根據(jù)SEMI預測，2021年全球半導體設備市場規(guī)模有望增長34%至953億美元，到2022年全球半導體設備市場有望突破1000億美元，主要驅(qū)動力來自于半導體行業(yè)擴張周期下全球半導體廠商資本開支不斷增加。

　　光刻機無疑是芯片制造設備中最重要的設備之一。光刻設備對光學技術和供應鏈要求極高，擁有極高技術壁壘，已成為高度壟斷行業(yè)。

　　三足鼎立與一騎絕塵

　　ASML、尼康、佳能已牢牢占據(jù)如今的光刻機市場，整個市場形成了三足鼎立的局面。2021年，這三家的集成電路用光刻機出貨達478臺，較2020年的413臺增加65臺。從總營收來看，2021年前三大ASML、尼康、佳能的光刻機總營收達1076億元人民幣，較2020年小幅增長8.9%。從營收占比來看，ASML占據(jù)80%的份額。

　　ASML似乎已經(jīng)成為了“光刻機”的代名詞，作為當仁不讓的龍頭光刻機廠商，ASML旗下產(chǎn)品覆蓋全部級別光刻機設備。不僅如此，ASML還在能夠適配7nm到5nm制程芯片的設計制造的超高端EUV光刻機領域一騎絕塵。

　　尼康和佳能早年已經(jīng)放棄更先進光刻機的研究。因為技術水平不夠，尼康和佳能在7nm及以下制程芯片的制造能力已落后于ASML，業(yè)務發(fā)展主要依賴中低端光刻機市場，未來ASML的行業(yè)地位將更加穩(wěn)固。

　　目前，尼康主推ArF浸沒式技術，大部分精力都在Arf和i-line光刻機領域。EUV技術的運用尚不成熟，光刻工藝距離ASML仍有不小差距。不過，尼康仍然有野心追趕ASML。

　　佳能主要的光刻機產(chǎn)品則集中在i-line光刻機上面。尼康雖然在光刻機行業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)持續(xù)下滑態(tài)勢，但憑借多年技術積累位居二線供應商地位;佳能只能屈居三線。

　　國產(chǎn)半導體設備的最大短板

　　光刻機的制造集合了精密光學、精密儀器、高分子物理與化學等多項世界頂尖先進技術，光刻機被譽為“半導體工業(yè)皇冠上的明珠”。由于光刻的工藝水平直接決定芯片的制程水平和性能水平，光刻成為 IC 制造中最復雜、最關鍵的工藝步驟，耗費時間約占整個硅片工藝的 40%—60%。

　　處在光刻機“食物鏈頂端”的則是EUV光刻機。EUV光刻機的發(fā)展，能夠幫助半導體產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)跨越性的發(fā)展。5G技術的發(fā)展，萬物互聯(lián)概念的爆火，都使高端芯片的需求更加的旺盛，而利用EUV光刻技術則能真正的幫助我們實現(xiàn)高速、低功耗和高集成的芯片生產(chǎn)工藝，滿足了5G高性能、超帶寬、低時延和海量連接的需求。

　　EUV高端光刻機制造技術高度復雜，光學鏡頭、光源設備、是最為核心的。高精密光學鏡片是光刻機核心部件之一，高數(shù)值孔徑的鏡頭決定光刻機分辨率以及套值誤差能力，EUV極紫外光刻機唯一可使用的鏡頭由卡爾蔡司生產(chǎn);高性能光刻機需要體積小、功率高和穩(wěn)定的光源，主流EUV光源為激光等離子光源(LPP)，目前只有美國廠商Cymer和日本廠商Gigaphoton才能夠生產(chǎn)。但是這些所有的核心部件皆對中國禁運。受制于該技術的高壁壘，光刻機成為中國半導體設備制造的最大短板。短時間內(nèi)，中國光刻機難以追趕世界光刻機世界水平。

　　國產(chǎn)光刻機設備之光

　　雖然國內(nèi)的光刻機產(chǎn)業(yè)暫時還無法追平國際大廠的水平，但是國產(chǎn)半導體設備廠商及相關零部件廠商也正在努力發(fā)光發(fā)亮。

　　上海微電子

　　在我國光刻機設備生產(chǎn)領域，上海微電子一騎絕塵。

　　上海微電子自2002年成立，至今也有了20年的光刻機研發(fā)歷史，其生產(chǎn)的SSX600系列步進掃描投影光刻機采用四倍縮小倍率的投影物鏡、工藝自適應調(diào)焦調(diào)平技術，以及高速高精的自減振六自由度工件臺掩模臺技術，可滿足IC前道制造90nm、110nm、280nm關鍵層和非關鍵層的光刻工藝需求，該設備可用于8吋線或12吋線的大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。

　　奧普光電

　　奧普光電成立于2001年，主營光電測控儀器設備的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。具備國內(nèi)一流的光學精密機械與光學材料研發(fā)和生產(chǎn)能力。實際上，得益于在光學與精密機械等領域的技術創(chuàng)新和綜合制造優(yōu)勢，公司成功參與了包括神舟號載人航天飛船在內(nèi)的多項國家重大工程任務，有效帶動了業(yè)績表現(xiàn)。

　　同時，借助大股東長春光機所，在國產(chǎn)光刻機領域的龍頭地位，奧普光電極具資源整合優(yōu)勢。

　　而隨著長春光電高端光刻機曝光系統(tǒng)的研發(fā)，進入沖刺階段。奧普光電有望成功站上光刻機國產(chǎn)替代的風口。

　　科益虹源

　　2016年7月，中國科學院光電院、中國科學院微電子研究所、北京亦莊國際投資有限公司、中科院國有資產(chǎn)經(jīng)營有限公司共同投資創(chuàng)立科益虹源。其關鍵在于，科益虹源是中國唯一、世界第三具備高端準分子激光技術的公司，高端準分子激光器是生產(chǎn)光刻機所需的核心器件。科益虹源的光源技術，彌補中國在高端光源制造領域的空白。

　　2020年4月份，科益虹源集成電路光刻光源制造及服務基地項目開工建設。該項目由北京科益虹源光電技術有限公司投資建設，總投資5億元，建筑面積1.2萬平方米，年產(chǎn)RS222型光刻準分子激光器、光刻用準分子激光器、405光纖耦合頭等各類設備30臺(套)。

　　ASML的成就，中國企業(yè)可取多少?

　　ASML的成功之路也并非康莊大道，但其成功史，也絕對算得上業(yè)內(nèi)傳奇。ASML成立初期，也有技術落后和資金不足的阻礙，又加上半導體產(chǎn)業(yè)的周期性的衰退，幾乎走投無路;1995年，ASML上市，充足的資金給夠了ASML發(fā)展動力;2000年，ASML推出TWINSCAN雙工件臺光刻機，一舉奠定了ASML的龍頭地位;2010年ASML公司成功研發(fā)首臺EUV光刻機，由此一騎絕塵，將行業(yè)內(nèi)其他廠商遠遠甩在了身后。ASML的輝煌路與產(chǎn)業(yè)大環(huán)境和外部因素助力有關，也是其自身重視科技與研發(fā)，把握產(chǎn)業(yè)前沿動態(tài)技術的必然結(jié)果。

　　ASML在成立之時，發(fā)展得并不順利，也離不開外部的支持。得益于通過歐洲基金和荷蘭政府早期的補貼，才堅持下來。上市之后，也正是因為獲得了更多的資金，才能心無旁騖的鉆入研究中。

　　ASML更勇于創(chuàng)新，積極研發(fā)。ASML之所以能成為世界上唯一可以生產(chǎn)EUV光刻機的公司，離不開當初臺積電當初建議的“浸入式光刻技術”方案，這項技術提出時業(yè)內(nèi)很少有人愿意嘗試，有ASML愿意嘗試該技術。使用該方案，ASML將光源波長一舉從193nm縮短到132nm。ASML也快速蠶食光刻機市場份額。此外，ASML從不吝嗇投入研發(fā)費用，研究投入長期領先于行業(yè)競爭對手，ASML研發(fā)費用占總銷售額比率約20%，遠超行業(yè)平均水平的3%。

　　ASML是開放的。ASML并非是一個100%的“原創(chuàng)者”，ASML光刻機中超過90%零件都是向外采購。制造光刻機的零部件來自全球各地的龍頭企業(yè)，ASML比競品公司更能明白整合供應鏈的重要性。尼康在與ASML競爭中失敗的一個重要原因就是尼康想把所有光刻機零件研發(fā)和關鍵技術都掌握在自己手里。

　　ASML已經(jīng)很多上下游企業(yè)形成龐大的利益共同體，形成高度生態(tài)體系壁壘。為解決資金困境，2012年ASML還提出了“客戶聯(lián)合投資計劃”，客戶入股可以保證最先拿到最新設備，IBM、三星、海力士、臺積電等客戶都是它的股東。可以說，大半個半導體行業(yè)，都是ASML的合作伙伴，從而形成了龐大的利益集團。

　　星星之光，何以生輝?

　　從政策層面來看，半導體行業(yè)對資金的需求本來就大，加之光刻機產(chǎn)業(yè)不是一場可以速戰(zhàn)速決的戰(zhàn)爭，政府應該保證相關支持政策及資金的持久性與連貫性。除了國家資金外，社會資本對整個半導體產(chǎn)業(yè)動向的洞悉會更靈活深入。利用國家大基金等資本的帶動作用，引導社會資本深入半導體產(chǎn)業(yè)，布局先進技術，更能推動光刻機產(chǎn)業(yè)的整體進步。

　　從產(chǎn)業(yè)來看，國內(nèi)光刻機產(chǎn)業(yè)應該促進整個產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)調(diào)發(fā)展，相關生產(chǎn)企業(yè)應形成良好的產(chǎn)業(yè)分工，從零部件到整機，企業(yè)做自己擅長的事情，建立更為緊密的合作關系，加快光刻機產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)替代進程。

　　從企業(yè)本身來看，企業(yè)應該積極吸收外部經(jīng)驗，開放式創(chuàng)新。不放過任何可能成功的機會，把握行業(yè)前沿動態(tài)，積極投入研發(fā)。其實，并非所有的芯片制造都需要EUV光刻機，尼康、佳能日本光刻機企業(yè)在全球半導體設備市場仍然有一定的地位和實力。國內(nèi)的企業(yè)可以與這些光刻機企業(yè)建立合作關系和技術合作，吸收積累技術。