事件：光刻机里程碑式突破的新闻，节假日期间迅速发酵。中国严重依赖ASML光刻机。由于ASML必须获得荷兰政府的出口许可证才能出售其先进的DUV工具，实际上中国实体难以获得这些机器。目前光刻机国产化率仅为2.5%，整机技术与海外差距较大。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。

从全球光刻机竞争格局看，光刻机市场由国外企业主导。ASML占绝对霸主地位，2022年市场份额占比82.1%，Canon占比10.2%，Nikon占比7.7%，上海微电子为国内唯一巨头。超高端光刻机EUV领域ASML独占鳌头，高端光刻机ArFi和ArF领域也主要由ASML占领；Canon主要集中在i-Iine领域；Nikon除EUV外均有涉及。2022年光刻机国产化率仅2.5%，上海微电子为国内唯一巨头。

中国已攻克氟化氩光刻机，其中该目录中，公开可见的与光刻机代际水平和性能等密切相关的光源193纳米，分辨率≤65nm，套刻≤8nm。此次国产套刻指标≤8nm的氟化氩光刻机，实际制程约为55nm，技术水平仅相当于ASML于2015年二季度出货的TWINSCANXT1460K，甚至部分关键指标不如ASML2006年推出的干式DUV光刻机XT1450，所以总体差距在15—20年。

ASML发展历程中的重要节点总结如下：1）1990年左右，推出突破性平台PAS5500，为ASML带来盈利所需的关键客户；2）2001年，推出TWINSCAN系统，生产效率大幅提升；3）2003年，推出第一台浸没式光刻机TWINSCANAT1150i；4）2010年，交付第一台EUV设备(NXE:3100)；5）2023年，交付第一台High-NAEUV设备。

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）。

光刻机分成三类，最先进的是浸润式EUV光刻机，主要用来做7nm以内最先进的芯片；其次是浸润式DUV光刻机，可以做14-28nm的芯片；最后是干式DUV光刻机，可以做28nm以上的制程的芯片。

全球芯片主要有65nm，28nm，14nm和7nm这几个关键节点，65nm基本可以满足所有军工芯片的生产，28nm基本可以满足所有工业和家电类芯片的生产，14nm基本可以满足可穿戴设备和汽车芯片生产，7nm以上芯片主要满足手机，电脑和AI芯片的需求。

2023年1月27号，针对中国芯片设备出口限制的会议在华盛顿结束谈判,美日荷三国就对限制中国先进设备出口限制达成协议，三方谈判结束后。2024年3月份荷兰传出对中限制先进光刻机型号，4月初日本也出台23种的设备对特定国家禁止输出。由此可见日荷已正式进入立法磋商阶段，相关法律规定的出台呼之欲出。

作为国内卡脖子较为严重的技术之一，能否实现先进制程的自主可控从某种意义上讲就是看光刻机能否突破。一般来说，国内有更先进的技术才会发布次先进的技术，这次官宣可能代表着光刻机先进制程取得了0→1的突破。中国已攻克氟化氩光刻机，其中该目录中，公开可见的与光刻机代际水平和性能等密切相关的光源193纳米，分辨率≤65nm，套刻≤8nm。此次国产套刻指标≤8nm的氟化氩光刻机，实际制程约为55nm，技术水平仅相当于ASML于2015年二季度出货的TWINSCANXT1460K，甚至部分关键指标不如ASML2006年推出的干式DUV光刻机XT1450，所以总体差距在15—20年。

工信部微信公众号“工信微报”9月9号发布“《首台（套）重大技术装备推广应用指导目录（2024年版）》印发”。两款国产光刻机进了首台套目录。

作为国有企业，上海微电子设备有限公司被视为中国发展国产光刻系统的最佳机会。尽管明显落后于ASML和其他全球竞争对手，但公司仍在不断取得进步。去年，该公司展示了一款能够使用28纳米级工艺技术制造芯片的光刻工具，并计划开始批量生产。

2023年3月，上海微电子设备有限公司申请了极紫外线（EUV）光刻技术专利，这一进展表明，尽管面临国际制裁和贸易限制的挑战，中国在光刻技术领域仍在持续取得进展。

中国在光刻技术领域的这些努力，不仅是提升国内产业竞争力的关键一步，也是实现半导体产业自主可控的重要战略。随着技术的不断成熟和商业化进程的推进，中国有望在全球半导体产业链中扮演更加重要的角色。

中国政府正在推广两种新型光刻机：

这两种新型光刻机均为深紫外线（DUV）光刻设备，采用氟化氩激光器技术。其中一台设备工作在193nm波长，能够提供65nm以下的分辨率和8nm以下的覆盖精度；另一台工作在248nm波长，分辨率为110nm，覆盖精度为25nm。尽管这些技术显示了显著的进步，但与行业领导者如ASML和尼康的设备相比，仍存在一定差距。

目前，上海微电子设备有限公司（SMEE）生产的SSX600是中国最先进的光刻工具，能够采用90纳米工艺技术生产芯片。新型DUV设备的出现，标志着中国在光刻技术领域的又一进步，尽管尚未商业化，但已显示出国内芯片制造努力的成果。

工信部官方文件披露国产ArF光刻机进入推广应用阶段。9月9日，工信部公布《首台（套）重大技术装备推广应用指导目录（2024年版）》，其中集成电路生产装备章节列示了氟化氪（KrF）光刻机、氟化氩（ArF）光刻机两项，意味着国产KrF、ArF光刻机已完成首台生产、进入推广应用阶段。

工信部列示的国产ArF光刻机对应制程≤65nm，预计为干式DUV光刻机。根据工信部文件所示的核心技术指标，该ArF光刻机分辨率≤65nm，即对应单次曝光关键尺寸≤65nm（通俗称即为制程≤65nm），预计为数值孔径（NA）相对较低的干式ArF光刻机。2018年3月上海微电子的干式ArF光刻机SSA600通过验收，SSA600最高可满足12寸线90nm光刻工艺需求，工信部列示的ArF光刻机与SSA600均为干式+ArF光源，但制程更先进，预计因数值孔径有所增加、但仍有较大提升空间。

根据所用光源分类，光刻机经历了5代产品发展。

第一代为g线型，属于可见光源，最初为接触接近式光刻机，使用光源为436nm的g-line，对应800-250nm工艺；

第二代为i线型，属于紫外光源（UV），最初为接触接近式光刻机，使用光源为365nm的i-line，对应800-250nm工艺；

第三代为KrF型，属于深紫外光源（DUV），初代为扫描投影式光刻机，采用248n的KrF光源，对应180-130nm工艺；

第四代为ArF型，属于深紫外光源（DUV），采用193nm的ArF光源，分为步进扫描投影式光刻机（干式）和浸没式步进扫描投影式光刻机（湿式），分别对应130-65nm和45-7nm工艺（38nm以下开始使用多重曝光工艺）；

第五代为EUV型（极紫外），为步进扫描投影式光刻机，采用13.5nm的EUV光源，对应7-3nm工艺。

工信部列示的国产ArF光刻机套刻精度≤8nm，尚有提升空间。根据工信部文件所示的核心技术指标，该ArF光刻机套刻精度≤8nm，作为对标，当前ASML生产的干式ArF光刻机主力机型NXT:1470，其分辨率≤57nm、套刻精度≤4.5nm。套刻精度即多次光刻的图案层之间的对齐精度，多重曝光工艺对套刻精度的要求更高，预计工信部列示的ArF光刻机尚需提升套刻精度才能满足多重曝光工艺。

国产光刻机及光刻工艺技术持续进展，信息部分公开提振市场信心。此前国产光刻机相关公开信息较少，保密程度高，而2024年以来，3月22日华为公开四重曝光工艺技术改进优化的专利，6月20日工信部发布《首台（套）重大技术装备推广应用指导目录（2024年版）》公示稿（后于9月9日正式发布），9月10日上海微电子公开“极紫外辐射发生装置及光刻设备”的专利，国内光刻设备及曝光工艺公开信息增多，有助于提振市场信心。

工信部指导目录亦列示涂胶显影、CMP、量测等半导体设备。工信部在推广应用指导目录中，列举了涂胶显影机（工艺节点等于或优于28nm）、化学机械抛光机（工艺节点等于或优于14nm）、光学线宽量测装备等，其余亦包含湿法清洗、氧化炉、离子注入等环节装备，当前国产半导体设备多领域处于研发突破关键阶段，短板领域未来有望加速补齐，助力先进制程产线国产化率进一步提升。

国产光刻机相关标的：茂莱光学，波长光电，炬光科技，福晶科技；

光刻机是代工最关键和核心设备，也是大陆最薄弱环节。光刻机21年全球市场172亿美金，其市场份额在晶圆生产设备中占比为20%，是半导体设备第二大品类。竞争格局上，ASML一家独大，Nikon+Canon占据剩余份额，大陆厂商目前进展较快的有上海微电子。

光刻机制裁落地，国产化势在必行。美国对大陆制裁层层升级，23年3月8日光刻机制裁落地，荷兰政府发布新出口管制，ASML需要申请出口许可，才能装运最先进的浸没式DUV系统，光刻机国产化亟待加速。

国产光刻机潜在的供应链公司：

一、光刻机整机：

1、上海电气：母公司为上海微电子第一大股东；

2、奥普光电：长春光机所为公司实际控制人，长春光机所生产光刻机。

二、光源

（1）波长光电：光刻机平行光源系统；

（2）茂莱光学：精密光学器件已应用于国产光刻机；

（3）福晶科技：全球最大LBO、BBO非线性光学晶体生产商。

三、光学器件

（1）腾景科技：多波段合分束器已进入微电子供应链；

（2）苏大维格：向上海微电子提供光刻机用的定位光栅产品；

（3）炬光科技：提供光刻机曝光系统里面核心元器件光场匀化器；

（4）京华激光：控股国外公司在光刻机微结构光学方面实力较强；

（5）晶方科技：下属荷兰ANTERYON公司服务国际领先光刻机厂商。

四、洁净设备

（1）蓝英装备：精密清洗设备面向高端芯片制造行业企业客户；

（2）美埃科技：提供最高洁净等级标准的设备，国外企业供应商白名单；

（3）国林科技：产品用于CVD、ALD、晶圆清洗、污染物及光刻胶去除等工艺中。

五、温控：

（1）海立股份：微电子装备集团的系统级合作商

（2）同飞股份：液体恒温设备应用于光刻机等领域的温度控制

六、物镜：

赛微电子：光刻机厂商的MEMS透镜部件供应商。

七、控制器：

电科数字：子公司可供货光刻机控制器。

八、结构件：

金力泰：超微弧氧化技术可应用于光刻机设备零部件的表面处理；子公司是上海微电子供应商。

九、维修服务：

东方嘉盛：提供光刻机寄售维修服务。

十、半导体设备公司：

中微公司（刻蚀、薄膜沉积等），北方华创（薄膜沉积、刻蚀、清洗设备、氧化炉等），中科飞测、精测电子（前道检测量测设备），拓荆科技（薄膜沉积、键合设备等），芯源微（涂胶显影、清洗设备等）。

光刻机除了本身的整机壁垒极高之外，零部件的供应也十分关键，一台先进的光刻机高达10万个零部件，零组件的供应十分关键。

参考资料：

20240913-东海证券-光刻机：国产设备发展任重道远，零组件企业或将长期受益

20240917-申银万国-半导体：工信部公布国产光刻机相关信息，自主可控提振信心

投资顾问：王德慧（登记编号：A0740621120003），本报告中的信息或意见不构成交易品种的买卖指令或买卖出价，投资者应自主进行投资决策，据此做出的任何投资决策与本公司或作者无关，自行承担风险，本公司和作者不因此承担任何法律责任。