>> 華金證券-電子行業(yè)周報：如何把握先進(jìn)制程下光刻機(jī)投資機(jī)遇？-250720
| 上傳日期： |
2025/7/21 |
大小： |
2279KB |
| 格式： |
pdf 共28頁 |
來源： |
華金證券 |
| 評級： |
領(lǐng)先大市 |
作者： |
宋鵬,熊軍 |
| 行業(yè)名稱： |
電子 |
| 下載權(quán)限： |
無限制-登錄即可下載 |
|
|
投資要點(diǎn)
AI發(fā)展推動先進(jìn)工藝產(chǎn)能（7nm及以下）持續(xù)擴(kuò)張，ArFi/EUV光刻機(jī)需求加劇。全球前端半導(dǎo)體供應(yīng)商正在加速擴(kuò)張，以支持生成式人工智能（AI）應(yīng)用的激增需求。根據(jù)SEMI數(shù)據(jù)，全球半導(dǎo)體制造行業(yè)預(yù)計將保持強(qiáng)勁增長勢頭，預(yù)計從2024年底到2028年，產(chǎn)能將以7%的復(fù)合年增長率增長，達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的每月1110萬片晶圓。推動這一增長的關(guān)鍵因素是先進(jìn)工藝產(chǎn)能（7nm及以下）的持續(xù)擴(kuò)張，預(yù)計將從2024年的每月85萬片晶圓增長到2028年的歷史新高140萬片晶圓，增長約69%，復(fù)合年增長率約為14%，是行業(yè)平均水平的兩倍。AI大模型特性需要大量高強(qiáng)度的并行計算，GPU具有最強(qiáng)的計算能力同時具備深度學(xué)習(xí)等能力，是最適合支撐人工智能訓(xùn)練和學(xué)習(xí)的硬件。14nm以下芯片需要DUV（ArFi）及EUV光刻機(jī)完成，其中，臺積電N7及N7P工藝表表明用DUV（ArFi）光刻機(jī)可以做出7nm制程；比利時微電子研究中心（IMEC）曾發(fā)布浸潤式光刻機(jī)借助八重曝光做5nm的技術(shù)方案。
短期：核心設(shè)備限制下，多重曝光技術(shù)助力制程突破。為提高圖形分辨率，集成電路光刻工藝的關(guān)鍵工藝步驟也不斷優(yōu)化。如193 nm光刻工藝中光傳播介質(zhì)從空氣轉(zhuǎn)變到水（浸沒式光刻），結(jié)合雙重曝光、多重曝光、自對準(zhǔn)雙重圖形化和多重圖形化（SADP/SAMP），晶圓廠將193 nm深紫外光刻的商業(yè)周期持續(xù)延長，先后跨越多個技術(shù)節(jié)點(diǎn)直至7 nm工藝節(jié)點(diǎn)。然而，193 nm浸沒式光刻經(jīng)八重圖形化（SAOP）工藝后所能形成的最小圖案化半周期為5.5 nm。此外，多重圖形化技術(shù)需要繁瑣的工藝步驟，顯著增加了芯片生產(chǎn)成本，且曝光圖案層間的套刻精度難以控制，這使得常規(guī)193 nm浸沒式光刻無法滿足更先進(jìn)工藝節(jié)點(diǎn)的制造需求。臺積電N7及N7P均使用DUV（ArFi）光刻機(jī)完成，N7制程柵極間距縮小到57nm，互連間距為40nm。N7P（臺積電第二代7nm），為N7初代方案改良版，仍采用DUV（ArFi）光刻機(jī)。N7P在前段工序（FEOL）、中段工序（MOL）進(jìn)行了最佳化，在相同功耗條件下提升7%的性能，相同速度下降低10%的功耗，iPhone 11系列的蘋果A13 SoC即采用N7P方案。而N7+與N7P不同，它在某些關(guān)鍵層真正開始采用EUV光刻機(jī)，并從2019年第二季開始大規(guī)模量產(chǎn)。
長期：高端光刻機(jī)突破仍為先進(jìn)制程大規(guī)模量產(chǎn)基石。分辨率由光源波長、數(shù)值孔徑、光刻工藝因子決定。（1）光源波長（λ）——光源：其他條件不變下，光源波長越短，光刻機(jī)分辨率越高。（2）數(shù)值孔徑（NA）——物鏡：其他條件不變下，數(shù)值孔徑越大，光刻機(jī)分辨率越高。浸沒式光刻提供更大焦深并支持高NA成像。高端光學(xué)元件超精密制造技術(shù)及裝備成為制約高端裝備制造業(yè)發(fā)展重大短板；（3）雙工作臺系統(tǒng)：精確對準(zhǔn)+光刻機(jī)產(chǎn)能的關(guān)鍵。（4）工藝系數(shù)——計算光刻技術(shù)：通過軟件來模擬和優(yōu)化光刻過程中各種元素，如光源、掩膜版、鏡頭等，讓光線能夠更精確地照射到晶圓上，幫助光刻機(jī)更好刻畫出芯片微小結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)更高分辨率和效率，避免錯誤與缺陷。
投資建議：光刻機(jī)技術(shù)是半導(dǎo)體工藝中的關(guān)鍵，決定了芯片晶體管尺寸大小，直接影響芯片性能和功耗。自美國對中國半導(dǎo)體制裁起，光刻機(jī)對國內(nèi)半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展及集成電路產(chǎn)業(yè)鏈自主可控重要性日益凸顯。建議關(guān)注光刻機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈“卡脖子”環(huán)節(jié)中技術(shù)積累較深或直接/間接進(jìn)入ASML/上海微電子等供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)廠商。（1）光源：福晶科技、波長光電；（2）光學(xué)器件：茂萊光學(xué)、騰景科技、炬光科技、晶方科技；（3）物鏡：賽微電子、福光股份、永新光學(xué)；（4）計算/控制模塊：電科數(shù)字；（5）潔凈設(shè)備：美?？萍?、藍(lán)英裝備；（6）溫控：同飛股份、海立股份；（7）零部件/結(jié)構(gòu)件：新萊應(yīng)材、富創(chuàng)精密、珂瑪科技；（8）其他：芯碁微裝（直寫光刻）、旭光電子（大功率電子管）、東方嘉盛（服務(wù)）、京華激光（光學(xué)制版用光刻機(jī)）、華卓精科（工件臺，未上市）。（9）整機(jī)：上海微電子（未上市）、奧普光電。
風(fēng)險提示：技術(shù)研發(fā)進(jìn)度不及預(yù)期風(fēng)險；下游需求不及預(yù)期風(fēng)險；宏觀經(jīng)濟(jì)和行業(yè)波動風(fēng)險；地緣政治風(fēng)險；國際貿(mào)易摩擦風(fēng)險。
|
|
