光掩模,是芯片生產(chǎn)的關(guān)鍵材料,其作用是將芯片設(shè)計(jì)者的電路圖形通過光刻技術(shù)將納米級(jí)電路圖案轉(zhuǎn)移到硅片或基板上,從而實(shí)現(xiàn)芯片和平板顯示器的批量化生產(chǎn)。
在半導(dǎo)體制造中,光掩模的作用相當(dāng)于照相機(jī)的底片。以7nm制程芯片為例,其內(nèi)部集成了超過100億個(gè)晶體管,每個(gè)晶體管的尺寸僅相當(dāng)于流感病毒的1/200。如此精密的圖案轉(zhuǎn)移,完全依賴于光掩模的精度。一塊先進(jìn)制程芯片的制造需要80-100層不同圖案的掩模版疊加,任何一層的微小誤差都可能導(dǎo)致整個(gè)晶圓報(bào)廢。
一、光掩模產(chǎn)業(yè)鏈
光掩模產(chǎn)業(yè)鏈可分為三大環(huán)節(jié):
上游:以高純度石英玻璃為核心,輔以光刻膠、鉻膜等材料。全球90%的高端石英基板被日本東曹、信越化學(xué)壟斷,單張G11代掩模基板價(jià)格超過5萬美元。制造設(shè)備方面,激光直寫光刻機(jī)單價(jià)高達(dá)3000萬美元,電子束光刻機(jī)更是突破1億美元。
中游:掩模版制造呈現(xiàn)"金字塔"結(jié)構(gòu)。頂端是臺(tái)積電、三星等晶圓廠自建的高端產(chǎn)線,中間層被日本DNP、Toppan和美國Photronics三大巨頭占據(jù)85%市場份額。中國廠商清溢光電、路維光電等主要聚焦中低端市場,正在向28nm制程突破。
下游:覆蓋半導(dǎo)體、顯示面板、電路板等多個(gè)領(lǐng)域。一部智能手機(jī)涉及20余塊不同功能的掩模版,從處理器芯片到OLED屏幕,每個(gè)核心部件都離不開掩模版的技術(shù)支撐。在光掩模的下游應(yīng)用中,半導(dǎo)體領(lǐng)域占比最高,大部分晶圓廠都有自行配套的掩模版工廠。 根據(jù)研精畢智的數(shù)據(jù),光掩模在 IC 領(lǐng)域需求占比最高,達(dá) 60%左右,其次為 LCD(液晶顯示屏)領(lǐng)域,達(dá) 23%。
二、市場格局與前景
在國內(nèi),光掩模非常重要且前景廣闊:
1、光掩模是芯片制造的核心耗材: 芯片制程不斷微縮(如從130nm到7nm甚至更小),每一代升級(jí)都需要更多層、更精密的掩模版。同時(shí),汽車電子、人工智能、5G等應(yīng)用的爆發(fā),催生了大量采用“特色工藝”(如功率半導(dǎo)體、傳感器)的芯片,這些芯片也需要定制化的掩模版。隨著AI芯片需求爆發(fā),7nm以下掩模版年增速超25%。智能汽車推動(dòng)車規(guī)級(jí)芯片需求,要求掩模版在-40℃-150℃保持穩(wěn)定性。全球晶圓廠(芯片制造廠)持續(xù)擴(kuò)產(chǎn),特別是中國大陸產(chǎn)能增長迅猛,進(jìn)一步拉動(dòng)了掩模版需求。預(yù)計(jì)2025年全球半導(dǎo)體掩模版市場規(guī)模將達(dá)60億美元。
2、顯示技術(shù)升級(jí)驅(qū)動(dòng)光掩模需求: 我們追求更清晰、更省電、可折疊的屏幕(如OLED, LTPO, MicroLED)。這些新型顯示技術(shù)要求掩模版精度更高、層數(shù)更多。例如,傳統(tǒng)的LTPS屏幕需要9-13層掩模版,而更先進(jìn)的LTPO技術(shù)則需要13-17層。同時(shí),中國已成為全球最大的面板生產(chǎn)基地,占全球產(chǎn)能超60%,這為本土掩模版企業(yè)提供了巨大的市場空間。預(yù)計(jì)到2030年,全球平板顯示掩模版市場規(guī)模將達(dá)13.2億美元。
3、國產(chǎn)替代空間巨大: 掩模版技術(shù)門檻極高,長期以來被日本、美國、韓國等少數(shù)國際巨頭壟斷。尤其在高端領(lǐng)域(如高精度AMOLED/LTPS顯示掩模版、先進(jìn)半導(dǎo)體掩模版),國產(chǎn)化率非常低(顯示高端約12%,半導(dǎo)體高端僅約3%)。在中美科技競爭和供應(yīng)鏈安全的背景下,實(shí)現(xiàn)掩模版的自主可控具有重要的戰(zhàn)略意義。
三、重點(diǎn)公司
1、清溢光電
清溢光電是國內(nèi)成立最早、規(guī)模最大的掩膜版生產(chǎn)企業(yè)之一,其主營業(yè)務(wù)為制作高精密度掩膜版和精密設(shè)備。公司的主要產(chǎn)品由石英掩膜版、蘇打掩膜版和其他(包含凸版、菲林)三類組成。公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于平板顯示、半導(dǎo)體芯片、觸控、電路板等行業(yè)。
清溢光電是全球第五家、國內(nèi)首家 8.6 代及以下 TFT-LCD 及 AMOLED 用掩膜版自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和生產(chǎn)制造廠家,且成功開發(fā)出 6 代 AMOLED 高精度掩膜版,最小線寬尺寸達(dá)到 1.5μm,線寬精度控制在±0.08μm 以內(nèi), 位置精度和缺陷精度也達(dá)到國際先進(jìn)水平。清溢光電 2024 年實(shí)現(xiàn)營收 11.12 億元,同比增長 20.35%,實(shí)現(xiàn)歸母凈利潤 1.7 億元,同比增長 28.8%,2019-2024 年,公司營收及歸母凈利潤 CAGR 分別達(dá)18.32%,19.66%,實(shí)現(xiàn)業(yè)績穩(wěn)健發(fā)展。
根據(jù) Omdia 數(shù)據(jù),2023 年全球前五大平板顯示掩膜版生產(chǎn)廠商分別為福尼克斯、SKE、
HOYA、LG-IT 及公司,公司市占率 11%,全球 CR5 超過 85%,頭部集中效應(yīng)明顯,公司位列全球第五、國內(nèi)第一,2021-2023 年公司全球份額分別為 7%、9%、11%,公司市占率持續(xù)
穩(wěn)步提升。
為了打破半導(dǎo)體掩膜版領(lǐng)域國外壟斷,加速國產(chǎn)化替代,填補(bǔ)國內(nèi)空白。清溢光電擬向特定對象發(fā)行不超過 80,040,000 股,擬募集資金不超過 120,000.00 萬元,該申請已于 2025 年 2 月 21 日獲上海證券交易所審核通過。募集資金凈額擬用于“高精度掩膜版生產(chǎn)基地建設(shè)項(xiàng)目一期”、“高端半導(dǎo)體掩膜版生產(chǎn)基地建設(shè)項(xiàng)目一期”, 提升公司中高精度掩膜版的制作能力并擴(kuò)大產(chǎn)能,提高半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化進(jìn)程及自主可控能力。
2、龍圖光罩
公司主營業(yè)務(wù)為半導(dǎo)體掩模版的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售,是國內(nèi)獨(dú)立第三方半導(dǎo)體掩模版廠商之
一。公司緊跟國內(nèi)特色工藝半導(dǎo)體發(fā)展路線,不斷進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)品迭代,半導(dǎo)體掩模版對應(yīng)
下游半導(dǎo)體產(chǎn)品的工藝節(jié)點(diǎn)從1μm逐步提升至130nm。公司產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于功率半導(dǎo)體、
MEMS傳感器、IC封裝、模擬IC等特色工藝半導(dǎo)體領(lǐng)域,終端應(yīng)用涵蓋新能源、光伏發(fā)電、汽
車電子、工業(yè)控制、無線通信、物聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)電子等。
公司已掌握130nm及以上節(jié)點(diǎn)半導(dǎo)體掩模版制作的關(guān)鍵技術(shù),形成涵蓋CAM、光刻、檢測全流程的核心技術(shù)體系。在功率半導(dǎo)體掩模版領(lǐng)域,公司工藝節(jié)點(diǎn)已覆蓋全球功率半導(dǎo)體主流制程的需求。
公司是國內(nèi)較領(lǐng)先的獨(dú)立第三方半導(dǎo)體掩膜版企業(yè),在部分制程節(jié)點(diǎn)上成功實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)替代,與中芯集成、士蘭微、積塔半導(dǎo)體、華虹半導(dǎo)體、新唐科技、比亞迪半導(dǎo)體、立昂微等國內(nèi)主流晶圓廠達(dá)成穩(wěn)定合作;其中,士蘭微、立昂微、華虹半導(dǎo)體均通過關(guān)聯(lián)方持有公司股份。
注意:
以上均為長期邏輯。
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