投资要点：

光刻技术经过不断地技术迭代已经达到了以浸没式、多重曝光技术为主的先进光刻技术环节，芯片的制程技术达到了3nm以下。光刻是半导体生产过程中最重要的步骤之一，典型的光刻工艺流程包括8个步骤，分别是底膜准备、涂胶、软烘、对准曝光、曝光后烘、显影、坚膜、显影检测。在光刻机的发展历史中，光刻技术经历了接触/接近式光刻机、扫描投影光刻机、步进重复式光刻机到现在的步进扫描光刻机的发展历程，现阶段主流技术为步进扫描光刻机，其余技术基本已经被淘汰了。主流的光刻机均采用浸没系统、可编程光照、畸变修正、热效应修正、对准与表面测量等高难度技术。光刻机可通过多重曝光来提高光刻精度，但是当制程节点达到3nm以下时，EUV光刻机则成为了必需的设备。光刻机重要结构包括光源系统、光学镜头、工作台，其中光源系统是决定光刻机技术迭代的关键系统，光源技术迭代经历了g-line、i-line、KrF、ArF、EUV技术，光刻精度也从800nm逐步提升至3nm。

全球光刻机规模在2023年约为271亿美元，ASML、Nikon、Canon这3家公司几乎垄断全球光刻机供应。2023年全球光刻机总规模高达271.3亿美元，预计2024年或将增长到315亿美元，长期来看光刻机需求有量价齐升的逻辑，市场规模有望保持增长趋势。光刻机的价值量随着制程不断降低呈现指数级别上涨，未来3nm-1nm制程的光刻机价值量或将超过10亿元。2022年三家公司共出货551台光刻机，其中ASML生产了345台光刻机，占比63%。

如果拆分不同类别的光刻机占比来看，在EUV领域，ASML具有绝对话语权，占有100%份额，ASML官网数据，2023年各类光刻机均价为EUV（17386万欧元）、ArFi（7196万欧元）、ArFdry（2742万欧元）、KrF（1192万欧元）、l-ine（399万欧元）。

目前光刻机国产化率仅为2.5%，整机技术与海外差距较大，短期5-10年内一方面重点发展90、28nm光刻机的研发量产较为关键，一方面重点布局国内半导体零组件发展。根据中国国际招标网信息，半导体设备招标中，刻蚀、沉积等核心设备的国产化率获得了较大的提升，核心在于技术上我国相关企业已经逐步追赶上海外企业；但光刻机作为核心设备，国产化率不足3%，核心原因在于零组件供应与整机技术与海外差距较大，这样的技术发展需要长达5-10年甚至更久远时间才能逐步突破。我国2023年进口光刻机数量高达225

台，进口金额高达87.54亿美元，进口金额创下历史新高，预计3-5年内我国光刻机主要依赖进口。一台先进的光刻机高达10万个零部件，整体来看我国半导体零组件的国产化率非常低，尽管在各个赛道均有相关的国有企业在不断发展，距离海外企业依然有较大的差距，同时也预示着国内零组件企业公司有较大的发展机遇。

建议关注光刻机以及光刻机零部件赛道优质企业。在海外不断修改半导体贸易规则的外部环境下，我国半导体产业要发展进步，光刻机不可或缺，光刻技术壁垒极高，长期不断积累才能构建企业长期核心竞争力，国产光刻机整机与零组件企业已经逐步形成一定规模，在自主可控势在必行的长期形势下，国产企业有望迎来较大市场机遇。建议关注：光刻机整机龙头厂商上海微电子（未上市）、金属工艺件/结构件厂商富创精密、光学镜头领先厂商茂莱光学、半导体洁净领域核心厂商美埃科技、光学晶体龙头福晶科技、半导体管阀生产商新莱应材。

风险提示：1）光刻机研发进度不及预期的风险；2）下游需求复苏不及预期的风险；3）国际贸易规则变更的风险。

正文目录

1. 光刻技术经过历史多次迭代 .......... 5

1.1. 光刻工艺对芯片结构与性能影响极大 .......... 5

1.2. 光刻工艺中不同曝光方式的技术迭代 .......... 6

1.3. 瑞利公式指引光刻机技术不断突破 .......... 10

2. 光刻机关键系统分析 .......... 13

2.1. 光刻机的光源系统的发光原理 .......... 13

2.2. 光学镜头助力光刻机精准成像 .......... 15

2.3. 工作台是提高产能精确对准的关键系统 .......... 18

3. 光刻机供应几乎被海外三家企业垄断 .......... 20

3.1. ASML 占据全球 6 成以上光刻机供应 .......... 20

3.2. 国产光刻机发展任重道远 .......... 21

4. 公司介绍 .......... 24

4.1. 上海微电子 .......... 24

4.2. 富创精密 .......... 25

4.3. 茂莱光学 .......... 27

4.4. 福晶科技 .......... 29

4.5. 美埃科技 .......... 31

4.6. 新莱应材 .......... 33

5. 风险提示 .......... 36

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