺、李艷秋，東海證券研究所 （5）EUV 光源制造難度大，精度要求高光源制造難度大，精度要求高；EUV 光收集難度大，轉化效率低，耗電量光收集難度大，轉化效率低，耗

58、電量極極高高。極紫外光的波長為 13.5nm，這種波長的光極容易被玻璃材料吸收，所以需要使用反射鏡來代替傳統光刻機內的透鏡，而普通反射鏡由于反射率較低，所以必須使用復式鏡面設計（可將多層反射集中為單一反射）。此外氣體也可能吸收 EUV 光，所以內部必須采用真空環境。由于 EUV 光源極易被玻璃以及空氣吸收，所以內部環境必須真空，同時需要采用反射鏡進行反射傳遞光源。圖圖31 某個某個 EUV 全反射鏡片全反射鏡片示意圖示意圖 資料來源：ASML 官網，東海證券研究所 證券研究報告證券研究報告 18/37 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度

59、2.3.工作臺是提高產能精確對準的關鍵工作臺是提高產能精確對準的關鍵系統系統（1）雙工作臺系統助力光刻機保持超高精度以及長期穩定的工作狀態）雙工作臺系統助力光刻機保持超高精度以及長期穩定的工作狀態，同時提升工作，同時提升工作效率效率。2000 年荷蘭 ASML 發明雙工件臺系統，稱為 TWINSCAN 系統。在雙工件臺系統中，同時進行曝光與測量，效率極大提升。在納來的世界里，晶圓從傳送模組以機械手臂放置到平臺上，每次放置位置的差距都是微米級的（1000 納米)。所以在晶圓爆光之前，必須要先偵測晶圓在平合上的精確位置。雙平臺可以在前一片晶圓曝光的同時，對下一片晶圓進行精準量測，不需要等待。圖圖3

60、2 晶圓傳送模組晶圓傳送模組 資料來源：ASML 官網，東海證券研究所 圖圖33 雙工作臺系統模組雙工作臺系統模組 資料來源：ASML 官網，東海證券研究所 （2）工作臺系統的精密程度一定程度決定了工作臺系統的精密程度一定程度決定了光刻中的套刻精度。光刻中的套刻精度。晶圓與掩膜版設計有特殊對準圖形，只有兩者位于一定范圍內，光學系統才能予以捕捉。原理上來看，工件臺與晶圓均有相關的對準記號，也就是 ATHENA 對準系統，根據對準標記的檢測能夠判斷出位移大小。此外，工作臺上 TIS 傳感器對準系統將掩膜上的 TIS 標記投射到工件臺 TIS 傳感器上，根據感應檢測可以準確計算出位移大小。TIS 傳

61、感器與 ATHENA 對準系統主要依賴光學原理進行，更先進的對準系統采用更多波段的光源，進一步提高對準精度。證券研究報告證券研究報告 19/37 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 圖圖34 對準系統示意圖對準系統示意圖 圖圖35 對準系統流程圖對準系統流程圖 資料來源：君睿技術，東海證券研究所 資料來源：君睿技術，東海證券研究所 （3）光刻膠只有在光刻膠只有在聚焦深度聚焦深度范圍內才能范圍內才能曝光曝光，聚焦范圍限制在幾百納米級別，聚焦范圍限制在幾百納米級別，物鏡與物鏡與工作臺的緊密程度都要控制在納米的級別工作臺的緊密程度都要控制在納米

62、的級別。光刻機對掩膜版曝光時，晶圓需要處于光線的聚焦范圍內，也就是聚焦深度。晶圓需要經過多次的光刻、刻蝕等工藝，一般來說是不平整的，需要對晶圓上幾百納米甚至幾納米的線路范圍進行光刻，需要極其精準的聚焦范圍。除了需要高精密的物鏡之外，工作臺的調整也十分關鍵。一般來說先通過調焦調平傳感器，確定最佳的焦面距離和傾斜量，其次調整工件臺，使晶圓表面待曝光區域位于焦深范圍之內。證券研究報告證券研究報告 20/37 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 3.光刻機光刻機供應幾乎被供應幾乎被海外海外三家企業壟斷三家企業壟斷 3.1.ASML 占據全球占據全

63、球 6 成以上光刻機供應成以上光刻機供應（1）全球光刻機市場主要由）全球光刻機市場主要由 ASML、Canon、Nikon 壟斷，壟斷，2022 年年 ASML 占據全球占據全球光刻機出貨量光刻機出貨量 63%。2022 年三家公司共出貨 551 臺光刻機，其中 ASML 生產了 345 臺光刻機，占比 63%。如果拆分不同類別的光刻機占比來看，在 EUV 領域，ASML 具有絕對話語權，占有 100%分份額，掌握絕對核心技術?，F階段，單臺 EUV 光刻機平均售價已經超過 10 億元人民幣，ASML 公司 2022 年 EUV 光刻機銷售了 40 臺。在 ArF 領域，ASML 占據主要市場份

64、額，Nikon 也有少量出貨。由于 ASML 技術上大幅領先，在 ArF 市場仍占據主要份額，但是 Nikon 后來者居上，致力于在 ArF 領域實現對 ASML 的追趕。在 KrF 以及 i-line 領域，Canon 占據較多份額。Canon 深耕低端領域，在低端領域占據較多份額，隨著低階產品銷量的持續增加，2022 年 Canon 在營收上已經超越了 Nikon。2022 年 Canon 光刻機出貨 176 臺，同比增加 36 臺，其中 i-line 為出貨主要產品，共出貨 125 臺。除此之外Canon 計劃新建光刻機工廠，預計 2025 年投產，產能約為現在的兩倍。未來全球的光刻機市

65、場或將主要由 ASML 與 Cannon 來供應。圖圖36 2022 年年 ASML/Nikon/Canon 光刻機出售比例光刻機出售比例 圖圖37 2022 年年 ASML/Nikon/Canon 各類機臺出貨量各類機臺出貨量（臺）（臺）資料來源：ASML Nikon Canon 公司公告，東海證券研究所 資料來源：ASML Nikon Canon 公司公告，東海證券研究所 （2）從銷售型號來看，）從銷售型號來看，ASML 的的高端高端 EUV、ArFi 光刻機市場規模較大，低端光刻機市場規模較大，低端 KrF 光光刻機和刻機和 i-line 光刻機銷量較高。光刻機銷量較高。ASML2023

66、 年光刻機銷售金額為 219.39 億歐元，2023 年各類光刻機均價為 EUV（17386 萬歐元）、ArFi（7196 萬歐元）、ArFdry（2742 萬歐元）、KrF（1192 萬歐元）、l-Line（399 萬歐元）。圖圖38 ASML2023 不同種類光刻機銷售不同種類光刻機銷售金金額占比額占比 圖圖39 ASML2023 不同種類光刻機出貨量占比不同種類光刻機出貨量占比（臺）（臺）資料來源：ASML2023 財報，東海證券研究所 資料來源：ASML2023 財報，東海證券研究所 證券研究報告證券研究報告 21/37 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說

67、明和聲明 行業深度行業深度（3）邏輯與存儲占據光刻機的大部分應用，應用邏輯芯片的光刻機的占比隨著制程提邏輯與存儲占據光刻機的大部分應用，應用邏輯芯片的光刻機的占比隨著制程提升不斷升高升不斷升高。根據 ASML 的年報，光刻機的應用在邏輯、存儲兩大領域，邏輯芯片制程越高需要的光刻機越高端，目前制程在 5/3nm 的芯片幾乎都是用 EUV 的光刻機。存儲芯片來看，目前的制程在 10-20nm 為主，需要的光刻機以 DUV 為主。未來趨勢看，3nm 到 2nm 技術不斷商業化，對 EUV 光刻機需求量不斷提升，應用邏輯領域的光刻機占比會更高。圖圖40 ASML 不同終端用途對應的光刻機銷售額不同終端

68、用途對應的光刻機銷售額（億歐元）（億歐元）資料來源：ASML 財報，東海證券研究所 3.2.國產光刻機發展國產光刻機發展任重道遠任重道遠（1）2023 年全球光刻機總規模高達年全球光刻機總規模高達 271.3 億美元，億美元，預計預計 2024 年或將增長到年或將增長到 315 億美億美元，長期來看光刻機需求有量價齊升的邏輯，市場規模有望保持增長趨勢元，長期來看光刻機需求有量價齊升的邏輯，市場規模有望保持增長趨勢。光刻機的價值量隨著制程不斷降低呈現指數級別上漲，未來 3nm-1nm 制程的光刻機價值量或將超過 10 億元，高端光刻機的需求量不斷提升；同時，隨著全球晶圓產能不斷新建與改建，全球半

69、導體產能長期不斷增長，長期對光刻機的需求量也在不斷提升。長期看，光刻機具備單價與數量的需求提升，總體需求規?；虿粩嘣鲩L。圖圖41 全球光刻機歷年總規模及預測全球光刻機歷年總規模及預測 資料來源：SEMI，中商產業研究院，東海證券研究所 證券研究報告證券研究報告 22/37 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度（2）目前目前光刻機國產化率僅為光刻機國產化率僅為 2.5%，整機技術與海外差距較大，短期整機技術與海外差距較大，短期 5-10 年內或將年內或將難以追趕難以追趕。半導體設備招標中，刻蝕、沉積等核心設備的國產化率獲得了較大的提升，核心在

70、于技術上我國相關企業已經逐步追趕上海外企業，但光刻機作為核心設備，國產化率不足3%，核心原因在于零組件供應與整機技術與海外差距較大，我們認為這樣的技術發展需要長達 5-10 年甚至更久遠時間才能逐步突破。圖圖42 2015 至至 2023 中國光刻機進口臺數及金額變化中國光刻機進口臺數及金額變化 圖圖43 2022 與與 2023 年年 ASML 出售地區占比出售地區占比 資料來源：中國海關總署，東海證券研究所 資料來源：ASML 財報，東海證券研究所（3）我國）我國 2023 年進口光刻機數量高達年進口光刻機數量高達 225 臺，進口金額高達臺，進口金額高達 87.54 億美元，進口金億美元

71、，進口金額創下歷史新高額創下歷史新高，預計，預計 3-5 年內我國光刻機主要依賴進口年內我國光刻機主要依賴進口。根據 ASML 年報，2023 年中國大陸占據公司銷售額的 29%，相比 2022 年的 14%有較大比例提升，主要原因在于國內晶圓制造廠擔憂美國進一步的高端裝備管制，2023 年有大量的光刻機進口中國大陸，2023 年我國的光刻機進口金額高達 87.54 億美元，創下歷史新高。（4）光刻機核心壁壘之一就是零組件國產化率極低，我國企業處于長期不斷追趕海外光刻機核心壁壘之一就是零組件國產化率極低，我國企業處于長期不斷追趕海外龍頭的發展階段。龍頭的發展階段。光刻機除了本身的整機壁壘極高之

72、外，零部件的供應也十分關鍵，一臺先進的光刻機高達 10 萬個零部件，零組件的供應十分關鍵。如下圖所示，半導體設備的零組件有很多的公用屬性，整體來看我國半導體零組件的國產化率非常低，盡管在各個賽道均有相關的國有企業在不斷發展，距離海外企業依然有較大的差距，同時也預示著國內零組件企業公司有較大的發展機遇。證券研究報告證券研究報告 23/37 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 圖圖44 半導體設備零組件成本占比及國產化率半導體設備零組件成本占比及國產化率 資料來源：富創精密，中商產業研究院，東海證券研究所 證券研究報告證券研究報告 24/37

73、 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 4.公司介紹公司介紹 4.1.上海微電子上海微電子（1）上海微電子以承擔國有光刻機項目開始發展，迄今成為國內極其稀缺的光刻機企上海微電子以承擔國有光刻機項目開始發展，迄今成為國內極其稀缺的光刻機企業之一。業之一。2002 年上海微電子裝備有限公司在張江高科技園區成立，并承擔 863 計劃中的 100納米分辨率 Arf 光刻機項目。2009 年公司首臺先進封裝光刻機 SSB500/10A 成功交付用戶。公司技術經過多年的沉淀和積累在 2016 年產生質的變化，推出用于 IC 前道制造的 600系列光刻機

74、，光刻工藝可以覆蓋 90nm、110nm 以及 280nm，成為中國首家能夠完成光刻機整機制造的廠商，為以后浸沒式光刻機的研發打下了堅實的基礎。圖圖45 上海微電子發展歷程上海微電子發展歷程 資料來源：上海微電子官網，東海證券研究所 （2）作為大陸）作為大陸稀缺稀缺的光刻機整機廠商，上海微電子在整個光刻領域具有完善全面的布的光刻機整機廠商，上海微電子在整個光刻領域具有完善全面的布局。局。公司光刻產品覆蓋了 IC 前道制造光刻、后道封裝光刻、襯底光刻等多個領域，能夠滿足 IC 前道制造 90nm、110nm 以及 280nm 的光刻工藝需求，現階段該設備已經可以適用于8 寸或 12 寸產品的大規

75、模生產。圖圖46 上海微電子光刻機系列產品圖上海微電子光刻機系列產品圖 資料來源：上海微電子官網，東海證券研究所 證券研究報告證券研究報告 25/37 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度（3）公司的公司的 90nm 光刻機批量出貨以及更先進的光刻機光刻機批量出貨以及更先進的光刻機（如（如 28nm）量產是公司未來量產是公司未來發展重點關注要點。發展重點關注要點。上海微電子完成 90nm 光刻機出貨，并加速浸沒式設備研發。2018 年公司承擔的 02 專項“90nm 光刻機樣機研制”通過驗收，對應 90nm SSA600/20 步進掃描投影

76、光刻機實現量產。2017 年公司承擔的 02 專項“浸沒光刻機關鍵技術預研項目”通過驗收，現階段正在加速推進產業化落地。如果浸沒式 DUV 能順利跑通，通過 ArFi+多重曝光或可將國內 IC 制造的國產化能力推進至先進制程，將是里程碑式的邁進。4.2.富創精密富創精密（1）目前目前公司是中國半導體設備零部件領域的頭部企業。公司是中國半導體設備零部件領域的頭部企業。2008 年，沈陽富創精密設備股份有限公司成立，2011 年公司為國際半導體設備龍頭企業提供產品及服務，2013 年公司為國內半導體設備龍頭企業提供產品及服務，2014 年公司承擔國家 02 重大專項之“基于焊接和表面涂覆技術的大型

77、鋁件制造技術開發項目”，2018 年至今公司分別擴張建立了美國研發中心和日本研發中心。公司所生產的設備零部件產品的技術節點從 65nm 升級至 7nm，是全球為數不多的能夠量產應用于 7nm 工藝制程半導體設備的精密零部件制造商。圖圖47 富創精密發展歷程富創精密發展歷程 資料來源：富創精密官網，東海證券研究所 （2）2019 年至年至 2024H1 年營業收入年營業收入與歸母凈利潤實現高速增長與歸母凈利潤實現高速增長。2019-2023 年，公司營業收入由 2.53 億元增長至 20.66 億元，近四年復合增長率為 69.05%；公司歸母凈利潤由2019 年虧損 0.33 億元到 2023

78、年凈利潤 2.46 億元。公司業績高速增長主要原因為國內外半導體市場需求增長，零部件國產化需求拉動，前期預投產能陸續釋放。2024 年 H1 在國際形勢嚴峻而且半導體行業處于周期底部的壓力下，公司業績仍然逆流而上，營業收入繼續高速增長 81.8%，可見公司的內生增長動力十足，長期發展潛力依然較大。圖圖48 2019-2024H1 富創精密營收及增速（億元，富創精密營收及增速（億元，%）圖圖49 2019-2024H1 富創精密利潤端情況（億元，富創精密利潤端情況（億元，%）資料來源：Wind，東海證券研究所 資料來源：Wind，東海證券研究所 證券研究報告證券研究報告 26/37 請務必仔細閱

79、讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度（3）公司毛利率與凈利率相對穩健，研發高投入穩固企業長期核心競爭力公司毛利率與凈利率相對穩健，研發高投入穩固企業長期核心競爭力。公司盈利水平較為穩定，毛利率除 2019 年外均維持在 25%以上，凈利率自 2019 年以后也同樣維持在較高水平，2019 年毛利率與凈利率腰斬的原因為主要有兩點：1）受到行業景氣度波動影響；2）公司于 2019 年預設投產能轉固定資產，當年大幅增加了折舊與攤銷，所以導致毛利率凈利率均受到影響。除此之外，公司積極投入技術研發，增加員工薪酬吸引人才。圖圖50 2018-2024H1 富創精密

80、毛利率與凈利率情況（富創精密毛利率與凈利率情況（%）圖圖51 2018-2024H1 富創精密費用率情況（富創精密費用率情況（%）資料來源：Wind，東海證券研究所 資料來源：Wind，東海證券研究所 （4）公司各類半導體設備零部件業務協同發展公司各類半導體設備零部件業務協同發展，多元化布局助力穩健經營。，多元化布局助力穩健經營。富創精密半導體設備零部件產品涉及結構零部件、模組產品、工藝制品和氣體產品四大分類，并囊括數十種具體產品。其中，工藝零部件直接參與晶圓反應過程，影響晶圓制造的良率；結構零部件在設備中起連接、支撐的作用；氣體產品連接到反應腔，負責輸送半導體氣體；模組產品是將工藝零部件、結

81、構零部件、氣體管道和外購電子標準件/機械標準件進行組裝，形成具備部分半導體設備核心功能產品。從業務收入情況上看，2022 年以前結構零部件是公司收入的主要來源，2022 年占比高達 32%；2023 年后模組產品占據公司的主要收入組成，也是近 2 年來公司業務增長較快的板塊?？偟膩碚f公司各項業務均保持穩定增長態勢，助力公司穩定發展。圖圖52 2018-2024H1 富創精密營收結構（億元）富創精密營收結構（億元）圖圖53 2023 年富創精密業務占比情況（年富創精密業務占比情況（%）資料來源：Wind，東海證券研究所 資料來源：Wind，東海證券研究所 （5）公司）公司未來未來主要關注因素：主

82、要關注因素：1）公司結構、工藝零部件已在高溫擴散、刻蝕、薄膜設備應用于 7nm 制程，關注公司在全球設備龍頭企業的收入進展與長期規劃。2）公司沈陽基地現有產能約 15-20 億元，預計南通工廠 20 億元產能將于 2023-2025 年逐步釋放，北京工廠產能將于 2024-2027 年逐步釋放，至 2027 年公司總產能預計達 60 億元，關注公司各個基地產能的釋放節奏。3）2023 年公司推出股權激勵計劃，業績的目標包括觸發值和目標值兩部分。其中觸發值中對于 2023-2025 年營業收入要求為 20、28、40 億元，復合增長率達證券研究報告證券研究報告 27/37 請務必仔細閱讀正文后的

83、所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 37.3%，對于歸母凈利潤的要求為 2.6、3.6、5.4 億元，復合增長率為 30.0%；目標值中對于 2024-2025 年營業收入要求為 24、36、45 億元，復合增長率達 42.8%，對于歸母凈利潤的要求為 3.2、4.8、6.3 億元，復合增長率為 36.9%。關注公司各個年度增長目標的實現情況，長期股權目標助力公司核心人才與技術的不斷積累。4.3.茂萊光學茂萊光學（1）公司是國內領先精密光學綜合解決方案提供商。）公司是國內領先精密光學綜合解決方案提供商。公司成立于 1999 年，深耕精密光學產業。1999 年至

84、 2005 年味公司成立初期，產品主要為定制類光學器件，主要應用領域為工業測量和生命科學。2005 年至 2011 年，公司將產品線擴大到了光學鏡頭和光學器件，2012 年就已經具備深紫外到遠紅外譜段/非球面/超精密加工/大口徑加工能力，2015 年完全自主研發測量設備。2019 年至今布局自動駕駛、虛擬現實等新興科技領域。截至目前，公司已經具有高精度光學器件制造能力，光學鏡頭及系統的主動調裝能力以及覆蓋紫外到紅外譜段的光學設計能力，產品被廣泛運用于半導體、生命科學、生物識別、VR 等領域。圖圖54 茂萊光學發展歷程茂萊光學發展歷程 資料來源：茂萊光學官網，東海證券研究所 （2）公司業績）公司

85、業績多年來多年來保持高速增長保持高速增長,2024 年由于年由于生命科學與生命科學與 VR/AR 檢測出現較大下檢測出現較大下滑，滑，公司的營收與凈利潤受到短期沖擊公司的營收與凈利潤受到短期沖擊，但半導體與無人駕駛業務均實現較大增長，但半導體與無人駕駛業務均實現較大增長。2023 年公司營業收入達到了 4.58 億元，2018 年-2023 年的 CAGR 達到了 20.01%，這段時間高增長的主要原因為半導體設備、VR 檢測設備、生命科學等新興領域下游市場需求的不斷提升以及新客戶的加速導入。盈利方面，公司 2023 年歸母凈利潤達 0.47 億元。2024H1 來看，主要是受到行業周期下行以

86、及大客戶的去庫存影響，上半年整體業績表現一般，但結構來看半導體與無人駕駛業務依然保持高速增長。證券研究報告證券研究報告 28/37 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 圖圖55 2018-2024H1 茂萊光學營收及增速（億元，茂萊光學營收及增速（億元，%）圖圖56 2018-2024H1 茂萊光學利潤端情況（億元，茂萊光學利潤端情況（億元，%）資料來源：Wind，東海證券研究所 資料來源：Wind，東海證券研究所 （3）毛利率與凈利率）毛利率與凈利率短期短期均出現一定下降趨勢均出現一定下降趨勢，但毛利率的絕對值也依然保持在，但毛利率的絕

87、對值也依然保持在 45%以上的高位。以上的高位。2021-2023 年主營業務毛利率有所下降，主要原因為原材料價格的上漲以及產品結構變化綜合影響，公司毛利率短期有所調整，但長期依然保持較高分位。公司研發費用率維持相對高位，主要原因為公司員工數目一直保持高位，職工薪酬不斷提升；另一方面，公司高度重視研發投入，研發所用材料成本不斷提高，造成研發費用率較高，注重人才培養以及研發投入促進公司在技術領域多點開花。圖圖57 2018-2024H1 茂萊光學毛利率與凈利率情況（茂萊光學毛利率與凈利率情況（%）圖圖58 2018-2024H1 茂萊光學費用率情況（茂萊光學費用率情況（%）資料來源：Wind，東

88、海證券研究所 資料來源：Wind，東海證券研究所 （4）公司公司精密光學元件貢獻精密光學元件貢獻 50%營收營收，光學系統收入占比在不斷提升，光學系統收入占比在不斷提升。公司主營業務為精密光學器件、先進光學系統以及高端光學鏡頭。2023 年精密光學器件、先進光學系統以及高端光學鏡頭營收占比分別為 50%、29%、19%。公司以精密光學元件發家，精密光學元件業務為公司基本盤，自 2018 年以來精密光學元件始終貢獻一半左右的營業收入。光學系統占比在 2019 年的營收占比僅為 14%，但 2023 年營收占比已達到 29%，光學系統收入占比在不斷提升。證券研究報告證券研究報告 29/37 請務必

89、仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 圖圖59 2019-2024H1 茂萊茂萊光學營收結構（億元）光學營收結構（億元）圖圖60 2023 年茂萊光學業務占比情況（年茂萊光學業務占比情況（%）資料來源：Wind，東海證券研究所 資料來源：Wind，東海證券研究所 （5）公司）公司未來未來主要關注因素：主要關注因素：1）公司在曝光物鏡方面已取得實際技術突破，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 PV 小于 30nm，重點關注公司技術突破后下游客戶的采購意愿。2）公司募集資金 4 億元，用于產能擴

90、充和產品研發。其中，2.25 億元用于“高端精密光學產品生產項目”、0.79 億元用于“高端精密光學產業研發項目”、0.96 億元用于補充流動資金。關注建成投產后有望進一步擴大主營業務的生產規模。3）公司已擁有 5 項核心技術，相關專利數達到 112 項。其五項專利技術分別為精密光學鍍膜技術、高面形超光滑拋光技術、高精度光學膠合技術、光學鏡頭及系統設計技術、低應力高精度裝配技術。公司長期核心技術不斷完善，特別是在半導體市場的技術積累不斷累積，關注公司在半導體市場的收入持續高增長。圖圖61 公司公司 2024H1 產品下游應用及主要客戶產品下游應用及主要客戶 圖圖62 2024H1 公司產品在下

91、游市場分布公司產品在下游市場分布 資料來源：公司公告，東海證券研究所 資料來源：Wind，東海證券研究所 4.4.福晶科技福晶科技（1）公司深耕非線性光學晶體三十余年，已從光學晶體拓展至光學元器件領域。）公司深耕非線性光學晶體三十余年，已從光學晶體拓展至光學元器件領域。福建福晶科技股份有限公司，1990 年由中國科學院福建物質結構研究所出資設立。成立之初公司即從中國科學院物構所獲得 LBO 全球專利，1990 年獲得 LBO 晶體專利，2008 年于深交所上市（股票代碼 002222）。經過三十余年發展，公司已從生產制造各類光學晶體拓展至大功率隔離器、聲光器件、電光器件等光學元器件領域。隨著公

92、司產品線不斷豐富，下游應用也逐步拓寬，已拓展至光通信、AR/VR 以及汽車等領域。證券研究報告證券研究報告 30/37 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 圖圖63 福晶科技發展歷程福晶科技發展歷程 資料來源：福晶科技官網，東海證券研究所 （2）2018 年至年至 2024H1 公司公司營業收入穩定增長。營業收入穩定增長。2023 年公司營業收入 7.82 億元，公司連續六年保持營業收入增長。主要原因為：1）公司不斷拓展新業務，從最開始的光學晶體一直擴展至元器件領域，下游也從激光行業拓展至消費電子、汽車電子等領域；2）光學晶體領域護城河較

93、高，市場維持穩定；3）公司最主要的下游之一激光行業近年來發展迅速，需求較大。公司的歸母凈利潤近些年來表現相對平穩，短期也受到一定的行業沖擊影響，但不改公司穩步發展的節奏。圖圖64 2018-2024H1 福晶科技營收及增速福晶科技營收及增速 圖圖65 2018-2024H1 福晶科技福晶科技歸母凈利潤及增速歸母凈利潤及增速 資料來源：Wind，東海證券研究所 資料來源：Wind，東海證券研究所 （3）公司）公司技術壁壘較高技術壁壘較高，毛利率，毛利率常年維持在常年維持在 50%以上。以上。公司連續 6 年毛利率穩定在 55%左右，主要原因為公司在光學晶體行業一直處于領先地位，非線性光學晶體產品

94、毛利率維持在 70%-80%，激光晶體毛利率維持在 50%-60%，其他產品例如激光器件以及原件競爭較為激烈，毛利率在 40%左右。所以整體毛利率較為穩定，保持在 50%以上。公司各項費用率保持穩定，公司重視研發及人才管理相關投入，管理費用與研發費用穩居高位。主要原因為：1）公司為吸引外部技術人員并維護現有骨干技術人員待遇，激發技術人員創造力，公司為員工提供較高薪酬待遇，完善利潤分享機制。2）公司一直以來秉承著技術為本的經營理念，常年保持高研發投入，促進技術改革創新，助力公司成為國際一流光學晶體公司。證券研究報告證券研究報告 31/37 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后

95、的所有說明和聲明 行業深度行業深度 圖圖66 2018-2022 年福晶科技毛利率與凈利率情況（年福晶科技毛利率與凈利率情況（%）圖圖67 2018-2022 年福晶科技費用率情況（年福晶科技費用率情況（%）資料來源：Wind，東海證券研究所 資料來源：Wind，東海證券研究所 （4）非線性光學晶體與激光）非線性光學晶體與激光器件器件為公司主要營收來源。為公司主要營收來源。公司主營業務為激光光學元器件、非線性光學晶體元器件、激光器件以及激光晶體元器件。根據 2023 年數據，非線性光學晶體以及激光光學元件為公司業務中營收份額最大，毛利率最高的兩項業務。所以無論從盈利能力以及產品規模來看，非線性

96、光學晶體以及激光光學元件都是公司最重要的兩項業務。圖圖68 2019-2024H1 福晶科技營收結構（億元）福晶科技營收結構（億元）圖圖69 2023 年福晶科技業務占比情況（年福晶科技業務占比情況（%）資料來源：Wind，東海證券研究所 資料來源：Wind，東海證券研究所 （5）公司）公司未來重點未來重點關注因素：關注因素：1）關注至期光子聚焦于超精密光學元件，致力成為超精密光學標桿企業。2022 年公司設立子公司至期光子子公司，至期光子聚焦于納米精度的超精密光學元件及復雜光機組件的研發生產，已建立了價值過億元的先進光學產線，配置有非球面數控研磨拋光、離子束拋光、磁流變拋光等業內領先加工設備

97、。關注子公司后期先進技術的商業應用進展。2）公司產能已經飽和，二期 D 樓建設項目或增加產能布局。公司的二期 D 樓改建工程目前處于政府審批流程中，主體工程概算 2.3 億元左右，計劃工期 2-3 年，公司現有廠房建筑面積約 4.5 萬平方米，預計改擴建完成后能增加建筑面積近 4 萬平方米。關注公司產能釋放進展及客戶采購意愿。3）公司已配備大量專門生長 Nd:YVO4 晶體的先進單晶爐。產能儲備充分，有望持續擴大公司在激光晶體領域市占率，關注公司的訂單業務情況。4.5.美?？萍济腊？萍迹?）公司擁有二十余年專業空氣凈化經驗，半導體潔凈領域核心供應商。）公司擁有二十余年專業空氣凈化經驗，半導體潔

98、凈領域核心供應商。公司成立于2001 年，2002 年正式進入電子半導體潔凈室領域，2006 年公司成為中芯國際供應商，供應 FFU、超高效過濾器、化學過濾器等產品。2009 年公司成為首個京東方選用替代國外產品的 FFU 供應商。2013 年“電袋合一”技術應用于中國首個商用 PM2.5 項目，全面進軍證券研究報告證券研究報告 32/37 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 商業領域。2015 年公司首條國際過濾新材料 PTFE 生產線投產。2021 年公司獲國家級專精特新“小巨人”企業稱號，2022 年公司于科創板上市。經過 20 多

99、年的積累，公司已經成長為國內空氣過濾器和空氣凈化設備的重要供應商，在本土半導體潔凈領域首屈一指，服務于Intel、AMD、中芯國際等多家國際知名半導體廠商。未來公司將以半導體領域為核心，積極開拓全球市場，完善多領域布局。圖圖70 美?？萍及l展歷程美?？萍及l展歷程 資料來源：美?？萍脊倬W，東海證券研究所 （2）各領域需求持續保持增長，公司業績邁入高速發展階段。）各領域需求持續保持增長，公司業績邁入高速發展階段。2018-2024H1 公司營業收入均實現增長，公司產品銷量實現大幅增長的原因是公司作為國內領先的工業領域潔凈設備供應商，充分的受益于近年來醫藥、半導體等傳統領域對于清潔需求的提高以及室內

100、空氣優化以及大氣污染治理等新興領域的出現。公司不僅僅收入規模穩步增長，歸母凈利潤也實現了連續 6 年的正增長。公司營收與歸母凈利潤均在行業周期下行階段有較好表現，展示出公司較強的內生成長性。圖圖71 2018-2024H1 美?？萍紶I收及增速（億元，美?？萍紶I收及增速（億元，%）圖圖72 2018-2024H1 美?？萍祭麧櫠饲闆r（億元，美?？萍祭麧櫠饲闆r（億元，%）資料來源：Wind，東海證券研究所 資料來源：Wind，東海證券研究所 （3）公司毛利率小幅波動，凈利率持續）公司毛利率小幅波動，凈利率持續小幅小幅提升。提升。公司近 6 年來毛利率表現穩定在 25%-32%之間，公司毛利率短期受

101、到行業周期或者生產擴產等影響，長期相對穩定，公司具備較好的風險應對能力。公司未來毛利率水平主要受到客戶價格波動、擴產后的規模效應、擴產的成本折舊、海外銷售占比等因素影響。公司凈利率近五年來穩步提升，主要原因為公司運營效率增加，銷售、管理等費用率不斷下降。費用率持續優化、研發投入領先同業夯實基礎，公司的期間費用持續優化。證券研究報告證券研究報告 33/37 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 圖圖73 2018-2024H1 美?？萍济腊？萍济逝c凈利率情況（毛利率與凈利率情況（%）圖圖74 2018-2024H1 美?？萍假M用率情況（美

102、?？萍假M用率情況（%）資料來源：Wind，東海證券研究所 資料來源：Wind，東海證券研究所 （4）風機過濾系統以及過濾器為公司主力產品，業務占比約為八成左右。）風機過濾系統以及過濾器為公司主力產品，業務占比約為八成左右。公司主力產品可分為過濾器、風機過濾系統、空氣凈化設備以及其他四類,2021 年以前公司業務拆分為4 個部分，2022 年以后公司主營業務只拆分為風機過濾單元及過濾器，風機過濾系統和過濾器為公司核心產品，2023 年實現營業收入中風機過濾系統和過濾器占據 84%的比例。圖圖75 2019-2023 年年美?？萍济腊？萍紶I收結構（億元）營收結構（億元）圖圖76 2023 年年美埃

103、科技美?？萍紭I務占比情況（業務占比情況（%）資料來源：Wind，東海證券研究所 資料來源：Wind，東海證券研究所 （5）公司）公司未來未來主要關注因素：主要關注因素：1）關注公司產能規劃，公司的產能釋放節奏、客戶的采購意愿成為了能否將產能轉化為收入的關鍵。公司在新建產能，2024 年 6 月份看，固定資產 3.09 億元，同比增長 106%，在建工程 1.17 億元，同比增長 10.4%。公司產能持續擴建，關注后期釋放節奏。2）公司 2024H1 在無人駕駛領域占比有 4.87%，同比增長 46.12%，關注公司在該領域的高速成長持續性。3）公司積極布局 AR/VR 檢測，關注該市場高速增長

104、的機遇。4.6.新萊應材新萊應材（1）公司不斷推進半導體行業布局，技術實力全球領先。）公司不斷推進半導體行業布局，技術實力全球領先。公司于 1991 年在臺灣成立，2011 年在深交所上市，后又于 2016-2018 年收購多家公司完善產品線，2019 年成為美商應材合格供應商。公司最早以做真空閥門為主，后面逐漸延伸到真空反應腔體、特氣運輸閥門、氣體管道等。2019年，公司募資2.8億元用于“半導體行業超高潔凈管閥件生產線技改項目”，配置 SS316L EP 管道/配件等用于超高純大宗氣體、特氣與大宗氣體的運輸，由于半導體管道閥門的高技術壁壘，該領域常年被 Swagelok、VAT、Valex

105、、Kuze 等海外公司壟斷。新萊證券研究報告證券研究報告 34/37 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 應材作為專注于超凈管閥近三十年，從產品各項技術指標來看，部分產品技術實力已追平國際大廠，達到全球領先水平。圖圖77 新萊應材發展歷程新萊應材發展歷程 資料來源：新萊應材官網，東海證券研究所 （2）2018 年至年至 2024H1 公司公司營業收入營業收入長期保持增長，公司盈利受到行業周期波動影長期保持增長，公司盈利受到行業周期波動影響響。公司營業收入從2018年的11.75億元上漲到2023年的27.11億元，CAGR約為18.2%。

106、公司在過去發展階段，不斷進行渠道擴展，大量資金投入于建立客戶關系和技術研發上，2019 年后成為美商應材合格供應商，營業收入大幅上升。公司的歸母凈利潤受到行業周期波動影響較為顯著，但依然保持較為合理的盈利能力，公司有較強的抗周期風險能力。圖圖78 2018-2024H1 新萊應材營收及增速（億元，新萊應材營收及增速（億元，%）圖圖79 2018-2024H1 新萊應材利潤端情況（億元，新萊應材利潤端情況（億元，%）資料來源：Wind，東海證券研究所 資料來源：Wind，東海證券研究所 （3）公司技術全球領先盈利能力穩定，三費逐年下降凈利率逐年上升。）公司技術全球領先盈利能力穩定，三費逐年下降凈

107、利率逐年上升。公司作為半導體潔凈行業的龍頭，技術常年位居全球領先地位，盈利能力穩定，毛利率維持在 25%左右。隨著公司不斷優化產品結構以及擴大生產規模，在研發投入不減少的情況下，三費逐年降低，但研發費用保持相對穩定。公司早期階段拓展銷售渠道，成功的成為了國內少有的能夠為美國廠商供貨的供應商，在有穩定渠道后，只需維持渠道穩定，所以銷售費用持續下降。而公司作為全球技術領先廠商，研發費用率一直保持穩定，公司大力投入技術研發，維護公司技術方面的護城河。證券研究報告證券研究報告 35/37 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 圖圖80 2018-2

108、024H1 新萊應材毛利率與凈利率情況（新萊應材毛利率與凈利率情況（%）圖圖81 2018-2024H1 新萊應材費用率情況（新萊應材費用率情況（%）資料來源：Wind，東海證券研究所 資料來源：Wind，東海證券研究所 （4）食品設備行業為公司主要營收來源，）食品設備行業為公司主要營收來源，泛半導體泛半導體行業行業收入長期保持增長趨勢收入長期保持增長趨勢。公司主要業務有三大類，分別是食品設備、泛半導體設備和醫藥設備。公司核心技術為高純超潔凈不銹鋼材料的加工技術，并圍繞該技術生產高潔凈流體管路系統和超高真空系統的關鍵零部件。公司半導體零部件產品涵蓋真空閥門、管道管件、反應腔體、氣體鋼瓶等多個品

109、類，可以滿足半導體設備中潔凈氣體、特殊氣體和計量精度等特殊工藝以及真空度和潔凈度的要求。目前階段，食品設備為公司收入主要來源，在 2023 年收入占比高達 63%，泛半導體行業收入占比高達 24%，泛半導體的收入規模長期保持增長趨勢。圖圖82 2018-2024H1 新萊應材營收結構（億元）新萊應材營收結構（億元）圖圖83 2023 年新萊應材業務占比情況（年新萊應材業務占比情況（%）資料來源：Wind，東海證券研究所 資料來源：Wind，東海證券研究所（5）公司）公司未來未來主要關注主要關注要素要素：1）關注公司在半導體領域技術不斷迭代，客戶接受意愿。公司產品在半導體潔凈領域，高純、超高純產

110、品真空度已達到超高真空 10-12 Torr，半導體行業對于真空度的要求大多在 10-6 10-10 Torr 的范圍內，關注公司的超高質量技術在客戶端的認可與接受程度。2）關注公司在食品領域的業務拓展。公司在食品飲料領域已累計銷售無菌紙盒灌裝機超過 800 臺，其中無菌系統是國內首家通過 Mrieux Nutrisciences 國際檢測機構認證。3）關注公司在醫藥領域的突破。在醫藥類領域，成為亞洲首家通過ASMEBPE 的管道管件雙認證的公司，關注公司客戶對不斷進步的技術接受度及訂單。證券研究報告證券研究報告 36/37 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和

111、聲明 行業深度行業深度 5.風險提示風險提示 1）光刻機研發進度慢于預期的風險：）光刻機研發進度慢于預期的風險：光刻機工藝極其復雜，行業壁壘比較高，涉及到光學、電子學甚至算法領域等高難度技術。雖然國產企業已經在光刻機領域取得了比較重大的突破，但是距離真正產業能夠落地還具有很多的不確定性，需要較長的時間驗證并不斷完善，因此國產光刻機的研發量產不及預期，對相關零組件企業的經營也將有一定負面影響。2）下游需求復蘇不及預期的風險：）下游需求復蘇不及預期的風險：光刻機的設備需求與下游半導體市場息息相關，按照周期性，行業周期下行節奏難以預測，全球各大晶圓廠削減產能和資本開支，國內晶圓廠的產能利用率也出現下

112、滑，晶圓擴產速度減慢，對半導體設備的需求也將減少，從而導致產業鏈的價格下跌、庫存累積的風險。3）海外貿易規則的變化海外貿易規則的變化風險：風險：以美國為首的海外經濟體可能對中國大陸施加半導體設備與零組件相關的貿易規則，一旦核心零組件的缺失，無論是國內設備整機廠還是海外的整機廠均會受到一定的供應鏈風險，這對光刻機整機及零組件企業或將產生一定的經營風險。證券研究報告證券研究報告 37/37 請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明請務必仔細閱讀正文后的所有說明和聲明 行業深度行業深度 一、評級說明一、評級說明 評級評級 說明說明 市場指數評級 看多 未來 6 個月內滬深 300 指數上升幅度達到或超過

113、 20%看平 未來 6 個月內滬深 300 指數波動幅度在-20%20%之間 看空 未來 6 個月內滬深 300 指數下跌幅度達到或超過 20%行業指數評級 超配 未來 6 個月內行業指數相對強于滬深 300 指數達到或超過 10%標配 未來 6 個月內行業指數相對滬深 300 指數在-10%10%之間 低配 未來 6 個月內行業指數相對弱于滬深 300 指數達到或超過 10%公司股票評級 買入 未來 6 個月內股價相對強于滬深 300 指數達到或超過 15%增持 未來 6 個月內股價相對強于滬深 300 指數在 5%15%之間 中性 未來 6 個月內股價相對滬深 300 指數在-5%5%之間

114、 減持 未來 6 個月內股價相對弱于滬深 300 指數 5%15%之間 賣出 未來 6 個月內股價相對弱于滬深 300 指數達到或超過 15%二、分析師聲明：二、分析師聲明：本報告署名分析師具有中國證券業協會授予的證券投資咨詢執業資格并注冊為證券分析師，具備專業勝任能力，保證以專業嚴謹的研究方法和分析邏輯，采用合法合規的數據信息，審慎提出研究結論，獨立、客觀地出具本報告。本報告中準確反映了署名分析師的個人研究觀點和結論，不受任何第三方的授意或影響，其薪酬的任何組成部分無論是在過去、現在及將來，均與其在本報告中所表述的具體建議或觀點無任何直接或間接的關系。署名分析師本人及直系親屬與本報告中涉及的

115、內容不存在任何利益關系。三、免責聲明：三、免責聲明：本報告基于本公司研究所及研究人員認為合法合規的公開資料或實地調研的資料，但對這些信息的真實性、準確性和完整性不做任何保證。本報告僅反映研究人員個人出具本報告當時的分析和判斷，并不代表東海證券股份有限公司，或任何其附屬或聯營公司的立場，本公司可能發表其他與本報告所載資料不一致及有不同結論的報告。本報告可能因時間等因素的變化而變化從而導致與事實不完全一致，敬請關注本公司就同一主題所出具的相關后續研究報告及評論文章。在法律允許的情況下，本公司的關聯機構可能會持有報告中涉及的公司所發行的證券并進行交易，并可能為這些公司正在提供或爭取提供多種金融服務。

116、本報告僅供“東海證券股份有限公司”客戶、員工及經本公司許可的機構與個人閱讀和參考。在任何情況下，本報告中的信息和意見均不構成對任何機構和個人的投資建議，任何形式的保證證券投資收益或者分擔證券投資損失的書面或口頭承諾均為無效，本公司亦不對任何人因使用本報告中的任何內容所引致的任何損失負任何責任。本公司客戶如有任何疑問應當咨詢獨立財務顧問并獨自進行投資判斷。本報告版權歸“東海證券股份有限公司”所有，未經本公司書面授權，任何人不得對本報告進行任何形式的翻版、復制、刊登、發表或者引用。四、資質聲明：四、資質聲明：東海證券股份有限公司是經中國證監會核準的合法證券經營機構，已經具備證券投資咨詢業務資格。我們歡迎社會監督并提醒廣大投資者，參與證券相關活動應當審慎選擇具有相當資質的證券經營機構，注意防范非法證券活動。上海上海 東海證券研究所東海證券研究所 地址：上海市浦東新區東方路1928號 東海證券大廈 座機：（8621）20333275 手機：18221959689 傳真：（8621）50585608 郵編：200215 北京北京 東海證券研究所東海證券研究所 地址：北京市西三環北路87號國際財經中心D座15F 座機：（8610）59707105 手機：18221959689 傳真：（8610）59707100 郵編：100089