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作者 | 方文三
前言：光掩膜在半导体制造领域的广泛应用，彰显了其在技术创新与产业升级进程中的核心角色。伴随着半导体技术的日新月异，对光掩模的技术标准亦随之不断提升，这一趋势持续驱动着光掩模技术的深入发展与持续创新。
供给现状与产能分布目前并不平衡
半导体芯片掩膜版的企业主要有两大类：晶圆厂自行配套和独立第三方掩膜版生产商，晶圆厂自行配套的比重在65%左右，第三方掩膜版厂商占比35%左右。
英特尔、三星、台积电等全球最先进的芯片制造厂所用的光掩模版大部分由自己的专业工厂生产。
对于非先进制程，特别是60nm及90nm以上制程产品，产品外包的趋势非常明显。
独立光掩模版市场集中度高，寡头垄断严重，Photronics、大日本印刷DNP和日本凸版印刷Toppan三家占据 80%以上的市场份额。
目前，全球光掩模市场主要由日本、韩国和中国台湾的企业主导，其中包括SKE、HOYA、DNP、Toppan、LG-IT等。
这些企业凭借先进的技术和丰富的生产经验，占据了市场的大部分份额。
在半导体材料市场的细分占比中，掩膜版已稳固其地位，成为继硅片之后的重要材料，占据市场总规模的13%，略逊于气体材料的14%占比，这一数据基于2022年的统计结果。
从掩膜版的需求行业结构进行深入剖析，市场主要由三大板块构成：平板显示掩膜版市场、半导体掩膜版市场以及其他细分市场。
据华经产业研究院发布的报告，半导体掩膜版在整体市场中占据主导地位，占比高达60%；
而平板显示掩膜版市场紧随其后，占比为28%，其内部又可细分为LCD和OLED两大领域，分别占据23%和5%的市场份额；其余12%则归属于其他细分市场。
进一步观察平板显示掩膜版市场的全球趋势，Omdia的分析指出，中国大陆在该领域的需求持续攀升，其全球占比已从2017年的32%显著提升至2022年的51%。
展望未来，预计至2025年，中国大陆平板显示行业掩膜版需求的全球占比将进一步增长至58%。
就市场规模而言，全球平板显示掩膜版市场展现出稳步增长的态势，预计从2022年的61亿元扩大至2025年的65亿元。
基于这一趋势，中国大陆平板显示掩膜版市场的规模亦有望同步扩大，从2022年的31.11亿元增长至2025年的37.05亿元。
预计到2025年，中国半导体掩膜版市场规模将达到101亿元，国产替代空间巨大，为投资者提供了良好的市场机会。
光掩模市场在2024-2030年间将保持稳定增长，主要受益于半导体和平板显示产业的快速发展。
在中国，随着半导体产能的扩大，对空白掩模的需求正在稳步增加。
据半导体相关协会SEMI预计，中国半导体产能预计今年将增长15%，明年将增长14%，明年将达到1010万片。
国内光掩模市场同样面临供需不平衡的问题。
①国内半导体产业的迅速崛起，尤其是在汽车芯片、自动驾驶芯片等高性能芯片领域，对光掩模的需求急剧上升。
②国内光掩模制造商在技术和产能上与国际领先水平仍存在差距，高端光掩膜版国产化率仅为3%，导致部分高端产品依赖进口。
③光掩膜电子束蚀刻等关键设备的交付延后，严重影响了光掩膜的生产进度和产量。
④下游领域如系统级芯片，特别是车用芯片、自动驾驶芯片等高性能芯片的需求飙升，驱动IC设计厂扩大下单，进一步加剧了光掩膜的需求。
⑤高端光掩模的制造技术难度大，国内厂商在技术突破和产能提升方面面临挑战。
盘国内对空白掩模等关键原材料的需求呈现增长态势
据权威机构SEMI的预测，中国半导体产能预计将在本年度实现15%的增长，并有望在随后一年继续保持14%的增速，最终达到年产能规模为1010万片的水平。
在中国，DUV工艺的应用与发展备受重视。尽管EUV技术作为更尖端的曝光手段，正受到台积电、三星电子、英特尔等全球顶尖半导体企业的追捧；
但受美国出口管制政策的影响，中国企业在获取EUV光刻设备方面遭遇了诸多障碍。
因此，深化DUV工艺的应用，已成为中国半导体产业当前的重要战略方向。
鉴于中国市场的强劲需求，空白掩模的供应出现了紧张态势，部分产品价格已呈现上涨趋势。
据报道，部分中低端DUV空白掩模的价格有望在今年下半年上涨超过50%。
S&S Tech等供应商虽未直接透露客户具体订单情况，但均确认了中国对空白掩模需求的显著增长。
与此同时，S&S Tech正加速推进EUV空白掩模的研发工作。
尽管该领域技术难度极高，且市场主要由日本Hoya等企业主导，但中国市场的巨大潜力无疑为S&S Tech等厂商提供了广阔的发展空间。
此外，光掩模短缺问题也在中国半导体产业中持续加剧。
据韩媒报道，尽管全球经济环境面临挑战，但中国芯片制造企业和代工企业对光掩模的需求依然强劲，导致光掩模制造商如凸版印刷、Photronics和大日本印刷等企业的工厂开工率持续保持在高位。
为应对供应紧张的局面，这些企业正通过扩大产能、优化生产流程等方式提升供应能力。
然而，业内人士指出，由于需求增长迅速，新增产能仍难以满足市场需求，预计明年光掩模价格将继续上涨。
行业技术壁垒和技术难点
光掩模技术壁垒主要体现在精密制造工艺、材料科学以及设计能力上。
高精度的掩模版要求极高的表面平整度和缺陷控制水平，这些技术要求构成了行业的进入门槛。
光掩模行业的技术壁垒主要体现在制造工艺的复杂性和对高精度设备的需求上，这些壁垒限制了新进入者的竞争能力。
掩膜版的制造涉及多个精密工艺流程，如光阻涂布、激光光刻、显影、蚀刻等。
高端掩膜版的生产依赖于先进的光刻机和检测设备，这些设备通常由少数几家国外厂商垄断。
光掩模行业存在诸多技术难点，尤其在工艺流程的关键环节。
在光刻环节，需要高精度的光刻机和复杂的光刻胶，以实现精细图案的转移，这对设备精度和材料性能要求极高。
显影过程中，显影液的配方和处理时间的控制直接影响图案的清晰度和精度。
蚀刻环节，如何精确控制蚀刻的深度和角度，避免对基板造成过度损伤，是一个技术挑战。
同时，在基板选择上，石英基板因其高光学透过率、低热膨胀率等特性成为高精度掩模的首选，但石英基板的加工难度大，对工艺要求苛刻。
资金壁垒是光掩模行业的显著特点之一。
生产制造光掩模需要高额的设备投资，如先进的光刻机、蚀刻设备等，这些设备价格昂贵，维护成本高。
同时，研发新技术、新产品也需要大量的资金投入。
此外，为了满足市场需求，企业还需要不断扩建生产线，这都需要巨额的资金支持。
客户壁垒在光掩模行业中也较为突出。由于客户对产品稳定性和交期有着严格的要求，他们更倾向于选择已有合作的供应商。新进入企业很难在短时间内获得客户的信任和订单。
而且，光掩模产品的质量直接影响下游产品的性能和良率，客户在选择供应商时非常谨慎，更换供应商的成本和风险较高。
应用场景越发广泛
半导体领域：光掩模在半导体制造中扮演着至关重要的角色，尤其是在集成电路的光刻工艺中。
随着半导体工艺节点的不断缩小，对高精度掩膜版的需求日益增加。
半导体掩膜版需要满足最小线宽、CD精度、位置精度等严格的技术要求。
①在集成电路领域：光掩模用于将设计好的电路图案转移到硅晶片上，实现芯片的批量生产。
对光掩模的需求特点主要体现在高精度和高稳定性。
随着芯片制程不断缩小，如进入到5nm及以下制程，对光掩模的精度要求达到了前所未有的高度，线宽误差需要控制在极小的范围内。
同时，为确保芯片的良率和性能一致性，光掩模在使用过程中的稳定性至关重要。未来发展趋势是向着更高精度、更小线宽和更复杂的图案设计方向发展。
②平板显示领域：光掩模在平板显示技术中也有广泛应用，特别是在TFT-LCD和OLED显示面板的制造过程中。
随着显示技术的不断进步，对大尺寸、高分辨率显示面板的需求推动了光掩模市场的发展。
例如，OLED显示面板的出货量在过去几年中以每年超过20%的速度增长，对柔性掩膜版的需求也在不断增加。
③触摸屏领域：光掩模用于制作触摸感应线路和图案。其需求特点是轻薄化和柔性化，以适应触摸屏越来越薄且具有弯曲性能的发展趋势。
未来，随着可折叠设备和曲面触摸屏的普及，对光掩模的柔性和轻薄特性的要求会更加突出。
④电路板领域：光掩模用于印制线路板的制造。需求特点主要是多层化和高密度互联。
随着电子产品的功能日益复杂，电路板层数增加，线路密度提高，要求光掩模能够精确地制作出微小且密集的线路图案。
发展趋势是为满足高速、高频信号传输的需求，光掩模将支持更高密度的线路布局和更先进的电路板制造工艺。
结尾：
预计日本等传统优势地区的产能仍将保持领先，但中国等新兴市场的产能增长速度可能会更快。
然而，产能增长也面临一些挑战，如原材料供应的稳定性、技术人才的短缺以及市场竞争的加剧等。
部分资料参考：半导体行业观察：《光掩模，要涨价了？》，梧桐树资本：《光掩模版行业的观察与思考》，未来智库：《掩膜版行业研究报告：光刻蓝本亟待突破，国产替代大有可为》，华经情报网：《光掩膜板供需现状，产业规模稳步增长》，财通证券：《掩膜版行业报告：光刻环节关键材料，国产掩膜版大有可为》
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