东兴证券报告指出,光刻机是半导体工艺中被"卡脖子"最为严重的设备之一【28†L2-L4】。截至2022年,光刻机国产化率仅2.5%【11†L12-L13】,国内需求远大于国产供给——2022年产量95台、需求量652台【21†L6-L8】。上海微电子作为国产光刻机唯一巨头,已占据国内超80%市场份额【11†L12-L13】。在政策大力支持和产业链协同攻关下,国产光刻机有望实现从2.5%到突破的跨越。
国产光刻机的现状与差距
光刻机是半导体设备中技术含量最高、国产化率最低的环节之一。截至2022年,光刻机国产化率仅2.5%【11†L12-L13】。2022年中国光刻机产量约为95台,而需求量约为652台,供需缺口巨大【21†L6-L8】。2022年中国光刻机市场规模为147.82亿元【21†L8-L9】。与国际领先水平相比,国内光刻机产业仍存在显著差距——尤其是在高端光刻机领域,技术受制于国外供应商,导致产能和产量受限【21†L6-L8】。上海微电子是目前中国第一家也是唯一的光刻机巨头,出货量已占国内市场份额超过80%【11†L12-L13】。公司产品主要涉及ArF、KrF和i-Line领域,已具备90nm及以下芯片制造能力【11†L12-L13】。此外,还有北京华卓精科、北京科益虹源等国内光刻机产业链企业【11†L12-L13】。
政策大力支持,国产光刻机迎发展机遇
近年来,中国政府出台了一系列政策支持半导体产业发展,为光刻机国产化提供了坚实的政策保障。2020年8月,国务院印发《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》,明确了集成电路企业可以享受的优惠政策【22†L4-L5】。2021年1月,工信部发布《基础电子元器件产业发展行动计划(2021-2023年)》,推动基础电子元器件及配套设备发展【22†L4-L5】。2023年6月,《制造业可靠性提升实施意见》明确重点提升电子整机装备用SoC/MCU/GPU等高端通用芯片、精密光学元器件等基础产品的可靠性水平【22†L4-L5】。2023年和2024年,相关部门连续发布通知,继续实行集成电路产业税收优惠政策【22†L4-L5】。政策端的持续加码为国产光刻机产业的发展提供了有力的制度保障和资金支持。
上海微电子——国产光刻机唯一巨头
上海微电子是国产光刻机的绝对龙头,致力于半导体装备、泛半导体装备、高端智能装备的研发制造、销售及技术服务【22†L8-L10】。公司产品包括光刻设备、集成电路制程设备、平板显示制程设备、光学量/检测设备四类【22†L8-L10】。主要产品为半导体产业高端投影光刻机,应用于集成电路前道、先进封装、FPD面板、MEMS、LED、Power Devices等制造领域【22†L8-L10】。SSX600系列光刻机是目前公司产业线中较具代表性的先进产品型号【23†L2-L4】。该系列采用四倍缩小倍率的投影物镜、工艺自适应调焦调平技术,以及高速高精的自减振六自由度工件台掩模台技术【23†L2-L4】。SSX600可满足IC前道制造90nm、110nm、280nm关键层和非关键层的光刻工艺需求,可用于8寸线或12寸线大规模工业生产【23†L2-L4】。
国产光刻机产业链核心企业
除了整机制造商上海微电子,国产光刻机产业链上游还有一批在细分领域取得技术突破的核心企业。炬光科技主营光子产业链上游高功率半导体激光元器件和激光光学元器件,其光场匀化技术能实现对激光光束高度匀化,应用于全球先进半导体制程设备【23†L8-L10】【24†L4-L5】。茂莱光学深耕工业级精密光学,已形成光刻机曝光物镜超精密光学元件加工技术在内的九大核心技术,且均实现产业化【25†L2-L4】。福晶科技是全球光学晶体龙头,在非线性光学晶体和激光晶体领域处于国际领先【25†L8-L10】。波长光电是国内激光光学元件的主要供应商,已具备提供光刻机配套的大孔径光学镜头的能力,成功开发的光刻机平行光源系统可用于国产光刻机领域配套【26†L6-L8】。
国产光刻机产业链核心企业梳理| 公司 | 产业链环节 | 核心产品/技术 | 进展 |
|---|
| 上海微电子 | 整机制造 | SSX600系列光刻机 | 90nm制程,国内唯一 |
| 炬光科技 | 激光元器件 | 光场匀化技术 | 应用于全球先进半导体制程设备 |
| 茂莱光学 | 精密光学 | 光刻机曝光物镜超精密光学元件 | 九大核心技术均已产业化 |
| 福晶科技 | 光学晶体 | LBO/BBO晶体 | 全球规模最大,国际领先 |
| 波长光电 | 激光光学 | 光刻机平行光源系统 | 可用于国产光刻机配套 |
光刻机国产化虽然起步较晚、差距较大,但在政策支持、产业链协同和持续研发投入的推动下,国产光刻机有望在部分领域率先实现突破【28†L2-L4】。关注上海微电子等相关公司的客户突破与产品突破【28†L2-L4】。