光刻机产业链深度报告：国产路漫其修远，中国芯上下求索.pdf

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时间：2024/07/19
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光刻机产业链深度报告：国产路漫其修远，中国芯上下求索。光源、数值孔径、工艺系数、机台四轮驱动，共促光刻产业升级。分辨率由光源波长、数值孔径、光刻工艺因子决定.（1）光源波长（λ）——光源：其他条件不变下，光源波长越短，光刻机分辨率越高。在EUV光源方面：LLP光源较为稳定，且碎屑量较低，适用于大规模量产。高功率、转换效率为EUV光刻必要条件。液滴Sn靶易于操控，转换效率较高。加入预脉冲可以极大提高CE，双脉冲成为主流。Cymer与Gigphoton几乎垄断全球激光光刻机光源产业，科益虹源弥补技术空白。稳态微聚束(SSMB)为极紫外光的产生提供新方法，有望实现弯道超车；（2）数值孔径（NA）——物镜：其他条件不变下，数值孔径越大，光刻机分辨率越高。从“双腰”到“单腰”，引入非球面镜片改变物镜结构。折反式使用较少光学元件实现更大数值孔径并实现场曲矫正。浸没式光刻提供更大焦深并支持高NA成像。高端光学元件超精密制造技术及装备成为制约高端装备制造业发展重大短板；（3）工艺系数——计算光刻技术：OPC对掩膜图形进行预畸变处理，补偿光学邻近效应误差。 SMO结合SO与OPC技术，提高设计自由度，扩大工艺窗口。多重图形技术（MPT）中，LELE主要原理为化繁为简，SADP，一次光刻后相继使用非光刻工艺实现图形密度加倍。ILT已知光刻结果，反推出光源、光掩膜等调整参数。国内市场被国际巨头垄断，东方晶源、宇微光学填补国内空白。（4）双工作台系统：精确对准+光刻机产能的关键。

行业一超两强格局稳定,新建晶圆厂&产线扩产&下游需求蓬勃发展拉动光刻机需求。EUV光刻增速最快，KrF与l-line仍为主要需求类型，ASML为EUV光刻机独家供应商。库存调整结束+高性能计算+内存需求增加推动晶圆厂设备支撑复苏。全球新建晶圆厂&产线扩产带动光刻机需求，其中中国预计至2024年底建立50座大型晶圆厂。叠加人工智能等技术发展，带动产业智能化升级，2030年半导体规模有望破万亿美元。

师夷长技以制夷，星星之火可燎原。ASML与上下游龙头公司紧密合作，产学研深入发展带动技术革新，进而巩固光刻机绝对龙头地位；Nikon核心技术自主可控，以高质量产品、高附加服务为导向，构建良性生态循环；Canon通过技术整合赋能新价值，押注纳米压印光刻。目前，从光刻机核心技术领域分析，针对准激光光源，科益虹源主要研发248nm准分子激光器、干式193nm准分子激光器等；福晶科技研发KBBF晶体；中科院研发40瓦干式准激光光源；针对光学镜头，国望光学研发90nm 节点ArF光刻机曝光光学系统、110nm节点KrF光刻机曝光光学系器统，中科科仪研发直线式劳埃透镜镀膜装置、纳米聚焦镜镀膜装置等。国科精密作为国家科技重大专项02专项支持的唯一高端光学技术研发单位，正在承担NA为0.82、NA为1.35等多种类型高端IC制造投影光刻机曝光光学系统的技术研发及产业化推进工作；华卓精科是上海微电子光刻机工件台供应商，作为世界上第二家掌握双工件台核心技术的公司，华卓精科成功推出第一台满足65nm光刻机需求的双工件台样机，打破 ASML公司在工件台上技术垄断。