我國半導體掩膜版行業(yè)：高端產品供給不足 國產替代空間廣闊

一、行業(yè)相關定義

根據(jù)觀研報告網發(fā)布的《中國?半導體掩膜版行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析與投資前景研究報告（2024-2031年）》顯示，掩膜版是微電子制造過程中的圖形轉移母版，是平板顯示、半導體、觸控、電路板等行業(yè)生產制造過程中重要的關鍵材料。其作用是將設計的電路圖形通過曝光的方式轉移到下游行業(yè)的基板或晶圓上，從而實現(xiàn)批量化生產。作為光刻復制圖形的基準和藍本，掩膜版是連接工業(yè)設計和工藝制造的關鍵，掩膜版的精度和質量水平會直接影響最終產品的質量。根據(jù)基板材料的不同，掩膜版可以分為石英掩膜版、蘇打掩膜版和其他掩膜版(干版、凸版和菲林等)。

半導體掩膜版，又稱光罩、光掩膜、光刻掩膜版等，是微電子制造過程中用于圖形轉移的關鍵部件。它是一種高精度的工具，用于在光刻工藝中將設計好的電路圖形轉移到基板或晶圓上，從而實現(xiàn)批量化生產。

半導體掩膜版的工藝流程主要包括CAM圖檔處理、光阻涂布、激光光刻、顯影、蝕刻、脫膜、清洗、宏觀檢查、自動光學檢查、精度測量、缺陷處理、貼光學膜等環(huán)節(jié)。

資料來源：公開資料整理

掩膜版的功能類似于傳統(tǒng)相機的“底片”,在光刻機、光刻膠的配合下，將光掩膜上已設計好的圖案，通過曝光和顯影等工序轉移到襯底的光刻膠上，進行圖像復制，從而實現(xiàn)批量生產。

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掩膜版中最重要的原材料是掩膜基板，掩膜基板作為掩膜版圖形的載體，對掩膜版產品的精度和品質起到重要作用?；逡r底必須具備良好的光學透光特性、尺寸及化學穩(wěn)定性、表面平整，無夾砂、氣泡等微小缺陷。由于石英玻璃的化學性能穩(wěn)定、光學透過率高、熱膨脹系數(shù)低，近年來已成為制備掩膜版的主流原材料，被廣泛應用于超大規(guī)模集成電路掩膜版制作。掩膜板的掩蔽層一般為鉻(Cr,Chromium),在基材上面濺射一層鉻，鉻層的厚度一般為800~1000埃，在鉻層上面需要涂布一層抗反射涂層。

二、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

1、市場規(guī)模

作為半導體行業(yè)可重復使用的光刻模板，掩模版產品直接需求與半導體產品的更新迭代與產線擴充息息相關。當半導體產品持續(xù)推出新工藝、新結構、新材料等新的芯片設計或者需要產線擴充時，晶圓制造廠商需要使用新的掩模版來進行半導體的大規(guī)模生產，此時就會產生開版需求。因此，掩模版的市場需求與半導體更新?lián)Q代、產線擴充直接相關。近年來受新能源汽車、光伏發(fā)電、工業(yè)自動化、物聯(lián)網等下游新興產業(yè)推動，以功率器件為代表的特色工藝半導體發(fā)展迅速，不斷進行產品迭代，為半導體掩模版創(chuàng)造了大量的市場需求。

近年來得益于下游需求不斷增長，我國半導體掩膜版行業(yè)市場規(guī)模保持快速增長態(tài)勢，2019年行業(yè)市場規(guī)模為74.12億元，2023年達到124.36億元，2024年上半年達到71.23億元。

資料來源：SEMI，觀研天下數(shù)據(jù)中心整理

2、供應情況

供應方面，我國半導體掩膜版行業(yè)國內企業(yè)加速追趕，產能逐步釋放，產量從2019年的232.19萬片增長至2023年的365.14萬片，2024年上半年達到209.32萬片。具體如下：

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3、需求情況

需求方面：近年來我國加大對半導體行業(yè)的投資，國產半導體產能不斷擴張，對半導體掩膜版的需求也在不斷增長，2023年我國半導體掩膜版銷量為529.19萬張，2024年上半年達到301.18萬張。

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4、行業(yè)供需平衡分析

雖然近年來我國半導體掩膜版行業(yè)發(fā)展勢頭良好，但是由于起步較晚，進入壁壘較高，我國在半導體掩膜版方面仍然依賴進口，國內半導體掩膜版產量尤其是高端產品無法滿足國內需求。隨著國內晶圓廠產能的不斷擴大，對掩膜版的需求將持續(xù)上升，國產替代空間廣闊。

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三、行業(yè)細分市場

1、石英掩膜版

石英掩膜版是指以高純石英玻璃為基材，具有高透過率、高平坦度、低膨脹系數(shù)等優(yōu)點，通常應用于高精度掩膜版產品，主要用于平板顯示制造和半導體制造等領域。

近年來石英半導體掩膜版市場需求不斷增長，市場規(guī)模也隨之擴大，2023年行業(yè)市場規(guī)模已經達到47.26億元，2024年上半年達到27.21億元。

資料來源：觀研天下數(shù)據(jù)中心整理

2、蘇打掩膜版

蘇打掩膜版是指以蘇打玻璃為基材，相比石英玻璃具有更高的膨脹系數(shù)、更低的平坦度，通常應用于中低精度掩膜版產品。相比于石英玻璃，蘇打玻璃的光學透過率稍低，熱膨脹系數(shù)更高，平坦度更低，通常運用于中低精度掩膜版產品，因此蘇打掩膜版單價成本顯著低于石英掩膜版，產品應用領域為平板顯示、IC 封裝、觸控板、電路板。2023年蘇打掩膜版行業(yè)市場規(guī)模已經達到36.06億元，2024年上半年達到20.73億元。

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四、行業(yè)競爭格局

半導體掩模版生產廠商可以分為晶圓廠自建配套工廠和獨立第三方掩模廠商兩大類。由于 28nm 及以下的先進制程晶圓制造工藝復雜且難度大，各家用于芯片制造的掩模版涉及晶圓制造廠的重要工藝機密且制造難度較大，因此先進制程晶圓制造廠商所用的掩模版大部分由自己的專業(yè)工廠內部生產，如英特爾、三星、臺積電、中芯國際等公司的掩模版均主要由自制掩模版部門提供。對于28nm以上等較為成熟的制程所用的掩模版，芯片制造廠商為了降低成本，在滿足技術要求下，更傾向于向獨立第三方掩模版廠商進行采購。

在全球半導體掩模版市場，晶圓廠自行配套的掩模版工廠規(guī)模占比 65%，獨立第三方掩模廠商規(guī)模占比 35%，其中獨立第三方掩模版市場主要被美國 Photronics、日本 Toppan 和日本 DNP 三家公司所控制，三者共占八成以上的市場規(guī)模，市場集中度較高。

資料來源：SEMI，觀研天下數(shù)據(jù)中心整理

由于半導體掩模版具有較高的進入門檻，國內半導體掩模版主要生產商僅包括中芯國際光罩廠、迪思微、中微掩模、龍圖光罩、清溢光電、路維光電、中國臺灣光罩等。中芯國際光罩廠為晶圓廠自建工廠，產品供內部使用；清溢光電、路維光電產品以中大尺寸平板顯示掩模版為主，半導體掩模版占比較低。

由于行業(yè)內大部分市場份額被外資企業(yè)和大型企業(yè)自建廠占據(jù)，并沒有公開數(shù)據(jù)，但是考慮到全球范圍內也是壟斷性格局，且自建廠占據(jù)主流，國內并沒有大量的專業(yè)第三方從事掩膜版企業(yè)，較高的壁壘也阻止了外部企業(yè)的滲入，行業(yè)甚至可能存在CR20≈100%的可能性，這就使得行業(yè)CR8基本上鐵定高于40%，壟斷性格局較為明顯。（WWTQ）