伯恩斯坦 ASML 高数值孔径 High-NA 极紫外光刻入门 缩小永无止境

1.核心逻辑：逻辑与DRAM制程持续微缩，High-NA是下一代入门技术 尽管摩尔定律放缓的担忧反复出现，但逻辑和DRAM的制程路线图仍指向未来十年有意义的横向微缩。光刻是驱动微缩的核心步骤，High-NA（高数值孔径）EUV是继低数值孔径（LNA）EUV之后的下一个关键缩放拐点。经过十多年的研发，High-NA系统正接近大批量制造（HVM）的采用阶段，预计从2027年左右开始。伯恩斯坦给予ASML“跑赢大盘”评级，目标价2500欧元（对应美股ADR目标价2859美元），并列为行业首选。 2. High-NA技术原理与架构变化 High-NA保持13.5纳米EUV波长不变，但将数值孔径（NA）从0.33提升至0.55，采用全新的“变形光学系统”（anamorphic optics）。这种设计在x和y方向分别使用4倍和8倍缩小（而非LNA的4倍均匀缩小），从而在保持标准光罩尺寸（6英寸）的同时，将分辨率从约13纳米提升至约8纳米，并提高成像对比度约40%。代价是晶圆曝光场面积减半（从约26x33毫米降至26x16.5毫米），导致吞吐量结构性下降，且大尺寸逻辑芯片需要拼接（stitching）或额外曝光。 3. High-NA的明确优势 •性能提升：更高分辨率支持更小特征尺寸（约1.7倍更小、2.8倍更高图案密度）、更低剂量（dose）、更少光罩、更简化的工艺流程和潜在更好的良率。 •客户价值：在关键层上，High-NA单重曝光可替代LNA的多重图案化（如双重或三重曝光），减少光罩数量、光刻-刻蚀循环和非光刻步骤，从而降低总图案化成本。演示案例显示关键层成本效益可达20%至35%，路线图指向逻辑和DRAM应用比LNA改善超过20%至40%。 •战略意义：High-NA将更多价值从非光刻步骤转移到光刻环节，提高“光刻强度”（lithointensity，即光刻设备支出占前道设备总支出的比例）。即使客户总图案化成本下降，ASML在其中的份额也会上升。 4. High-NA的核心挑战 •半场曝光与吞吐量：半场架构要求每片晶圆曝光更多次，吞吐量天生低于LNA。ASML通过更快的晶圆台（加速度8g，约LNA的2倍）和光罩台（32g，约4倍）、更高源功率（从当前500-600瓦向1000瓦迈进）以及更好的图像对比度（降低剂量需求）来部分弥补。但即便如此，High-NA的扫描仪吞吐量仍结构性低于LNA（当前EXE:5200B达175WPH，路线图最高约210 WPH，而LNA下一代目标为300-330 WPH）。 •聚焦深度（DoF）缩小：NA提升导致DoF减少约2.5至3倍，对晶圆形貌、膜堆变异等更敏感，需要更薄的光刻胶和3D优化。 •拼接复杂性：对于大尺寸逻辑裸片（如GPU），半场限制要求将图案分割到两个光罩（A和B）并进行片上拼接，这增加了叠加精度、CD连续性和图像完整性的控制难度，并进一步降低吞吐量（AB模式吞吐量比AA模式低约23%，未来差距会收窄但依然存在）。 5.成本分析与采用时间表 •当前成本：由于可用性和吞吐量仍在成熟中，High-NA曝光成本目前较高。但若可用性从当前约80%提升至95%，单次曝光成本可下降约23%。 • DRAM将率先采用：DRAM裸片较小，通常能放入半场内，无需拼接，因此High-NA在成本上已优于LNA双重图案化，且对更复杂的多重图案化方案优势更大。预计三星和SK海力士将在2027年左右（D1d节点）率先大规模采用。SK海力士已在2025年9月宣布在M16工厂安装首台生产型EXE:5200B系统。 •逻辑采用稍晚：需要拼接的大裸片逻辑芯片，目前1次High-NA单曝成本仍是2次LNA双曝的约1.6倍（2025年），预计到2030年才降至1.1倍，但仍略高于双曝。因此，逻辑上High-NA更适用于替代3次LNA曝光（如P19局部互连层，可降本约35%）或2次EUV+2次ArFi的方案。英特尔已在18A制程上率先将High-NA用于大批量制造（部分Core Ultra 3处理器），证明技术就绪；但三星和台积因经济性和谨慎性，预计要到2030年左右的A10级节点才会广泛采用。 •对ASML的财务影响：High-NA采用较慢短期内反而可能对ASML更有利，因为在过渡期客户会继续购买高利润率（且利润率高于High-NA）的LNA工具，而随着High-NA渗透率提升，光刻强度将进一步提高，巩固ASML的市场份额。 受先进逻辑和DRAM转向更精细图案化驱动，光刻支出占WFE的比例已从2022年的17%结构性重置至23%-25%。随着DRAM在1d节点引入High-NA或LNA双重图案化，其光刻强度预计将从1c节点的约26%升至30%左右；逻辑光刻强度在2nm节点因GAA引入非光刻步骤而略降至约32%，但预计在1.4nm引入High-NA后将保持或进一步上升。整体而言，ASML的blended光刻强度将从24%向26%攀升。 7.未来展望：Hyper-NA与超越 在High-NA之外，ASML已着手研发下一代Hyper-NA系统，目标数值孔径约0.75，以支持逻辑金属间距缩小至16-12纳米范围（可能在2033年CFET引入前后）。Hyper-NA将复用EUV平台的通用模块（如光源、台板），主要变化在于光学系统，从而降低开发风险并为客户提供更远期的缩放路径。 8.估值与风险 伯恩斯坦对ASML的估值基于40倍未来5-8个季度预期每股收益，给予目标价2500欧元（美股2859美元）。下行风险包括：EUV商业化及新一代研发成本高于预期、中国客户过度备货后的需求回落、WFE市场弱于预期、技术迁移放缓、长期替代技术威胁，以及中国出口管制进一步收紧。