最近在研究半导体产业链的时候,注意到一个细分领域——掩膜版。总结来说这个行业的逻辑清晰、潜力和空间都很大,但目前普及度还比较低,今天就来跟大家唠唠。
一、首先什么是掩膜版?
掩膜版这名字听起来有点陌生,这确实是一个非常小众的品种,但确实在微电子制造中不可或缺的一环。掩膜版又被叫做光罩、光掩膜、光刻掩膜版、掩模版等等。简单来说,它就是微电子制造过程中的图形转移母版,在平板显示、半导体、触控、电路板等好多行业的生产制造里,都是极为重要的关键材料。
打个比方,如果把下游产品的制造过程比作画画,那掩膜版就是那个画好图案的模板,通过曝光,把模板上的图形转移到基板或晶圆上,实现批量化生产。它就像是连接工业设计和工艺制造的桥梁,更直观讲,可以理解为类似拍照时所用的“底片”,而它的精度和质量,直接关系到最终产品的良率。
(掩膜版工作原理)
以TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示器)制造过程为例,其中得利用掩膜版按照薄膜晶体管的膜层结构顺序,把设计好的TFT阵列和彩色滤光片图形,依次曝光转移到玻璃基板上,最终形成显示器件,这过程起码得用10片掩膜版呢。要是像Mini/MicroLED和OLED这些像素排列更复杂的,用的掩膜版数量更多,大概17到24片。
在晶圆制造过程中,也得经过好多轮曝光工艺。利用掩膜版的曝光掩蔽作用,在半导体晶圆表面形成栅极、源漏极、掺杂窗口、电极接触孔等各种结构。而且半导体掩膜版在最小线宽、CD精度、位置精度这些重要参数方面的要求,可比平板显示、PCB等领域的掩膜版产品高多了。
二、行业发展现状如何?行业空间有多大?
首先,依据最终应用领域的差异,掩膜版可被细分为平板显示掩膜版、半导体掩膜版、触控掩膜版和电路板掩膜版等多个类别,而今天主要分享的是平板显示掩膜版和半导体掩膜版这两大类。
(一)平板显示掩膜版:国产替代进入加速期,行业加剧“产能竞赛”
近几年,全球显示产业一直在往咱中国转移,中国在平板显示掩膜版这一块的需求也是水涨船高。根据Omdia分析,从2017年到2022年,中国大陆平板显示行业掩膜版需求占全球的比重,从32%一下子涨到了57%。预计到2026年,这个占比能达到60%。可以说,中国已经是全球最大的显示面板市场了,而且国内这几年还一直在往高精度、更高世代面的板线加速建设,这也为承接全球新型显示产能转移创造了好条件。
在平板显示领域,技术呈多元化发展,TFT-LCD、AMOLED、Micro-LED及硅基OLED等技术各有应用优势。其中AMOLED面板因画质出色、轻薄灵活等等的特性,成为高端电子产品首选。TrendForce数据显示,2024年全球AMOLED手机面板出货量预计能超8.4亿片,同比增长快25%,2025年预计能突破8.7亿片。而且中大尺寸AMOLED应用也在不断突破,像华为MatePadPro搭载的13.2英寸柔性屏就是个例子。Omdia预测,2024年9英寸以上AMOLED出货量同比激增116.5%,2025年还能再增超32%。从全球来看,中韩都在布局8.6代AMOLED生产线,OLED掩膜版也得往大尺寸发展。
不过,咱也得看到,虽然咱在显示面板投入增长很快,但国产平板显示掩膜版的国产化率还是偏低的。据Omdia统计,到2023年,AMOLED/LTPS等高精度掩膜版的国产化率才12%,这意味着国产替代空间巨大。
掩膜版这个行业,属于精密度较高的定制化产品,具有较高的技术壁垒,所以也造就了极高的客户粘性和后来者的进入门槛。目前,国内的掩膜版行业基本是由“路维光电”和“清溢光电”这两家企业形成双寡头格局,而且他们基本都处于年年满产的状态,但即便如此,他们的供应能力和国际竞争对手比还是有不小差距,所以在这个时候,平板显示掩膜版的逻辑就清晰了,就是“产能竞赛”。
比如,今年的3月23日,路维光电就宣布了一笔重大投资,要在厦门砸 20 亿投资建设“厦门路维光电高世代高精度光掩膜版生产基地项目”,一口气规划了11条高端光掩膜版产线,重点研发生产G8.6及以下AMOLED / LTPO / LTPS / FMM用高精度光掩膜版。
这笔投资不是喊口号,已经进入实操阶段了。一期先上 5条G8.6及以下AMOLED高精度掩膜版产线,核心设备和辅助设备清单都列好了,5 台主设备加 22 台辅助设备,已经开始采购。按计划,2026 年上半年设备就能进场,下半年就能贡献收入和利润。
更值得关注的是长期影响。全部投产后,路维的产能会有大幅提升,一方面能接住下游更多订单,另一方面也能跟海外厂商掰掰手腕,抢占更多海外厂商在下游客户中的份额,进一步提升平板显示掩膜版国产化率。
(二)半导体掩膜版:市场空间巨大,国产工艺正在弯道超车
半导体掩膜版生产厂商主要就两类,晶圆厂自建配套工厂和独立第三方掩膜厂商。像28nm及以下的先进制程晶圆制造工艺特别复杂,难度极大,这里面涉及到的掩膜版包含着晶圆制造厂的重要工艺机密,制造难度也大,所以英特尔、三星、台积电、中芯国际这些先进制程晶圆制造厂商,他们用的掩膜版大多是自己内部的专业工厂生产的。但对于28nm以上的成熟制程所用掩膜版,芯片制造厂商为了降低成本,在满足技术要求的情况下,更愿意找独立第三方掩膜版厂商采购。
从市场份额来看,在全球半导体掩膜版市场里,2023年晶圆厂自行配套的掩膜版工厂规模占比为65%,独立第三方掩膜厂商规模占比则为35%。在独立第三方掩膜版市场,主要被美国Photronics、日本Toppan和日本DNP三家公司把控,这三家加起来占八成以上市场规模,市场集中度相当高。
(2023年全球半导体掩膜版厂商市场格局)
目前,我们国内半导体掩膜版主要生产商有中芯国际光罩厂、迪思微、中微掩膜、龙图光罩、清溢光电、路维光电、中国台湾光罩等。以前晶圆制造厂商自建掩膜工厂,主要是考虑制作能力。但现在制程工艺越来越成熟,第三方掩膜版厂商制作水平也在不断提高,自建掩膜工厂的弊端就显现出来了,设备、人工投入巨大,生产环节复杂,成本太高。
第三方半导体掩膜版厂商能发挥技术专业化、规模化优势,有明显的规模经济效应。而且掩膜版承载着芯片设计方案和图形信息,涉及芯片设计公司知识产权,第三方半导体掩膜版厂商能起到信息隔离作用,芯片设计公司更放心把芯片设计版图交给他们做掩膜生产。随着技术不断进步,第三方独立掩膜版厂商竞争优势会越来越明显,市场份额预计也会持续增加,我国的半导体掩膜版行业也迎来了国产化机遇。
那么,从技术上来看,国内半导体第三方独立掩膜版厂商的水平到底走到了什么阶段呢?
先看路维光电,它家江苏路芯半导体掩膜版项目推进顺利,制程布局在国内厂商里算最靠前的。2025 年上半年已经送样 90nm 掩膜版,下半年就要试产 40nm 产品;更关键的是二期规划,直接瞄准 28nm-14nm 先进制程,计划 2026-2027 年推进建设。等一、二期都投产后,不仅自家产品矩阵更全,对产业链国产供给能力也是个明显提升。
清溢光电的节奏稍缓,但也一直在推进。180nm 已经量产,150nm 做到小规模量产。现在重点推进 130nm-65nm 的 PSM 和 OPC 工艺开发,同时也把 28nm 的半导体芯片掩膜版工艺规划提上了日程,算是按部就班往先进制程走。
龙图光罩目前的量产能力在 130nm,不过它家 “高端半导体芯片掩模版制造基地” 项目正在推进,目标是把制程拓展到 90nm、65nm,后续值得盯一下进度。
这么对比下来,从制程节点的突破节奏看,路维光电确实走在了行业前面 ,每一步都踩在了国产替代的关键节点上。
此外,半导体掩膜版的应用也十分广泛,晶圆制造前道工艺、后道封装环节,还有其他半导体器件生产制造都得用到,前期研发流片、半导体设备定位测试也离不开它。因此在需求端,尤其是在AI技术的加持下,将进一步带动集成电路、半导体器件制造以及各类先进封装需求的不断增加,半导体掩膜版市场需求也将随之增长。
(来源于路维光电2024年年报)
从数据来看,根据路维光电2024年年报,公司分别从“晶圆制造前道工艺、封装测试环节、其他半导体器件”等维度,对半导体掩膜版的市场空间做了一个较为完整的综合研判:
公司预计2025年全球半导体掩膜版的市场规模为89.4亿美元,其中晶圆制造用掩膜版为57.88亿美元、封装用掩膜版为14亿美元,其他器件用掩膜版为17.5亿美元;2025年国内半导体掩膜版市场规模在约为187亿元人民币,其中晶圆制造用掩膜版预计为100亿元人民币,封装用掩膜版预计为26亿元人民币,其他器件用掩膜版为61亿元人民币。同时,受下游需求的积极推动,未来掩膜版市场规模也持续增长。
三、投资逻辑总结
从投资角度看,掩膜版行业确实挺小众的,现在还没真正走进大多数人的视野,估计不少投资者听这名字都一脸懵,更别说知道它是干嘛的了。但换个角度想,这种有实实在在市场空间,还没被广泛关注的行业,反而更值得咱们多花点心思研究。
就像几年前的半导体设备行业,那会儿知道光刻机要用到精密导轨、真空阀门的人也不多,可随着国产替代推进,相关的几个标的股价都翻了好几倍;还有前几年的动力电池回收赛道,早期关注的人寥寥无几,如今随着新能源车保有量增加,这个领域的市场规模已经肉眼可见地增长。
掩膜版现在就有点类似这些曾经的“冷门赛道”,它又在平板显示、半导体等关键领域是必不可少的存在,国产替代空间大,下游需求又在持续增长,虽然现在关注度不高,但随着行业发展和市场认知提升,未来很可能会迎来价值重估的机会。
再加上,像我上面所提到的,目前掩膜版这个行业在国内基本是路维光电和清溢光电这两家企业的寡头格局,而且业绩都不错,所以选股的难度和试错的成本并不高,综合行业潜力和业绩稳定性而已,先不说怎么选股,但至少掩膜版这个行业具有很高的值博率。如果从技术领先性来看,路维光电更胜一筹,可以重点关注。
接下来,小编会整理当前掩膜版行业的竞争格局,会在下一篇内容和大家分享~