【机械设备*周尔双】深度——海外半导体设备巨头巡礼系列：详解光刻巨人ASML成功之奥妙

海外半导体设备巨头巡礼系列

详解光刻巨人ASML成功之奥妙

历经40年发展，通过不断收购同业和上游供应商、创新并引领行业技术突破，ASML现已成为全球第一大IC光刻机厂商。ASML于1984年成立，40年来公司产品布局专注于IC前道光刻机，从创业之初的筚路蓝缕，几经突破后终成光刻巨人。2023年，ASML实现营收276亿欧元（约2150亿人民币），同比+30%，净利润78亿欧元（约610亿人民币），同比+39%。

光源&数值孔径&工艺因子三轮驱动，共促光刻技术迭代。光刻机在光刻工艺中承担曝光这一核心步骤，投影式掩模光刻长期成为IC光刻机采用的主流技术。投影式光刻机可按曝光方式分为扫描式、步进重复式和步进扫描式（目前步进扫描式为行业主流），也可按光源类型分为UV、DUV和EUV光刻机。过去40年光刻机的技术迭代主要围绕分辨率、套刻精度、产能三大关键指标以及决定分辨率的光源波长、数值孔径和工艺因子三大参数展开。

光源系统&光学系统&双工件台为光刻机三大核心部件。光刻机产业链覆盖众多上游组件&系统和中游配套设备&材料，其中光源系统、光学系统、双工件台为光刻机的三大核心部件，价值量占比分别为15%、24%、12%。光源供应几乎由美国Cymer和日本Gigaphoton垄断；光学系统包括照明系统和投影物镜两大组成部分，其中投影物镜技术难度极高，EUV投影物镜由德国蔡司一家垄断；双工件台由ASML于2001年最先推出，可在大幅提升光刻机产率的同时实现更高精度。

光刻机市场：一超双强格局稳定，晶圆扩产拉动需求增长。2023年全球IC光刻机市场规模接近260亿美元，且稳定呈现“一超双强”的竞争格局，其中ASML在DUV和EUV光刻机市场均占据主导地位，特别是EUV光刻机市占率达到100%。展望未来光刻机市场需求，ASML预计2025年、2030年全球晶圆需求将分别达1280万片/月、1660万片/月（等效12英寸），2020-2030年成熟制程和先进制程晶圆需求CAGR分别为6%和10%，从而带动光刻机特别是中高端光刻机的需求增长。

ASML核心壁垒：技术、生态、资金三重壁垒筑高墙。通过复盘ASML的发展历程，我们发现ASML的成功之路离不开技术、生态、资金三大要素，而这三大要素也铸造了ASML未来持续垄断行业的高大护城河。（1）技术：ASML早期凭借PAS 5500、双工件台、浸没式、EUV四项技术实现赶超日本，如今ASML各项光刻机指标均在引领行业，成为延续摩尔定律的先锋。（2）生态：ASML已掌控了光刻机的光源、光学系统、双工件台这三大最核心部件的供应，并与全球头部晶圆厂客户深度合作，已构筑起完善而牢固的生态网络。（3）资金：ASML早期获得了头部客户的股权投资，中后期又在自身大量盈利以及荷兰政府的补贴/减税支持下，持续巨额投入资金研发、收购供应商，不断强化自身优势。

国产光刻机：前路漫漫亦灿灿，吾将上下而求索。美日荷意图通过光刻机管制政策限制中国大陆先进制程发展，其中EUV光刻机早已明令禁入中国大陆，如今ArFi光刻机的管制也在加强。但我们看到，2023年以来ASML已将较多高端ArFi光刻机交付中国大陆，其中湖北、安徽、北京三地为进口ASML中端光刻机的主要省市。光刻机国产化方面，目前国产光刻机实现自主可控的三大核心要素均已具备，生态网络正逐步完善，资金面相对充足，但最为关键的技术端仍然薄弱。目前国内光刻机可实现65nm制程，整体技术水平落后ASML约20~30年，但在政府重视程度不断加深、多家顶尖科研院所与高校的共同努力下，我们看好未来SMEE和各大院所在技术端的持续突破。

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