半導體掩模版逆周期增長，需求復蘇疊加產能擴張，國產替代加速

當前，盡管半導體產業處于下行周期，但掩膜板行業具有部分逆產業周期的特性，產品需求主要依賴下游行業的產品創新，跟下游產品銷量沒有直接聯系。隨著國產化推進，半導體公司對于掩膜板的需求也不斷增加。

隨著掩模版需求持續增長，加之高端設備的交付延遲，導致掩膜板產能供應緊張加劇，其交貨周期也大幅度拉升。同時，廠商正在醞釀新一輪漲價，業界預計明年掩模版價格將上漲10%~25%。

掩膜版是微電子生產的關鍵耗材

掩膜版是一種圖形轉移母版，應用于微電子產品的批量生產。掩膜版是 微電子生產制造過程中的關鍵材料，其精度和質量水平會直接影響下游 制品的優品率。微電子廠商若直接將產品曝光于光源會導致量產時生產 效率低下、產品質量較差、高溫影響產品性能和無法生產先進制程芯片 等問題，而掩膜版作為模具可以有效解決相關問題，掩膜版是微電子制 造過程中關鍵且必要的環節之一。

掩膜版可以通過遮光板種類、遮光膜種類和下游應用領域進行分類。 掩膜版由沉積鉻膜等遮光材料的掩膜基材和發揮遮光作用的遮光膜構 成，并主要應用在半導體和平板顯示領域。1）從基板來看，主要的種 類有玻璃基板（石英玻璃、蘇打玻璃和硼硅玻璃）和其他基板（菲林 等），石英玻璃和蘇打玻璃是主流掩膜版基板，其中石英玻璃具有化學 性能較穩定、熱膨脹率低等突出優點，已經成為中高端掩膜版基板的 主流材料；2）從遮光膜來看，主要的種類有乳膠遮光膜和和硬質遮光 膜（主要包括鉻、硅、氧化鐵），目前中高端掩膜版的遮光膜以硬質遮 光膜中的鉻材料為主；3）從下游應用來看，主要種類有半導體（IC） 掩膜版、平板顯示（FPD）掩膜版、電路板（PCB）掩膜版和觸控（TP） 掩膜版，其中平板顯示和半導體掩膜版為最主要的兩類產品。

膜版上游為掩膜基板等原材料，中游為掩膜版制造加工，下游為微電子應用。從產業鏈來看，掩膜版上游有掩膜基板、遮光膜等原材料產品； 下游為微電子應用，而掩膜版性能將決定消費電子、家用電器、車載電 子等終端應用的性能和品質。掩膜版的引入使得下游半導體、平板顯示 等產品具備了量產條件，從而推動半導體和平板顯示等領域的快速發展， 為其技術迭代創造條件。


眾多廠商紛紛擴產

盡管芯片行業有周期性波動，但是掩模版市場一直在持續增長。根據SEMI數據，2021年，掩模版市場規模達到46.47億美元，預計2022年將達到48.99億美元規模。

由于看好掩模版中長期旺盛需求，日本DNP、凸版印刷、臺灣光罩，以及國內清溢光電、路維光電等多家掩模版企業紛紛擴產，以搶占更多的市場份額。

據媒體報道，日本半導體材料大廠凸版印刷將通過子公司Toppan Photomask在2023年度之前投資約200億日元，擴大在日本及中國臺灣工廠的掩模版產能，將增設使用于5-10nm邏輯芯片、DRAM等先進產品的掩模版產線，先進制程產品的掩模版產能較2020年度相比提高約2成。

而DNP也于今年11月計劃投資200億日元在日本福岡縣北九州市的黑崎工廠新設產線，用于生產OLED顯示屏方向的大型金屬掩膜版（FMM）。

今年2月，中國臺灣光罩計劃斥資60億元新臺幣（約人民幣13.4億元），期望擴產20%，滿足客戶訂單需求。其指出，在半導體大廠持續釋出成熟制程晶圓掩模版委外代工趨勢下，掩模版未來市場相對樂觀，加上公司持續投入資本支出將制程升級，有望擴大營運規模。

在技術推進上，臺灣光罩現階段65-130納米制程的掩模版進入量產，2023年公司將朝40納米制程推進，提高中階產品比重，有助未來獲利水平持續提升，而28納米制程掩模版則于2024年上半年量產。

除了海外廠商之外，國內廠商也紛紛擴大投資。例如清溢光電深圳工廠今年引進半導體芯片用掩膜版光刻機及配套設備，進一步提升第三代半導體用掩膜版的產能需求。而路維光電此次IPO也募資擴建高精度半導體掩膜版與大尺寸平板顯示掩膜版產能。

另外，由中芯國際創始人、青島恩芯創始人張汝京主導的掩模版材料產業鏈項目落戶于浙江嘉興科技城，該項目總投資30億元，主要從事掩模版材料產業鏈相關產品的研發制造，產品包括高平整度石英基板、鍍膜基板、保護膜等原材料。


掩膜版產業鏈

掩膜板的整個產業鏈包括：上游原材料廠商通過提純、合成等方式生產高純度石英錠；半導體設備廠商對石英錠進行深加工，包括：切割、研磨、拋光、鍍鉻、涂膠等；最終光掩膜板被半導體廠商以及顯示屏廠商使用。


上游：原材料

上游環節包括：掩膜基板、掩膜版設備、化學試劑和遮光膜。

全球領先的掩膜版廠商主要產品均為石英掩膜版，部分廠商甚至完全退出蘇打掩膜版的生產銷售，導致石英掩膜版產品市場競爭更為激烈，因此對原材料石英基板的需求也會逐漸提高。


石英掩膜版：

目前，只有少數廠商具備上游基材生產能力，大多數掩膜版企業主要采用采購掩膜版基材的方式。

掩膜版上游原材廠商主要集中在日本和韓國。國內有數家企業有能力生產，主要包括菲利華和石英股份等；對于半導體用高精度及高世代面板用基材，基本被日韓企業如日本東曹、日本越信化學、日本尼康等壟斷。


中游：掩膜版制造

掩膜版的生產流程為：在基底材料上鍍一層金屬鉻和感光膠，成為一種感光材料，也就是空白掩膜版（掩膜基板）-- 再把根據不同下游應用需求所設計的電路圖用激光設備曝光在感光膠上，在金屬鉻上被顯影出來，再將不需要的金屬層和膠層洗去，得到成品掩膜版--最后下游晶圓廠通過光刻機將掩膜版上的電路圖形印制在晶圓（或其他襯底）上，從而生產出芯片。

國產替代仍面臨挑戰

目前，我國半導體產業正處于關鍵發展期，下游各類芯片廠商快速擴張；加之國際貿易的不確定因素以及新冠疫情加速了全球半導體產業鏈的重構，從國家層面到企業均開始推進半導體核心技術國產自主化，實現供應鏈安全可控，這加速了半導體產業鏈的國產化替代進程，獨立第三方掩膜版生產商迎來進口替代的發展機遇。

集微咨詢（JW Insights）認為，為了配合先進工藝繼續發展，掩模版產品正在升級換代，其制造工藝也在不斷發生變化。同時，國內半導體行業發展所帶來的難得機遇，也促使掩模版國產化進程不斷加速。

受益于國產化替代，以及整體市場景氣度的提升，國內掩模版廠商的經營業績也實現快速增長。今年前三季度，清溢光電實現營收5.47億元，同比增長41.46%，歸母凈利潤6913.97萬元，同比增長123.27%；路維光電實現營收4.91億元、同比增長38.23%，歸母凈利潤8513.29萬元，同比增長127.86%。

清溢光電表示，公司業績增長一方面得益于掩膜版行業景氣度和半導體、面板行業的逆周期關系，而更多是得益于國產化替代，受疫情等因素影響，掩膜版海外訂單交期較長，本地供應商有較多優勢，加之貿易戰的影響，加速了掩膜版下游客戶國產化的進程。

雖然營收規模增長，盈利能力大幅度提升，但需要注意的是，兩家掩模版廠商主要營收仍來自于平板顯示領域，半導體芯片業務營收貢獻仍略顯不足（清溢光電今年上半年半導體芯片業務占比14.94%；路維光電2021年半導體掩模版收入占比19.51%）。

業內人士表示，“國內掩模版廠商的半導體業務收入較低，主要是技術節點較為落后，國內的掩膜版廠商的技術能力主要集中在芯片封測用掩膜版以及100nm節點以上的晶圓制造用掩膜版，CD精度和TP精度和國際領先企業相比都還有很大提升空間。”

據調研資料顯示，清溢光電目前已實現250nm工藝節點的6英寸和8英寸半導體芯片用掩膜版的量產，正在推進180nm半導體芯片用掩膜版的客戶測試認證。而路維光電也已實現250nm制程節點半導體掩膜版的量產，并掌握180nm/150nm制程節點半導體掩膜版制造核心技術能力。

當前，國產企業雖加快工藝節點的技術攻堅，但由于越高精度的掩膜版，生產設備交期越長，有的設備交期甚至長達4年之久，而且價格十分昂貴。高端設備的缺乏也制約了國內掩模版廠技術升級的速度。

綜合來看，掩模版產業的國產化是不可阻擋的趨勢，但要實現目標還需多方努力。集微咨詢（JW Insights）認為，在國內晶圓廠加強與掩模版廠合作開發的基礎上，原材料生產、設備制造等供應鏈各環節還要苦練內功、協同配合，這樣才能加快掩模版國產化的進程。