掩膜版行业分析报告.docx

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掩膜版行业分析报告

2020年掩膜版行业分析报告

2020年6月

掩膜版：

光刻工艺“底片”。

掩膜版是微电子制造过程中的图形转移工具或母版，是承载图形设计和工艺技术等知识产权信息的载体。

掩膜版按用途分类可分为铬版、干版、液体凸版和菲林，上游主要包括图形设计、光掩膜设备及材料行业，下游主要包括IC制造及封装、平面显示和印制线路板等行业。

掩膜版是下游产品精度和质量的决定因素之一。

下游应用行业：

产业陆续向国内转移，掩膜版进口替代进程加快。

随着全球平板显示产业、触控产业、半导体产业和电路板产业向国内转移升级，国内的电子元器件行业发展迅速，拉动了掩膜版行业的市场需求。

同时，国家和地方各级政府部门近年来出台了一系列政策和措施对平板显示行业和半导体芯片行业予以全面扶持，推进掩膜版行业国产化。

掩膜版行业：

行业持续发展，目前寡头垄断。

全球光掩膜版市场持续增长，2019年全球半导体掩膜版市场规模为41亿美元。

2016年国内半导体光掩膜版市场规模为59.5亿元。

2018年全球平板显示掩膜版需求为58亿元，其中中国大陆平板显示掩膜版需求为23亿元。

掩膜版整体向更高精度、大尺寸、全产业链方向发展。

由于掩膜版行业门槛较高，国内掩膜版行业主要由国外掩膜版厂商占据，美国Photronics、日本DNP以及日本Toppan三家公司市场份额超过80%，国内清溢光电逐步突破。

上游原材料行业：

原材料长期依赖进口。

掩膜版主要原材料为玻璃基板，按材质分为石英基板和苏打基板，其中，石英基板为掩膜版市场主流原材料。

目前，只有少数厂商具备上游基材生产能力，大多数掩膜版企业主要采用采购掩膜版基材的方式。

掩膜版上游原材厂商主要集中在日本和韩国，我国菲利华和石英股份逐步实现突破，后续有望逐渐放量。

一、掩膜版：

电子元器件制程关键工具

1、掩膜版工作原理

掩膜版（Photomask）又称光罩、光掩膜、光刻掩膜版、掩模版等，是微电子制造过程中的图形转移工具或母版，是承载图形设计和工艺技术等知识产权信息的载体。

掩膜版用于下游电子元器件制造业批量生产，是下游行业生产流程衔接的关键部分，是下游产品精度和质量的决定因素之一。

掩膜版的功能类似于传统照相机的“底片”，其工作原理如下：

根据客户所需要的图形，掩膜版厂商通过光刻制版工艺，将微米级和纳米级的精细图案刻制于掩膜版基板上，掩膜版的原材料掩膜版基板是制作微细光掩膜图形的感光空白板，再将不需要的金属层和胶层洗去，即得到掩膜版产成品。

掩膜版对下游行业生产线的作用主要体现为利用掩膜版上已设计好的图案，通过透光与非透光的方式进行图像（路图形）复制，从而实现批量生产。

2、掩膜版产业链

光掩膜上游主要包括图形设计、光掩膜设备及材料行业，主要供应厂商包括日本东曹，日本信越化学、日本尼康和菲利华等；中游为掩膜版制造行业，主要企业包括日本HOYA，日本DNP，韩国LG-IT、日本SKE和清溢光电；下游主要包括IC制造、IC封装、平面显示和印制线路板等行业，广泛应用于消费电子、家电、汽车等电子产品领域，主要客户为半导体厂商英特尔、三星、台积电等以及显示屏厂商京东方、华星光电等。

3、掩膜版分类

掩膜版主要由基板和遮光膜两个部分组成。

基板分为树脂基板和玻璃基板，玻璃基板主要包括石英基板和苏打基板，根据遮光膜种类的不同，可以分为硬质遮光膜和乳胶。

光掩膜按用途分类可分为四种，分别为铬版（chrome）、干版、液体凸版和菲林。

其中，铬版精度最高，耐用性更好，广泛应用于平板显示、IC、印刷线路板和精细电子元器件行业；干版、液体凸版和菲林主要用于中低精度LCD行业、PCB及IC载板等行业。

4、掩膜版生产工艺流程

掩膜版的主要生产工艺流程如下：

（1）图形设计：

收到客户图形后，通过专业设计软件对客户的图形做二次编辑处理与检查。

（2）图形转换：

将客户要求的版图设计数据分层，运算。

再按照相应的工艺参数将文件格式转换为光刻设备专用的数据形式。

（3）图形光刻：

通过光刻机进行激光光束直写完成客户图形曝光。

掩膜版制造都是采用正性光刻胶，通过激光作用使需要曝光区域的光刻胶内部发生交联反应，从而产生性能改变。

（4）显影：

将曝光完成后的掩膜版显影，以便进行蚀刻。

在显影液的作用下，经过激光曝光区域的光刻胶会溶解，而未曝光区域则会保留并继续保护铬膜。

（5）蚀刻：

对铬层进行蚀刻，保留图形。

在蚀刻液的作用下，没有光刻胶保护的区域会被腐蚀溶解，而有光刻胶保护的区域的铬膜则会保留。

（6）脱膜：

光刻胶的保护功能已经完成，脱膜工序通过脱膜液去除多余光刻胶。

（7）清洗：

将掩膜版正、反面的污染物清洗干净，为缺陷检验做准备。

（8）尺寸测量：

按照品质协议对掩膜版关键尺寸（CD精度）和图形位置（TP精度）进行测量，判定尺寸的准确程度。

（9）缺陷检查：

对照客户技术/品质指标检测掩膜版制版过程产生的缺陷并记录坐标及相关信息。

掩膜版的基本检查主要有：

基板、名称、版别、图形、排列、膜层关系、伤痕、图形边缘、微小尺寸、绝对尺寸、缺陷检查等。

（10）缺陷修补：

对检验发现缺陷进行修补。

修补包括对丢失的细微铬膜进行LCVD沉积补正以及对多余的铬膜进行激光切除等。

（11）清洗：

再次清洗为贴合掩膜版Pellicle做准备。

（12）贴膜：

将Pellicle贴合在掩膜版之上，降低下游客户制造过程中灰尘造成的不良率。

（13）检查：

对掩膜版作最后检测工作，以确保掩膜版符合品质指标。

（14）出货：

对掩膜版进行包装，然后发货。

二、下游应用行业：

下游产业快速发展，掩膜版进口替代进程加快

在掩膜版下游应用中，IC用掩膜版占比最高为60%，其次是LCD用掩膜版占比为23%，其次是OLED、PCB等应用领域。

1、下游电子元器件发展迅速，拉动掩膜版市场需求上升

随着电子信息技术的日新月异，5G技术和人工智能带动下游终端电子产品的更新换代速度越来越快，以平板电视、笔记本电脑、数码相机、智能手机等产品为主的消费类电子产品产销量持续增长，为平板显示、半导体芯片、触控、电路板等电子元器件相关行业带来巨大的市场空间，间接带动了掩膜版行业的发展。

同时，电子元器件制造商为了满足其下游产品的多功能、小型化、便携性等需求，不断加大技术投入，开发新材料、新技术以及研发新产品，这也为掩膜版行业的发展带来了更多市场需求。

（1）平板显示市场

全球平板显示产业保持平稳增长，业态发展呈现尺寸大型化、竞争白热化、转移加速化、产品定制化等特点，受益于电视平均尺寸增加，大屏手机、车载显示和公共显示等需求的拉动，根据IHS预测，2016年-2025年全球新型显示面板需求面积的CAGR预计将达4%，到2025年增长至2.66亿平方米。

根据IHS统计，2019年至2021年，我国已规划投产的TFT-LCD产线为23条，其中高世代线为15条，占比65.22%；2019年至2023年我国已规划投产的AMOLED产线为21条，其中LTPS线为17条，占比80.95%。

我国平板显示行业对掩膜版产品尤其是高世代、高精度掩膜版产品的需求将持续增长。

据IHS统计测算，中国大陆平板显示行业掩膜版需求量占全球比重，已经从2011年的5%上升到2017年的32%。

未来随着相关产业进一步向国内转移，国内平板显示行业掩膜版的需求量将持续上升，预计到2021年，中国大陆平板显示行业掩膜版需求量全球占比将达到56%。

（2）半导体芯片市场

根据WSTS统计数据，2018年全球半导体芯片产业市场规模达到4779.40亿美元，同比增长15.90%，市场规模创下历史新高。

2018年中国半导体芯片产业规模6574.40亿元，同比增长21.50%。

未来，半导体芯片产能将进一步向国内转移，在智能汽车、人工智能、存储器市场、物联网、5G通信商用等领域快速发展的带动下，半导体芯片产业迎来新一轮的发展高潮。

（3）触控市场

触控行业产品可以应用于智能手机、平板电脑、车载显示、智能家居、医疗器械、工业控制等领域。

目前，智能手机、平板电脑和车载显示是触控行业的主要应用领域。

智能手机领域，2016年全球智能手机出货量达到最大为14.71亿台，近几年出现下滑的趋势，2019年全球智能手机出货量为13.71亿台，同比下跌2.41%。

IDC预测，随着5G网络的逐渐商用，2020年智能手机出货量会出现反弹，同比将增长1.6%。

平板电脑领域，平板电脑全球出货量自2014年出现下滑，2019年出货量为1.44亿台，同比下降0.83%，2019年，国内平板电脑市场自2015年首次出现反弹，出货量为2241万台，同比增长0.8%。

车载触控模组市场，根据HISMarkit的数据，全球车载触控模组2019年出货量预计为6414.2万套，同比增长1.07%，随着未来经济复苏和自动驾驶汽车逐渐普及，预计未来两年保持稳步增长，2022年市场增长幅度将扩大为7.15%，2023年出货量将达到7689.34万套。

综合来看，触控行业处于成熟期，触控用掩膜版仍具有稳定的市场需求。

（4）电路板市场

电路板行业主要应用于智能手机、平板电脑、手持触控电子产品、数码相机、汽车电子产品、医疗产品等。

根据Prismark预测，未来几年全球PCB行业产值将持续增长，到2022年全球PCB行业产值将达到688.10亿美元。

2016年至2021年亚洲将继续主导全球PCB市场的发展，而中国位居亚洲市场不可动摇的中心地位，中国大陆PCB行业将保持3.7%的复合增长率，预计2022年行业总产值将达到356.86亿美元；中国PCB产

业各细分产品产值增速均高于全球平均水平，尤其在高多层板、HDI板、挠性板（柔性电路板）和封装基板等各类高技术含量细分PCB领域，产业转移趋势明显。

电路板行业正处于稳步发展期，而在未来可预见的期间内柔性电路板处于快速发展期，柔性线路板用掩膜版领域有望迎来新的发展机遇。

2、下游产业陆续向国内转移，掩膜版进口替代步伐加快

下游产业向国内转移。

从区域分布看，根据WSTS统计数据，亚太地区市场规模占全球市场的比例不断提高，亚太与日本市场合计约占全球半导体市场的70%左右，2017年，全球半导体市场规模为4122.21亿美元，同比增长21.6%，2018年全球半导体市场保持增长势头，市场规模达到4779.40亿美元，同比增长15.90%；从芯片销售额看，根据WSTS发布的数据，2016年中国半导体消费额1075亿美元，占全球总量的32%，已成为全球最大的半导体消费市场。

随着国内制造业环节快速发展，以及国内巨大的消费市场和劳动力人口优势，全球掩膜版下游应用的主要市场将加快向国内转移，世界市场份额不断向中国集中。

3、国家政策扶持，为行业提供发展机遇

作为全球高端产业的重要组成部分，平板显示行业和半导体芯片行业是我国重点扶持的战略新兴产业，国家和地方各级政府部门近年来出台了一系列政策和措施予以全面扶持，进一步完善产业链。

如《关于印发2014-2016年新型显示产业创新发展行动计划的通知》、《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》、《扩大和升级信息消费三年行动计划（2018-2020年）》、《粤港澳大湾区发展规划纲要》的陆续出台，为电子元器件行业提供了有利的政策支持，平板显示和半导体等行业上升到国家战略发展的高度。

掩膜版行业作为电子元器件的上游行业，属于国家发展战略的重要环节之一，受国家产业政策支持，这为掩膜版行业提供了良好的发展机遇。

三、掩膜版行业：

市场规模持续增长，行业集中度高

1、全球掩膜版市场规模持续增长

全球掩膜版市场规模保持增长，我国长期依赖进口。

全球半导体用光掩膜版市场持续增长，2019年全球半导体光掩膜版市场规模为41亿美元，虽然相较2018年略有下滑，但整体仍呈现持续增长的态势。

我国掩膜版需求不断增长，2016年国内市场规模达到59.5亿元。

但是由于国内掩膜版行业发展落后，供应未及时跟进，因此国内掩膜版供需缺口逐年扩大。

2011年我国