一、行業相關概述
根據觀研報告網發布的《中國光掩膜行業現狀深度研究與投資前景分析報告(2025-2032年)》顯示,光掩模是微納加工技術常用的光刻工藝所使用的圖形母版,是平板顯示、半導體、觸控、電路板等行業生產制造過程中重要的關鍵材料,也被稱為光刻掩模版、光罩、掩模版等。掩模版的作用是將設計者的電路圖形通過曝光的方式轉移到下游行業的基板或晶圓上,從而實現批量化生產。作為光刻復制圖形的基準和藍本,掩模版是連接工業設計和工藝制造的關鍵,掩模版的精度和質量水平會直接影響最終下游制品的優品率。
資料來源:清溢光電招股說明書,觀研天下整理
光掩膜分類多樣,按下游應用行業的不同分,可以分為平板顯示掩模版、半導體掩模版、觸控掩模版和電路板掩模版;按用途分,可分為工作掩膜、母版掩膜、檢測掩膜和修正掩膜;按材料分,可為石英掩膜和金屬掩膜;按技術分,可分為投影掩膜和接觸掩膜。
光掩膜分類
分類標準 |
具體類型 |
按下游應用行業的不同分 |
平板顯示掩模版 |
半導體掩模版 |
|
觸控掩模版 |
|
電路板掩模版 |
|
按用途分 |
工作掩膜 |
母版掩膜 |
|
檢測掩膜 |
|
修正掩膜 |
|
按材料分 |
石英掩膜 |
金屬掩膜 |
|
按技術分 |
投影掩膜 |
接觸掩膜 |
資料來源:公開資料,觀研天下整理
二、我國光掩模市場規模整體呈現增長態勢
近年來得益于半導體、顯示面板等下游需求不斷增長,我國光掩模市場規模整體呈現增長態勢。根據數據顯示,2019-2023年我國光掩模行業市場規模從74.12億元增長到了124.36億元。
數據來源:公開數據,觀研天下整理
三、行業上下游情況——上游材料設備亟待國產化,下游半導體應用占比最大
光掩模產業鏈可以分為上游供應、中游制造、下游應用三個環節。其中產業鏈上游主要為掩?;?、光學膜、化學試劑和包裝盒等材料;中游是光掩模制造;下游為應用領域,包括平板顯示、半導體、觸控以及電路板等,而上述平板顯示、半導體等最終又應用到消費電子(電視、手機、筆記本電腦、平板電腦、可穿戴設備)、家用電器、車載電子、網絡通信、LED照明、醫療電子等領域。
資料來源:公開資料,觀研天下整理
1、石英玻璃為光掩模主流原材料,國產替代空間大
光掩模由基板和遮光膜組成。其中基板材料是光掩模版的基礎材料,是指涂布了不透光材料(遮光膜)和感光材料的玻璃基板襯底?;逡r底必須具備良好的光學透光特性、尺寸及化學穩定性、表面平整,無夾砂、氣泡等微小缺陷。
目前常用的玻璃基板材料有堿石灰白冕玻璃、低膨脹硼硅玻璃和石英玻璃。其中由于石英玻璃的化學性能穩定、光學透過率高、熱膨脹系數低,近年來已成為制備掩模版(尤其是高端掩膜版)的主流原材料,被廣泛應用于對精度要求較高的功率半導體、MEMS傳感器、先進IC封裝等領域的掩模版制作。
石英玻璃是由各種純凈的天然石英(如水晶、石英砂等)熔化制成。線膨脹系數極小,是普通玻璃的1/10~1/20,有很好的抗熱震性。它的耐熱性很高,經常使用溫度為1100℃~1200℃,短期使用溫度可達1400℃。
石英玻璃市場是典型的壟斷市場,石英玻璃質量主要受制備方法和工藝影響,業內領軍企業均保有高技術壁壘。目前全球只有6家石英玻璃制造企業獲得TEL認證,其中四家為海外公司包括邁圖、賀利氏、昆希、東曹,中資企業有菲利華和石英股份。
雖然近年隨著技術的不斷創新和工藝的持續優化,石英玻璃的生產能力不斷提升。但當前國內半導體高端石英制品市場仍主要由外資企業占據主導地位,國產高端石英制品在整體加工能力和國產化程度上與國際領先水平相比尚有一定差距。在這此情況下,我國中高端石英玻璃材料有著較大的國產替代空間。
除了原材料外,光掩模相關生產設備也依賴國外進口,亟需國產化。例如主要生產設備光刻機由于國外企業具有國際專利,處于壟斷地位。目前國內廠商生產所用的原材料如大尺寸掩?;逯饕獜膰膺M口,包括日本INABATASANGYO(H.K.)LIMITED代理的ULCOAT基板、S&STECHCORPORATION自產的基板和SATO-SHOJI代理的尼康基板等。
2、半導體領域是光掩模最主要應用領域,達到60%左右
光掩模的下游主要包括半導體、平面顯示和印制線路板等行業。其中半導體領域占比最高,達到60%左右;其次為LCD(液晶顯示屏)領域,占比為23%。
資料來源:公開數據,觀研天下整理
光掩模是半導體材料的重要組成部分,其占半導體材料市場規模的比例為12.6%,僅次于硅片和電子特氣。近年來我國大陸半導體材料市場規??焖僭鲩L。數據顯示,2016-2024年,我國大陸半導體材料市場規模由68億美元增長至134.6億美元,復合增長率為8.91%,高于全球增速(5.06%)。
資料來源:公開數據,觀研天下整理
資料來源:公開數據,觀研天下整理
隨著半導體材料市場的快速增長,我國半導體光掩模市場也在不斷增長。數據顯示,2017-2023年,我國大陸半導體掩膜版市場規模由9.12億美元增長到了17.78億美元左右。
資料來源:SEMI,觀研天下整理
根據分析,近年我國大陸半導體光掩模市場增長一方面來自于晶圓擴產需求,晶圓廠不斷進行擴張產能,開發新產品,這主要是因為光掩模的市場需求與晶圓廠產線擴充直接相關。另一方面來自于升級需求,受下游功能需求驅動,芯片設計公司不斷進行產品迭代,比如功率半導體必須通過結構、制程、技術、工藝、集成度、材料等方面的不斷進步,來實現功率密度及單位性能的提升。
目前半導體產品技術節點已由130nm、100nm、90nm、65nm等逐步發展到28nm、14nm、7nm、5nm等,相移掩膜技術(PSM)、鄰近光學效應修正(OPC)技術等也越來越多的應用于先進制程半導體光掩模制造領域。28nm及以下先進制程的晶圓生產涉及高度復雜的工藝和嚴格的技術保密要求,制造難度高,先進制程的晶圓大廠,如英特爾、三星、臺積電、中芯國際等,多選擇通過內部專業部門自行生產光掩模。
四、打破技術壁壘,我國光掩模行業國產化正在加速推進
長期以來,由于光掩模產品屬于精密度較高的定制化產品,具有較高的設備門檻和技術門檻,被日韓企業所壟斷,使得中國企業在高端產品領域發展受限。尤其是在半導體光掩模市場,我國呈現出美日企業高度壟斷的局面。有數據顯示,2022年,在光掩模市場中,晶圓廠自有的配套掩模版工廠占據了高達66%的市場份額。而剩余的光掩模市場,則主要由日本Toppan、美國Photronics以及日本DNP等少數幾家國際巨頭公司所掌控。不僅如此,光掩模生產所需的基材、石英基板、光刻膠以及光學膜等關鍵材料,也同樣被國外企業所壟斷。
在上述情況下,我國光掩模廠商生產設備大多從國外進口,同時因為全球每年生產的設備數量有限,不僅存在購買競爭,而且價格十分昂貴。設備單價在幾千萬到上億不等。因此,實現國產化自主可控,成為中國顯示產業邁向高端化的必經之路,也是保障國家產業安全的關鍵所在。當下,在國際貿易緊張、半導體產業逆全球化背景下,加速光掩模國產替代已成為國家戰略重點。
近年來我國光掩模領先企業不斷加大研發,實現技術創新和產品迭代升級,打破技術壁壘,推動國產化不斷加速。例如,國內光掩模行業領軍企業路維光電,自2019年建成中國首條G11光掩膜版產線并投產后,公司持續加大研發投入,先后成功開發并量產半色調光掩模版、相移光掩模版等系列新產品,不斷推動國產化替代進程取得新突破。其中廈門路維光電項目聚焦G8.6及以下AMOLED/LTPO/LTPS用高精度光掩模版研發與量產,可精準匹配國內新增面板產線需求,解決國內高精度面板用光掩模長期依賴進口的困境。
龍圖光罩緊跟國內特色工藝半導體發展路線,不斷進行技術攻關和產品迭代,半導體光掩模版工藝節點從1μm逐步提升至130nm,產品廣泛應用于功率半導體、MEMS傳感器、IC封裝、模擬IC等特色工藝半導體領域,終端應用涵蓋新能源、光伏發電、汽車電子、工業控制、無線通信、物聯網、消費電子等場景。
經過二十余年的努力追趕,國內光掩模產品與國際競爭對手在新品推出的時間差距逐步縮短、產品性能上差距越來越小。例如,在平板顯示光掩模行業,根據Omdia統計的2022年全球平板顯示光掩模版企業銷售金額排名,前五名分別為福尼克斯、SKE、HOYA、LG-IT和清溢光電。
不過,目前與國際領先企業相比,我國光掩模行業仍有著較為明顯的差距。例如半導體領域用光掩模行業的中高端市場仍主要由國外光掩模廠商占據,國內的光掩模廠商的技術能力主要集中在芯片封測用光掩模版以及100nm節點以上的晶圓制造用光掩模版,而大尺寸TFT-LCD光掩模版、高精度AMOLED光掩模版及先進制程的半導體光掩模版仍主要依賴于進口。由此可見,未來我國光掩模行業國產化仍有著較大提升空間。(WW)

【版權提示】觀研報告網倡導尊重與保護知識產權。未經許可,任何人不得復制、轉載、或以其他方式使用本網站的內容。如發現本站文章存在版權問題,煩請提供版權疑問、身份證明、版權證明、聯系方式等發郵件至kf@chinabaogao.com,我們將及時溝通與處理。