光刻机

光刻是半导体生产中最重要的工艺步骤:

光刻是半导体器件制造的最核心步骤,直接决定集成电路的性能和良率。光刻机的核心工艺指标包括:分辨率、 聚焦深度、套刻精度、曝光功率及单位时间产能等。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。 光刻设备均具有高技术附加值,毛利率超过 50%。

成熟工艺领域为主,国内光刻设备市场广阔:

中国大陆以成熟制程为主的半导体产线不断扩产,产生了大量光刻设备的需求。2021年ASML 有高达27.4 亿欧元的营收来自中国大陆(其全球第三大市场);全球光刻设备市场规模超180亿美元,显影涂胶设备市场超 30 亿美元。国产光刻曝光设备尚处于 实验阶段;显影涂胶设备已覆盖浸没式 ArFi 工艺节点,突破动能强劲。

光刻机上游零部件市场有待发掘:

光刻机的运行需光源、照明、掩膜台、 物镜、工件台等多个精密系统组合工作,全球光刻零件市场至少约 70 亿美元 (按 50%毛利率推算)。相比其他半导体零件,光刻机零件单个价值量高,技术难度大。贸易限制导致海外供应链风险剧增,国内光学企业成为不二之选, 技术能力与对应产品的盈利能力有望加速成长。

光刻机的国家队:上海微电子负责总体集成,上海光学精密机械研究所负责超精密光栅系统,北京国望光学负责光刻机物镜组,科益虹源负责光源,浙江启尔机电负责浸液系统,华卓精科负责双工件台

科益虹源公司的控股股东是中科院微电子所,持股26.6%,主要业务就是光刻机中的三大核心技术之一的光源系统,是国内第一、全球第三的193nm ArF准分子激光器企业。

概念股
光刻机
子公司禹衡光学是国内光栅编码器(光刻机核心运动平台的关键元件)龙头厂商,打破国外垄断。控股股东长春光机所是国内唯一承担 EUV光刻机研发任务的研究所,已取得包括核心光源系统在内的多项突破。
公司可为半导体检测设备提供高精度镜头、光学系统,同时掌握光刻机曝光物镜超精密光学元件加工技术,目前产品已用于上海微电子的光刻机中。
LBO&BBO非线性光学晶体、激光器
公司生产的KBBF晶体属于激光设备的上游关键零部件,用于建造超高光分辨率光电子能谱仪、光刻技术等前沿领域。
公司通过全资子公司上海张江浩成创业投资有限公司持有上海微电子14.21%股权。 旗下微装公司是国内唯一一家研发、生产以及销售高端光刻机的企业,也是全球第四家生产IC前道光刻机的企业。在先进封装光刻机等领域,其国内市场占有率超过80%,全球市场占有率为40%。
VCSEL激光器
公司为荷兰 ASML核心供应商A公司提供光刻机用光场匀化器和半导体晶圆退火核心元器件。
国望光学和科益虹源(国内第一,世界第三。)都是亦庄旗下公司,光刻机最大的预期差就在亦庄手里,截止目前A股亦庄唯一控股的上市公司是麦克奥迪。麦克奥迪业务光学镜头实锤供货光刻机。光刻机最大预期差是麦克奥迪,预期同一控制下进行重组,国望光学和科益虹源+光刻机光学镜头供应商。
金力泰 300225
公司控股子公司上海金杜新材料科技有限公司于2020年11月5日收到上海微电子装备(集团)股份有限公司签署的《外协件采购通用条款》,上海金杜正式成为上海微电子的合格供应商。
微纳米产品
公司向上海微电子提供了光刻机用的定位光栅产品,该器件是该公司光刻机产品的重要部件。公司长期从事激光直写光刻机的研制,尤其在用于新一轮光子传感器的纳米光刻机研制领域积累了丰富且较为完善的技术经验,可为国内外高等院所和企业提供自主可控的直写光刻技术和光电子材料与器件技术方案。
2021年10月26日下午,海立集团与上海微电子装备集团举行战略合作协议签约仪式。微电子装备集团董事长干频指出,海立集团在我国制冷压缩机行业具有领先地位,双方已经形成了良好的合作基础。希望双方以封装光刻机的冷却系统配套为起点,进一步提升合作能级,逐步从零部件级供应合作提升为系统级供应合作。值得注意的是海立集团与上海微电子同属上海电气集团。
MEMS
公司一直为全球光刻机巨头厂商提供透镜系统MEMS部件的工艺开发与晶圆制造服务。
瑞士子公司UCMAGAG为ASML及其供应商提供极紫外光刻机的光学系统关键部件的清洗设备。
ST华微 600360
华微电子正在加快推进与长春光机所、华为在光刻机领域的合作实力与上海微还是有差距。
公司为上海微电子所需的光刻机机台内国际最高洁净等级标准(ISO Class 1级)洁净环境提供EFU(超薄型设备端自带风机过滤机组)及ULPA(超高效过滤器)等产品,助力国内光刻机事业突破卡脖子技术难题。公司从2006年至今为中芯国际多地工厂供应风机过滤单元、高效/超高效过滤器、化学过滤器等产品,用于保障中芯国际系的历代产品线(包括中芯国际最先进的14nm和28nm制程)对空气洁净度的要求。
公司多波段合分束器已完成产品开发,成功进入半导体微电子设备厂供应链。
成功开发了光刻机平行光源系统,产品已进入半导体光刻领域配套检测产业