國產光刻機官宣成功半導體產業鏈再次得到提振

近日，工信部公布了《首臺（套）重大技術裝備推廣應用指導目錄（2024年版）》，包含氟化氪光刻機和氟化氬光刻機。其中，氟化氬光刻機光源193納米，分辨率≤65nm，套刻精度≤8nm。

國產光刻機取得突破半導體自主可控信心強化

近年來，國產替代突破一直是半導體芯片行業的重要主線。此前2023年，荷蘭政府就已頒布先進半導體設備的出口管制條例，限制ASML最先進的幾款浸潤式DUV光刻機，需要政府許可證才能發運。

近期荷蘭政府公布了新的浸潤式DUV光刻機出口新規，自9月7日起生效，生效后ASML需要向荷蘭政府申請出口許可證才能出口發運型號為TWINSCAN NXT：1970i和1980i DUV光刻機。本次新規實際上將光刻機出口管制范圍，擴大到了更加低級別的一些型號。

但國產替代方面的消息更振奮人心，工信部于9月9日印發《首臺（套）重大技術裝備推廣應用指導目錄（2024年版）》，其中電子專用裝備目錄下，集成電路生產設備包括氟化氪（KrF）光刻機，光源248nm，分辨率≤110nm，套刻精度≤25nm；氟化氬（ArF）光刻機，光源193nm，分辨率≤65nm，套刻精度≤8nm。

光刻機領域存在一個經典公式，即瑞利判據：CD=k1×λ/NA。CD代表線寬，即可以實現的最小特征尺寸；λ是光刻機光源的波長；NA是物鏡的數值孔徑，代表鏡頭收集光的角度范圍；k1是一個與芯片制造工藝相關的系數。

目前的工藝可以將k1推進至0.25，因此本次披露的氟化氬（ArF）光刻機，其物鏡的數值孔徑約為0.75，而ASML主流氟化氬（ArF）光刻機NA值已提升到0.93，因此物鏡本身仍有較大差距。

不過未來還可以多條路徑并行，以改善國產光刻機分辨率。除了攻關更高數值孔徑的物鏡，還可以研發浸沒式光刻機，將物鏡與晶圓之間的空氣介質替換為水，等效縮短波長λ。另外，也可以通過防震動、雙光束成像、多重曝光等技術降低k1。

總體來說，國產光刻機追趕海外先進水平的道路并不平坦，但不可否認已經取得了國產替代的重要突破。并且光刻機零部件、整機廠商也在持續加碼研發投入，相關產業鏈發展空間廣闊。

國產替代、持續擴產半導體設備景氣延續

隨著國內晶圓廠持續擴產，我國半導體設備市場保持領先。SEMI預測2024年全球半導體設備市場規模將達到1090億美元，中國大陸市場半導體設備出貨金額超過350億美元，占全球市場份額的32%。與此同時，半導體設備的整體國產化率仍然不高，面臨卡脖子難題。根據中國國際招標網數據統計，2023年國內半導體設備整體國產化率僅為20%左右，包括光刻機在內的部分關鍵環節國產化率更是不足5%。

但設備的國產替代持續推進，如刻蝕、薄膜沉積等的龍頭公司訂單和業績延續高增長。半導體設備ETF跟蹤的中證半導體材料設備主題指數，今年上半年歸母凈利潤同比增長14.66%。另外指數成分股截至二季度末，合同負債合計206.5億元，相較2023年底增長17.12%，或反映下游需求和訂單的高景氣。

行業整體來看，根據SIA數據，2024年7月全球半導體銷售額為513.2億美元，同比增長18.7%，連續9個月同比增長；其中中國半導體銷售額為152.3億美元，同比增長19.5%。晶圓廠中芯國際二季度產能利用率提升到85%，環比增加約4個百分點。綜合各方面數據來看，半導體芯片產業鏈景氣周期仍處上行階段。

2024年以來，智能手機、PC等消費電子出貨復蘇，而AI服務器依然是半導體下游中增長最快的細分領域。WSTS、Gartner近期上調全年半導體市場預測水平，2024年增速預期分別提升至19.2%和16.0%，基本面支撐下芯片ETF、集成電路ETF等標的依然具備較好的投資機會。

國產替代方面，上半年大基金三期正式成立，注冊資本3440億元，有望撬動超過1萬億的投資額，為國內集成電路資本開支繼續增長提供高確定性。未來半導體設備、材料等卡脖子領域或將受到更多資金和政策支持，半導體設備ETF作為國產替代核心標的有望充分受益。

（作者系某公募指數投資總監。文中基金僅為舉例分析，不作買賣推薦。）