半导体行业跟踪报告之二十七:晶圆厂国产替代需求旺盛,建议关注国产半导体掩膜版龙头清溢光电
敬请参阅最后一页特别声明 -1- 证券研究报告 2025 年 1 月 27 日 行业研究 晶圆厂国产替代需求旺盛,建议关注国产半导体掩膜版龙头清溢光电 ——半导体行业跟踪报告之二十七 电子行业 买入(维持) 作者 分析师:刘凯 执业证书编号:S0930517100002 021-52523849 kailiu@ebscn.com 联系人:黄筱茜 021-52523813 huangxiaoqian@ebscn.com 行业与沪深 300 指数对比图 -13%2%18%33%49%01/2404/2407/2410/24电子行业沪深300 资料来源:Wind 1、 半导体掩膜版发展空间巨大,国产替代持续 1.1 掩膜版是电路图形转移母版 掩膜版(Photomask),又称为光罩、光掩膜、光刻掩膜版、掩模版等。掩膜版是微电子制造过程中的图形转移母版,是平板显示、半导体、触控、电路板等行业生产制造过程中的关键材料。 图 1:掩膜版工作原理 资料来源:清溢光电招股说明书 掩膜版的作用是将设计者的电路图形通过曝光的方式转移到下游行业的基板或晶圆上,从而实现批量化生产。作为光刻复制图形的基准和蓝本,掩膜版的精度和质量会直接影响最终下游制品的优品率。 图 2:掩膜版在半导体生产中的应用 资料来源:龙图光罩招股说明书(注册稿) 要点 敬请参阅最后一页特别声明 -2- 证券研究报告 电子行业 掩膜版广泛应用于半导体、平板显示、电路板、触控屏等领域。 表 1:各类掩膜版及下游应用占比 产品类型 产品应用领域 下游应用市场占比 下游应用代表厂商 半导体掩膜版 逻辑电路制造、模拟电路制造、功率器件制造、MEMS 传感器制造、IC 封装等 60% 台积电、英特尔、中芯国际、华虹半导体、华润微、中芯集成、士兰微、积塔半导体、比亚迪半导体、立昂微、燕东微、高德红外、长电科技等 平板显示掩膜版 LCD 显示屏制造、OLED 显示屏制造等 28% 京东方、天马微电子、华星光电、中电熊猫、惠科等 其他 电路板(PCB、FPC)制造、触控屏(TP)制造、光学器件制造等 12% 蓝思科技、紫翔电子等 资料来源:龙图光罩招股说明书(注册稿),光大证券研究所整理 TFT-LCD 制造过程中,利用掩膜版的曝光掩蔽作用,将设计好的 TFT 阵列和彩色滤光片图形按照薄膜晶体管的膜层结构顺序,依次曝光转移至玻璃基板,最终形成多个膜层所叠加的显示器件。 晶圆制造过程中,其制造过程需要经过多次曝光工艺,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。半导体掩膜版在最小线宽、CD 精度、位置精度等重要参数方面的要求,均显著高于平板显示、PCB 等领域掩膜版产品。 表 2:各类掩膜版参数 关键参数 关键参数说明 半导体掩膜版 平板显示掩膜版 PCB 掩膜版 掩膜版最小线宽 掩膜版线宽越小,制作难度越高,对应下游产品线宽越小 0.5μm 1.2μm 10μm CD 精度 数值越小,说明精度越高 0.02μm 0.10μm 0.50μm CD 精度均值偏差 数值越小,说明精度稳定性越高 0.02μm 0.12μm 1μm 位置精度 数值越小,掩膜版实际图形位置坐标与设计值的偏差越小,精度越高 0.02μm 0.28μm — 套刻层数 下游生产时使用的掩膜版的层数,层数越多对套刻精度要求越高 成套芯片用掩膜版包含的张数较多,通常十几张到数十张不等 成套的平板显示用掩膜版一般数量相对较少,即使是 AMOLED 一般也仅需十数张 通常张数为个位数 资料来源:龙图光罩招股说明书(注册稿),光大证券研究所整理 1.2 平板显示掩膜版国产替代持续,半导体掩膜版发展空间巨大 根据 Omdia 分析,中国大陆平板显示行业掩膜版需求占全球比重,从 2017 年的 32%上升到 2022 年的 57%。未来随着相关产业进一步向国内转移,中国大陆平板显示行业掩膜版的需求将持续上升,预计到 2026 年,中国大陆平板显示行业掩膜版需求全球占比将达到 60%。 敬请参阅最后一页特别声明 -3- 证券研究报告 电子行业 图 3:全球各区域平板显示掩膜版市场份额预测(24-27 年为预测值) 资料来源:Omdia 统计及预测,光大证券研究所 SEMI 数据显示,2018-2022 年,全球半导体掩膜版市场规模由 40.41 亿美元增长至 49 亿美元,复合年均增长率达 4.9%,估测 2023 年半导体掩膜版市场规模为 50.98 亿美元。根据 SEMI,2022 年我国大陆半导体掩膜版市场规模为 15.56亿美元,2023 年市场规模估测为 17.78 亿美元,同比增长 14.27%。 图 4:2018-2023 年全球半导体掩膜版市场规模 图 5:2018-2023 年中国半导体掩膜版市场规模 资料来源:SEMI 统计及预测,光大证券研究所 资料来源:SEMI 统计及预测,光大证券研究所 半导体掩膜版生产厂商可以分为晶圆厂自建配套工厂和独立第三方掩膜厂商两大类。由于 28nm 及以下的先进制程晶圆制造工艺复杂且难度大,各家用于芯片制造的掩膜版涉及晶圆制造厂的重要工艺机密且制造难度较大,因此先进制程晶圆制造厂商所用的掩膜版大部分由自己的专业工厂内部生产,如英特尔、三星、台积电、中芯国际等公司的掩膜版均主要由自制掩膜版部门提供。 对于 28nm 以上等较为成熟的制程所用的掩膜版,芯片制造厂商为了降低成本,在满足技术要求下,更倾向于向独立第三方掩膜版厂商进行采购。根据贝恩咨询发布的《中国半导体白皮书》,2023 年全球晶圆制造代工收入中 28nm 以上制程的收入占比约为 55.38%,占据晶圆代工大部分收入。 根据 SEMI 数据,在全球半导体掩膜版市场,2023 年晶圆厂自行配套的掩膜版工厂规模占比 65%,独立第三方掩膜厂商规模占比 35%,其中独立第三方掩膜 敬请参阅最后一页特别声明 -4- 证券研究报告 电子行业 版市场主要被美国 Photronics、日本 Toppan 和日本 DNP 三家公司所控制,三者共占八成以上的市场规模,市场集中度较高。 图 6:2023 年全球半导体掩膜版厂商市场格局 图 7:2023 年全球独立第三方半导体掩膜版厂商市场格局 资料来源:龙图光罩招股说明书(注册稿),光大证券研究所整理 资料来源:龙图光罩招股说明书(注册稿),光大证券研究所整理 由于半导体掩膜版具有较高的进入门槛,国内半导体掩膜版主要生产商仅包括中芯国际光罩厂、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。晶圆制造厂商自行配套掩膜工厂,主要是出于制作能力的考量,但随着制程工艺逐渐成熟及第三方掩膜版厂商的制作水平的不断提升,自建掩膜工厂的诸多弊端逐渐体现,如设备、人工投入巨大,生产环节过于复杂,成本过于昂贵等。第三方半导体掩膜版厂商能充分发挥技术专业化、规模化优势,具有显著的规模经济效应。同时,由于掩膜版承载着芯片设计方案和图形信息,涉及到芯片设计公司的知识产权。第三方半导体掩膜版厂商作为芯
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