中商情报网讯：光刻机是芯片制造中光刻环节的核心设备， 技术含量、价值含量极高。它采用类似照片冲印的技术，把掩模版上的精细图形通过光线的曝光印制到硅片上。

虽然这些年我国在关于光刻机的很多领域取得进展，但是总体来说国内的光刻机技术与国外技术差距依旧有15到20年。光刻机设备是所有半导体设备中复杂度最高、精度最高、单台价格最高的设备，现代工业的集大成者。光刻机主要分为EUV光刻机、DUV光刻机。EUV是最高端的光刻机，其研发周期长达十余年，是光刻机皇冠上的明珠。从产业链来看，光刻机产业链主要包括上游设备及材料、中游光刻机生产及下游光刻机应用三大环节。光刻工艺一般包括气相成底膜、旋转涂胶、软烘、对准和曝光、曝光后烘焙、显影、坚膜烘焙、显影检查等8个步骤。

资料来源：中商产业研究院整理

一、光刻机产业链上游市场分析

光刻机涉及系统集成、精密光学、精密运动、精密物料传输、高精度微环境控制等多项先进技术，是所有半导体制造设备中技术含量最高的设备。一台光刻机省生产涉及到上游上千家供应商，比如德国的光学设备与超精密仪器，美国的计量设备与光源等。光刻机的主要部件包含测量台与曝光台、激光器、光束矫正器、能量控制器等。

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光刻机产业链上游是光刻机配套设备以及核心组件的供应商。其中涉及的代表企业主要如下：

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二、光刻机产业链中游市场分析

随着光源、曝光方式不断改进，光刻机经历了5代产品发展，每次改进和创新都显著提升了光刻机所能实现的最小工艺节点。第五代光刻机主要采用的是EUV光源，波长为13.5nm，制程节点仅为7-3nm。目前行业内使用最多的是第四代浸入式光刻机，最高制程可达7nm，在7nm之后芯片厂商必须使用最顶级的EUV光刻机。

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光刻机按照有无掩模可分为有掩模光刻机和无掩模光刻机。这两类光刻机分别有不同的种类：无掩模光刻机分为电子束直写光刻机、激光直写光刻机、离子束直写光刻机，有掩模光刻机分为接近/接触式光刻机以及投影光刻机。

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数据显示，2016-2018年，全球IC制造前道光刻机全球销量整体处于上升趋势，2018年全球出货量达到374台。2019年出货量略有下降，全年为359台。

数据来源：芯思想研究院、平安证券、中商产业研究院整理

从竞争格局来看，目前，全球光刻机市场的主要企业即ASML，尼康(Nikon)和佳能(Canon)三家，从光刻机销售额来看，2019年三家企业的合计市场份额就占到了全球光刻机市场的90%以上。

值得一提的是，荷兰ASML公司的主要产品为各级别的光刻机，2019年阿斯麦销售了229台光刻机，其中占比最大的是ArFi光刻机，且市场占比高达88%；其次是KrF光刻机，市场占比高达71%。值得注意的是，ASML公司的EUV光刻机的市场占比达到了100%，完全垄断了整个市场。

尼康：光刻机领域曾经的世界第一，后被ASML所超越。目前公司主要为中高端机型，包括ArF、KrF、KrF、i-line光源。在ASML之后才推出浸入式光刻机，但是已经落后于ASML。而佳能专注于低端产品，只有i-line和Kr-F光刻机，没有浸入式光刻机，现在佳能已逐渐减少在半导体光刻机领域的投资，转向面板光刻机领域。

数据来源：SEMI、中商产业研究院整理

从产品结构来看，2019年，全球EUV、ArFi、ArF、KrF、i-line光刻机的出货量分别为26、93、35、103、102台。2019年ASML、尼康、佳能的光刻机出货量分别为229、46、84台，

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在国产光刻机领域中，上海微电子(SMEE)一枝独秀。其产品主要采用ArF、KrF和i-line光源，目前只能达到90nm制程，且主要用于IC的后道封装和面板领域。SMEE作为国内最领先的光刻机研发企业，有非常多的光刻工艺人才，在产业链还未成熟的国内光刻机行业中，人才优势是主要核心竞争力。作为芯片行业的上游，目前国内还未出现能制造出能满足芯片行业需求的企业，而有着众多光刻工艺人才的SMEE，自然而然就成为最有竞争优势的企业。

2020年6月初，上海微电子宣布将在2021-2022年交付第一台28nm工艺的国产浸入式光刻机，国产光刻机有望从此前的90nm工艺一举突破到28nm工艺。

三、光刻机产业链下游市场分析

以光刻机为代表的产品主要应用于四大领域：芯片制造、芯片先进封装、LED制造、下一代显示屏制造。

（一）芯片制造

芯片的地位不断突出，随着5G电信技术的发展，人工智能与物联网技术的推动下，对芯片的需求量仍会保持持续增长趋势，让自己掌握芯片的核心技术也成为行业发展的不可或缺的部分，唯其如此，才能占领半导体产业发展的制高点，才能让中国半导体产业行稳致远。在政策大力推动下，芯片产业有很大的国产替代空间，整个国内芯片行业市场化发展程度也有很大的提升空间。

根据官方公布的数据，国芯片自给率要在2025年达到70%，而2019年我国芯片自给率仅为30%左右，也就是说要在这6年时间里，自给率翻一倍以上。

数据来源：中商产业研究院整理

数据显示，2019年中国集成电路产业销售收入为7562.3亿元，同比增长15.80%。从产业结构来看，随着我国集成电路产业的发展，IC设计、芯片制造和封装测试三个子行业的格局正在不断变化，我国集成电路产业链结构也在不断优化。2019年芯片制造业销售收入占总值的28.40%，收入规模超过2000亿元。

数据来源：CSIA、中商产业研究院整理

（二）封装

半导体封装测试是半导体制造的后道工序，封测主要工序是将芯片封装在独立元件中，以增加防护并提供芯片和PCB之间的互联，同时通过检测保证其电路和逻辑畅通，符合设计标准。在半导体产业链中，传统封装测试的技术壁垒相对较低，但是人力成本较为密集。封装测试产业规模的强劲发展对国内半导体产业整体规模的扩大起到了显著的带动作用，为国内芯片设计与晶圆制造业的迅速发展提供有力支撑。

未来随着物联网、智能终端等新兴领域的迅猛发展，先进封装产品的市场需求明显增强。2018年封装测试产业销售收入突破2000亿元，2019年我国封装测试行业市场规模将近2500亿元。

数据来源：CSIA、中商产业研究院整理

（二）LED

目前小间距LED显示屏一般指LED点间距在2.5mm以下的室内LED显示屏。小间距LED显示屏在无缝拼接、画面表现、使用成本诸多方面都显示出优越性，性价比更高，对DLP和LCD的替代效应日益增强。所以，小间距LED显示屏市场有望成为未来一段时间行业持续增长的亮点。未来，小间距LED市场规模也逐渐开始扩大。中商产业研究院预测，2020年中国小间距LED市场规模将达98亿元。

数据来源：中商产业研究院整理

依赖于技术创新，LED显示技术与艺术设计的结合为行业创造了更大应用空间。由于LED异形屏外观各异，结构互不相同，因而对生产厂商的技术要求也更为严苛。目前LED异形屏模组主要有扇形、弧形、圆形和圆柱形、三角形等结构形式，未来，伴随应用案例的增加和示范效应，LED异型屏的市场需求会越来越大，将有望与现代化装饰、景观、照明等搭配组合，形成更美观的创意显示设备。

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数据来源：中商产业研究院整理

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更多资料请参考中商产业研究院发布的《中国光刻机产业市场前景及投资机会研究报告》，同时中商产业研究院还提供产业大数据、产业情报、产业研究报告、产业规划、园区规划、十四五规划、产业招商引资等服务。