半导体系列深度报告：走向更高端，国产掩膜版厂商2.0时代开启

证券研究报告本报告仅供华金证券客户中的专业投资者参考请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明走向更高端，国产掩膜版厂商2.0时代开启半导体系列深度报告电子/行业深度报告领先大市（维持）分析师：熊军 SAC 执业证书编号：S0910525050001分析师：王臣复 SAC 执业证书编号：S0910523020006报告日期：2025年08月20日 2请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明核心观点u 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重要的关键材料。作为光刻复制图形的基准和蓝本，掩膜版是连接工业设计和工艺制造的关键，掩膜版的精度和质量水平会直接影响最终下游制品的优品率。根据国际半导体产业协会（SEMI）的统计分析，2019年半导体晶圆制造材料的市场规模达322亿美元，其中，成本占比最高的是硅片，其次就是掩膜版和半导体气体，分别占比约13%。u 平板显示领域，中国大陆作为全球最大的面板生产制造基地和研发应用中心，根据Omdia2024 年相关报告，其平板显示产能超过全球产能的60%，但上游核心材料之一的掩膜版目前仍然是美国和日韩的掩膜版厂商处于垄断地位，国内清溢光电、路维光电处于不断追赶渗透率持续提升到过程。u 半导体领域，根据路维光电2024年年报统计显示，根据多方机构预测需求综合研判，预计2025年国内半导体掩膜版市场规模在约为187亿人民币，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。目前国内厂商掩膜版营收体量整体来说相对较低，各厂商正处于技术持续升级、新高端产能即将陆续释放、半导体掩膜版渗透率由1走向N的阶段。u 投资建议：清溢光电（重点推荐）、路维光电（建议关注）、龙图光罩（建议关注）u 风险提示：市场竞争加剧的风险、下游需求不景气的风险、产品升级和客户导入不及预期、汇率波动风险、国际地缘风险。 3请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明目录0102040305掩膜版生产具有较高的技术壁垒掩膜版市场广阔且国产渗透率较低高端掩膜版需要更先进设备和材料配套投资建议风险提示 4请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明1.1 光刻工艺是半导体制造核心流程Ø 半导体晶圆制造的主要过程包括晶圆制备、图案转移、材质掺杂、沉积、蚀刻、封装。Ø 光刻工艺是半导体制造的核心流程，工艺流程包括：来料清洗，烘干，HDMS增粘，冷板，涂胶，前烘，冷板，去边，曝光，后烘，冷板，显影，清洗，坚膜。光刻工艺通过上述流程将具有细微几何图形结构的光刻胶留在衬底上，再通过刻蚀等工艺将该结构转移到衬底上。资料来源：Renesas官网、芯语，华金证券研究所半导体晶圆制造流程简图光刻工艺流程简图 5请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明资料来源：龙图光罩招股书，华金证券研究所1.2 掩模版是光刻工艺中的关键耗材Ø掩模版的作用是将承载的电路图形通过曝光的方式转移到硅晶圆等基体材料上，从而实现集成电路的批量化生产。Ø半导体器件和结构是通过生产工艺一层一层累计叠加形成的，芯片设计版图通常由十几层到数十层图案组成，芯片制造最关键的工序是将每层掩模版上的图案通过多次光刻工艺精准地转移到晶圆上。半导体光刻工艺需要一整套相互之间能准确套准的、具有特定图形的“光复印”掩模版，其功能类似于传统相机的“底片”。掩模版是半导体制造工艺中最关键的材料之一，其品质直接关系到最终产品的质量与良率。掩模版在半导体生产中的应用半导体多层光刻原理图 6请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明资料来源：汉轩微电子制造（江苏）有限公司官网、《光刻技术六十年》陈宝钦，华金证券研究所1.3 掩模版是半导体平面工艺不可缺少的材料Ø光刻工艺是把掩模版上的IC图形通过曝光和显影等工序，转移到半导体基片表面的光刻胶上，再以所形成的抗蚀剂图形作为掩蔽层，在刻蚀工艺中可以阻挡对基片的刻蚀、在扩散工艺中可以阻挡杂志往基片内部扩散、在注入工艺中可以阻挡离子注入、在金属化工艺中可以阻挡金属膜的刻蚀形成铝引线，因此掩模版在半导体平面工艺中是不可缺少的。Ø掩模版在设计时有着明场和暗场之分，在其与之光刻胶（正、负胶）曝光时可以根据工艺时的需要来选择设计。掩模版工作原理掩模版特性 7请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明资料来源：SIMIT战略研究室、搜狐网、中国科学院半导体研究所官网，华金证券研究所1.4 光掩膜版同时包含版图信息和代工工艺修正信息 8请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明资料来源：电子发烧友、《集成电路装备光刻机发展前沿与未来挑战》胡楚雄等，华金证券研究所1.5 光刻技术不断发展以制造出更小线宽的集成电路Ø为了更加高效地制造出具有更小线宽的高端集成电路，光刻技术和光刻机也经历了众多技术上的重大革新，分辨率的不断提高和产率的不断提升，成为光刻机不断演进的主线。Ø瑞利判据（Raleigh criterion）是促进光刻机不断向前发展的重要理论依据，根据瑞利判据 = k1 ∙λ,主要可以通过减小光源波长λ、降低工艺因子k1、提升投影物镜数值孔径NA这3种方式实现。光刻机工作原理图国际上光刻机发展历程 9请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明资料来源： 腾讯网、半导体行业观察、 WIkipedia ，华金证券研究所1.6 掩模技术的发展与光刻技术的进步密切相关Ø根据光刻技术所遵循瑞利准则可知，降低入射光源波长是提升光刻系统分辨率的有效方法之一，但光源波长并不是线性可选择的，以ASML为例，其从g-line光刻机发展到DUV光刻机和现在的EUV光刻机，在DUV光刻机中249nm和193nm是最常见的波长（λ），EUV光刻系统的光源波长为13.5nm。但随着时间推移，芯片的大小呈指数级缩小，会导致特定光源波长与要成像的晶体管尺寸的差距会持续扩大，物理衍射就会使图像模糊。当芯片的关键尺寸小于光源波长的时候，所需要的掩模版越来越复杂。缩减光源波长与晶体管尺寸差距是光刻技术关注重点之一芯片关键尺寸不断缩小导致掩模版复杂度大幅度提升请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 10资料来源：龙图光罩招股书、江苏沃泽光电科技有限公司官网，华金证券研究所1.7 光刻方式不同对掩模版要求不同Ø 光刻方式通常根据曝光方式分为接触式光刻、接近式光刻、投影式光刻三类。其中，对于曝光面积较大、分辨率要求相对较低的平板显示类产品，通常使用接近式光刻的方法，能够实现掩模图案与基底图案的1:1复制；对于曝光面积相对较小、精度与分辨率要求极为苛刻的半导体类产品，通常使用投影式光刻方法，能够实现掩模图案与基底图案的4:1或5:1复制。光刻方式根据曝光方式分类不同光刻方式的优缺点请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 11资料来源：龙图光罩招股书，华金证券研究所1.8 掩模版研发是一个不断探索光学物理极限的过程Ø半导体生产工艺通常采用投影式光刻方法，在投影式光刻中，激光透过掩模版后，经过投影物镜成像到晶圆的光刻胶表面，通过掩模版对光线的遮挡或透过功能，实现掩模图案向晶圆线路图的图形转移。半导体掩模版的技术演进的过程，正是不断解决极限情况下光的干涉与衍射现象、克服物理极限的过程。投影式光刻原