周五市场传出信息，国内的光刻机已经可以实现5NM制程，2025年将批量生产

6月份的时候有小作文称：国产DUV光刻机已经在某芯的产线上投产，良率约70%左右，预计到年底将优化到90%以上。另外，使用海外光刻机通过双重曝光生产7nm芯片的技术已经成熟，下半年预计升级至四重曝光的5nm芯片，并在明年向国产DUV设备迁移。

两个消息还是可以对应上的，光刻机一直是卡脖子最大的环节。

光刻、刻蚀、薄膜沉积、量测是先进半导体供应链的关键环节，其中光刻机一直是卡脖子最核心设备，他的性能直接决定芯片的工艺制程。

2024年1月至6月期间，中国半导体设备的进口总额达到了152.91亿美元，与去年同期相比增长了66%。

薄膜沉积设备：进口额为38.60亿美元，同比增长53%。

刻蚀设备：进口额为25.17亿美元，同比增长52%。

离子注入机：进口额为9.76亿美元，同比增长86%，这是所有列出的设备类型中增长最快的。

检测量测设备：进口额为3.47亿美元，同比下降了22%，

光刻机进口数据看同样严重依赖于海外厂商

2023年全年，中国累计进口荷兰光刻机的金额为72.30亿美元，而2024年1月至6月的累计进口金额为39.85亿美元，同比增长了103%。这表明2024年上半年的进口增长速度非常快，延续了高速增长的势头。

从设备数量和单价来看，2023年5月份以来，中国对荷兰光刻机的进口在数量和单价上都有所上升。2023年全年，中国进口了225台荷兰光刻机，设备均价为3213万美元

2024年上半年，光刻机的单价进一步上升到3321万美元，同比增长了46%。

光刻机要点

目前光刻机主要分为DUV和EUV光刻机，DUV和EUV最主要的区别是光源的不同，DUV主要采用193nm波长光源可以用在相对落后的制程，EUV采用波长是13.5nm光源应用在先进制程上。

光刻机三大最核心的指标：

分辨率

分辨率是光刻机能够清晰投影最小图像的能力，它决定了光刻机能制造的最小特征尺寸，即集成电路中最小线宽或图案尺寸，可以直接决定半导体工艺制程的先进程度。

分辨率与光源波长、数值孔径（NA）、工艺参数（k1）等因素有关。

为什么落后制程光刻机比如14nm光刻机可以生产5nm甚至3nm芯片？

随着半导体工艺节点的不断缩小，传统的光刻技术逐渐接近物理极限，单纯依靠提升光刻机分辨率来实现更小线宽和更高晶体管密度变得越来越困难，转而通过其他技术手段来实现这一目标，其中多重曝光技术就是一项重要的解决方案。

晶体管是芯片的核心元件，负责实现逻辑运算和存储数据等功能，制程的进步7NM芯片到5NM芯片主要就%是芯片数量的大幅度提升。提高晶体管密度制程进步，芯片性能提升的核心关键。

多重曝光技术是一种通过多次光刻过程来实现更小特征尺寸的技术。它允许在单次曝光无法达到的分辨率下，通过多次曝光和相应的刻蚀步骤来构建复杂的图案。这种方法可以显著提高晶体管密度和电路的性能

目前主要有SADP和SAQP两种多重曝光技术，SADP技术可以实现晶体管密度达到2倍，SAQP可以实现4倍密度。

通俗的讲利用不太先进的光刻机生产先进制程芯片，比如用14NM DUV光刻机加上多重曝光技术实现晶体管数量的倍增从而生产5NM芯片。这就可以弱化光刻机的作用，解决卡脖子问题。

利用DUV光刻机+SADP多重曝光理论上完全可以实现生产5NM芯片。

多重曝光技术最关键的技术指标是套刻精度

套合精度是指两次曝光之间物理位移差，即在制作微电子器件时，确保每次光刻曝光后图案与前一次曝光准确对齐的程度。这个参数对于保证光刻机的超精度至关重要，因为它直接影响着多重曝光工艺中引入的操作误差和机械误差，进而决定了良率和光刻机的最大工艺制程能力。理论上，若套合精度为零，则可通过无限次曝光逼近任意工艺节点，但实际上这是无法做到的

从一些资料查询看，5nm制程的套刻精度预计要求是制程的三分之一左右甚至更低，本次根据图片上数据，DUV2的套刻精度仅仅1.3，完全可以满足生产5nm芯片的要求。

产率

产率指的是光刻机在单位时间内能够处理的晶圆数量，是衡量光刻机生产效率的关键指标。

高产率意味着光刻机可以在更短的时间内处理更多的晶圆，从而提高生产效率和降低成本。

从利用ASML的光刻机利用多重曝光生产7nm芯片和5nm芯片，25年再利用国产DUV光刻机+SAQP多重曝光生产5nm芯片。

5nm芯片完全可以满足国内芯片设计生产要求，预计是国产替代的里程碑进度。

光刻机，刻蚀机，薄膜沉积设备是半导体核心设备，光刻又是国产化率最低难度最大的环节，一旦突破产业化的弹性空间最大，国内半导体产业链又将迎来一波发展契机。

目前信息有待进一步的证实，但从长期发展逻辑和目前产业状态看，光刻机国产自主可控只是时间早晚的问题。

主要产业链标的

上海微电子：国内光刻设备毫无疑问的龙头，一直是国内最先进的光刻机制造者。

福晶科技：全球规模最大的 LBO、BBO晶体及其元器件的生产企业，市场占有率全球第一，产品主要用于固体激光器、光纤激光器制造，激光器系统核心元器件

张江高科：持有上海微电子约10%股份

茂莱光学：掌握光刻机曝光物镜超精密光学元件加工核心技术，透镜元件可以应用于DUV光刻机，光刻机方面收入稳定增长。产品进入上海微电子供应链

炬光科技：公司一直是光刻机龙头ASML的供应商为其提供光场匀化器，2022年销售额超过2000万，2023年进一步提升，同时公司也为上海微电子提供产品应用于国内主要光刻机研发项目和样机中。

波长光电：具备提供光刻机配套的大孔径光学镜头能力

富创精密：半导体零部件厂商， 产品可以用于光刻机，涂胶显影，刻蚀，薄膜沉积等设备

其他：赛微电子，腾景科技，晶方科技，国林科技，福光股份，芯碁微装等