国产ArF光刻机突破首台套！揭秘设备工艺参数背后的科技力量
工信部推广国产“首台套”ArF光刻机。9月2日，工信部印发《首台（套）重大技术装备推广应用指导目录（2024年版）》，其中在“电子专用装备”类目中包含氟化氪（KrF）光刻机、氟化氩（ArF）光刻机两类产品。本次入选意味着国产KrF、ArF光刻机均已实现技术突破，可用于市场推广。其中，较为先进的ArF光刻机可实现≤65nm分辨率，≤8nm套刻精度。
解读光刻机参数与制程节点的对应关系：
1）分制程节点如何命名？
制程节点的命名早期来自晶体管的关键尺寸。例如500nm制程节点的晶体管Half-Pitch与GateLength均为500nm。但随着制程演进，实际的晶体管尺寸已经与命名产生差异，需要考虑的是光刻机分辨率与实际尺寸之间的关系。
2）光刻机分辨率
光刻机分辨率很大程度上取决于光源波长，波长越短，分辨率越高。当前主流的i-line光刻机可实现350nm的分辨率，KrF光刻机可实现150nm分辨率，ArF光刻机可实现65nm分辨率，ArF浸没式光刻机可实现38nm分辨率。
3）光刻机的套刻精度
套刻精度指的是每一层光刻图案与上一层光刻图案对准的平面误差范围，与光刻机的分辨率共同决定了能加工的制程节点。
对比海外龙头的性能参数，本次实现首台套突破的国产ArF光刻机在分辨率上与ASML的ArF光刻机1460K相同，但套刻精度上仍有差距。
三大关键子系统是国产化的核心难点。光源、光学系统、工件台是光刻机的三大关键子系统，也是国产替代的核心难点。当前，光源主要由ASML旗下Cymer垄断市场，光学系统由德光光学巨头蔡司领衔，工件台则为各家光刻机整机厂商自主设计制造。
投资建议：先进光刻机是国产晶圆厂发展先进工艺制造的关键瓶颈，国产光刻机的技术突破有利于未来国内晶圆厂的扩产提速，从而带动整个国产半导体设备行业需求增量。建议关注：
半导体设备：北方华创、中微公司、拓荆科技、中科飞测、精测电子、芯源微、华海清科等；
光刻机零部件：波长光电、茂莱光学、晶方科技、腾景科技、炬光科技、美埃科技等。
风险提示：光刻机研发不及预期；国产替代导入不及预期；半导体行业周期性波动。
