超精密光刻機不僅依賴全球超精密制造能力，同時依賴全球尖端的超精密測量的能力，如光刻機主要零件加工中的超精密測量、部件集成調試中的超精密測量、分系統(tǒng)集成調試中的超精密測量、整機集成調試中的超精密測量、整機性能調試中的超精密測量和嵌入光刻裝備內部的數(shù)以千計的超精密測量單元及傳感器，涉及幾何、力學、電學、磁學、熱學、光學等多學科的、種類繁雜的幾十萬個指標參數(shù)。需要通過超精密測量手段，對每一個指標參數(shù)進行精準測量，對每一個零件、部件、分系統(tǒng)、整機的精度與性能進行層層管控。目前，用于最先進EUV超精密光刻機測量的通用儀器和專用儀器有1000多種。超精密測量能力是光刻機制造和運行水平的集中體現(xiàn)。
2.3、國內外光刻機市場需求
2022年，前三大ASML、Nikon、Canon的集成電路用光刻機出貨達超過500臺，達到551臺，較2021年的478臺增加73臺，漲幅為15%。而2021年，全球光刻機產(chǎn)品出貨量達650臺，其中集成電路制造用光刻機出貨約500臺，占比77%；面板、LED用光刻機出貨約150臺，占比23%。目前，全球光刻機市場的主要供貨企業(yè)是荷蘭的ASML，日本Nikon和日本佳能Canon三家，三家企業(yè)的合計市場份額占到了全球光刻機市場的90%以上。前三大企業(yè)ASML、Nikon、Canon的集成電路用光刻機出貨達478臺，較2020年的413臺增加了65臺，增幅為15.74%。從EUV光刻機、浸沒式ArF光刻機、干式ArF光刻機三個高端機型的出貨來看，2021年共出貨152臺，較2020年的143臺增長6.29%。其中ASML出貨145臺，占有95.4%的市場，較2020年增加10.4個百分點；Nikon出貨7臺，占有4.6%的市場，較2020年15%減少10.4個百分點。
在EUV光刻機方面，仍然是ASML獨占鰲頭，市場占有率高達100%；在浸沒式ArF光刻機方面，ASML市場占有率高達96%，較2020年增加10個百分點；在干式ArF方面ASML市場占有率達88%，較2020年增加21%；在KrF光刻機方面，ASML也是占據(jù)75%的市場份額，較2020年增加4個百分點；在i線光刻機方面，ASML也有21.71%的市場份額。2020年全球光刻機出貨量為583臺，2021年達650臺，同比增長11.49%。
國內光刻機產(chǎn)業(yè)尚屬于初期階段，雖未形成體系，但已形成一定規(guī)模，支撐著低端光刻機、各類專用光刻機的研發(fā)與生產(chǎn)，同時支撐著部分高端光刻機的研發(fā)。國產(chǎn)光刻機未來有相當大的發(fā)展空間。2022年中國低端光刻機行業(yè)（后道封裝光刻機、手動或半自動接觸式光刻機等）產(chǎn)量95臺，預計2028年該類光刻機產(chǎn)量有望達到373臺。隨著第三次全球半導體產(chǎn)業(yè)向中國轉移，國內晶圓廠投資加速，光刻機作為新建晶圓廠的核心資本支出，市場空間進一步打開。28nm作為當前關鍵技術節(jié)點，工藝制程從90nm突破至28nm，對于國產(chǎn)替代具有重大戰(zhàn)略意義。受益于5G時代、AI、自動駕駛等技術的普及與對芯片的迫切需求，我國光刻機市場需求有望在未來幾年持續(xù)強勁增長。2022年中國光刻機市場需求為652臺，2028年預計市場需求在1210臺左右。
3、 超精密測量是支撐光刻機產(chǎn)品制造質量提升的基石
成體系的超精密測量能力是光刻機產(chǎn)品制造質量有效管控與質量提升的基礎能力與核心能力。光刻機產(chǎn)品制造鏈主要包括零件制造、部件集成、分系統(tǒng)集成、整機集成，整機性能調試、試驗線上考核試驗和產(chǎn)品在役監(jiān)測等，在這個全制造鏈、全產(chǎn)業(yè)鏈和全生命周期過程中，對超精密測量的需求無處不在、無時不在。
3.1、零部件層面的超精密測量
在光刻機零部件制造層面，以光刻機硅片臺核心零件微晶方鏡的制造為例來考察超精密測量的不可替代性。該零件用于光刻機硅片臺對晶圓的承載，同時也是甚多軸激光干涉儀的目標反射鏡。對微晶方鏡的加工精度特別是反射面面形精度、各反射面間的位置精度、微晶方鏡整體剛度、模態(tài)、輕量化等都具有極高的要求。該零件包含108項尺寸公差和62項形狀/位置/方向公差要求，需要20余種通用及專用測量儀器，才能完成這一個零件的測量。
以光刻機投影物鏡中主透鏡元件為例，透鏡面形精度要求從亞納米級達到了皮米級，例如低頻面形精度RMS要求從早期的0.35nm發(fā)展為現(xiàn)在的75pm（1nm=1000pm），中頻面形精度RMS要求從0.25nm發(fā)展為80pm，高頻粗糙度RMS要求從0.3nm發(fā)展為100pm。低頻面形精度影響投影物鏡的波像差，中頻面形精度影響投影物鏡的眩光和光刻圖案對比度，而高頻粗糙度則與投影物鏡的光能損失有關。對于透鏡面形的測量精度要求則更加的嚴苛，其測量重復性誤差RMS需求達到10pm，EUV光刻機物鏡需要實現(xiàn)在450mm口徑內達到50pm面形精度，這相當于在德國整個國土面積上（直徑約850km），土地平整度為0.15mm。
3.2、分系統(tǒng)層面的超精密測量
