光刻機作為制造中決定制程工藝的關鍵節點，同時也是國內芯片設備最為薄弱的環節。國產芯片的“痛中痛”，中國何時可以摘取這顆明珠？

半導體芯片產業鏈分為 IC 設計、IC 制造、IC 封測三大環節。光刻的主要作用是將掩模版上的芯片電路圖轉移到硅片上，是 IC 制造的核心環節，也是整個 IC 制造中最復雜、最關鍵的工藝步驟。

通過激光或電子束直接寫在光掩模板上，然后用激光輻照光掩模板，晶圓上的光敏物質因感光而發生材料性質的改變，通過顯影，便完成了芯片從設計版圖到硅片的轉移。光刻的工藝水平直接決定芯片的制程和性能水平。

隨著半導體產業的向前發展 ，不斷追求著尺寸更小、速度更快 、性能更強的芯片。正是半導體行業對于芯片的不斷追求推動了光刻機產品的不斷升級與創新。

根據所用光源改進和工藝創新，光刻機經歷了 5 代產品發展，每次光源的改進都顯著提升了光刻機所能實現的最小工藝節點。在技術節點的更新上，光刻機經歷了兩次重大變革，在歷次變革中，ASML 都能搶占先機，最終奠定龍頭地位。

目前業內最先進的是采用波長 13.5nm 極紫外光的第五代 EUV 光刻機，可實現 7nm 工藝制程，技術要求極高，單臺價值為 1.2 億歐元。

現在芯片追求更快的處理速度，需要縮短晶體管內部導電溝道的長度，而光刻設備的分辨率決定了 IC 的最小線寬，受益于下游需求旺盛，光刻設備有望量價齊升帶動市場空間不斷增長。

量：晶圓尺寸變大和制程縮小將使產線所需的設備數量加大，12 寸晶圓產線中所需的光刻機數量相較于 8 寸晶圓產線將進一步上升。同時預計 2020 年隨著半導體產線得到持續擴產，光刻機需求也將進一步加大。價：隨著芯片制程的不斷升級， IC 前道光刻機制造日益復雜，其價格不斷攀升。

目前光刻機行業已經成為一個高度壟斷的行業，行業壁壘較高，全球前道制造光刻機市場基本被 ASML、尼康、佳能壟斷，CR3 高達 99%。ASML 一家獨占鰲頭，成為唯一的一線供應商，Nikon 高開低走，但憑借多年技術積累，勉強保住二線供應商地位；而 Canon 只能屈居三線；上海微電子裝備（SMEE）作為后起之秀，暫時只能提供低端光刻設備。

隨著第三次全球半導體產業向中國轉移，國內晶圓廠投資加速，光刻機作為新建晶圓廠的核心資本支出，市場空間進一步打開。28nm 作為當前關鍵技術節點，工藝制程從 90nm 突破至 28nm，對于國產替代具有重大戰略意義。

實現光刻機的國產替代并不是某一企業能夠單獨完成的，需要光刻產業鏈的頂尖企業相互配合。光刻產業鏈可拆分為兩個部分，一是光刻機核心組件，包括光源、鏡頭、雙工作臺、浸沒系統等關鍵子系統，二是光刻配套設施，包括光刻膠、光掩模版、涂膠顯影設備等。

上海微電子將在 2021 年交付的 28nm 光刻機正是源于以下核心企業以舉國之力在各自細分領域的技術突破：上海微電子負責光刻機設計和總體集成，北京科益虹源提供光源系統，北京國望光學提供物鏡系統，國科精密提供曝光光學系統，華卓精科提供雙工作臺，浙江啟爾機電提供浸沒系統。
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