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半导体:首台2NM光刻机发货英特尔 先进制程推进顺利

上海申银万国证券研究所有限公司 2023-12-25

本期投资提示:

事件:当地时间12 月21 日,荷兰阿斯麦(ASML)表示开始向美国英特尔交付首批新型高数值孔径的极紫外光刻机(High NA EUV 光刻机),意味着全球首台High NA EUV 光刻机正式发货。

High NA EUV 光刻机进一步优化分辨率,可用于2nm及以下制程节点的芯片制造。HighNA EUV 光刻机主要技术革新在于实现了更大的数值孔径,根据瑞利公式,数值孔径越大则分辨率越佳。High-NA EUV 采用蔡司生产的0.55 NA 的镜头,能够实现8nm 级别的分辨率,而标准EUV 使用0.33 NA 的镜头,实现分辨率水平为13nm。因此,high NA EUV通过优化光刻分辨率的方式,使得2nm 及以下节点芯片制造的光刻环节得以实现。

阿斯麦high NA EUV 光刻机命名EXE 系列,产品单价或超3 亿欧元。阿斯麦传统EUV光刻机型号包括NXE:3600D 和NXE:3400C,分别可用于3~5nm、5~7nm 制程节点的芯片生产,整体平均单价约1.7 亿欧元,预计EXE 系列high NA EUV 光刻机单价超3 亿欧元,较传统EUV 光刻机大幅增长。

英特尔成为high NA EUV 光刻机首个用户符合预期,押注高数值孔径技术路线。英特尔于2018年即订购了阿斯麦第一台高数值孔径的试验机,预计2024 年阿斯麦high NA EUV的计划产能(10 台)中英特尔将贡献过半订单。预计英特尔会将High-NA EUV 光刻设备应用于其Intel 18A 工艺的开发和验证中。英特尔意图借助EXE 系列high NA EUV 光刻机在2nm 及以下芯片制造领域重新夺回相对台积电的领先优势,而EXE 系列极其高昂的成本使得英特尔的激进提前投资具有一定风险。

三星、台积电等晶圆厂亦将引入EXE 系列。除英特尔外,三星、台积电、SK 海力士和美光均曾经在2018 年以来阿斯麦high NA EUV 光刻机尚未实现交付前时提前预订,预计未来两年high NA EUV 光刻机交付数量将是英特尔>三星>台积电,与此同时台积电或进一步推进研发传统EUV 光刻机的多重曝光工艺。

high NA EUV 光刻机顺利落地预将进一步打开集成电路先进制程市场空间。2017 年传统EUV 光刻机正式量产以来,high NA EUV 光刻机研发进展即受到广泛关注,2023 年年底首台EXE 系列光刻机如期发货保障了芯片先进制程继续推进的节奏,英特尔、台积电、三星已发布24~25 年量产2nm制程芯片的计划。

投资分析意见:国内光刻机技术水平尚存巨大提升空间,国产核心零部件共同成长。重点关注波长光电(平行光源系统)、茂莱光学(光刻机透镜)、炬光科技(激光退火系统)、苏大维格(定位光栅尺)等。

风险提示:高数值孔径光刻机实际产线表现不及预期。

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