光刻机:芯片制造的 “皇冠明珠”
在当今数字化时代,芯片作为各类电子设备的核心部件,其重要性不言而喻。而在芯片制造的复杂工艺流程中,光刻机无疑占据着最为关键的地位,堪称芯片制造的 “皇冠明珠”。
光刻机的工作原理,简言之,是通过一系列复杂的光学系统,将掩模版上的芯片电路图案精确地投影并缩小到涂有光刻胶的硅片上。这一过程犹如在微观世界里进行的一场精密绘画,每一笔都关乎芯片的性能与质量。具体来说,光源发出的光线经过照明系统均匀化后,照射到掩模版上,掩模版上的图案如同相机底片上的影像,通过投影物镜系统被清晰地投射到硅片表面的光刻胶上。光刻胶在光线的作用下发生化学反应,经过显影、刻蚀等后续工艺,最终在硅片上留下与掩模版一致的电路图案 。
然而,光刻机的制造并非易事,其面临着诸多技术难点。首先,光刻机对光源的要求极高。随着芯片制程工艺的不断进步,需要波长更短的光源来实现更高的分辨率。例如,极紫外(EUV)光刻机采用的 13.5nm 波长的极紫外光源,其产生和控制技术难度极大。这种光源需要通过高功率激光轰击锡滴来产生,过程复杂且能量效率低下 。
其次,光学系统是光刻机的核心部件之一,其精度直接影响着光刻的分辨率。EUV 光被大多数物质吸收,因此需要使用特殊的多层反射镜来传输和聚焦光线。这些反射镜的制造精度要求达到原子级,镜面平整度误差需小于 0.25 纳米,相当于头发丝的百万分之一,制造难度超乎想象 。
再者,掩模版技术也是光刻机的关键难点之一。EUV 掩模版需要极高的平整度和洁净度,任何微小的缺陷都可能导致芯片制造失败。而且,光刻机的机械系统需要具备高精度的运动控制能力,以确保硅片和掩模版在曝光过程中的精准定位和稳定运行 。
光刻机对半导体产业发展的重要性更是不言而喻。从产业角度来看,光刻机是半导体产业链中的核心环节,其技术水平直接决定了芯片的制程工艺和性能。先进的光刻机能够实现更小的芯片制程,从而在相同面积的硅片上集成更多的晶体管,提高芯片的运算速度和降低功耗 。
在市场竞争方面,掌握先进光刻机技术的企业在半导体市场中占据着主导地位。荷兰的 ASML 公司在高端光刻机领域几乎处于垄断地位,其生产的 EUV 光刻机是制造 7nm 及以下制程芯片的关键设备,全球众多知名芯片制造企业都依赖于 ASML 的光刻机来提升自身的竞争力 。
群雄逐鹿:相关企业大盘点
在光刻机这一充满挑战与机遇的领域,众多企业纷纷布局,各显神通,形成了激烈的竞争格局。接下来,让我们深入了解一下晶方科技 、腾景科技、电科数字等多家在光刻机产业链中占据重要位置的企业。
晶方科技:作为集成电路封测领域的佼佼者,晶方科技的核心业务聚焦于芯片封装及测试 ,这一业务在其总收入中占比高达 72.32% ,且毛利率达到了 44.83% 。公司通过控股子公司荷兰 Anteryon 公司,成功布局光刻机光学组件领域。Anteryon 公司的光学器件产品在光刻机半导体设备、工业自动化等领域得到了广泛应用 。例如,在光刻机的光学系统中,Anteryon 公司提供的光学组件能够有效提升成像的精度和质量,为光刻机实现更高分辨率的光刻提供了关键支持。
腾景科技:定位于光通信行业和光纤激光行业的上游,是精密光学元件和光纤器件的主要提供商之一 。其精密光学元组件业务收入占比 79.78% ,毛利率为 38.07% 。在半导体设备领域,腾景科技正在积极研发应用于光刻机光学系统的合分束器项目 。该合分束器作为光刻机光学系统的关键部件,对于优化光路、提高光刻效率和精度具有重要作用。目前,公司的多波段合分束器已进入半导体微电子设备厂供应链,虽然现阶段收入体量预计为百万级,但未来发展潜力巨大 。
电科数字:主营业务涵盖数字化产品、行业数字化和数字新基建 。在光刻机领域,公司发挥自身技术优势,为光刻机等半导体装备生产商提供国产化计算、控制模块和产品 。以其为某半导体装备生产商提供的计算模块为例,该模块具备高性能、低功耗的特点,能够满足光刻机在复杂运算和精准控制方面的需求,有效提升了半导体装备的运行效率和稳定性 。行业数字化业务是电科数字的主要收入来源,占比 85.67% ,毛利率为 16.89% 。
清溢光电:主要从事掩膜版的研发、生产和销售,是国内成立最早、规模最大的掩膜版生产企业之一 。石英掩膜版是其最主要的收入来源,占比 91.34% ,毛利率为 28.40% 。清溢光电的掩膜版产品广泛应用于 G6 代以下显示面板及半导体前道光刻环节 。在半导体前道光刻中,其高分辨率掩膜版能够精准地将电路图案传递到硅片上,为芯片制造提供了重要的基础。2025 年,公司成功中标中芯国际 14nm 产线订单,这充分彰显了其在半导体掩膜版领域的技术实力和市场竞争力 。
芯碁微装:专注于以微纳直写光刻为技术核心的直接成像设备及直写光刻设备的研发、制造、销售和维保服务 。产品销售是其主要收入来源,占比 93.47% ,毛利率为 35.89% 。在泛半导体领域,公司提供的直写光刻设备最小线宽可达 500nm - 10μm ,可满足不同客户对于光刻精度的需求。例如,在 PCB 制造中,芯碁微装的直写光刻设备能够实现高精度的线路曝光,为 PCB 的高质量生产提供了有力保障。目前,公司的产品已成功服务于泛半导体及 PCB 客户,并与众多行业龙头企业建立了长期稳定的合作关系 。
永新光学:主营业务包括光学显微镜、光学元件组件和其他光学产品 。目前公司生产的光刻镜头可应用于 PCB 光刻设备,在光学元件领域具备较强的技术实力 。光学元件系列是其主要收入来源,占比 57.56% ,毛利率为 37.58% 。其光刻镜头具有高分辨率、低像差等特点,能够在 PCB 光刻过程中实现精准成像,为 PCB 的精细加工提供了关键支持 。公司还不断加大研发投入,致力于提升光刻镜头的性能和质量,以满足不断发展的市场需求 。
新莱应材:半导体真空系统和气体系统是其重要业务领域,能够服务于所有的半导体设备供应商和终端制造商 。公司的半导体真空系统采用了先进的密封技术和材料,能够有效防止气体泄漏,为光刻机等半导体设备提供高真空环境,确保设备的稳定运行 。无菌包材是其主要收入来源,占比 48.71% ,毛利率为 26.15% 。在半导体制造过程中,新莱应材的气体系统能够精确控制气体的流量和纯度,为光刻等工艺提供高质量的气体供应,对保证芯片制造的质量和效率起到了重要作用 。
美埃科技:主要产品包括风机过滤单元、初中效过滤器、高效过滤器、静电过滤器、化学过滤器、空气净化设备、大气排放治理设备等 。在光刻机制造环境中,美埃科技的空气净化设备能够有效去除空气中的尘埃粒子、微生物和有害气体,为光刻机提供洁净的工作环境,保障光刻过程的高精度和稳定性 。风机过滤单元及过滤器产品是其主要收入来源,占比 88.04% ,毛利率为 30.26% 。公司凭借先进的空气净化技术和严格的质量控制体系,在半导体洁净室空气净化领域占据了重要市场份额 。
同飞股份:主要产品有液体恒温设备、电气箱恒温装置、纯水冷却单元、特种换热器等 。在半导体制造设备领域,其液体恒温设备可应用于光刻机,能够精确控制光刻机关键部件的温度,确保光刻机在稳定的温度环境下工作,从而提高光刻的精度和稳定性 。液体恒温设备是其最主要的收入来源,占比 67.87% ,毛利率为 21.22% 。同飞股份通过不断优化产品性能和服务质量,与众多半导体设备制造商建立了良好的合作关系,为半导体产业的发展提供了可靠的温控解决方案 。
路维光电:致力于掩膜版的研发、生产和销售,产品广泛应用于平板显示、半导体、触控和电路板等行业 。石英掩膜版是其主要收入来源,占比 92.28% ,毛利率为 34.18% 。在半导体领域,路维光电的掩膜版产品能够满足不同制程工艺的需求,为芯片制造提供高精度的电路图案转移。公司注重技术创新和产品质量提升,不断加大研发投入,积极拓展市场,在掩膜版市场中具有较高的知名度和市场份额 。
财务数据大剖析:谁是盈利之王
晶方科技在 2025 年上半年展现出良好的盈利态势,归属于上市公司股东的净利润预计在 15,000 万元至 17,500 万元之间,同比增长 36.28% 至 58.99% 。从盈利能力指标来看,其毛利率达到 44.83% ,净利率为 22.5% ,净资产收益率也保持在一定水平。这得益于汽车智能化的快速发展,车规 CIS 芯片市场需求显著增长,晶方科技在车规 CIS 领域的封装业务规模与技术领先优势持续提升,同时公司不断加大先进封装技术的创新开发,优化生产工艺与管理模式,有效提升了盈利能力 。
腾景科技 2024 年前三季度实现营收 3.32 亿元,同比增长 34.59%;净利润 5548.14 万元,同比增长 77.9% 。其毛利率为 38.33% ,在光通信业务和光纤激光业务领域,腾景科技通过积极把握 AI 算力驱动下高速光通信元器件需求增长的市场机遇,进一步扩大了业务规模,生物医疗、半导体设备等新兴应用领域业务的持续开拓也为其盈利增长做出了贡献 。虽然现阶段其在光刻机光学系统合分束器项目的收入体量预计为百万级,但随着项目的推进和市场的拓展,未来有望成为新的盈利增长点 。
电科数字行业数字化业务是主要收入来源,占比 85.67% ,毛利率为 16.89% 。在为光刻机等半导体装备生产商提供国产化计算、控制模块和产品方面,电科数字凭借自身技术优势,在行业中占据一定地位。然而,与部分同行相比,其毛利率相对较低,这可能与行业数字化业务的特点以及市场竞争环境有关 。公司需要进一步优化业务结构,提升产品附加值,以提高盈利能力 。
清溢光电主要从事掩膜版的研发、生产和销售,石英掩膜版是最主要的收入来源,占比 91.34% ,毛利率为 28.40% 。2025 年成功中标中芯国际 14nm 产线订单,彰显了其技术实力和市场竞争力 。但从盈利指标来看,其毛利率在同行业中处于中等水平,公司需要不断提升技术水平,降低生产成本,以增强盈利能力 。
芯碁微装专注于直写光刻设备,产品销售占主要收入来源,占比 93.47% ,毛利率为 35.89% 。公司的直写光刻设备在泛半导体及 PCB 领域得到广泛应用,与众多行业龙头企业建立了合作关系 。通过不断研发创新,满足客户对于光刻精度的需求,保持了较好的盈利水平 。但随着市场竞争的加剧,公司仍需持续投入研发,提升产品性能和服务质量,以维持盈利能力 。
永新光学光学元件系列是主要收入来源,占比 57.56% ,毛利率为 37.58% 。公司生产的光刻镜头可应用于 PCB 光刻设备,在光学元件领域具备较强的技术实力 。通过不断加大研发投入,提升光刻镜头的性能和质量,满足市场需求,从而保持了稳定的盈利能力 。然而,面对市场的快速变化和技术的不断更新,公司需要加快技术创新步伐,以应对潜在的竞争威胁 。
新莱应材无菌包材是主要收入来源,占比 48.71% ,毛利率为 26.15% 。在半导体真空系统和气体系统业务方面,能够服务于所有的半导体设备供应商和终端制造商 。虽然其在半导体领域的业务毛利率相对不高,但凭借广泛的客户群体和稳定的市场需求,公司整体保持了一定的盈利水平 。未来,公司可通过优化产品结构,提高半导体相关业务的占比和盈利能力 。
美埃科技风机过滤单元及过滤器产品是主要收入来源,占比 88.04% ,毛利率为 30.26% 。在光刻机制造环境的空气净化领域,美埃科技凭借先进的空气净化技术和严格的质量控制体系,占据了重要市场份额 。随着半导体产业对洁净环境要求的不断提高,公司有望进一步扩大市场份额,提升盈利能力 。
同飞股份液体恒温设备是最主要的收入来源,占比 67.87% ,毛利率为 21.22% 。其液体恒温设备应用于光刻机,能够精确控制关键部件温度,与众多半导体设备制造商建立了合作关系 。但较低的毛利率反映出公司在成本控制和产品附加值提升方面还有一定的空间,需要加强技术研发和管理优化,以提高盈利水平 。
路维光电致力于掩膜版的研发、生产和销售,石英掩膜版是主要收入来源,占比 92.28% ,毛利率为 34.18% 。在半导体领域,公司的掩膜版产品能够满足不同制程工艺的需求 。通过注重技术创新和产品质量提升,在掩膜版市场中具有较高的知名度和市场份额,保持了较好的盈利水平 。但随着行业竞争的加剧,公司需要持续投入研发,提升产品竞争力,以确保盈利能力的稳定 。
通过对各企业盈利数据的对比分析,可以看出不同企业在盈利能力方面存在明显差异。晶方科技和腾景科技在相关市场机遇的推动下,盈利增长较为显著;而电科数字和同飞股份则需要在提升毛利率方面加大努力。各企业应根据自身的业务特点和市场环境,制定合理的发展战略,不断提升盈利能力 。
影响盈利的幕后因素
(一)技术创新的力量
在光刻机产业链的激烈竞争中,技术创新无疑是企业脱颖而出、实现盈利增长的关键驱动力。以晶方科技为例,公司通过控股子公司荷兰 Anteryon 公司,深度布局光刻机光学组件领域。Anteryon 公司在光学器件领域拥有 30 多年的技术沉淀,其研发的先进光学元件能够显著提升光刻机成像的精度和质量,满足了半导体制造对高精度光刻的需求 。凭借这些技术优势,晶方科技不仅成功进入 ASML 等半导体设备巨头的供应链体系,还不断拓展业务领域,产品广泛应用于汽车、工业自动化等行业,实现了营收和利润的双增长 。
再看腾景科技,公司在光通信和光纤激光领域积累了丰富的技术经验,在此基础上积极研发应用于光刻机光学系统的合分束器项目 。多波段合分束器作为光刻机光学系统的关键部件,对于优化光路、提高光刻效率和精度具有重要作用。虽然现阶段该项目收入体量相对较小,但随着技术的不断成熟和市场的逐步认可,未来有望成为公司新的盈利增长点 。腾景科技通过持续的技术创新,不断提升产品的技术含量和附加值,为公司在光刻机产业链中赢得了一席之地,也为盈利增长奠定了坚实基础 。
(二)市场需求的风向
市场需求的变化犹如指挥棒,直接影响着企业的订单量和营收情况。在当前数字化、智能化快速发展的时代背景下,半导体产业迎来了前所未有的发展机遇,对光刻机及相关产品的需求也呈现出爆发式增长 。
晶方科技受益于汽车智能化的快速发展,车规 CIS 芯片市场需求显著增长 。车规 CIS 芯片作为汽车摄像头的核心部件,随着汽车智能化程度的不断提高,对其性能和像素要求也越来越高,这就促使车规 CIS 芯片制造商不断加大研发投入,提高芯片的制造工艺和质量,从而对晶方科技的封装业务需求大增 。晶方科技凭借在车规 CIS 领域的封装业务规模与技术领先优势,抓住市场机遇,不断扩大业务规模,提升盈利能力 。
腾景科技则积极把握 AI 算力驱动下高速光通信元器件需求增长的市场机遇,进一步扩大了光通信业务规模 。随着人工智能技术的飞速发展,数据中心对高速光通信元器件的需求呈指数级增长,这为腾景科技的光通信业务带来了广阔的市场空间 。公司通过不断优化产品性能,提高产品质量,满足客户对高速光通信元器件的需求,实现了营收的快速增长 。同时,腾景科技在生物医疗、半导体设备等新兴应用领域的持续开拓,也为公司带来了新的市场需求和盈利增长点 。
(三)成本控制的艺术
在企业的运营过程中,成本控制是提高利润空间的关键环节,它犹如一场精细的艺术表演,需要企业在各个环节精打细算,合理规划资源配置。
以新莱应材为例,在半导体真空系统和气体系统业务中,公司通过优化原材料采购渠道,与优质供应商建立长期稳定的合作关系,实现了原材料成本的有效控制 。在生产运营方面,新莱应材引入先进的生产设备和管理系统,提高生产效率,降低生产过程中的能耗和废品率 。通过这些成本控制措施,新莱应材在保证产品质量的前提下,有效降低了生产成本,提高了产品的市场竞争力和利润空间 。
同飞股份在液体恒温设备生产中,也十分注重成本控制 。公司通过精细化管理,优化生产流程,减少生产环节中的不必要浪费 。在研发过程中,同飞股份注重技术创新与成本平衡,通过研发高效节能的温控技术,不仅提高了产品性能,还降低了产品的使用成本,从而吸引了更多客户 。同时,同飞股份通过合理控制库存,减少资金占用,提高资金使用效率,进一步提升了企业的盈利能力 。
未来展望:谁能笑到最后?
展望未来,光刻机产业链上的各企业发展前景充满了机遇与挑战。从当前的盈利情况和发展趋势来看,晶方科技有望凭借在车规 CIS 芯片封装领域的深厚积累和持续的技术创新,继续保持良好的盈利增长态势 。随着汽车智能化程度的不断提高,车规 CIS 芯片市场需求将持续增长,晶方科技有望进一步扩大市场份额,提升盈利能力 。
腾景科技在光通信和新兴应用领域的业务拓展取得了显著成效,未来随着其在光刻机光学系统合分束器项目的逐步推进,以及在 AR 近眼显示等领域的创新发展,有望开辟新的盈利增长点,实现盈利的快速增长 。
清溢光电和路维光电在掩膜版领域具备较强的技术实力和市场份额,随着半导体产业的持续发展,对掩膜版的需求将不断增加 。两家公司若能持续加大研发投入,提升产品性能和质量,有望在掩膜版市场中保持竞争优势,实现盈利的稳定增长 。
然而,各企业也面临着诸多挑战。技术创新的步伐不断加快,若企业不能及时跟上技术发展的潮流,可能会在市场竞争中处于劣势 。市场竞争日益激烈,行业内企业之间的价格战和技术竞争可能会对企业的盈利能力产生一定的影响 。原材料价格波动、供应链稳定性等因素也可能给企业的成本控制和生产运营带来挑战 。
在这场光刻机产业链的激烈竞争中,谁能更好地把握技术创新的机遇,满足市场需求,有效控制成本,谁就能在未来的市场竞争中脱颖而出,成为盈利最强的企业 。这不仅需要企业自身的努力,也离不开行业的协同发展和政策的支持 。相信在各方的共同努力下,光刻机产业链将迎来更加辉煌的发展,为半导体产业的进步提供强大的支撑 。
对于这些企业的未来发展,你有什么看法呢?欢迎在留言区分享你的观点,一起讨论这场光刻机产业链上的 “盈利之战”!