在當今現代科技產業如雨后春筍般蓬勃發展的宏大格局中,空白掩膜版這一關鍵材料雖然在大眾視野中并不顯眼,卻在眾多前沿且至關重要的領域里扮演著無可替代的角色。它是半導體制造、平板顯示等行業生產流程中核心光刻工藝的必備材料。在半導體芯片制造過程里,光刻環節就像是為芯片繪制精細藍圖,而空白掩膜版則如同精準的“繪圖模具”,光刻機會依據掩膜版上預設的圖案,將線路圖形精確地轉移到硅片等基底材料上。在平板顯示領域,無論是液晶顯示(LCD)還是有機發光二極管顯示(OLED)的生產,空白掩膜版同樣發揮著決定性作用,其質量優劣和性能高低,直接左右著下游產品的精度和良品率。例如,在生產高分辨率的智能手機顯示屏時,若掩膜版的精度不夠,就可能導致顯示屏出現像素點模糊、色彩偏差等問題,嚴重影響產品品質。
我國平板顯示行業近年來發展勢頭極為強勁,已然成為全球最大的生產基地。據相關數據統計,在過去的[X]年中,我國平板顯示產業的產能以年均[X]%的速度快速增長,產品涵蓋了從中小尺寸的手機屏幕到超大尺寸的電視面板等多個領域。這種大規模的產業擴張,為上游的空白掩膜版行業創造了廣闊的市場空間。與此同時,國內半導體產業也正處于快速發展的上升期,隨著5G通信、人工智能、物聯網等新興技術的廣泛應用,對集成電路的需求呈現爆發式增長,進而使得對集成電路用空白掩膜版的需求與日俱增。
然而,目前我國空白掩膜版行業的發展之路并非一帆風順,面臨著諸多嚴峻挑戰。從技術層面來看,高端空白掩膜版的制造技術長期被日本、美國等少數國外企業牢牢壟斷。以極紫外光刻(EUV)用的高端掩膜版為例,其制造工藝極為復雜,需要極高的光刻精度和極低的缺陷密度。國內企業在相關技術研發和工藝水平上與國際先進水平仍存在較大差距,在高分辨率、高精度掩膜版的生產上,還難以滿足國內高端市場的嚴苛需求。在市場競爭方面,國外企業憑借多年積累的先發優勢和深厚的技術壁壘,在全球空白掩膜版市場中占據了大部分份額。比如,全球排名靠前的幾家國外掩膜版企業,其市場份額總和超過了[X]%,國內企業在市場拓展過程中面臨著巨大的競爭壓力。
但值得慶幸的是,隨著國家對關鍵核心技術自主可控的高度重視,以及一系列產業政策的大力扶持,我國空白掩膜版行業迎來了前所未有的發展機遇。國家出臺了諸如專項研發資金支持、稅收優惠等政策,鼓勵企業加大研發投入。眾多國內企業積極響應,紛紛加大在研發方面的資金投入,每年的研發投入增長率達到[X]%以上,同時積極引進高端人才,組建專業的研發團隊,努力突破技術瓶頸。高校和科研機構也與企業緊密合作,通過產學研合作項目,共同推動行業技術進步。例如,[具體高校名稱]與[具體企業名稱]聯合開展的關于新型掩膜版材料的研發項目,取得了階段性的成果,為行業技術發展提供了新的思路。
本報告將深入探究我國空白掩膜版行業的發展現狀,全面剖析其面臨的機遇與挑戰,精準預測未來發展前景,為行業從業者、投資者以及相關政策制定者提供有價值的參考,助力我國空白掩膜版行業實現高質量發展,逐步提升在全球產業鏈中的地位。
根據《2023-2028年中國掩膜版行業發展趨勢及投資預測報告》分析,空白掩膜版是掩膜版的上游產品。隨著中國掩膜版行業的持續發展,國內對空白掩膜版的需求呈逐步上升趨勢。在掩膜版廠商傾向就近配套,以及國產替代與產業鏈自主供應成為大趨勢的背景下,空白掩膜版的自給率有望大幅提高。
截至2023年底,全球掩膜版行業市場規模為612.3億元,中國掩膜版行業市場規模達156.9億元,中國在全球掩膜版行業中的占比約為25.6%,這表明中國已成為全球掩膜版行業的重要市場之一。
在空白掩膜版市場方面,根據清溢光電等國內掩膜版行業頭部企業2023年財報數據顯示,在掩膜版業務中,直接材料成本占比高達42.05%。而在掩膜版直接材料成本里,空白掩膜版占比約為90%。通過這些數據,能夠對全球及中國空白掩膜版市場規模情況進行推算。
推算數據顯示,2023年全球空白掩膜版行業市場規模達231.7億元,中國空白掩膜版行業市場規模達59.4億元。
此外,全球市場中,掩膜版在半導體領域應用占比約達60%,據此推算,2023年全球半導體用空白掩膜版市場規模為139億元,中國半導體用空白掩膜版市場規模為35.63億元。
圖:2019-2023年全球及中國掩膜版行業市場規模情況
未來,在國產替代和產業鏈自主供應的大趨勢下,我國半導體用空白掩膜版市場規模在2024至2028年期間有望進一步增長。若按照2019-2023年其市場規模年復合增長率15%這一情況保守估計,至2028年底,我國半導體用空白掩膜版市場規模有望達到71.67億元,可見我國半導體用空白掩膜版市場潛在空間十分可觀,這有利于項目企業在該市場領域持續健康發展。
圖:2019-2028年全球及中國空白掩膜版行業市場規模情況(單位:億元)
全球半導體用空白掩模版市場呈現出高度集中的態勢,主要廠商集中于日本和韓國,像豪雅(HOYA)、信越(ShinEtsu)、旭硝子(AGC)、S&STECH、ULCOAT、Telic等。其中,日本的豪雅、信越兩家企業占據了全球將近90%的市場份額。
圖:2023年全球半導體用空白掩模版市場競爭格局
反觀中國大陸,空白掩模版生產企業的發展現狀不容樂觀。目前,這些企業大多集中在生產低節點空白掩模版產品,即主要是0.13um以上的產品。而在成熟及先進節點的空白掩模版生產方面,尚處于研發階段。這種情況導致國內企業難以滿足中高端市場對于空白掩模版的需求,在國內半導體產業快速發展、對中高端空白掩模版需求日益增長的大背景下,國內空白掩模版供應能力的不足成為了制約產業進一步發展的重要因素。這不僅可能導致國內半導體企業在生產過程中面臨成本上升的問題,而且由于依賴進口,還可能在國際貿易形勢變化時遭遇供應中斷的風險,影響整個半導體產業的穩定發展。
空白掩膜版行業的發展主要受下游平板顯示行業、半導體芯片行業、觸控行業和電路板行業的發展影響,與下游終端行業的主流消費電子(手機、平板、可穿戴設備)、筆記本電腦、車載電子、網絡通信、家用電器、LED照明、物聯網、醫療電子、VR/AR產品的發展趨勢密切相關,未來幾年空白掩膜版將向更高精度和全產業鏈方向發展。
一、空白掩膜版產品精度趨向精細化
平板顯示行業,隨著消費者對顯示產品的要求逐步提高,手機、平板電腦等移動終端向著更高清、色彩度更飽和、更輕薄化發展。對平板顯示掩膜版的半導體層、光刻分辨率、最小過孔、CD均勻性、精度、缺陷大小、潔凈度均提出了更高的技術要求。根據Omdia對2020年至2022年平板顯示掩膜版技術路線分析,除了允許缺陷尺寸進一步降低外,其他技術指標保持穩定。半導體芯片行業,6英寸半導體成熟制造工藝主要為800nm、500nm、350nm和250nm等節點工藝,8英寸半導體成熟制造工藝主要為500nm、350nm、250nm、180nm、130nm和110nm等節點工藝,12英寸半導體目前境內主流制造工藝為150nm、110nm、90nm、65nm、45nm、28nm等節點工藝。臺積電2022年已開始量產3nm節點工藝的半導體芯片,未來半導體芯片的制造工藝將進一步精細化工藝發展,這對與之配套的半導體芯片及封裝掩膜版提出了更高要求,對線縫精度的要求越來越高,掩膜版廠商采取例如光學鄰近校正(OPC)和相移掩膜(PSM)等技術來應對。根據佳能方面最新消息,該公司宣布推出新型納米壓印半導體制造設備,采用了納米壓印技術,可實現最小線寬為14納米的圖案化,相當于5納米節點需要,生產目前可用的最先進的邏輯半導體。此外,隨著掩膜版技術的進一步改進,納米壓印技術有望實現最小線寬為10nm的電路圖案,對應于2nm節點。
綜上,未來掩膜版產品的精度將趨向精細化。
二、掩膜版行業產業鏈向上游拓展
掩膜版的主要原材料為掩膜版基板。同時,隨著掩膜版行業下游客戶對其最終產品的品質要求不斷提高,促使掩膜版企業不斷追求產品品質上的突破,而掩膜版基板的質量,對掩膜版產品最終品質具有重大影響。因此,從降低原材料采購成本和控制終端產品質量出發,掩膜版企業陸續向上游產業鏈延伸,部分企業如:HOYA以及LG-IT已經具備了研磨、拋光、鍍鉻、涂膠等掩膜版基板全產業鏈的生產能力,這不僅可以有效降低原材料的采購成本,而且能夠有效提升掩膜版產品質量。未來掩膜版行業內具有一定實力的企業,將逐步向上游產業鏈拓展。