天天看點

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

作者:遠瞻文庫

(報告出品方/分析師:安信證券 馬良 郭旺)

01 光刻機:晶片制程更新的核心裝置

1.1.光刻機将電路圖案轉移矽片上,是晶片制程更新的核心裝置

光刻機是晶片制造的核心裝置。光刻機的主要功能是将圖案從光掩模高精度地轉移到襯底(通常是矽片)上,它也被稱為掩模對準曝光機、曝光系統、光刻系統等,是制造晶片的核心裝備。光刻機通過一系列的光源能量、形狀控制手段,将光束透射過畫着線路圖的掩模,經物鏡補償各種光學誤差,将線路圖成比例縮小後映射到矽片上。然後使用化學方法顯影,得到刻在矽片上的電路圖(即晶片)。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

芯光刻機在晶片制程更新中發揮關鍵作用。晶片工藝更新的主要目标之一是在半導體器件上實作更小的特征尺寸。具有先進技術的光刻機,如極紫外(EUV)光刻,允許更短的光波長,進而能夠建立更小的圖案并實作更高的分辨率。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

光刻是制造晶片的核心技術之一,是一種精密的微細加工技術。它采用類似照片沖印的技術,将電路圖形轉移到矽片或媒體層上,以實作電路圖形的刻畫和複制。光刻機的工作原理是采用波長為2000~4500埃的紫外光作為圖像資訊載體,以光刻蝕劑為中間(圖像記錄)媒介實作圖形的變換、轉移和處理,最終把圖像資訊傳遞到晶片(主要指矽片)或媒體層上的一種工藝。光刻環節直接決定晶片的制成水準和性能水準,耗時占整個制造環節的一半,成本占據晶片生産的三分之一。一般的光刻工藝要經曆矽片表面清洗烘幹、塗底、旋塗光刻膠、軟烘、對準曝光、後烘、顯影、硬烘、雷射刻蝕等工序。經過一次光刻的晶片可以繼續塗膠、曝光。越複雜的晶片,線路圖的層數越多,也需要更精密的曝光控制過程。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

光刻機技術原理是基于光學投影技術,通過特殊設計的鏡頭系統和精密的光學系統,将掩模上的電路圖形高精度地轉移到矽片上的光刻膠上。光刻機需要采用進階鏡頭技術、高精度對準技術等,以實作更高的分辨率和更精确的圖案轉移。此外,光刻機還需要采用一系列關鍵技術來提高分辨率和圖案轉移的精度,如光學鄰近效應修正(OPC)技術可以補償鄰近物鏡像差和非線性效應,使實際投影圖像與理想圖像更加接近。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

1.2.光刻機的主要技術名額包含分辨率、光刻機精度、産能

光刻機的性能是基于以下關鍵性能名額來評估,分别是光刻機的分辨率、光刻機精度(包含覆寫精度和對準精度)、産能。根據瑞利準則,分辨率公式為R= k1 * λ/NA,λ代表光源波長,NA代表物鏡的數值孔徑,k1代表與光刻工藝因子。分辨率是光刻機精确定義精細特征和圖案能力的關鍵名額。

對于EUV光刻,極紫外光源的波長是一個關鍵的性能參數。較短的波長允許更小的特征尺寸和更好的分辨率。高分辨率也要求物鏡擁有更大的直徑、更多的物鏡組合以及更加先進的物鏡工藝。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

精度:精度包括覆寫精度以及對準精度。覆寫精度測量機器在矽片上對齊和準确定位多個掩模層,對于半導體器件的不同層精确對齊至關重要。對準精度衡量光刻機對掩模和基闆的對準精度。以光雙工件台系統為例,工件台和掩模台隻有同步運動才能保證良率。而其精度要通過雷射幹涉儀來測量以確定其誤差在可控範圍之内。通常雷射幹涉儀精度10nm能支撐90nm光刻機,1nm能支撐7nm光刻機。ASML的EUV光刻機的雷射幹涉儀的有效位移測量分辨力為38pm。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

産能:産能通過處理量來展現。主要指光刻機處理晶圓的速度,以每小時(WPH)的晶圓來衡量,對于半導體制造的整體效率至關重要,更高的吞吐量允許更快的生産和更低的每晶片成本。光刻機的晶圓需要按部就班進行測量、對準、曝光程式,是以在一定程度上限制了光刻機的産能。自21世紀初,ASML推出雙工件台光刻機的産能實作跨越式的提升。系統可以通過雙工件台實作各個程式同步進行。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

1.3.光刻機演進曆程:從接觸式到EUV

光刻機最早的曆史要追溯到上世紀。1955年,貝爾實驗室将制造印刷電路闆的光刻技術應用到矽片上。3年後,仙童半導體制造了第一台“步進重複”光刻照相機。20世紀60年代,GCA公司制造出第一台接觸式光刻機。在此之後,尼康和佳能加入光刻機行業研究。随後,尼康推出了第一台步進式光刻機。1984年ASML成立,并于21世紀初推出雙工件台光刻機。2003年ASML推出浸沒式光刻機,至此ASML奠定光刻機統治地位。十年後,世界上第一台EUV量産産品由ASML推出,其壟斷地位進一步加強。

接觸光刻(1950年代):最早的光刻技術,它是一種通過直接實體接觸将圖案從光掩模(具有所需圖案的掩模)轉移到襯底(如矽片)的方法。在接觸光刻機中,光掩膜和承印物彼此直接實體接觸。掩模直接放在基闆的頂部,紫外線通過掩模照射,将圖案轉移到基闆上。該工藝通常用于較小特征的圖案,并且通常與較舊的半導體制造技術相關聯。由于光的衍射以及在不損壞掩模或晶片的情況下進行直接接觸的挑戰,它在實作精細分辨率方面存在局限性。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

接近光刻機:接近光刻技術将圖案從光掩模轉移到矽片,掩模和襯底之間具有小間隙。在近距離光刻機中,光掩膜靠近基闆而不是直接接觸基闆。與接觸式光刻相比,鄰近光刻具有一些優勢,例如降低掩模和基闆損壞的風險,以及與接觸式光刻相比能夠實作更小的特征尺寸。這種方法在接觸光刻後不久出現,增加了掩模和晶片之間的距離以防止損壞,但面臨類似的分辨率限制。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

步進掃描光學光刻(1980年代至1990年代):掃描投影光刻技術是一種高分辨率、高通量的工藝,該技術使用掃描過程,其中掩模和基闆保持靜止,投影系統掃描基闆上的圖案。掃描投影光刻機通過以步進重複的方式掃描光掩模圖案在基闆上進行操作,其中基闆逐漸移動以暴露不同區域。

深紫外(DUV)光刻術(20世紀90年代至2010年代):随着對更小特征的需求,光刻術進入了深紫外光譜,最初在248nm左右,然後逐漸發展到193nm等更短的波長。這些進步允許更精細的細節,但需要複雜的光學系統來處理更短的波長。

2000年8月,阿斯麥爾的首台TWINSCAN系統光刻機出貨,這是光刻機行業的一大進步。此前的光刻機都隻有一個工件台,而阿斯麥爾創新為雙工件台,在一個工件台進行12英寸晶圓曝光的同時,另外一個工件台進行曝光之前的預對準工作,生産效率可驚人地提高大約35%。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

浸沒式光刻:為了進一步提高分辨率,引入了浸沒式光刻。在透鏡和晶片之間使用液體(通常是水)代替空氣,進而可以有效地使用更短的波長。2004年,光刻機廠商阿斯麥爾率先研制出浸沒式光刻機改進成熟并順利投入使用。

雙重圖案化和多重圖案化:作為一種突破分辨率限制的解決方案,這些方法包括将圖案分割為多次曝光,以實作比單次曝光更精細的特征。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

極紫外(EUV)光刻(2010年代至今):EUV光刻利用了約13.5nm的極短波長,在不依賴複雜的多重圖案化的情況下實作了更小的特征。依靠EUV光刻機,已經能實作7nm及以下更加精細制程。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

02 光刻機市場達200多億美元,ASML壟斷高端市場

2.1.光刻機約占半導體裝置市場24%

據SEMI釋出的資料顯示,2013-2022年全球半導體裝置市場規模由318億美元增長至1074億美元,CAGR為14.5%;同期中國大陸半導體裝置規模由34億美元增長至283億美元,CAGR為26.5%,顯著高于全球水準。随着消費電子、PC等下遊市場的繁榮和5G、AI、雲計算等新應用領域的拓展,全球半導體需求持續增長,進而推動了半導體廠商的資本開支進入上升周期,半導體裝置市場規模也随之提升。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

2022年全球光刻機市場規模約為258億美元。半導體裝置=制造裝置+封測裝置,根據SEMI資料,2022年全球半導體裝置市場中,晶圓制造裝置市場規模占比超過85%,在晶圓制造的所有裝置中,市場投資占比最高的是光刻機、刻蝕機和薄膜沉積裝置,占整個半導體裝置比重分别為24%、20%和20%,這三種裝置合計市場規模占整個半導體裝置比重為64%。

結合此前SEMI給出的2022年半導體裝置市場1074億美元的資料,按此比例測算,半導體光刻機2022年市場規模達到258億美元。從國内來看,如果按照2022年半導體裝置國内占全球26%來測算,中國大陸光刻機裝置市場規模約為67億美元。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

2.2. ASML壟斷高端光刻機,國産光刻機28nm取得突破

根據SEMI預測,在全球光刻機市場中,ASML、Canon、Nikon三大巨頭壟斷了大部分市場佔有率。據統計,2022年全球光刻機市場規模超過200億美元,其中ASML、Canon、Nikon光刻機營收分别達到了161億美元、20億美元、15億美元,市場佔有率分别為82%、10%、8%。在出貨量方面,ASML、Canon、Nikon分别占據了63%、32%、5%的市場佔有率。從EUV、ArFi、ArF三個高端機型的出貨情況來看,ASML仍然維持領先地位,出貨量分别占100%、95%、87%。從2022年收入來源看,中國大陸占ASML銷售額的14%。

2022年ASML光刻機營收約161億美元,較2021年131億增長23%。共出貨345台光刻機,其中EUV光刻機出貨40台,ArFi光刻機出貨81台,ArF光刻機出貨28台,KrF光刻機出貨151台,i-line光刻機出貨45台。

2022年Canon光刻機營收約為20億美元。Canon的光刻機主要是i-line、KrF,光刻機出貨量達176台。其中,i-line出貨125台。Canon面闆(FPD)用光刻機出貨51台。

2022年Nikon光刻機業務營收約15億美元。Nikon光刻機主要用于內建電路,共出貨30台。其中ArFi光刻機出貨4台,ArF光刻機出貨4台,KrF光刻機出貨7台,i-line光刻機出貨15台。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

2022年該三家廠商市場佔有率占比分别為82%、10%和8%,以ASML為首形成壟斷格局。其中,超高端光刻機EUV領域中ASML獨占鳌頭,高端光刻機ArFi和ArFdry領域也主要由ASML占領,Canon主要集中在i-line光刻機領域,Nikon除EUV外均有涉及。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

國産光刻機在技術節點上與國際廠商相比仍有差距,其中上海微電子是國内光刻機龍頭企業,其SSX600系列光刻機可滿足IC前道制造90nm、110nm、280nm關鍵層和非關鍵層的光刻工藝需求,可用于8寸線或12寸線的大規模工業生産。在之前90nm的基礎上,上海微電子即将量産28nm immersion式光刻機,在2023年傳遞國産第一台SSA/800-10W光刻機裝置。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

03 2022年全球光刻機零部件市場約124億美元,光源、光學、雙工台是核心系統

3.1.光刻機系統構成

光刻機系統複雜,包含光源系統、照明系統、投影物鏡系統、工件台和掩模台分系統、調平調焦分系統、掩模與矽片對準分系統、矽片傳輸與預對準系統分系統、整機環境分系統。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

(1)光源系統:光刻機中的關鍵元件,在光刻機中發揮着提供光線、控制光線波長及強度、提高曝光效率、保障曝光品質等關鍵作用。光源發出的光穿過光掩模的透明區域,形成圖案化的圖像。

(2)照明系統:它位于光源與投影物鏡之間,是複雜的非成像光學系統。作用主要是為投影物鏡提供合适的光線,以便其能夠準确地成像。在光刻機中,物鏡的性能決定了光刻機的線寬和套刻精度,是光刻機的核心部件,而照明系統則為物鏡提供合适的光源,協助其完成高精度的成像任務。

(3)投影物鏡系統:投影物鏡系統是光刻機中的核心元件之一,它的作用是将晶片圖案通過光學原理放大并投影到矽片上。在投影物鏡系統中,通常由多個透鏡和反射鏡組成,這些鏡片被精确地排列和校準,以確定投影的準确性和清晰度。

(4)工件台:工件台是光刻機中用于放置矽片的重要部件,其作用是在光刻過程中支撐和固定矽片,以確定光刻的精度和品質。工件台通常由高精度的機械結構組成,具有高穩定性和高精度性。在工件台上,矽片被精确地定位和固定,以避免在光刻過程中出現移動或變形。此外,工件台還具有溫度控制、震動抑制等功能,以確定光刻過程中的環境穩定。目前先進的光刻機采用了雙工件台系統,進一步提高光刻機生産效率和産能。

(5)掩模台分系統:掩模台主要用于承載掩模闆,并確定在光刻過程中掩模闆的穩定性和精度。在光刻機工作時,掩模台會按照預設的程式進行自動操作,包括掩模闆的裝載、定位、固定,以確定掩模闆的位置和角度的準确性。

(6)調平調焦分系統:調平調焦分系統是光刻機中用于精确調整工件台和掩模台位置的重要部分,以確定在光刻過程中能夠實作高精度的投影和成像。

(7)掩模與矽片對準分系統:掩模與矽片對準分系統是光刻機中用于確定掩模闆和矽片精确對準的關鍵部分,以確定在光刻過程中能夠實作高精度的投影和成像。在對準分系統中,常用的技術包括光學對準、電子顯微鏡對準等。這些技術可以通過對掩模闆和矽片的表面進行掃描和檢測,以實作高精度的對準。

(8)矽片傳輸與預對準系統分系統:光刻機中的矽片傳輸和預對準系統負責確定矽片的高精度投影和成像。傳輸系統将矽片從軌道機傳遞到預對準平台,預對準系統則通過光學測量和傳感器技術對矽片進行準确的定位和調整,以確定其在光刻機中的正确位置和角度。

(9)整機環境分系統:光刻機中的整機環境分系統通過控制溫度、濕度、清潔度和真空度等參數,確定光刻過程的精度和成像品質。這些控制子系統的協調工作能夠為光刻機提供穩定的加工環境,進而確定高精度的光刻效果。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進
光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

光刻機被譽為人類科技的巅峰,其工藝之巅主要展現在三大系統——光源系統、光學系統、雙工件台系統。

光源系統主要為光刻機提供曝光能量,光刻機的核心部件之一。常見波長有7種,紫外線3種:G線(波長436nm),H線(405nm),I線(365nm);深紫外(DUV)三種:248nm,193nm,157nm;極紫外(EUV)一種:13.5nm。一般來說,波長越短,分辨率越高。準分子雷射器通常用來提供深紫外光源,而EUV光源主要提供13.5nm的EUV光。光刻機光源壁壘高,準分子雷射器主要由Cymer和Gigaphoton提供,科益虹源則為國内供應商。超高端光刻機EUV領域中ASML獨占鳌頭,高端光刻機ArFi和ArFdry領域也主要由ASML占領,Canon主要集中在i-line光刻機領域,Nikon除EUV外均有涉及。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

照明系統是光學系統中的一環。照明系統的關鍵功能之一是提供光源的均勻照明,覆寫整個光掩膜和基片。均勻性對于確定圖案轉移準确、無畸變和無缺陷至關重要。光源裝置方面:波長光電成功開發了光刻機平行光源系統,可用于國産光刻機領域配套。炬光科技的光場勻化器供貨給世界頂級光學公司并最終應用于ASML核心裝置。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

投影物鏡系統由20~30塊鏡片組成,把掩膜版上的電路圖按比例縮小,再投影到矽片上,并且可以補償各種光學誤差。國外ZEISS為ASML關鍵光學元件獨供商,國内而言賽微電子的子公司Silex為全球光刻龍頭公司提供微鏡系統。茂萊光學研發的DUV光學透鏡已應用于SMEE國産光刻機中,公司半導體檢測裝置光學模組供貨KLA。福光股份作為國内領先的光學企業之一,具備提供高精度光學鏡頭和光學系統的能力,有望為光刻機等領域提供高精密光學鏡頭及光學系統。總體來說,國内技術水準仍有較大差距。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

工件台和掩模台分系統可以實作掩模-矽片的同步掃描、步進運動、對準掃描、執行調平調焦、協助矽片下片等。其有效提高了光刻精度與效率,國外光刻機雙工件台由ASML壟斷,國内華卓精科和清華大學團隊走在前列。矽片傳輸與預對準系統分系統将矽片從片盒傳送到工件台,并完成機械預對準和光學預對準,使矽片與機器坐标系初步對準,并進入到對準系統範圍内,再将已曝光的矽片從工件台傳送回片盒。測量準度的儀器為光栅尺。奧普光電為國内高端光栅編碼器龍頭。蘇大維格向SMEE提供定位光栅部件,公司光栅尺周期精度小于1nm,且公司納米壓印技術國内領先。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

全球的半導體裝置市場集中度較高,TOP5廠商的市占率之和超過75%,它們的毛利率也較為穩定,是以參考全球半導體裝置TOP5廠商的毛利率估算半導體裝置的成本率。除了第五大廠商科天半導體毛利率超過60%,前四大廠商毛利率基本都在40%-50%範圍内。按照2021年的銷售額對TOP廠商的毛利率進行權重,得到半導體裝置的毛利率約為46.5%,即成本率約為53.5%。

以ASML為例,2023Q3淨銷售額為67億歐元,毛利率為51.9%,ASML制造成本裡90%來自零部件,是以假設光刻機零部件成本占比90%。

根據SEMI資料,2022年全球半導體市場規模為1074億美元,其中光刻機市場規模為258億美元。

根據公式:光刻機零部件市場規模=光刻機裝置市場規模*成本率*裝置中零部件成本占比,結合以上分析,得到:

2022年全球光刻機零部件市場規模=258億美元x53.5%x90%=124.23億美元。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

3.2.光源系統:為光刻機提供合适波長和穩定光線

光源系統是光刻機中的核心元件之一,它負責提供特定波長和強度的光線,以實作半導體制造過程中的精确曝光,決定了光刻機的分辨率。根據瑞利準則,分辨率公式為:

R= k1 * λ/NA,λ代表光源波長,NA代表物鏡的數值孔徑,k1代表與光刻工藝因子。其中常見波長有7種,紫外線3種:G線(波長436nm),H線(405nm),I線(365nm);深紫外(DUV)三種:248nm,193nm,157nm;極紫外(EUV)一種:13.5nm。一般來說,波長越短,分辨率越高。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

光源在光刻機中具有以下作用:

1.光源:光刻機的光源會向光闆發射光線,成為曝光過程的主要來源。

2.波長控制:精确控制光源的波長,通過改變光源的溫度、電流等參數來調整波長。

3.提高曝光效率:高強度、穩定的光源可以提高曝光效率,通過調節光源的電流、電壓等參數來控制光線的強度,實作更快速和準确的曝光。

4.保障曝光品質:光源的波長穩定、強度穩定、光斑大小均會影響曝光品質,它通常包括一系列光學元件和回報控制系統,用于監測和控制光線的穩定性。

5.延長光刻機使用壽命:使用合适、穩定的光源可以減少機器的損耗,避免機器因過多的光源調整而損壞。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

光源系統内部構造包括發光二極管(LED)和光學系統。

LED是光源系統的核心部分,它是一種電緻發光的半導體材料,通過針腳作為正負電極并起到支撐作用。

LED的發光原理是,在p型半導體和n型半導體之間有一個過渡層,稱為p-n結。當在電極上加上正向偏壓之後,使電子和空穴分别注入P區和N區,當非平衡少數載流子與多數載流子複合時,就會以輻射光子的形式将多餘的能量轉化為光能。

光學系統用于調整光線的形狀和大小,以适應光刻機的物鏡系統。它通常包括一系列透鏡和反射鏡,用于将光線聚焦成所需的光斑形狀和大小。此外,控制系統用于控制光源系統的穩定性和精度。它通常包括一系列傳感器和控制電路,用于監測和控制光線的波長、強度和穩定性。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

光源分類:汞燈、準分子雷射器、EUV光源。

1.汞燈:作為光刻機目前最普遍的光源,汞燈發光的常見波長為365nm 、405nm 、436nm 。對汞燈通電時,系統中電子激發産生光。此種造光方式通常會釋放大量熱量是以需要冷卻系統維護,由于長時間釋放熱量,汞燈的壽命的效率也會下降。

2.準分子雷射器:準分子雷射器通常用來提供深紫外光源。準分子具有激發态結合為分子、在基态離解為原子的性質。雷射器利用其性質使其發生雷射躍遷釋放出特定波長的光。準分子雷射一般分為三種:KrF(248nm)、ArF(193nm)、F2(157nm)。

3.EUV光源:此光源主要提供13.5 nm的EUV光。工作原理:通過高功率CO2雷射照射錫(Sn)微滴産生光源。以LPP方案為例,真空腔内熔融錫液滴從發生器中噴射出來,通過低強度預脈沖撞擊使其膨脹成薄餅型(薄餅錫受光面積大可明顯增大光強),緊接着高強度脈沖撞擊形成等離子體,最後收集鏡捕獲等離子體發出輻射并傳遞至曝光系統。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

光刻機光源壁壘高,光刻機光源系統的技術複雜性、高精度和高穩定性要求、知識産權壁壘、供應鍊壁壘以及市場規模相對較小等因素,共同導緻了光刻機光源的高壁壘。這些因素使得新進入該領域的企業面臨較大的市場風險和不确定性,進而使得整個光刻機光源行業的競争格局相對穩定。

國外Gigaphoton(EUV光源供應商之一)雷射器功率達27kW:Gigaphoton成立以來一直為ASML、Nikon和Canon提供雷射光源。共設計三款EUV光源,分别為Proto#1、Proto#12、Pilot#1, 其中Pilot#1為商業化應用的産品,雷射器功率為27kw,輸出功率達到250W。目前EUV光源隻有兩家公司能夠生産:一家是美國Cymer,另外一家是日本Gigaphoton,Cymer 2013年被ASML收購,目前占據了光刻機光源80%以上的市場。目前國内而言,科益虹源可提供193nmArF準分子雷射器,打破壟斷。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

3.3.光學系統:為光刻機提供精确投影和高效曝光

光學系統在光刻機中發揮着至關重要的作用,是光刻機高分辨率成像的保證,直接影響着晶片制造的精度、品質和可靠性。它主要由透鏡、反射鏡、平凸透鏡等光學元件組成,通過精确控制光線的聚焦、照明和曝光時間,将晶片設計圖案高精度地投射到掩模上。具體作用包括圖像顯影、分辨率控制、曝光控制、穩定性與可靠性、照明控制等。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

光學系統=照明系統+投影物鏡。其中照明系統通過調整光的形狀、對光束進行擴束、控制曝光劑量與提升光的均勻度進而提供穩定照明;投影物鏡分為接觸式和非接觸式,功能是将掩模版圖案倍縮并投影聚焦在晶圓上。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

光學系統是光刻機中重要的部分之一,主要包括以下幾種類型:

1.投影光學系統

投影光學系統是光刻機中應用最廣泛的光學系統之一。它利用光源、透鏡、反射鏡等元件,将掩模上的晶片圖案縮小并映射到矽片上,進而實作晶片制造。

2.掃描光學系統

掃描光學系統是一種新型的光學系統,它采用高速掃描的方式将掩模圖案投影到矽片上。掃描光學系統具有高速、高精度和高穩定性等優點,已經成為現代晶片制造中不可或缺的重要裝置。相較于傳統的投影光學系統,掃描光學系統具有更高的制造效率和更高的精度。

3.幹涉光學系統

幹涉光學系統是一種基于幹涉原理的光學系統,它利用光的幹涉來實作晶片圖案的制造。幹涉光學系統具有高精度和高穩定性等優點,已經成為一些特殊領域,如微納制造、光子晶體制造等中不可或缺的重要裝置。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

就技術壁壘而言,分為以下2個方面:

投影物鏡:随着分辨率要求不斷提高,投影物鏡需要不斷疊加才能滿足要求,光學材料、加工已經接近工業極限,是以技術提升難度較大。

照明系統:對光有三個要求,分别是光均勻度、光形狀的調整、掃描條形光的控制。

就供應商而言,國内投影物鏡供貨商為茂萊光學,分辨率達到30nm以下,而國外的ZEISS分辨率小于0.25nm;而光學晶體方面,福晶科技可供貨LBO晶體、BBO晶體、Nd:YVO4晶體、磁光晶體,而Cristal Laser S.A.公司可供KTA晶體、RTP晶體、LBO晶體、BBO晶體;雷射器方面,炬光科技光源不均勻度控制在1%以下,國外FLSBA的光源不均勻度在3%~5%。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

3.4.雙工台:助力光刻機實作高效并行處理

雙工台系統在光刻機中扮演了重要角色,有效提升了光刻機的生産效率。傳統光刻機隻有一個工件台,所有的步驟,如晶圓的上下片、測量、對準和曝光,都是順序進行的。然而,雙工台系統的設計使得大部分的測量和校正工作可以與曝光工作并行進行。

以TWINSCAN雙工件台為例,當一号工作台在曝光位置進行步進掃描曝光時,二号工作台可以在測量位置完成矽片的上下片、三維形貌測量等工作。一旦一号工作台完成矽片的曝光,兩個工作台再交換位置和職能,如此循環往複,實作了矽片的高效曝光。是以,雙工台系統的設計顯著提高了光刻機的産能。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

雙工台内部構造主要包括以下幾個主要部分:

1.雙工台載台:雙工台載台是雙工台系統的核心部件,它承載着矽片在光刻機中的運輸和定位任務。雙工台載台通常由高精度的機械結構組成,以確定在光刻機工作過程中的精度和穩定性。

2.定位系統:雙工台系統的定位系統是用來确定矽片在載台上的位置和姿态的。它通常由一系列的傳感器和執行器組成,可以實作對矽片的精确控制和調整。

3.搬運系統:雙工台系統的搬運系統是用來将矽片在載台之間進行轉移的。它通常由一系列的機械手臂和驅動器組成,可以實作對矽片的快速和準确的搬運。

4.控制系統:雙工台系統的控制系統是用來控制整個系統的運動和工作的。它通常由一系列的控制器和傳感器組成,可以實作對系統的精确控制和調整。

5.安全系統:雙工台系統的安全系統是用來保證系統在工作過程中的安全性的。它通常由一系列的安全傳感器和執行器組成,可以實作對系統的安全監控和控制。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

評價雙工件台的技術水準主要是晶圓的轉移速度和對準精度,而其技術壁壘也是主要來自這2方面。就轉移速度而言,要滿足DUV光刻機曝光成像速度,晶圓平台需以7g加速度移動才能比對成像速度。而雙工件台對于精度要求也很高。其一是晶片在制造中由于需要疊加是以會産生偏移,一般是數千納米的偏移,而對精度要求是1-2nm;其二由于晶圓表面高低不平,晶圓表面不同位置的光阻高度相差500nm以上,精度要求小于100nm。目前國内能供貨雙工件台的隻有華卓精科,可用于65nm光刻機應用;而ASML可供貨亞納米光刻機工件台。奧普光電的光栅編碼器(用于測量對準精度)精度可達1um/m,國外海德漢公司精準度為2um/m。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

04 相關标的

4.1.茂萊光學:國内工業級精密光學龍頭,半導體、AR/VR成長空間廣闊

茂萊光學成立于1999年,2015年6月1日,茂萊光學完成股改變更為股份制公司,并于2023年3月9日在上交所上市。公司是國内領先的精密光學綜合解決方案提供商,專注于精密光學器件、光學鏡頭和光學系統的研發、設計、制造及銷售。目前公司産品主要為定制化工業級精密光學産品,主要覆寫六大細分應用場景,包括半導體、生命科學、航空航天、無人駕駛、生物識别、AR/VR檢測。從客戶結構來看,公司客戶遍布中東、美國、歐洲等地,各下遊領域核心客戶包括Align、華大智造、Camtek、KLA、上海微電子、Microsoft、Meta等大型企業。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

從公司的财務資料來看,公司業務發展迅速,收入規模不斷擴大,市場佔有率持續提升。2020-2022年,公司營業收入分别約為2.46億元、3.31億元和4.39億元,歸母淨利潤分别為0.42億元、0.47億元、0.59億元。從公司營業總收入來看,2016年至2022年公司營業總收入實作了七連增,歸母淨利潤也呈現上升趨勢。

從業務類型來看光學器件、光學鏡頭和光學系統占據公司98.23%的營收,其中光學器件營收占比在降低而技術更先進的光學系統營收占比相對提升。從公司下遊應用領域收入來看,生命科學、半導體及AR/VR檢測是公司前三大下遊應用,公司半導體與生命科學領域産品銷售提升較快,而航空航天業務收入占比在不斷降低。

2023Q3公司實作營收1.21億元,同比-7.89%,環比+5.73%;實作歸母淨利潤0.08億元,同比-70.83%,環比-47.32%。公司Q3營收同比下降,歸母淨利潤大幅下降主要系公司對半導體領域保持高強度投入,導緻管理/研發費用大幅提升。

分下遊應用來看,公司前三季度半導體、生命科學、AR/VR檢測生物識别、航空航天、無人駕駛領域收入占比分别為35.35%、29.32%、9.63%、8.85%、5.68%、3.34%。其中半導體和航空航天領域需求旺盛,半導體收入同比增長46.71%,航空航天收入同比增長62.96%。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

從公司産品結構來看,公司主要為客戶提供定制化的精密光學器件、光學鏡頭和光學系統。光學鏡頭方面公司透鏡、平片、棱鏡應用于光刻機,客戶有康甯集團、上海微電子等,并為半導體檢測裝置提供高精度鏡頭、光學系統等,客戶有Camtek、KLA等,配套國内主流裝置公司。

在精密光學器件方面,茂萊光學憑借其精湛的研發和制造技術,能夠提供包括透鏡、棱鏡和平片(包括多光譜濾光片、熒光濾光片、太空反射鏡等)在内的精密光學器件。這些器件具有高面型、高光潔度、高性能鍍膜等優秀特性,被廣泛應用于光刻機、高分衛星、探月工程、民航飛機等國家重大戰略發展領域。公司研發的DUV光學透鏡已應用于SMEE國産光刻機中,公司半導體檢測裝置光學模組供貨KLA。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進
光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

4.2.福晶科技:全球光學晶體龍頭,精密光學元件廣泛布局VR/AR、半導體裝置等領域

福晶科技1990年由中國科學院福建物質結構研究所(簡稱:中國科學院物構所)出資設立,2008年3月福晶科技股份有限公司在深圳中小闆上市。公司主要從事晶體元器件、精密光學元件及雷射器件等産品的研發、生産和銷售。

公司深耕非線性光學晶體三十餘年,是全球知名的LBO晶體、BBO晶體、Nd:YVO4晶體、磁光晶體、精密及超精密光學元件、高功率光隔離器、聲光及電光器件的龍頭廠商。

公司是國内少數能夠提供“晶體+光學元件+雷射器件”一站式綜合服務的供應商。公司産品不斷豐富,下遊應用逐漸拓寬,客戶覆寫全球龍頭廠商,包括相幹、通快、光譜實體和銳克雷射等。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

從公司的财務資料來看,2022年度,公司實作營業收入7.68億元,同比+11.57%,公司營業收入保持九年增長,主要原因為公司在雷射行業上遊,近年來受到國内雷射行業迅速發展,客戶需求旺盛。公司2022年實作歸母淨利潤2.26億元,同比+18.30%,公司不斷拓展産品線,下遊應用遍布雷射行業、光通信、汽車電子、消費電子等領域。

2023年Q3公司實作營業收入2.07億元,同比略微下降;歸母淨利潤0.53億元,較去年同比-26.49%。公司Q3業績有所下降,主要系公司加大對于生物醫療、半導體、光通信等新應用領域布局力度,進而使費用端出現較大增長。從盈利能力來看,23Q3公司銷售毛利率、淨利率分别為55.98%,29.07%,相較去年同比均有下降。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

福晶科技,作為雷射行業上遊的主要業務提供商,公司的産品涵蓋了晶體元器件、精密光學元件和雷射器件三大類别。福晶科技的光學元件可以用于制造光刻機中的光學部分,包括投影鏡頭和顯微鏡等關鍵部件。公司與中科晶創、物構所投資設立福建睿創光電科技有限公司,開展衍射光學及微光學等産品的開發、生産和銷售業務,衍射光學元件(Diffractive Optical Elements, DOE)是光刻機中一系列可動的鏡片,主要用于産生光刻所需要的光源。目前公司産品間接供貨給ASML。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

4.3.福光股份:航天級高端鏡頭上司者,引領AI、泛半導體超高精密光學國産替代

福光股份源于國營八四六一廠,成立于2004年,并于2020年2月26日在上交所科創闆成功上市。是集研發、生産、銷售于一體的光學産品制造商。

通過多年的技術積累和産品更新,福光股份已經具備了較強的研發實力,并成功開發了一系列高性能的光學産品。其中包括1.5億像素超高清連續變焦鏡頭、共口徑雙光譜連續變焦鏡頭以及輕量化特種一體機變焦鏡頭、一系列輕量化特種一體機變焦(22x、30x、36x)鏡頭,目前已完成30x特種一體機變焦鏡頭樣機的研制、20X、30x超長焦K級(130萬像素)高清中波紅外變焦鏡頭及輕小型大視場K級高清中波紅外變焦鏡頭樣機等。

公司主要産品包括光學鏡頭、光學元元件、雷射器及雷射光學元件等,可廣泛應用于安防、科研、工業、醫療、航空航天、半導體等領域。

客戶方面,公司為客戶提供“定制産品”與“非定制産品”兩大系列。其中“定制産品”系列主要包括特種光學鏡頭及光電系統,廣泛應用于“神舟系列”、“嫦娥探月”、“天問一号”等國家重大航天任務及高端裝備,核心客戶涵蓋中國科學院及各大集團下屬科研院所、企業,為國内最重要的特種光學鏡頭、光電系統提供商之一;“非定制産品”主要包含安防鏡頭、車載鏡頭、紅外鏡頭、機器視覺鏡頭、投影光機等,廣泛應用于平安城市、智慧城市、物聯網、車聯網、智能制造等領域。核心客戶包括海康威視、華為、博世、霍尼韋爾、大華股份等知名企業。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

從公司的财務資料來看,公司業務發展迅速,營業收入呈現擴大态勢。2020-2022年,公司營業收入分别約為5.88億元、6.75億元和7.81億元,歸母淨利潤分别為0.51億元、0.45億元、0.29億元。公司2022年整體營業收入較上年同期+15.76%,歸母淨利潤較上年同期-35.05%,主要系公司對房屋建築物及裝置進行投入,導緻本期固定資産折舊及長期資産攤銷較上年同期增加2,965.06萬元;公司人才激勵緻本期新增股份支付費用338.52萬元及職工薪酬較上年同期增加1,097.99萬元。2023Q3公司實作營業收入1.38億元,同比-34.74%;歸母淨利潤-0.33億元,較去年同比-5.08%。

公司Q3營業收入出現較大下滑原因主要系市場出現周期性波動、客戶生産計劃延期與國際國内非定制光學鏡頭需求的減少。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

從公司的整體營收資料來看,2022年公司主營業務實作營業收入7.76億元,同比增長16.37%,其中定制産品業務營收1.45億元,較上年同比增加85.81%,占總營收18.67%,産品毛利率為43.76%。非定制光學鏡頭業務營收5.65億元,較上年同比增加6.30%,占總營收72.83%,産品毛利率為16.01%。光學元件及其他業務營收0.66億元,較上年同比增加15.34%,占總營收8.5%,産品毛利率為29.30%。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

公司依托于在光學鏡頭行業的技術研發積累,公司加工的球面鏡片、非球面鏡片、二進制曲面、離軸面、不規則透鏡和自由曲面形狀誤差可達0.1um,表面粗糙度可達 1nm,處于國内先進水準。鍍膜技術方面,全媒體高反膜<99%;漂移量<1nm,整爐均勻性<5nm。

據公司投資者關系活動記錄表,公司精密及超精密加工實驗中心建設項目于2022年3月結項,該項目可進行紅外鏡片加工、非球面玻璃鏡片加工、非球面塑膠鏡片加工、球面鏡片高精度加工、紫外鏡片加工等超精密光學加工技術的突破,為高端裝備(如光刻機)、國防、航空、航天等領域提供高精密光學鏡頭和光學系統。公司為航天級高端鏡頭以及軍用光學核心供應商,公司研發光刻機等半導體裝置鏡頭鏡片等産品,并配合國内行業客戶研發。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

4.4.炬光科技:稀缺雷射元器件廠商,雷射雷達+泛半導體+醫美多産業布局

西安炬光科技股份有限公司成立于2007年9月,深耕雷射行業十餘年,在上遊半導體雷射元器件細分領域已具有一定技術優勢和市場地位,公司正在向行業中遊光子應用子產品和系統及汽車應用雷射雷達拓展。

汽車領域,公司已獲得國内兩家定點項目,并在積極推進與海外客戶的定點落地,同時已與B客戶達成解決協定;半導體應用領域,公司邏輯晶圓、功率半導體退火等實作了進口替代,疊加合肥募投項目有序推進,有望形成新增長點;醫美領域, 海外Cyden 客戶有望在2024 年完成臨床試驗,公司産品批量出貨;2021年12月公司IPO成功,于科創闆上市并募資17.7億元用于微光學應用、雷射雷達發射模組産業化等項目,炬光科技有望開啟高速發展新階段。炬光科技基于上遊卡脖子的行業位置,積極布局中遊光子應用解決方案。

目前炬光科技擁有半導體雷射、雷射光學、光學系統、汽車應用(雷射雷達)四大業務,為固體雷射器、光纖雷射器生産企業和科研院所,醫療美容裝置、工業制造裝置、光刻機核心部件生産商,雷射雷達整機企業,半導體和平闆顯示裝置制造商等提供核心元器件及應用解決方案,産品逐漸被應用于先進制造、醫療健康、科學研究、汽車應用、資訊技術五大領域。公司的客戶包括德國大陸集團、Velodyne LiDAR、Luminar、上海微電子、台積電、南韓LG電子等。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

從公司的财務資料來看,公司業務發展迅速,收入規模不斷擴大,市場佔有率持續提升。

2020-2022年,公司營業收入分别約為3.60億元、4.76億元和5.52億元,歸母淨利潤分别為0.35億元、0.68億元、1.27億元。公司2022年主營業務收入同比增長16.31%,銷售淨利率同比增加9.25pct;從公司的産品類别來看,報告期内,計算機、通信和其他電子裝置制造業取得營業收入5.49億元,為公司的主要收入來源,毛利率較上年減少0.08pct。

分産品來看,半導體雷射元器件和原材料營業收入為2.28億元,同比上年營收+30.93%,毛利率為48.45%;雷射光學元器件營業收入2.29億元,同比上年營收+2.96%,毛利率為60.23%;泛半導體制成解決方案營業收入0.61億元,較上年同比+68.70%,毛利率為63.01%;汽車應用解決方案營業收入與醫療健康解決方案營業收入分别為0.29億元和0.02億元。

2023年Q3公司實作營業收入1.45億元,同比+6.87%,環比+17.74%;歸母淨利潤0.17億元,較去年同比-56.13%,環比+48.78%。從盈利能力來看,2023Q3盈利能力有所修複,銷售毛利率47.48%,環比+4.75pct。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

公司在投資者互動平台表示,公司為荷蘭ASML核心供應商A公司提供光刻機用和半導體晶圓退火核心元器件,最終應用于全球高端光刻機生産商的核心裝置;近年來光場勻化器産品也應用于國内主要光刻機研發項目和樣機中。公司根據客戶的不同型号需求,比對不同波長的光場勻化器,目前産品已經用于KrF, ArF, ArF浸沒式等DUV光刻機。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

4.5.晶方科技:晶圓級封裝龍頭,汽車攝像頭、微型光學鏡頭、GaN器件打開成長空間

晶方科技成立于2005年,2006年就成立了國内首家晶圓級封裝廠,2014年上市之初就是中國大陸首家、全球第二大能為影像傳感晶片提供WLCSP量産服務的專業封測服務商。

公司作為晶圓級矽通孔(TSV)封裝技術的領先者,重點聚焦以影像傳感晶片為代表的智能傳感器市場,封裝的産品主要包括CIS晶片、TOF晶片、生物身份識别晶片、MEMS晶片等,廣泛應用在智能手機、安防監控數位、汽車電子等市場領域。

公司在車載攝像頭領域布局多年,公司子公司Anteryon、晶方光電具備全球領先的微型光學設計、研發與制造等核心能力,在半導體.汽車、工業自動化等諸多市場領域具有廣闊應用前景。

随着公司技術的發展,一方面公司混合光學鏡頭領域的核心優勢持續提升,并在歐美地區進一步拓展其在工業、汽車等優勢應用領域的市場規模:另一方面微型光學鏡頭順利獲得海外TIE1客戶認證,在汽車智能投射領域實作規模量産,并可在汽車大燈等車用智能互動系統提供客制化的微光學解決方案。公司為全球CIS晶片封測龍頭,汽車領域布局深厚,深度綁定豪威、索尼等龍頭廠商,未來有望持續受益汽車CIS市場高增長。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

從公司财務資料來看,2020-2022年,公司營業收入分别約為11.04億元、14.11億元和11.06億元,歸母淨利潤分别為3.82億元、5.76億元、2.28億元。公司2022年營收下降主要系下遊消費電子需求疲軟與行業産能過剩庫存高企導緻影像傳感器細分市場景氣度疲軟。

2023年Q3公司實作營業收入2.00億元,同比-21.65%;歸母淨利潤0.34億元,較去年同比+14.22%。公司Q3業績下滑主要系下遊手機等消費電子需求疲軟與行業産能過剩庫存高導緻公司整體封裝業務營收出現下滑。

展望長期,随着下遊消費市場逐漸複蘇,公司在車載攝像頭封裝、微型光學器件制造等新領域的開發拓展,相應業務規模與生産能力持續增強,有望打開新的業績成長點。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

分産品來看,晶片封裝及測試22年營收8.57億元,同比下降33.46%,主要系手機等消費類電子市場不景氣影響,封裝訂單與出貨量減少所緻;光學器件22年營收2.39億元,同比上升129.39%,主要是得益于半導體裝置、智能制造、農業自動化市場需求的增加,混合鏡頭業務規模持續穩步增長,同時公司晶圓級微型光學器件(WLO)業務在車用智能互動領域的商業化應用規模顯著提升所緻。

從Q4單季度來看,2022年Q4實作營業收入2.31億元,環比下降9.41%;實作歸母淨利潤0.07億元,環比下降76.67%,Q4業績環比仍有所下降。2023年公司積極調整産品結構,持續發力車載攝像頭封裝、微型光學器件制造等新領域的開發拓展,相應業務規模與生産能力持續增強,有望打開新的業績成長點。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

公司持續整合荷蘭Anteryon、晶方光電微型光學器件的設計、研發與制造能力,擴大量産與商業化應用規模。Anteryon前身是飛利浦光學電子事業部,目前最大客戶為荷蘭ASML,其混合鏡頭、晶圓級微型光學鏡頭(WLO)主要應用于光刻機的光學鏡頭以及MLA方案下的汽車迎賓燈,和ams OSRAM并列是全球少數掌握MLA模組生産技術且量産的廠商。根據公司半年報,23H1晶方光電實作淨利潤180萬元,Anteryon實作淨利潤1277萬元。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

4.6.蘇大維格:納米壓印光刻龍頭,業務涉及半導體、無人駕駛、AR/VR檢測等多領域

蘇大維格成立于1999年,起初從光學零件加工事業部發家。于2003年進入檢測市場,後于2006年和2009年分别進入安防市場及生物醫療市場。作為精密光學綜合解決方案提供商,蘇大維格産品集中在精密光學器件、光學鏡頭和光學系統的研發、設計、制造及銷售,主要涉及半導體(包括光刻機及半導體檢測裝備)、生命科學(包括基因測序及口腔掃描等)、航空航天、無人駕駛、生物識别、AR/VR檢測等應用領域。公司客戶均為國内外知名企業,包括微軟、華為、京東方、三星電子、戴爾、冠捷科技、中強光電等。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

2022年度,蘇大維格實作營業收入17.2億元,較上年同期下降1.21%;營業利潤-3.2億元,利潤總額-3.3億元,歸屬于上市公司股東的淨利潤-2.8億元,虧損幅度收窄。

2022年,虧損主要原因為旗下華日升利潤水準未及預期是以計提大額的減值準備2.6億元,其二面闆行業出現周期性收縮,導緻新型印材及導光材料業務收入下降,南通工廠稼動率和産能使用率仍處于較低水準。

在高端智能裝置方面,已開展光刻機及核心部件材料、光伏銅電鍍圖形化裝置、AR-HUD投影屏等領域測試與驗證工作。伴随下遊需求回暖,該領域盈利能力有望增強。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進
光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

在公共安全和新型印材領域,蘇大維格不僅作為公安部駕駛證、行駛證防僞膜唯一指定供應商,也為身份證視讀防僞提供技術支援。新型光學印材主要應用于煙酒及化妝品、日化用品等消費品包裝。随着綠色包裝的興起,其環保3D轉移材料正逐漸替換傳統煙酒、化妝品、日化用品包裝材料。

在消費電子新材料領域,主要包括導光材料和導電材料。導光材料主要應用于筆記本電腦、液晶電視等液晶顯示背光模組。子公司維旺科技客戶包括下遊京東方、三星電子、LG Display、友達光電、佳世達、冠捷科技等廠商。

在導電材料領域子公司維業達主要量産透明導電膜及相關産品,應用于大屏/柔性顯示觸控、MiniLED 電極膜、5G天線和車載天線、光伏電池轉印電極膜、彩色電子微杯型透明導電膜等領域。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

蘇大維格是一家在高端智能裝備領域表現突出的企業,産品線包括直寫光刻、3D光刻、投影/掃描光刻、納米壓印光刻等。

該公司的直寫光刻裝置已經出口至日本、南韓和以色列等國家,并在國内科研光刻裝置領域占有一定市場佔有率。除此之外,蘇大維格在光伏銅電鍍圖形化裝置、晶片掩模闆以及IC載闆等領域也有所涉獵,且運用直寫光刻技術進行積極開發。

作為國内領先的微納結構産品制造和技術服務商,蘇大維格通過自主研發微納光學關鍵制造裝置——光刻機,建立了微納光學研發與生産制造的基礎技術平台體系。該公司緻力于為客戶提供不同用途的微納光學産品的設計、開發與制造服務,并相繼開發了多個覆寫納米級和微米級的光刻機和壓印裝置。

通過自制微納結構模具,蘇大維格采用納米壓印方式在經過特殊處理的PET\PC薄膜等基材表面形成微納結構。這種微納結構具有不同量級和形貌,可以使材料産生各種特殊效果,如光變色圖案、增亮擴散特性、透明導電特性、全息圖像等。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

4.7.奧普光電:光刻機核心部件供應商,業務涵蓋半導體、航空航天、醫療等多個領域

奧普光電成立于2001年6月,是由中國科學院長春光學精密機械與實體研究所和廣東風華高新科技股份有限公司等出資設立的高新技術企業。前身是中國科學院長春光機所試驗工廠,并于2010年1月在深交所挂牌上市。

公司隸屬中科院長春光機所,是國内光電測控儀器制造行業的重要企業。公司從事的主要業務為光電測控儀器裝置、新型醫療儀器、光學材料、光栅編碼器、高性能碳纖維複合材料制品等産品的研發、生産與銷售,産品廣泛應用于軍工、醫療裝置行業等領域。

公司擁有強大的研發團隊和先進的制造裝置,緻力于為客戶提供高品質、個性化的産品和服務。此外,奧普光電在光電檢測領域擁有多項核心專利和技術,産品不斷創新和更新,為全球客戶提供優質的産品和服務。客戶包括光機所、航天科工集團下屬機關、華中數控、中國科學院微小衛星創新研究院等知名企事業機關。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

2022年度,奧普光電實作營業收入6.27億元,較上年同期+14.67%;營業利潤+1.02億元,較上年同比增長90.79%;利潤總額1.01億元,較上年同比增長91.40%;歸屬于上市公司股東的淨利潤0.82億元,比上年同期增長75.31%。2022年營收與歸母淨利潤增速差距較大原因系公司2022年9月收購長光宇航,長光宇航主營業務為航空複合材料,産品結構變化導緻公司毛利率大幅提高,進而淨利潤實作較大增速。

2023年Q3公司實作營業收入1.60億元,同比+15.35%;淨利潤0.45億元,較去年同比+19.79%。歸母淨利潤0.26億元,同比-21.75%。主要原因是去年三季度有筆較大的投資收益3120萬,扣除投資收益的影響,公司三季度仍實作了明顯的歸母淨利潤增長。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

奧普光電是從事制造光機電一體化産品的高新技術企業,其大股東為中科院長春光機所,主要負責大陸國産光刻機光源、光學部分的研發工作,據勞工日報,奧普光電研制的兩大裝置: 非球面超精密銑磨裝置和多自由度快速研抛裝置,可加工2.5米口徑光學元件。

鏡壞銑磨、研抛的數控示範基地生産線可服務于整個民用領域。此外,控股公司禹衡光學生産的高精度絕對式光栅尺和編碼器,是保證光刻機工件台定位精度的先決條件。而工件台系統作為光刻機的核心分系統直接影響光刻機三大性能名額中的産率和套刻精度。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

4.8.波長光電:精密光學元件、元件主要生産商,主營業務營收穩步增長

波長光電成立于2008年,2023年08月23日在深圳證券交易所挂牌上市。

公司專注于工業雷射加工和紅外熱成像領域,緻力于提供各類光學裝置、光學設計以及光學檢測的整體解決方案,是中國精密光學元件、元件的主要生産商,多項自研核心技術名額達行業領先水準。

波長光電主要生産雷射光學和紅外光學的一系列元件群組件,以及提供光學設計與檢測服務。産品種類包括雷射光學中的擴束鏡頭、掃描鏡頭、聚焦鏡和準直鏡,以及紅外熱成像中的紅外熱成像鏡片、近紅外鏡頭、短波紅外鏡頭、中波紅外鏡頭及長波紅外鏡頭。此外,波長光電還提供主流的光學設計軟體ZEMAX以及光學檢測裝置。

公司産品可廣泛應用于消費電子行業、标記行業、新能源動力電池等行業。公司的主要客戶包括華工科技、高德紅外、久之洋、美國 IPG 阿帕奇等知名大型企業。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

2020年至2022年,波長光電業務收入分别為26,650.16萬元、30,941.71萬元及34,191.50萬元,歸母淨利潤分别為4,405.34萬元、5,443.17萬元及6,150.73萬元,均呈現增長趨勢。

2023年1-9月,公司營業收入為26155.18萬元,同比+4.41%;歸屬于母公司股東的淨利潤為4264.21萬元,同比-9.69%;扣除非經常性損益後歸屬于母公司股東的淨利潤為4090.39萬元,同比-8.03%。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

公司所處光學元器件行業為技術密集型行業,技術更新疊代較快,為提升研發投入收入轉化率,行業内主要企業多以市場需求為導向進行研發。

2022年公司推出光刻機平行光源系統及 AR 近眼檢鏡頭等産品,成功進入半導體及 AR/VR 領域。随着研發-生産-銷售的良性循環,公司将繼續增強科研成果轉化能力,積極調配研發資源,持續的研發投入将進一步提升企業的創新實力和持續經營能力。

在半導體應用領域,公司已具備提供光刻機配套的大孔徑光學鏡頭的能力。

公司成功開發的光刻機平行光源系統可用于國産光刻機領域配套,并已傳遞多套系統用于接近式掩膜晶片光刻工序。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

4.9.旭光電子:電真空+軍工+電子陶瓷共同發力,發射管、氮化鋁結構件打入半導體裝置供應鍊

旭光電子成立于1965年,前身為國營旭光電子管廠,1994年公司實行股份制改造,2002年在上交所上市。

公司是國内唯一一家擁有從金屬零件加工、精密陶瓷制造到成套電氣裝備的全産業鍊技術創新型高新技術企業,目前已形成了電真空器件、軍工軍品、電子陶瓷三位一體的産品布局。

電真空業務闆塊,公司的電子管廣泛用于雷射加工裝置等衆多細分領域,開關管公司現已擁有完整的真空開關管及固封極柱産業鍊、關鍵工藝技術、裝置及檢測裝備,已成為國内品種最全、生産量最大的陶瓷真空滅弧室制造基地,廣泛用于中高壓電網配電領域;軍工闆塊,子公司易格機械、西安睿控創和分别聚焦于高端精密機械零部件、自主可控嵌入式計算機系統;電子陶瓷闆塊,公司具備陶瓷金屬化的核心技術,收購成都旭瓷實作電子陶瓷行業的橫向拓展,産品主要包括氮化鋁粉體、基闆、結構件和HTCC等電子陶瓷材料。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

公司業務發展穩中向好,近三年收入及淨利潤持續增長。

2020-2022年,公司營業收入分别為9.02億元、10.07億元、11.41億元,歸母淨利潤分别為0.54億元、0.58億元、1.00億元。2022年,公司毛利率同比增長4.63pct,銷售淨利率同比增長2.67pct。

按産品劃分,公司開關管、精密結構件、嵌入式計算機、電子管、開關櫃、智能電氣、氮化鋁産品營收占比分别為46.19%、13.67%、7.79%、5.96%、4.82%、2.55%、1.87%,毛利率分别為11.70%、40.23%、49.67%、61.07%、30.41%、23.27%、37.85%。

電真空業務闆塊,公司把握國家大力發展新型電力系統和電網建設加速機遇,通過産品結構的持續優化帶動高附加值産品銷售占比提升,較好實作銷售穩步增長及盈利能力的進一步提高;軍工闆塊,公司通過持續加大産品研發投入、優化生産工藝并緊抓項目落地,實作了“産能+效益”雙提升;電子陶瓷闆塊,氮化鋁産業作為公司的“頭号工程”,取得了突破性進展,呈現出強勁的發展态勢。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

公司作為國際先進的大功率發射管生産企業,研發能力強、産品系列齊全,産品種類達百餘種,其産品工作頻率範圍在0.1MHZ-1000MHz之間、輸出功率範圍在1KW-1MW之間。

産品可應用于雷達、醫療、CO2雷射裝置、廣播電視、半導體裝置、可控核聚變等領域。

目前,公司用于光刻機、等離子清洗/抛光等半導體裝置領域的發射管産品已經客戶驗證通過,并實作批量銷售。

公司在已有氧化鋁陶瓷技術基礎上,通過控股成都旭瓷成功拓展至氮化鋁領域。

截至2023年上半年,公司已實作國産首台套氮化鋁粉體連續爐的順利投産與規模化穩定量産,氮化鋁粉體年化産能已達240噸、産品良率85%以上;

氮化鋁基闆已實作年化産能300萬片、産品良率達80%以上,目前已在下遊應用端的20多家企業進行了驗證及實作供貨,已成為國内氮化鋁基闆主要供應商;

氮化鋁HTCC方面,公司完成了自主原材料配方及漿料體系的開發,小試産品通過了部分國内外客戶認證,十餘家客戶已納入合格供應商名單,預計年底前可實作批量出貨,目前年化産能已達5萬片;

氮化鋁結構件方面,公司的大尺寸結構件已應用于半導體産業及泛半導體産業(含光伏産業)的光刻工藝、刻蝕工藝、薄膜工藝、離子注入等工藝中,目前已認證國内多家半導體(含光伏)裝置企業的認證及實作供貨銷售,進入半導體裝置的核心産業鍊。

此外,公司與中科院某研究所聯合開展“半導體用高精密陶瓷部件”研制攻關,緻力于加速半導體用靜電卡盤與加熱盤的國産化程序。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

4.10.騰景科技:精密光學元件主要提供商之一,半導體+AR有望打開成長空間

騰景科技成立于2013年10月,并于2021年3月在上海證券交易所科創闆成功上市。

公司主營産品為光學元件和光纖器件,是光子產品和各類光纖器件的基礎,是以公司業務涵蓋領域有非常強的拓展性,公司産品主要應用于光通信、光纖雷射等領域,其他少量産品應用于量子資訊科研、生物醫療、消費類光學等領域。

在主營業務之外,公司積極拓展布局生物醫療、AR、車載、半導體等新型應用場景。在半導體領域,公司的多波段合分束器可應用于光刻機光學系統;在車載領域,公司的雷射雷達業務正處于送樣或小批量驗證階段;在AR領域,公司的非球面透鏡與棱鏡組合等精密光學元件已應用于AR等新興消費電子産品。

公司客戶包含量子資訊科研機構,光子產品知名廠商Lumentum、Finisar,光纖雷射廠商R客戶、nLIGHT等。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

公司營業收入持續增加,目前已達到七連增。

2017-2022年,公司營業收入從0.83億元增長至3.44億元,年化增長率達到32.89%;歸母淨利潤實作由負轉正,基本保持增長态勢。

根據公司2022年報,按産品劃分,公司主營業務精密光學元元件業務實作收入27,947.54萬元,同比增長19.76%,實作銷量4,778.91萬片(件),同比下降2.57%,光纖器件業務實作收入6,457.70萬元,同比下降6.49%,實作銷量188.49萬件,同比增長4.41%,精密光學元元件産品收入增長受益于光通信産業景氣度較高,應用于接入網光子產品的非球管帽産品以及 WSS 元元件産品實作了較大幅度的增長。其他應用領域實作收入1,662.60萬元,同比增長100.68%.

公司2023Q3實作營業收入0.80億元,同比下降15.25%,實作歸母淨利潤1080萬元,同比下降40.00%,主要原因系主營業務中,光通信領域的電信市場較為疲軟,個别産品需求放緩,光纖雷射下遊穩步複蘇并伴随部分成熟産品主動降價提升份額政策,生産設施投入增加了折舊、攤銷等固定成本支出等。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

公司開發的合分束器項目成功進入半導體微電子裝置廠供應鍊。

主要用于光刻機的光學系統。未來投産後,将有效滿足客戶的需求,填補該領域的市場空白,實作國産裝置的替代。

分束器作為一種衍射光學元件,能夠将單個雷射束分成多個光束,并保持每個光束的原始特性,即雷射通過分束器後,光束直徑和相位保持不變,而傳播方向和能量會發生特定改變。這一獨特的光學特性使得分束器在許多高精度光學應用中具有不可替代的作用。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

4.11.同飛股份:數控溫控裝備龍頭,半導體器件制造裝置專用溫控裝置供應商

同飛股份成立于2001年,并于2021年5月在深圳證券交易所上市。

公司主導産品分為液體恒溫裝置、電氣箱恒溫裝臵、純水冷卻單元、特種換熱器4個系列,主要包含:MCO油冷卻機、MCW水冷卻機、MCWL/TFLW雷射器專用水冷卻機、MCS切削液冷卻機、MCA電氣箱溫濕度調節機、MEA電氣箱熱交換器、MWA空氣/水熱交換器、MEO液壓油熱交換器、工業洗滌換熱器和水冷櫃等産品。

涉及機床、電子、軍工、航空航天、汽車、船舶、軌道交通、通訊、電力、新能源、工業洗滌等各行各業,産品銷往德國、瑞士、捷克、日本等國家和中國台灣地區。

公司已成為國内工業溫控領域具備業務規模和産品覆寫面的主要廠商之一,在各領域拓展了優秀、穩定的客戶群體,公司客戶包括德國埃馬克、日本馬紮克、德國通快、北京精雕、銳科雷射等内外資巨頭。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

公司發展速度較快,近六年營業收入持續增長,歸母淨利潤也呈增長态勢。

2020-2022年,公司營業收入分别為6.12億元、8.29億元、10.08億元,歸母淨利潤分别為1.25億元、1.20億元、1.28億元。

2022年,公司銷售毛利率為27.35%,同比增長0.38pct,銷售淨利率為12.69%。按産品劃分,公司液體恒溫裝置、電氣箱恒溫裝置、純水冷卻單元營收占比分别為53.52%、21.68%、17.97%,毛利率分别為25.16%、25.73%、36.46%。

公司産品與工業裝備制造智能化發展方向、節能減排的國家戰略緊密契合,實作了與下遊戰略性新興産業融合發展,行業迎來廣闊的市場空間。特别是儲能行業及電力電子行業的快速增長,公司迎來前所未有的發展機遇。公司客戶包括北方華創、芯碁微裝、華海清科、上海微電子、特變電工等知名企業。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

根據投資者調研報告,國産替代和市場佔有率提升是大陸半導體制造領域企業的主要成長路徑。

公司憑借良好的行業聲譽和多項自主知識産權,已經逐漸拓展了與北方華創、芯碁微裝等知名客戶的合作。

半導體制造裝置在晶體生切片、光刻、刻蝕、實體氣相沉積 (PVD) /化學氣相沉積 (CVD) 等晶片制作環節裝置運作的電子元件能耗及發熱量越來越大,必須引入溫控裝置以防止能量轉化為熱量引起器件的開溫、發熱,進而保證裝置性能的充分發揮。而公司主要提供專業溫控産品,有望為半導體制造提供裝置。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

4.12.中瓷電子:電子陶瓷産品龍頭,資源整合切入化合物半導體領域

中瓷電子成立于2009年,并于2021年在深圳證券交易所成功上市。

公司控股股東為中國電子科技集團有限公司,主要産品包括光通信器件外殼、無線功率器件外殼、紅外探測器外殼、大功率雷射器外殼、聲表晶振類外殼、3D 光傳感器子產品外殼、5G 通信終端子產品外殼、氮化鋁陶瓷基闆、陶瓷元件、內建式加熱器等,廣泛應用于光通信、無線通信、工業雷射、消費電子、汽車電子等領域。

光通信器件外殼方面,目前公司已完成 800G 光通信器件外殼設計開發,與海外技術水準相當。消費電子方面,公司氮化鋁薄膜基闆和薄厚膜複合基闆可配套公司光通信器件外殼,已實作批量供貨;濾波器産品覆寫SAW、BAW等器件。

公司精密陶瓷零部件是采用氧化鋁、氮化鋁等先進陶瓷經精密加工後制備的半導體裝置用核心零部件,具有高強度、耐腐蝕、高精度等優異性能,應用于刻蝕機、塗膠顯影機、光刻機、離子注入機等半導體關鍵裝置中。

公司消費電子客戶涵蓋國内一線品牌。公司消費電子陶瓷外殼及基闆系列産品主要包括聲表晶振類外殼、3D光傳感器子產品外殼、氮化鋁陶瓷基闆等,其中聲表晶振類外殼主要用于晶體振蕩器和聲表濾波器封裝,結構形式主要是SMD,在智能手機、AR/VR、智能手表、TWS等移動智能終端,以及無線通訊、汽車電子、醫療裝置等消費電子領域應用廣泛。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

公司始終專注于電子陶瓷領域,具備電子陶瓷和金屬化體系關鍵核心材料、半導體外殼設計仿真技術、多層陶瓷高溫共燒關鍵技術三大核心技術領域的自主知識産權,開創了大陸光通信器件陶瓷外殼産品領域打破了國外行業巨頭的技術封鎖和産品壟斷,實作了光通信器件陶瓷外殼産品的進口替代。

2022年報披露,公司主打産品通信器件用外殼産品業務保持穩定增長,2022年實作收入94,577.06萬元,同比增長30.49%:随着消費電子智能終端應用場景多元化,公司高端消費類外殼和基闆市占率逐漸提升,2022年消費電子陶瓷外殼及基闆實作收入20,029.13萬元,同比增長64.67%。

公司釋出2023年三季度報告,2023 年前三季度,公司實作營業收入19.07億元,同比+1.69%;歸母淨利潤3.43億元,同比-3.43%。

2023 年第三季度,公司實作營業收入6.45 億元,同比+5.02%;歸母淨利潤1.22億元,同比-3.40%。

2023年初至Q3扣非淨利潤增長率大幅增長的原因系按照企業會計準則:(1)2023年合并口徑扣非淨利潤包含2023年8-9月重組标的扣非淨利潤;(2)公司根據《企業會計準則第20号—企業合并》和《企業會計準則第33号—合并财務報表》,同一控制下企業合并抵銷了包含上市公司本身在内的4個機關的未實作内部銷售的利潤;(3)根據《公開發行證券的公司資訊披露解釋性公告第1号——非經常性損益》,同一控制下企業合并産生的3個标的期初至合并日的當期淨損益進行了扣除。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

公司精密陶瓷零部件是采用先進陶瓷材料經精密加工後制備的半導體裝置核心零部件,如氧化鋁、氮化鋁等。

這些零部件具有高強度、耐腐蝕、高精度等優異性能,廣泛應用于刻蝕機、塗膠顯影機、光刻機、離子注入機等半導體關鍵裝置中。其中,陶瓷加熱盤具有溫度均勻性好、控制精度高、尺寸精度高、耐腐蝕等優點,作為裝置的關鍵零部件直接與晶圓接觸,可實作晶圓表面溫度高精度控制和快速升降溫。

靜電卡盤利用靜電吸附原理夾持晶圓并保持其平坦度且不損傷,是一種适用于真空環境或等離子體環境的超潔淨晶圓承載體。這些陶瓷零部件對于半導體裝置的正常運作和生産過程的順利進行至關重要。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

4.13.芯碁微裝:國産直寫光刻裝置龍頭,業務布局包括PCB、泛半導體與光伏域

芯碁微裝成立于2015年,2021年4月成功在上海證券交易所上市,是國内直寫光刻裝置龍頭企業。公司以微納直寫光刻技術為核心,研發、制造、銷售及提供相應的維保服務。

主要産品包括PCB直接成像裝置及自動線系統、泛半導體直寫光刻裝置及自動線系統等,覆寫微米到納米的多領域光刻環節。

公司的PCB直接成像裝置包括MAS、RTR、NEX、FAST、DILINE 等系列,PCB曝光裝置也從低階向高階拓展,其中用于HDI/柔性闆的MAS35T産能達480面/小時,性能大幅提升。芯碁微裝的泛半導體直寫光刻裝置包括LDW、WLP、MLF、MLC、RTR、MAS、NEX等系列,産品應用在IC、MEMS、生物晶片、分立功率器件等制造、IC掩膜版制造、

先進封裝、顯示光刻等環節。在IC載闆領域,MAS6系列最小線寬達6μm;在新型顯示領域,公司實施以點帶面政策,以NEX-W(白油)機型為重點,切入客戶供應鍊,推動該領域内的市場銷售放量;在引線架構領域,公司實行大客戶戰略,利用在WLP等半導體封裝領域内的産品開發及客戶資源積累,推動蝕刻工藝對傳統沖壓工藝的替代,進而拉動泛半導體領域收入上升。

公司客戶包括生益電子、勝宏科技、定穎電子、滬電股份、鵬鼎控股等頭部廠商。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

公司營收從2017年的0.22億元增至2022年6.52億元,年複合增速為197%;歸母淨利潤從2017年的-685萬元增至2022年1.37億元;2023年前三季度實作營收5.24億元,同比增長27.30%,歸母淨利潤為1.18億元,同比增長34.91%。

近年來業績快速增長主要系公司收入基數較小,PCB直接成像裝置銷量快速增長,2022年公司PCB系列裝置和泛半導體系列裝置銷量分别為174/26台,同比增長20.83%、52.94%,實作營收分别為5.27/0.96億元,毛利率分别為37.9%與65.08%。

公司自2018年起毛利率始終保持在40%以上,淨利率基本保持在20%以上,費用管控能力良好,規模效應下公司期間費用率也在逐年下降。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

2016年4月,芯碁微裝開發了半導體直寫光刻裝置MLL-C900産品,成功實作了直寫光刻技術的産業化應用,并在随後幾年逐漸開發了應用于IC掩膜版制版的LDW-X6産品、國産應用于OLED顯示面闆的直寫光刻自動線系統LDW-D1産品以及晶元級封裝WLP産品,成功與維信諾、佛智芯、沃格光電、矽邁微電子等業内知名企業達成合作,實作了泛半導體領域的國産替代。

2022年9月公司就已傳遞WLP2000晶圓級封裝直寫光刻機,WLP2000采用最先進的數字光刻技術,無需掩模闆,可直接将版圖資訊轉移到塗有光刻膠的襯底上,主要應用于8inch/12inch內建電路先進封裝領域,包括Flip Chip、Fan-In WLP、Fan-Out WLP和2.5D/3D等先進封裝形式,WLP2000是其在晶圓級封裝領域自主研發的具有自動再布線(RDL)功能的光刻裝置,各項性能名額已達國際先進水準。

光刻機實作突破:晶片制造核心瓶頸環節,光刻機國産替代加速推進

05 風險提示

5.1. 研發技術風險

光刻機技術要求高,研發和制造過程中需要解決許多技術難題,如光學系統設計、精密機械制造、控制系統開發等。技術不足可能導緻裝置性能不穩定、制造精度低等問題,影響晶片制造的品質和效率。

5.2. 營運資金風險

光刻機研發和制造需要大量資金投入,包括研發費用、制造成本、裝置安裝調試費用等。資金不足可能導緻項目中斷、資金鍊斷裂等問題,影響企業的經營和發展。

5.3. 市場價格變動風險

光刻機市場受到半導體市場的影響,市場需求和競争狀況不斷變化。市場變化可能導緻裝置銷售不暢、價格波動等問題,影響企業的盈利能力和市場地位。

5.4. 供應鍊存在的風險

光刻機制造需要大量的原材料和零部件,如光學元件、機械部件、電子元件等。供應鍊出現問題,如供應商破産、物流中斷等,可能導緻企業無法正常生産或按時傳遞裝置。

5.5. 政策風險

光刻機行業受到政府政策的影響,如稅收政策、産業政策、科技政策等。政策變化可能導緻企業面臨不利影響,如稅收增加、産業限制等。

——————————————————

報告屬于原作者,僅供學習!如有侵權,請私信删除,謝謝!

報告來自【遠瞻智庫】

繼續閱讀