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。
　　

研究报告全文：半导体行业深度分析报告20230223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光刻设备行业报告最近12月市场表现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半导体沪深300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0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-7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-14光刻设备均具有高技术附加值毛利率超过50-21-29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-36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274亿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分析师张益敏SAC证书编号S0160522070002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zhangym02ctseccom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70亿美元相关报告按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1细致检测攻坚克难精准度量引领50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进步2022-12-03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300311SZ茂莱光学688502SH芯源微688037SH精测电子300567SZ盛美上海688082SH美埃科技688376SH炬光科技688167SH福晶科技002222SZ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请阅读最后一页的重要声明半导体行业深度分析报告20230223行业深度分析报告证券研究报告表1重点公司投资评级总市值收盘价EPS元PE代码公司投资评级亿元02222021A2022E2023E2021A2022E2023E300331苏大维格63232435-144-110077-2315-22143162增持688502茂莱光学000000119000未覆盖688037芯源微193552089709218026018348116098037增持300567精测电子1779063960720901301006071074920增持300260新莱应材167437390075149197628949603751增持688376美埃科技5121381010711514200033132683增持688409富创精密2395711460081102153000112357490增持688167炬光科技9914110201001422172190077425080未覆盖002222福晶科技74561744045052062422933732826未覆盖688082盛美上海3693585190681201601879470995324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2行业深度分析报告证券研究报告内容目录1光刻设备半导体制造的核心装备911光刻决定芯片性能最关键工艺912光刻图谱多种路线并存扫描式光刻为主流13121接触接近式光刻机Aligner光刻设备鼻祖14122扫描投影重复步进光刻机Stepper仍满足大线宽工艺15123步进扫描光刻机Scanner主流光刻设备通用1613各项革新推向光刻性能巅峰1614电子束纳米压印潜在的另辟蹊径202光刻机多种先进系统的精准组合2121光刻机的整体结构2122光源系统光刻机的能量源泉2223照明与物镜投影系统精准成像2624工件台系统光刻产能与精确对准的关键303光刻设备市场规模大国产亟待零的突破3331芯片制程升级光刻设备成本占比不断提升3332ASML拥有近乎垄断市场地位3533ASML的发展历程3634聚焦成熟制程光刻设备国产化亟待发力394投资建议整机尚需时日配套设备与零件先行4341苏大维格发力非IC光刻机与多种光学元件4342茂莱光学供应多种前道光刻机零件4743芯源微光刻机配套显影涂胶设备先行者4844精测电子光刻涂胶显影后电路量测设备4845盛美上海开发显影涂胶设备扩大产品工艺覆盖4946美埃科技有力保证光刻净化环境5047福晶科技激光晶体打入ASML供应链5048炬光科技光刻机电子及光学元件供应商515风险提示53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图表目录图1光刻产业链格局图7图2芯片性能的发展整体遵循摩尔定律9图3光刻的基本原理10图4芯片生产的工艺步骤10图5ASML光刻机的全球供应链11图6多类设备与光刻密切相关12图7光刻配套的量测设备部件12图8光刻计算系统12图9光刻机描绘电路的图纸掩模版13图10光刻机绘图的底板涂布中的光刻胶13图11光刻技术的发展图谱14图12接触接近式光刻机14图13德国苏斯公司的光刻机14图14初代投影光刻机的工作原理15图15三种投影光刻机的成像方式15图16上海微电子步进重复光刻机15图17步进扫描式光刻双工件台16图18步进扫描光刻机运动原理16图197纳米含前制程均用DUV光刻机完成17图20ASML光刻机性能参数不断进步17图21光刻机的浸没式系统18图22ASML市场份额快速攀升18图23双重光刻工艺LELE18图24利用侧墙实现的自对准双重图形SADP18图25套刻误差对图案的影响19图26极紫外光刻机的应用19图27EUV光刻极大简化工艺步骤19图28EUV光刻机20图29电子束光刻20图30紫外固化纳米压印技术20谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准4行业深度分析报告证券研究报告图31光刻机的结构21图32高压汞灯的光谱分布22图33高压汞灯的结构22图34单腔DUV激光产生的原理22图35ArF光源系统DUV22图36GIGAPHOTON的ArF光源内部结构23图37光源内置的测量模块24图38EUV设备庞大的前驱激光装置24图39光刻机中的EUV光产生装置24图40EUV光源工作原理图25图41光刻机照明与投影物镜系统的工作流程图26图42光刻机照明与投影物镜系统结构26图43光刻设备采用不同的照明方式27图44像素化照明方式的成像效果27图45光刻计算优化的掩膜版的成像效果28图46DUV光刻机的照明系统28图47DUV光刻机的物镜系统28图48光刻中的波前畸变29图49通过镜片形变补偿像差原理图29图50通过局部加热补偿像差原理图29图51EUV反射镜片30图52EUV光刻机的照明与物镜系统30图53工件台工作流程图30图54ASML的双工件台30图55ASML新型机台产能不断提高31图56掩膜与晶圆上的对准图形31图57配合工件台的对准传感器32图58掩膜与工件台及晶圆的对准原理图32图59晶圆表面的3D形貌图32图60全球半导体资本开支十亿美元33图61光刻设备占比最高33图62全球光刻机市场规模亿美元33图63全球显影涂胶设备市场规模亿美元33谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准5行业深度分析报告证券研究报告图64ASML公司EUV与非EUV设备收入占比34图65ASML公司各类光刻机出货量变化台34图66不同工艺制程的光刻机开支占比34图67光刻机市场的竞争格局35图68光刻机TOP3出货量变动情况35图692021年TOP3光刻机出货量单位台35图70ASML全球生产研发布局图36图71ASML历年营收规模单位百万欧元36图72ASML发展历史37图73ASML生态圈39图74中国光刻机发展历程40图75上海微电子发展历程40图76600系列光刻机集成电路前道制造41图77500系列光刻机IC后道先进封装41图78300系列光刻机集成电路前道制造42图79200系列面板光刻机42图80中国光刻机相关技术43图81苏大维格产品与技术布局44图82苏大维格的各类光刻设备44图83苏大维格的光学产品45图84苏大维格各类产品营收情况单位亿元45图85AR-HUD46图86苏大维格光波导镜片46图87光伏铜电镀技术以铜代银46图88芯源微显影涂胶喷胶设备48图89精测电子可用于光刻工艺检测测量的产品49图90ArF工艺涂胶显影Track设备ULTRALITH产品图49图91美埃科技产品结构50图92上海微电子的高洁净度环境50图93福晶科技发展历程51图94福晶科技产品51图95炬光科技发展历程52谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准6行业深度分析报告证券研究报告图1光刻产业链格局图谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准7行业深度分析报告证券研究报告数据来源各公司及机构官网财通证券研究所谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准8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11光刻决定芯片性能最关键工艺自1958年第一块集成电路诞生以来其工艺技术持续高速发展随着集成电路工艺制程的不断升级晶体管集成度不断提高观察到这一行业发展态势英特尔创始人之一的戈登摩尔GordonMoore提出当价格不变时芯片容纳的晶体管数大约每18个月到24个月翻倍这就是著名的摩尔定律芯片集成密度与可靠性的不断提升推动了从大型机到个人电脑再到移动终端物联网人工智能的电子工业的革命图2芯片性能的发展整体遵循摩尔定律数据来源ASML官网财通证券研究所自1960年代以来芯片性能的发展整体遵循摩尔定律但高速持续发展并非自然而然的而是蕴含着集成电路设计芯片生产电子材料半导体设备行业长期的研发积累与不断改进改进分为两大类工艺和结构工艺的改进以更小的尺寸来制造器件和电路并使之具有更高的密度更多的元器件数量和更高的可靠性器件结构设计上的创新使电路的性能更好实现更佳的能耗控制和更高的可靠性无论是缩小尺寸还是构造创新均需要以光刻机为核心的半导体设备支持作为芯片制造的工业母机光刻机等设备历经了数次重大升级革新谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准9行业深度分析报告证券研究报告图3光刻的基本原理数据来源EEweb财通证券研究所光刻刻蚀薄膜沉积同为集成电路制造的三大工艺其他的步骤则包括清洗热处理离子注入化学机械抛光量测等光刻是将设计好的图形从掩模版或倍缩掩模版转印到晶圆表面的光刻胶上所使用的技术光刻技术最先应用于印刷工业并长期用于制造印刷电路板半导体产业在1950年代开始采用光刻技术制造晶体管和集成电路集成电路制造都是利用刻蚀沉积离子注入将描绘在光刻胶上的图形转移到晶圆表面故晶圆表面的光刻胶图案是最基础的电路图案描绘在晶圆上的最基本电路结构由光刻产生因此光刻是集成电路生产中最重要的技术图4芯片生产的工艺步骤数据来源ASML官网财通证券研究所谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准10行业深度分析报告证券研究报告完整的光刻工艺包括多个细分步骤1气相成底膜和增粘对原始硅片清洗脱水并涂抹增粘剂2旋转涂胶对晶圆表面做光刻胶涂覆实现指定的厚度和均匀性并把边缘和背面多余的光刻胶清洗掉3软烘去除光刻胶中的溶剂4对准和曝光将掩膜版和晶圆精确对准后进行曝光5曝光后烘焙通过一定温度激发曝光产生的酸使部分光刻胶溶于显影液并提高显影的分辨率6显影喷涂显影液溶解光刻胶上被光照射过的区域形成电路图形7坚膜烘焙热烘进一步去除残留的光刻胶溶剂并提高光刻胶的粘性8显影检查检测显影后的电路图案如果不符合要求需重新进行光刻步骤现代集成电路一般由多层结构组成在芯片的生产中需多次重复光刻刻蚀沉积等步骤层层成形并最终形成完整的集成电路结构图5ASML光刻机的全球供应链数据来源ASML官网财通证券研究所光刻机是光刻步骤的核心设备也是技术难度和单价最高的半导体设备荷兰ASML公司的光刻机供应链包括全球各地5000家供应商应用到了光学电磁学材料学流体力学化学等领域最尖端的研究成果同时光刻机集成了精密自动化机械高性能仿真软件高灵敏度传感器图像识别算法等多个子模块光刻技术是集成电路制造的核心从原始的硅片起到键合垫片的刻蚀和去光刻胶为止即使最简单的MOSIC芯片都需要5道光刻工艺先进的集成电路芯片可能需要30道光刻工艺步骤集成电路制造非常耗时即使一天24小时无间断地工作都需要68周时间完成芯片光刻工艺技术就耗费了整个晶圆制造时间的4050谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准11行业深度分析报告证券研究报告图6多类设备与光刻密切相关数据来源ASML官网TEL官网中科院微电子所iopscience财通证券研究所此外在光刻工艺中涂胶显影设备量测设备光刻计算软件系统与光刻机配套运行涂胶显影设备具备增粘处理光刻胶也包括抗反射层和抗水涂层涂布烘烤显影液喷涂晶圆背面清洗和去边浸没式光刻工艺中晶圆表面去离子水冲洗水渍消除等功能涂胶显影设备的工作性能和工艺质量直接影响到光刻的良率图7光刻配套的量测设备部件图8光刻计算系统数据来源ASML官网财通证券研究所数据来源ASML官网财通证券研究所量测设备对光刻后电路图形的套刻误差若干次光刻之间关键尺寸进行测量并扫描识别图案缺陷监控工艺质量并将信息反馈给光刻计算系统以改善工艺光刻计算系统是光刻步骤的神经控制中枢它能够依据给定的部分参数对光刻的工艺流程材料环境进行高精度仿真预测光刻的结果节省大量试错的成谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准12行业深度分析报告证券研究报告本同时光刻计算系统也会根据量测设备反馈的测量参数调整光刻设备的光照聚焦掩膜系统的各项设置参数图9光刻机描绘电路的图纸掩模版图10光刻机绘图的底板涂布中的光刻胶数据来源三星官网财通证券研究所数据来源Applied-microswiss官网财通证券研究所除了各类设备之外光刻工艺中所使用到的光刻胶掩膜版电子特气等也具有较高的技术壁垒光刻胶Photoresist是指通过紫外光电子束离子束X射线等照射其溶解度发生变化的耐蚀剂刻薄膜材料由感光树脂增感剂和溶剂3种主要成分组成的对光敏感的混合液体曝光后的光刻胶经过显影液处理后会留下所需要的电路图案光刻掩膜版光罩MaskReticle是光刻工艺所使用的图形母版由不透明的遮光薄膜在透明基板上形成掩膜图形结构通过曝光过程将掩膜版上图形信息转移到光刻胶图形上光刻用电子特气主要包括ArNeXeKrNeF2KrNeF2ArNe光刻气中的惰性气体和卤素气体在受到电子束激发后所形成的准分子发生电子跃迁后可产生特定波长的光即可产生准分子激光12光刻图谱多种路线并存扫描式光刻为主流半导体生产中光刻技术的发展经历了多个阶段接触接近式光刻光学投影光刻分步重复投影光刻出现时间较早集成电路生产主要采用扫描式光刻浸没式扫描光刻极紫外光刻的工艺此外X射线电子束光刻纳米压印激光直写技术可能是未来的技术突破方向谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准13行业深度分析报告证券研究报告图11光刻技术的发展图谱数据来源集成电路产业全书王阳元财通证券研究所121接触接近式光刻机Aligner光刻设备鼻祖1961年美国GCA公司制造出了第一台接触式光刻机掩模盖与光刻胶图层直接接触光线透过掩膜进行曝光时可以避免衍射接触式光刻机的工作方式对光刻胶和掩模版都存在损坏和污染生产良率低掩模版寿命短为解决上述问题产生了接近式光刻机掩膜和表面光刻胶之间存在微小空隙这些新设计提高了良率和使用寿命但是光在微小间隙中的衍射现象使得最高分辨率只有3微米左右这一时期的光刻机厂商有SiemensGCAKasperInstruments和KulickSoffa等典型的芯片产品有英特尔40043101接近接触式光刻厂家目前还有德国苏斯和奥地利EVG其设备主要服务于MEMS先进封装三维封装化合物半导体功率器件太阳能领域图12接触接近式光刻机图13德国苏斯公司的光刻机数据来源集成电路与光刻机王向朝戴凤钊财通证券研究所数据来源苏斯公司官网财通证券研究所谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准14行业深度分析报告证券研究报告122扫描投影重复步进光刻机Stepper仍满足大线宽工艺PerkinElmer在1973年推出了Micralign100世界首台投影式光刻机采用汞灯光源孔径数值017分辨率2微米工作过程中扫描台承载硅片与掩膜版同步移动汞灯发出的光线经过狭缝后成为均匀的照明光透过掩膜将图案投影在光刻胶上其对称的光路设计可以消除球面镜产生的大部分像差Micralign让芯片生产的良率从10提升到了70图14初代投影光刻机的工作原理图15三种投影光刻机的成像方式数据来源集成电路与光刻机王向朝戴凤钊LithographyandOtherPatterningTechniquesforFutureElectronicsStephenYChou财通证券研究数据来源集成电路与光刻机王向朝戴凤钊财通证券研究所所为了满足更高的进度要求1978年美国GCA公司推出了首台步进重复投影光刻机其工作原理如上右图中第二小图所示硅片表面存在若干个曝光场22mmx22mm分步重复投影光刻机每次整体曝光一个场步进重复光刻机不需要实现掩模和圆片同步反向扫描在结构上不需要扫描掩模台和同步扫描控制系统因而结构相对简单成本相对较低性能更加稳定同时由于其采用缩小倍率的物镜41或51或101降低了掩膜版的制作难度能够满足025微米以上线宽制程的工艺要求目前步进重复光刻机仍然广泛应用在非关键层封装等领域采用g线或i线光源少数高端设备采用KrF光源图16上海微电子步进重复光刻机数据来源上海微电子官网财通证券研究所谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准15行业深度分析报告证券研究报告上海微电子装备公司于2009年开发SSB500系列步进重复光刻机2015年在封装领域市占率已达40123步进扫描光刻机Scanner主流光刻设备通用集成电路工艺制程达到025微米后步进扫描式光刻机的扫描曝光视场尺寸与曝光均匀性更具优势逐步成为主流光刻设备其利用26mmx8mm的狭缝采用动态扫描的方式掩膜版与晶圆片同步运动已经可以实现26mmx33mm的曝光场当前曝光场扫描完毕后转移至下一曝光场直至整个晶圆片曝光完毕图17步进扫描式光刻双工件台图18步进扫描光刻机运动原理数据来源华卓精科招股说明书财通证券研究所数据来源集成电路产业全书王阳元财通证券研究所通过配置不同类型的光源I线KrFArFEUV步进扫描光刻机可以支持所有集成电路工艺节点但为满足高端工艺节点的性能要求每一代步进扫描光刻机都历经了重大技术升级例如步进扫描式光刻机26mmx8mm的静态曝光场相对较小降低了物镜系统制造的难度但其工件台与掩膜台反向运动的动态扫描方式提升了对运动系统的性能要求对此荷兰ASML公司于2001年首次推出了双工件台满足先进工艺的的速度精度稳定性要求13各项革新推向光刻性能巅峰自1990年美国SVGL公司推出MicrascanI步进扫描光刻机以来全球主流光刻机厂商均采用步进扫描光刻原理这其中DUV步进扫描光刻机包揽7纳米及之前的全部工艺制程在1990到之后的这近30年时间里集成电路制造工艺水平已经发生翻天覆地的变化而为了满足先进制程的各项要求光刻机除了之前提到的双工件台外还采用了多项其他重大革新谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准16行业深度分析报告证券研究报告图197纳米含前制程均用DUV光刻机完成数据来源ASML财通证券研究所更高端的工艺制程的集成电路具有更小的线宽这就需要光刻机具有更高的曝光分辨率此时就需提到决定光刻分辨率的公式RK1Na其中K1为工艺因子常数与照明方式掩膜类型光刻胶显影性能等参数相关为光源波长Na为物镜的孔径数值光刻机不断提高物镜的孔径数值并采用波长更短的光源来提高分辨率水平图20ASML光刻机性能参数不断进步数据来源ASML财通证券研究所谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准17行业深度分析报告证券研究报告SVGL公司于1993年推出的MicrascanII型光刻机采用250nm汞灯光源分辨率为350nm孔径数值为1351995年日本尼康推出全球首台采用248nm的KrF光源的光刻机分辨率达到250nm并于1999年推出首台采用193nm的干式ArF光源的光刻机NSR-S302A分辨率小于180纳米在此之后光源波长一直停滞在193nm水平提升分辨率主要依赖改良物镜提升孔径数值针对如何进一步提升分辨率的问题上各厂家产生技术争议日本企业计划采用157nm的F2光源荷兰ASML决定采用台积电研发副总监林本坚提出的在物镜镜头和晶圆之间增加去离子水增大折射率的设想ASML于2004年推出首台浸没式光刻机ArFiTWINSCANAT1150i获得客户迅速认可市场份额得以快速攀升图21光刻机的浸没式系统图22ASML市场份额快速攀升数据来源IEEE财通证券研究所数据来源ASML财通证券研究所采用浸没式系统的光刻机其入射到晶圆表面的光线等效为134nm的波长叠加物镜的不断改进孔径数值NA最高可达135整机的半周期分辨率half-pitch提升到了小于38纳米的级别可满足28纳米工艺需求但当制程等级达到22纳米级别时光刻机的分辨率也已力不从心各大晶圆厂分分引入了多重膜版工艺图23双重光刻工艺LELE图24利用侧墙实现的自对准双重图形SADP数据来源Lamresearch财通证券研究所数据来源Lamresearch财通证券研究所多重掩膜版工艺有多个细分类其中双重曝光DE在28纳米节点首先启用用于改善图形质量此外曝光-固化-曝光-刻蚀LFLE双重光刻LELE三重光刻LELELE自对准多重图形SAMP技术陆续在1416nm-7nm工艺节点发挥了重要作用多重掩膜版工艺的发展对光刻设备提出了更高的要求谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准18行业深度分析报告证券研究报告图25套刻误差对图案的影响数据来源集成电路产业全书王阳元财通证券研究所首先为保证两次光刻之间的精准对齐否则会产生电路错位或高度均匀性偏差光刻机需要严格控制套刻误差为此光刻机升级采用更精确的对准系统和运动系统也配备了更高等级的套刻误差测量设备其次因为采用双重光刻LELE等使每次曝光的图案间距增大一倍但是对图案本身线宽的要求并没有降低对此光刻机需要更好的图案质量和稳定性更小的光学畸变图26极紫外光刻机的应用图27EUV光刻极大简化工艺步骤数据来源ASML财通证券研究所数据来源ASML财通证券研究所针对5纳米及以下的制程节点分辨率更高极紫外光刻机EUV成为必需设备因为当工艺节点达到7纳米等级后自对准四重图形SAQP等成为光刻工艺的主流方案也产生了相关技术难题首先自对准四重图形和三重光刻包含大量配套的刻蚀薄膜沉积去胶和膜层剥离等步骤工艺复杂程度急剧提升保持良率难度大其次多重曝光所采用的193nm光源本身的分辨率极限其成像能力不满足5纳米或更高等级制程需求EUV光刻机也可降低10-7纳米等级芯片生产的复杂程度谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准19行业深度分析报告证券研究报告图28EUV光刻机数据来源ASML财通证券研究所与DUV使用的准分子激光光源不同EUV光刻采用135nm波长的离子体光源这种光源是通过二氧化碳激光器轰击雾化的锡Sn金属液滴将它们蒸发成等离子体通过高价锡离子能级间的跃迁获得的由于EUV光线波长短很容易被空气吸收所以工作环境需要被抽成真空也无法被玻璃透镜折射硅与钼镀膜的布拉格反射器Braggreflector一种多层镜面可以将很多小的反射集中成一个更强的反射取代了原有的物镜德国光学公司蔡司Zeiss生产世界上最平坦的镜面使得EUV光线经过多次反射后能够精准的投射到晶圆上目前ASML最先进的EUV设备为NXE3600D分辨率达到13纳米适用于3-5纳米芯片制程未来计划通过进一步提升孔径数值来提高分辨率水平14电子束纳米压印潜在的另辟蹊径图29电子束光刻图30紫外固化纳米压印技术数据来源MatteoAltissimo财通证券研究所数据来源吉仓纳米财通证券研究所电子束激光直写技术使用带电粒子激光直接轰击对象表面在目标基片上一次形谨请参阅尾页重要声明及财通证券股票和行业评级标准20