光刻，国产替代迫在眉睫
️光刻工艺：芯片制造技术难度最大环节
光刻工艺是芯片制造流程中技术难度最大、成本最高、周期最长的环节。芯片制造流程 可分为芯片设计、前道工序（芯片制造）和后道工序（封测）三个环节。前道工序是芯 片产业链的核心环节，包括扩散、薄膜、光刻、刻蚀、离子注入、化学机械抛光（（CMP）、 金属化、量测等工序，通过层层往上叠的芯片制造流程，最终将芯片设计公司设计好的 电路图移植到晶圆上，并实现预定的芯片电学功能。其中光刻工艺是芯片制造流程中技 术难度最大、成本最高、周期最长的环节，光刻技术水平直接决定了芯片的最小线宽， 定义了半导体器件的特征尺寸，直接决定芯片的制程水平和性能水平，先进技术节点的 芯片制造需要 60-90 步光刻工艺，光刻成本占比约为 30%，耗费时间占比约为 40- 50%。
光刻的核心工具包括光掩膜、光刻机和光刻胶。光刻工艺是指利用光刻机发出的光通过具有图形的光罩（掩模版）对涂有光刻胶的薄片曝光，光刻胶见光后会发生性质变化，从而将光罩上得图形复印到晶圆上，使晶圆具有电子线路图的作用。光刻的核心工具包括光掩膜（（如同芯片的蓝图，上面印有每一层结构的图案）、光刻机（（像一把精确的画笔，能够引导光线在光刻胶上刻画出图案）和光刻胶（一种特殊的感光材料，通过光刻过程在光刻胶上形成图案，进而构建出三维结构）。
️分辨率、套刻精度、产能为光刻机核心参数。
光刻工艺是芯片制造流程中技术难度最大、成本最高、周期最长的环节，直接决定了芯片的最小线宽，定义了半导体器件的特征尺寸，先进技术节点的芯片制造需要60-90步光刻工艺，光刻成本占比约为30%，耗费时间占比约为40-50%。光刻中的核心工具包括光掩膜、光刻机和光刻胶，分辨率、套刻精度、产能为光刻工艺中的关键参数，分辨率是指光刻机能清晰地在晶圆上投影出的最小特征尺寸，可通过缩短波长、提高数值孔径、降低K1工艺因子提高。套刻精度是曝光显影后存留在光刻胶上的图形（当前层）与晶圆上已有图形（参考层）对准时能容忍的最大误差，可通过设备优化及材料与工艺协同提升，产能为衡量光刻机生产效率的核心指标，可通过技术改进。
️光源、照明系统、投影物镜为光刻机核心组件。
光刻机是芯片制造的核心设备，光源系统、照明系统、曝光物镜系统为核心组件，光源为光刻提供能量，不同制程和芯片类型需匹配特定光源，常见光源包括汞灯、准分子激光和极紫外光。当前先进光刻机光源供应商为ASML、日本Gigaphoton公司。照明系统对光源发出的激光进行扩束，确保光照的均匀性和强度，同时提供特定的照明模式以适应不同的工艺需求。投影物镜为精准成像的关键，将经过掩模版图案后的衍射光收集并聚焦至晶圆表面的光刻胶上，全球来看，蔡司为投影物镜镜头龙头供应商，ASML镜头多由蔡司供应。
️全球光刻机市场由ASML、Nikon、佳能垄断。
ASML、Nikon、Canon三大供应商高度垄断全球光刻机市场，根据中商情报网数据，2024年全球光刻机市场规模达315亿美元，ASML在高端光刻机绝对领先，佳能聚焦中低端光刻机领域。根据ASML 2024年财报数据，各类光刻机收入占比中，EUV机型贡献了39.4%，ArFi机型占比45.8%，从产品单价来看，EUV（（NXE）为1.87亿欧元，Arfi产品ASP为0.75亿欧元。
️国产高端光刻机亟待突破，产业链齐发力加速替代。
国产光刻机空间国内需求大于国产供给，据智研咨询数据，2023年我国光刻机产量为124台，需求量为727台，供需关系严重不匹配，本土厂商供给能力有待加强。
️上海微电子是国内目前唯一前道晶圆制造光刻机整机制造商，光刻机产品主要对标CANON。
公司自主研发600系列前道制造光刻机已实现90nm工艺芯片的量产。但高端光刻机方面仍处于研发阶段，尚未实现大规模量产。在海外制裁持续缩紧下，国产光刻机产业链齐发力，上海微电子、国科精密、科益虹源、茂莱光学等厂商加速进行相关组件研发，替代空间广阔。
️国科精密：专注高端曝光光学系统制造
深耕光刻光学领域，构建超精密光机研发体系。国科精密成立于 2014 年 8 月，前身为 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所超精密光学工程研究中心。公司专注于光刻 机投影物镜系统、超精密光学检测、超精密光机制造等领域的研发、生产和销售。其产 品主要应用于高端光学系统，具备高复杂度和极限精度的特点。公司总部位于吉林省长 春市，在上海设有投影光刻照明系统研发分公司。 国家级重大专项承担者，打造国际领先研发平台。国科精密建立了一支由百余名毕业于 著名高正的硕士、博士研究生组成的研发团队，建成了价值 3 亿元、代表当代国际水平 的超精密光机系统研发与制造平台，投入使用的超净厂房面积近万平方米。公司作为（“国 家科技重大专项 02 专项”支持的唯一一家光刻机投影物镜系统研发单位，承担了多项国 家级科研项目，取得了显著的科研成果。
️科益虹源：DUV 光源制造商
专注半导体高端光源技术，布局全产业链解决方案。科益虹源于 2016 年 7 月由亦庄国 投、中科院微电子所、国科控股和技术团队共同发起设立，肩负专项成果转化重任。公 司是一家专注于半导体行业高端光源设备研发的高科技企业，是中国唯一、全球第三家 具备光刻准分子激光技术全链条研发和产业化能力的公司，业务涵盖国产自研光刻曝光 光源产品、进口高端光源技术服务、集成电路检测光源、高端光源核心元器件等领域。自主创新驱动发展，持续攻克光刻光源关键技术。公司拥有一支涵盖光、机、电、控、 测、系统、集成等技术开发和生产制造能力的团队，秉承“服务国家战略，实现产业价 值”的使命，致力于打造具有自主知识产权的核心技术和产品。 实现国产高能光源突破，加速光刻设备国产化进程。2018 年 3 月科益虹源自主设计开发 的国内首台高能准分子激光器顺利出货，打破了国外厂商的长期垄断。公司正在承担（“国 家 02 重大专项浸没光刻光源研发”任务。科益虹源为上海微电子光源供应商。
️此为报告精编节选，报告原文：
️《电子设备-电子行业专题研究：光刻：自主可控核心环节，国产替代迫在眉睫-国盛证券[郑震湘,佘凌星,刘嘉元]-20250422【47页】》
️报告来源：【价值目录】网站
