光刻機行業(yè)：國之重器 路雖遠行則將至

投資摘要：

光刻機被譽為半導體工業(yè)皇冠上的明珠，光刻是半導體芯片生產(chǎn)中最復雜、關鍵一環(huán)。光刻機是芯片制造流程中的核心設備，其光刻的工藝水平直接決定芯片的制程、性能，被譽為半導體工業(yè)皇冠上的明珠。光刻是半導體芯片生產(chǎn)中最復雜、關鍵步驟，耗時長、成本高。光刻機原理類似相機照相，發(fā)出光通過具有圖形的光罩對涂有光刻膠的薄片曝光，光刻膠見光后發(fā)生性質(zhì)變化，使圖形復印到薄片上，使薄片具電子線路圖作用。其中分辨率直接決定制程，是最重要的指標；套刻精度影響良率；生產(chǎn)效率影響產(chǎn)能及經(jīng)濟性。

光刻機可分為直寫光刻機與掩膜光刻機，市場主流有i-Iine、KrF、ArF、ArFi、EUV 五大類。掩膜光刻機由光源發(fā)出光束，經(jīng)掩膜板在感光材料上成像，又可分為接近、接觸式及投影式，投影式為主流，還可分為UV、DUV、EUV。直寫式光刻機用計算機控制光束投影至涂感光材料的基材上，無掩膜進行曝光，又可分為光學直寫、帶電粒子直寫。直寫光刻機在半導體應用領域窄，體量小，是掩膜光刻機的補充。市場主流光刻機有i-Iine、KrF、ArF、ArFi、EUV 五大類。

光刻機產(chǎn)業(yè)鏈上游所需零件設備眾多復雜，下游半導體市場驅(qū)動行業(yè)發(fā)展。零件、組件和設備為上游供應。下游市場主要為半導體市場，全球半導體市場規(guī)模穩(wěn)步擴張，使光刻機需求穩(wěn)步增長。受益于晶圓需求增長、服務器云計算與5G 基礎建設發(fā)展，全球光刻機市場規(guī)模平穩(wěn)增長， 2023 年全球光刻機市場規(guī)模增至271.3 億美元，預計2024 年達295.7 億美元。2022年全球光刻機銷售結構以中、低端KrF、i -Iine 為主，占比約71.5%，高端ArFi、ArF 和超高端EUV 占比較小，分別為15.4%、5.8%和7.3%。

從全球光刻機競爭格局看，光刻機市場由國外企業(yè)主導。ASML 占絕對霸主地位，2022 年市場份額占比82.1%，Canon 占比10.2%，Nikon 占比7.7%，上海微電子為國內(nèi)唯一巨頭。超高端光刻機EUV 領域ASML 獨占鰲頭，高端光刻機ArFi 和ArF 領域也主要由ASML 占領；Canon 主要集中在i-Iine 領域；Nikon 除EUV 外均有涉及。2022 年光刻機國產(chǎn)化率僅2.5%，上海微電子為國內(nèi)唯一巨頭。

復盤海外龍頭ASML 成長之路：四十載砥礪前行，成就全球光刻機龍頭。1980 年代ASML 初出茅廬，與知名透鏡制造商卡爾蔡司建立合作。1990 年代，ASML 推出PAS 5500，使ASML 名聲大噪。2000 年代，雙工作臺、浸沒式光刻技術助力ASML成為行業(yè)絕對的龍頭。2010 年代，ASML 第一臺EUV 光刻機問世，收購業(yè)內(nèi)一眾領先廠商。2020 年代，ASML 將EUV 光刻機推進至High NA 時代。

ASML 光刻機產(chǎn)品全面豐富，浸入式行業(yè)領先，EUV 為其獨有。ASML 擁有EUV、DUV 兩大光刻系統(tǒng)，DUV 包括浸入式系統(tǒng)、干式系統(tǒng)，EUV 包括EXE、NXE。ASML 浸入式在生產(chǎn)力、成像和覆蓋性能方面處行業(yè)領先，適用最先進邏輯和內(nèi)存芯片的大批量生產(chǎn)。 EUV 技術為其獨有。得益于NXE 和DUV 浸入式系統(tǒng)量價齊升，2023 年ASML 實現(xiàn)營業(yè)收入275.59億歐元，凈利潤78.39 億歐元。預測將于2025 年實現(xiàn)約300 億歐元至400 億歐元的年銷售額，毛利率約為54%至56%。

ASML 通過不斷研發(fā)投入、技術創(chuàng)新，通過產(chǎn)業(yè)鏈上下游收購不斷拓寬護城河。2023 年ASML 研發(fā)投入39.81 億歐元，同比增長22.35%，以支持其牢牢占據(jù)高端市場；同時其注重產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同效應，在上游進行有針對性的收購或股權投資，與下游客戶建立密切合作關系；并與客戶、供應商、研究合作伙伴、同行共建創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)；使其龍頭地位不斷鞏固。

海外龍頭企業(yè)發(fā)展歷程對于國內(nèi)光刻機企業(yè)發(fā)展的啟示：1）持續(xù)高水平研發(fā)投入，堅持創(chuàng)新。打破國內(nèi)外光刻機巨頭的技術壁壘，需要持續(xù)高水平投入研發(fā)資金，堅持產(chǎn)品技術創(chuàng)新。2）重視產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同，深度綁定上下游，構建利益共同體?？梢圆扇〔①徎蚝献鞯姆椒ń壎ㄉ舷掠纹髽I(yè)，構建企業(yè)生態(tài)圈，發(fā)揮產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同效應。

政策大力支持，國產(chǎn)光刻機行業(yè)初露鋒芒。1）上海微電子：國產(chǎn)光刻機唯一巨頭，SSX600 系列光刻機較具代表性。 2）炬光科技：深耕激光元器件，激光雷達、泛半導體、醫(yī)療健康多產(chǎn)業(yè)布局。 3）茂來光學：領軍國內(nèi)工業(yè)級精密光學，實現(xiàn)九項核心技術產(chǎn)業(yè)化，公司光刻機曝光物鏡超精密光學元件加工技術已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。4）福晶科技：全球光學晶體龍頭，“晶  投資摘要：

光刻機被譽為半導體工業(yè)皇冠上的明珠，光刻是半導體芯片生產(chǎn)中最復雜、關鍵一環(huán)。光刻機是芯片制造流程中的核心設備，其光刻的工藝水平直接決定芯片的制程、性能，被譽為半導體工業(yè)皇冠上的明珠。光刻是半導體芯片生產(chǎn)中最復雜、關鍵步驟，耗時長、成本高。光刻機原理類似相機照相，發(fā)出光通過具有圖形的光罩對涂有光刻膠的薄片曝光，光刻膠見光后發(fā)生性質(zhì)變化，使圖形復印到薄片上，使薄片具電子線路圖作用。其中分辨率直接決定制程，是最重要的指標；套刻精度影響良率；生產(chǎn)效率影響產(chǎn)能及經(jīng)濟性。

光刻機可分為直寫光刻機與掩膜光刻機，市場主流有i-Iine、KrF、ArF、ArFi、EUV 五大類。掩膜光刻機由光源發(fā)出光束，經(jīng)掩膜板在感光材料上成像，又可分為接近、接觸式及投影式，投影式為主流，還可分為UV、DUV、EUV。直寫式光刻機用計算機控制光束投影至涂感光材料的基材上，無掩膜進行曝光，又可分為光學直寫、帶電粒子直寫。直寫光刻機在半導體應用領域窄，體量小，是掩膜光刻機的補充。市場主流光刻機有i-Iine、KrF、ArF、ArFi、EUV 五大類。

光刻機產(chǎn)業(yè)鏈上游所需零件設備眾多復雜，下游半導體市場驅(qū)動行業(yè)發(fā)展。零件、組件和設備為上游供應。下游市場主要為半導體市場，全球半導體市場規(guī)模穩(wěn)步擴張，使光刻機需求穩(wěn)步增長。受益于晶圓需求增長、服務器云計算與5G 基礎建設發(fā)展，全球光刻機市場規(guī)模平穩(wěn)增長， 2023 年全球光刻機市場規(guī)模增至271.3 億美元，預計2024 年達295.7 億美元。2022年全球光刻機銷售結構以中、低端KrF、i -Iine 為主，占比約71.5%，高端ArFi、ArF 和超高端EUV 占比較小，分別為15.4%、5.8%和7.3%。

從全球光刻機競爭格局看，光刻機市場由國外企業(yè)主導。ASML 占絕對霸主地位，2022 年市場份額占比82.1%，Canon 占比10.2%，Nikon 占比7.7%，上海微電子為國內(nèi)唯一巨頭。超高端光刻機EUV 領域ASML 獨占鰲頭，高端光刻機ArFi 和ArF 領域也主要由ASML 占領；Canon 主要集中在i-Iine 領域；Nikon 除EUV 外均有涉及。2022 年光刻機國產(chǎn)化率僅2.5%，上海微電子為國內(nèi)唯一巨頭。

復盤海外龍頭ASML 成長之路：四十載砥礪前行，成就全球光刻機龍頭。1980 年代ASML 初出茅廬，與知名透鏡制造商卡爾蔡司建立合作。1990 年代，ASML 推出PAS 5500，使ASML 名聲大噪。2000 年代，雙工作臺、浸沒式光刻技術助力ASML成為行業(yè)絕對的龍頭。2010 年代，ASML 第一臺EUV 光刻機問世，收購業(yè)內(nèi)一眾領先廠商。2020 年代，ASML 將EUV 光刻機推進至High NA 時代。

ASML 光刻機產(chǎn)品全面豐富，浸入式行業(yè)領先，EUV 為其獨有。ASML 擁有EUV、DUV 兩大光刻系統(tǒng)，DUV 包括浸入式系統(tǒng)、干式系統(tǒng)，EUV 包括EXE、NXE。ASML 浸入式在生產(chǎn)力、成像和覆蓋性能方面處行業(yè)領先，適用最先進邏輯和內(nèi)存芯片的大批量生產(chǎn)。 EUV 技術為其獨有。得益于NXE 和DUV 浸入式系統(tǒng)量價齊升，2023 年ASML 實現(xiàn)營業(yè)收入275.59億歐元，凈利潤78.39 億歐元。預測將于2025 年實現(xiàn)約300 億歐元至400 億歐元的年銷售額，毛利率約為54%至56%。

ASML 通過不斷研發(fā)投入、技術創(chuàng)新，通過產(chǎn)業(yè)鏈上下游收購不斷拓寬護城河。2023 年ASML 研發(fā)投入39.81 億歐元，同比增長22.35%，以支持其牢牢占據(jù)高端市場；同時其注重產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同效應，在上游進行有針對性的收購或股權投資，與下游客戶建立密切合作關系；并與客戶、供應商、研究合作伙伴、同行共建創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)；使其龍頭地位不斷鞏固。

海外龍頭企業(yè)發(fā)展歷程對于國內(nèi)光刻機企業(yè)發(fā)展的啟示：1）持續(xù)高水平研發(fā)投入，堅持創(chuàng)新。打破國內(nèi)外光刻機巨頭的技術壁壘，需要持續(xù)高水平投入研發(fā)資金，堅持產(chǎn)品技術創(chuàng)新。2）重視產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同，深度綁定上下游，構建利益共同體?？梢圆扇〔①徎蚝献鞯姆椒ń壎ㄉ舷掠纹髽I(yè)，構建企業(yè)生態(tài)圈，發(fā)揮產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同效應。

政策大力支持，國產(chǎn)光刻機行業(yè)初露鋒芒。1）上海微電子：國產(chǎn)光刻機唯一巨頭，SSX600 系列光刻機較具代表性。 2）炬光科技：深耕激光元器件，激光雷達、泛半導體、醫(yī)療健康多產(chǎn)業(yè)布局。 3）茂來光學：領軍國內(nèi)工業(yè)級精密光學，實現(xiàn)九項核心技術產(chǎn)業(yè)化，公司光刻機曝光物鏡超精密光學元件加工技術已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。4）福晶科技：全球光學晶體龍頭，“晶體+光學元件+激光器件”一站式服務。4）波長光電：國內(nèi)激光光學元件的主要供應商，目前，公司已具備提供光刻機配套的大孔徑光學鏡頭的能力，公司成功開發(fā)的光刻機平行光源系統(tǒng)可用于國產(chǎn)光刻機領域配套。

投資策略：光刻機是國之重器，也是目前半導體工藝中被“卡脖子”最為嚴重的半導體設備之一?；趯鴥?nèi)半導體行業(yè)政策以及對于國內(nèi)半導體設備國產(chǎn)化趨勢的分析，我們認為，國產(chǎn)光刻機行業(yè)有望通過技術攻堅和上下游協(xié)同的形式實現(xiàn)彎道超車，關注上海微電子等相關公司的客戶突破與產(chǎn)品突破，受益標的：福晶科技、茂來光學、炬光科技、波長光電等。

風險提示：技術迭代風險、行業(yè)景氣度下行、行業(yè)競爭加劇、中美貿(mào)易摩擦加劇

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轉(zhuǎn)自東興證券股份有限公司 研究員：劉航