半导体行业深度分析报告：光刻为半导体设备之巅，冰山峰顶待国产曙光

半导体 /行业深度分析报告 /2023.02.23 请阅读最后一页的重要声明！ 光刻为半导体设备之巅，冰山峰顶待国产曙光 证券研究报告 投资评级:看好(维持) 最近12月市场表现 分析师 张益敏 SAC证书编号：S0160522070002 zhangym02@ctsec.com 相关报告 1. 《细致检测攻坚克难，精准度量引领进步》 2022-12-03 光刻设备行业报告 核心观点  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。  投资建议：在光刻配套设备与零件方面，建议关注苏大维格（300311.SZ）、茂莱光学(688502.SH)、芯源微（688037.SH）、精测电子（300567.SZ）、盛美上海（688082.SH）、美埃科技（688376.SH）、炬光科技（688167.SH）、福晶科技（002222.SZ）等。  风险提示：半导体行业景气度下滑，光刻设备需求不及预期；贸易保护主义因素导致国内晶圆厂扩产放缓；光刻设备与组件技术难度大，相关研发进度可能慢于预期。 -36%-29%-21%-14%-7%0%半导体沪深300 半导体 /行业深度分析报告 /2023.02.23 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 2 行业深度分析报告/证券研究报告 表 1：重点公司投资评级: 代码 公司 总市值（亿元） 收盘价（02.22） EPS（元） PE 投资评级 2021A 2022E 2023E 2021A 2022E 2023E 300331 苏大维格 63.23 24.35 -1.44 -1.10 0.77 -23.15 -22.14 31.62 增持 688502 茂莱光学 0.00 0.00 1.19 0.00 未覆盖 688037 芯源微 193.55 208.97 0.92 1.80 2.60 183.48 116.09 80.37 增持 300567 精测电子 177.90 63.96 0.72 0.90 1.30 100.60 71.07 49.20 增持 300260 新莱应材 167.43 73.90 0.75 1.49 1.97 62.89 49.60 37.51 增持 688376 美埃科技 51.21 38.10 1.07 1.15 1.42 0.00 33.13 26.83 增持 688409 富创精密 239.57 114.60 0.81 1.02 1.53 0.00 112.35 74.90 增持 688167 炬光科技 99.14 110.20 1.00 1.42 2.17 219.00 77.42 50.80 未覆盖 002222 福晶科技 74.56 17.44 0.45 0.52 0.62 42.29 33.73 28.26 未覆盖 688082 盛美上海 369.35 85.19 0.68 1.20 1.60 187.94 70.99 53.24 增持 数据来源：wind，财通证券研究所. 未覆盖公司的预测数据来源于wind一致预期 谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准 3 行业深度分析报告/证券研究报告 1 光刻设备：半导体制造的核心装备 ....................................................................................................... 9 1.1 光刻：决定芯片性能最关键工艺 ....................................................................................................... 9 1.2 光刻图谱：多种路线并存，扫描式光刻为主流 ............................................................................. 13 1.2.1 接触/接近式光刻机（Aligner）：光刻设备鼻祖 ......................................................................... 14 1.2.2 扫描投影/重复步进光刻机（Stepper）：仍满足大线宽工艺 .................................................... 15 1.2.3 步进扫描光刻机（Scanner）：主流光刻设备通用 ..................................................................... 16 1.3 各项革新推向光刻性能巅峰 ............................................................................................................. 16 1.4 电子束、纳米压印：潜在的另辟蹊径 ............................................................................................. 20 2 光刻机：多种先进系统的精准组合 ..................................................................................................... 21 2.1 光刻机的整体结构 ............................................................................................................................. 21 2.2 光源系统：光刻机的能量源泉 ......................................................................................................... 22 2.3 照明与物镜投影系统：精准成像 ..................................................................................................... 26 2.4 工件台系统：光刻产能与精确对准的关键 ..................................................................................... 30 3 光刻设备市场规模大，国产亟待零的突破 ......................................................................................... 33 3.1 芯片制程升级，光刻设备成本占比不断提升 ................................................................................. 33 3.2 ASML拥有近乎垄断市场地位 ........................................................................................................ 35 3.3 ASML的发展历程 ............................................................................................................................ 36 3.4 聚焦成熟制程，光刻设备国产化亟待发力 ..................................................................................... 39 4 投资建议：整机尚需时日，配套设备与零件先行 ............................................................................. 43 4.1 苏大维格：发力非IC光刻机与多种光学元件 .............................................................................. 43 4.2 茂莱光学：供应多种前道光刻机零件 ............................................................................................. 47 4.3 芯源微：光刻机配套显影涂胶设备先行者 ..................................................................................... 48 4.4 精测电子：光刻涂胶显影后电路量测设备 ..................................................................................... 48 4.5 盛美上海：开发显影涂胶设备，扩大产品工艺覆盖 ..................................................................... 49 4.6 美埃科技：有力保证光刻净化环境 ................................................................................................. 50 4.7 福晶科技：激光晶体打入ASML供应链 ....................................................................................... 50 4.8 炬光科技：光刻机电子及光学元件供应商 ..................................................................................... 51 5 风险提示 ................