光刻机技术解析:关键突破与国产化进程

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"光刻机深度:筚路蓝缕,寻光刻星火-中航证券-2023.9.8-61页.pdf" 本文深入探讨了光刻机在集成电路(IC)制造中的核心地位及其技术发展历程,强调了光刻技术对于推动摩尔定律的重要性。光刻工艺占据了IC制造的大量时间和成本,其技术进步直接影响半导体微缩进程。随着摩尔定律面临的物理极限挑战,业界通过缩短光源波长、增大数值孔径NA以及降低工艺因子k1来应对,当前已发展到13.5纳米波长和物理极限的k1值。然而,为实现更精细的制程,多重曝光技术的应用变得复杂且昂贵,这促使极紫外光刻(EUV)技术的出现,以延续摩尔定律的演进。 光刻机的复杂性体现在其三大核心系统:光源、光学系统和双工件台系统。光源技术上,深紫外光(DUV)光源主要由准分子激光器提供,而EUV光源则依赖高功率CO2激光器轰击锡滴产生,国内企业如科益虹源正打破国际垄断。光学系统包括照明系统和物镜系统,其中物镜系统的关键供应商是ZEISS。双工件台系统提升光刻精度和效率,国内的华卓精科和清华大学团队在这一领域取得了一定进展。 随着半导体行业的快速发展,光刻的重要性日益凸显,尤其是在晶圆厂产能扩张和芯片性能提升的背景下。预计2024年全球光刻机市场规模将达到230亿美元,ASML公司在高端市场占据主导。中国作为重要的市场,2022年光刻机进口额达到40亿美元,主要依赖于日本和荷兰,但在出口管制的压力下,本土化和自主可控的光刻技术发展至关重要。因此,国内正通过集中科研力量,逐步实现光刻技术的从无到有的突破,并已经有了一些初步的成果。 报告指出,光刻机产业化的推进将首先惠及零部件市场,预估国内光刻机零部件市场空间约为150亿元人民币。投资者可以关注福晶科技、奥普光电、茂莱光学、福光股份、炬光科技、腾景科技、苏大维格、华卓等公司在这一领域的机遇。这些企业涉及的零部件涵盖光源、光学组件、精密运动控制等多个关键领域,它们的发展将对整个光刻产业链的自主可控起到关键作用。