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投资策略专题:光刻机投资图谱
天风证券·2025-09-28 13:46

核心观点 - 光刻机作为半导体设备中占比最大的品类(24%)[10],受益于电动汽车、风光储、人工智能等新需求驱动,全球市场规模从2022年的258.4亿美元增长至2024年的315亿美元[10] - 光刻技术是半导体制造的核心工艺,占制造成本约三分之一,耗时占比40%-50%,光刻机技术难度极高,被誉为"超精密制造技术领域的珠穆朗玛峰"[4][15] - 光刻机技术演进以提升分辨率和减小关键尺寸为核心目标,遵循瑞利判据理论,发展出I-line、KrF、ArF、ArFi浸没式和EUV五大类别[17] - 中国光刻机产业在政策支持下快速发展,2023年产量达124台,市场规模突破160.87亿元,中芯国际启动国产浸没式光刻机验证,有望突破外部限制[25] - 光刻机产业链涵盖光源系统、光学系统、双工件台等核心部件,以及光刻胶、特种气体、精密件等关键材料,相关标的包括炬光科技、茂莱光学、华特气体等[27] 市场回顾 - 全A指数本周(9.22-9.26)上涨0.25%,日均成交额23092亿元,较前周减少2071亿元,市场活跃度高位震荡[4] - 半导体板块表现强势,主力资金流出放缓,两融余额升至24444亿元,资金主要流向半导体、5G应用等概念[4] - 平均上涨家数2191家,较前周增加5家,平均涨停家数由72家降至64家,赚钱效应减弱[4] - 拥挤度方面,固态电池、光伏概念拥挤度较高,钒电池、光刻机拥挤度环比增幅最大[4] 光刻机市场规模与地位 - 2022年全球半导体设备市场规模1076.5亿美元,光刻机占比24%,规模258.4亿美元,2023年增至271.3亿美元,2024年预计达315亿美元[10] - 光刻机是半导体设备中最大细分品类,其他主要设备包括刻蚀设备(20%)、薄膜沉积设备(20%)、测试设备(9%)、封装设备(6%)等[12] - 中国光刻机市场规模2023年突破160.87亿元,产量124台,政策支持推动国产化能力提升[25] 光刻技术原理与演进 - 光刻技术通过光学方法将电路图形转移到晶圆表面,直接决定晶体管最小特征尺寸和集成密度[15] - 技术演进遵循瑞利判据(分辨率=k1*λ/NA),通过减小光源波长、降低工艺因子k1、提升数值孔径NA实现[17] - 发展历程从1974年Optimetrix(1800nm CD)到2017年ASML EUV(7nm CD),分辨率提升超250倍[19] 光刻机核心部件与技术难点 - 曝光光源:EUV采用LPP技术,需250W以上高功率输出,激光线宽极窄,系统转换效率要求高(20kW输入→250W输出)[33] - 光学系统:包含照明系统和投影物镜,EUV需全反射式结构,反射镜寿命是关键挑战[36] - 双工件台:需超精密测量(分辨率50pm)、运动控制(套刻精度<1nm)和机械设计,支撑高速高加速度纳米级运动[40] 产业链投资图谱 - 光源设备:炬光科技、长光华芯、福晶科技[27] - 光学镜头:茂莱光学、蓝特光学、波长光电[27] - 光刻胶:彤程新材、晶瑞电材、南大光电[27] - 特种气体:华特气体、凯美特气[27] - 精密件:富创精密、新莱应材、安泰科技[27] - 整机与集成:张江高科、中旗新材、芯碁微装[27] 重点主题动态 - 光刻机:中芯国际验证宇量昇浸没式光刻机,突破外部限制[5][25] - AIDC:政策需求共振,2025年智能算力占比目标35%,规模超300EFLOPS,2028年市场规模预计2800亿元[82][84] - 人形机器人:宇树科技将发布1.8米人形机器人,算法迭代提升稳定性,核心零部件包括电机、传感器、减速器等[90][95] 政策与产业支持 - 工信部明确"十五五"时期以新质生产力为重点,建设现代化产业体系,开辟人形机器人、脑机接口等新赛道[98][99] - 多部委推动"人工智能+"政策落地,北上广深等数十城市出台专项行动计划,覆盖算力基建、场景应用、技术攻关[87][89] - 上海未来启点社区聚合科学家、创业者、投资人,支持颠覆式创新,上海国投以耐心资本布局未来产业[102]