光刻机产业链

价值投机小学生 / 2022-08-16 11:30 发布

芯片制造需要用到的核心设备：光刻机、刻蚀机、镀膜设备、量测设备、清洗机、离子注入机以及其他设备，光刻机主要作用为将掩膜版上的芯片电路转移到硅片，是IC制造最为核心环节。

光刻机由ASML、佳能和尼康三家公司垄断，三家公司占据全球99%的市场份额，其中ASML更是占到60%以上的市场份额。

国产光刻机的代表是上海微电子，28nm光刻机已经试片，交付在即，但距离实现国产替代，还有很长一段路要走，上海电气、张江高科参股上海微电子。

A股上市公司中，奥普光电是正宗的光刻机概念股，做到了90nm工艺。此外，晶瑞电材、英唐智控等有外购光刻机，也可以关注。

光刻工艺要经历硅片表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀等工序。

光刻机由测量台、曝光台、激光器、能量控制器、光束形状设置、遮光器、能量探测器、掩模版、掩膜台、物镜、硅片、内部封闭框架、减振器等零部件构成。

从产业链来看，光刻机产业链主要包括上游设备及材料、中游光刻机生产及下游光刻机应用三大环节。

1.主要组件

光刻机生产制造的技术要求极高，ASML一台光刻机包含了10万个零部件，需要40个标准集装箱才能装下，涉及到上游5000多家供应商，比如德国的光学设备与超精密仪器，美国的计量设备与光源等。一台光刻机的主要部件包含测量台与曝光台、激光器、光束矫正器、能量控制器等11个模块。

2.光源

高端光刻机含有上万个零部件，而光学镜片则是核心部件之一，高数值孔径的镜头决定了光刻机的分辨率以及套值误差能力；光源则是高端光刻机另一核心部件，光源波长决定了光刻机的工艺能力。光刻机需要体积小、功率高而稳定的光源。

随着光源、曝光方式不断改进，光刻机经历了5代产品发展，每次改进和创新都显著提升了光刻机所能实现的最小工艺节点。目前行业内使用最多的是第四代浸入式光刻机，最高制程可达7nm，在7nm之后芯片厂商必须使用最顶级的EUV光刻机。EUV光刻机主要技术优势如下：更高的光刻分辨率；生产效率高，光刻工艺简单。但同时EUV光刻机也存在着许多问题：耗能巨大，能量利用率低；光学系统设计与制造复杂；光罩掩模版表面缺陷。