掩膜版分类及市场空间如何?

掩膜版分类及市场空间如何?

最佳答案 匿名用户编辑于2023/12/08 10:13

技术持续迭代,2025 年国内市场空间近 150 亿元。

掩膜版是一种图形转移母版,应用于微电子产品的批量生产。掩膜版是 微电子生产制造过程中的关键材料,其精度和质量水平会直接影响下游 制品的优品率。微电子厂商若直接将产品曝光于光源会导致量产时生产 效率低下、产品质量较差、高温影响产品性能和无法生产先进制程芯片 等问题,而掩膜版作为模具可以有效解决相关问题,掩膜版是微电子制 造过程中关键且必要的环节之一。

掩膜版可以通过遮光板种类、遮光膜种类和下游应用领域进行分类。 掩膜版由沉积铬膜等遮光材料的掩膜基材和发挥遮光作用的遮光膜构 成,并主要应用在半导体和平板显示领域。1)从基板来看,主要的种 类有玻璃基板(石英玻璃、苏打玻璃和硼硅玻璃)和其他基板(菲林 等),石英玻璃和苏打玻璃是主流掩膜版基板,其中石英玻璃具有化学 性能较稳定、热膨胀率低等突出优点,已经成为中高端掩膜版基板的 主流材料;2)从遮光膜来看,主要的种类有乳胶遮光膜和和硬质遮光 膜(主要包括铬、硅、氧化铁),目前中高端掩膜版的遮光膜以硬质遮 光膜中的铬材料为主;3)从下游应用来看,主要种类有半导体(IC) 掩膜版、平板显示(FPD)掩膜版、电路板(PCB)掩膜版和触控(TP) 掩膜版,其中平板显示和半导体掩膜版为最主要的两类产品。

膜版上游为掩膜基板等原材料,中游为掩膜版制造加工,下游为微电子应用。从产业链来看,掩膜版上游有掩膜基板、遮光膜等原材料产品; 下游为微电子应用,而掩膜版性能将决定消费电子、家用电器、车载电 子等终端应用的性能和品质。掩膜版的引入使得下游半导体、平板显示 等产品具备了量产条件,从而推动半导体和平板显示等领域的快速发展, 为其技术迭代创造条件。

近 90%掩膜版应用于半导体和显示领域。根据 SEMI 数据,2020 年掩膜 版中约 60%应用于半导体领域,28%应用于平板显示领域,其中 23%为 液晶显示(LCD),5%为有机电致发光显示(OLED)。

掩膜版产品在尺寸、精度上不断突破。伴随着大屏时代的到来,平板显 示进入了 G11 世代,高世代大尺寸支持终端面板尺寸扩大和切割效率的 提升,有效降低制作成本并提高使用效率。半导体产品制程已进入到境内主流 28nm、境外主流 7-14nm 的阶段,对掩膜版提出了更高的精度要 求并且推动掩膜版厂商持续提高设计能力。

平板显示掩膜版被用液晶显示器生产过程中的陈列(Array)工艺环节。 在液晶显示器生产的阵列工艺环节,厂商为了将金属薄膜/半导体薄膜/ 半导体在基板上形成需要的形状,需要在玻璃基板上反复进行 4-5 次薄 膜沉淀和光刻过程,掩膜版在这些过程中发挥着模具作用,而每一道工 序都需要一套不同的掩膜版。

平板显示行业呈现尺寸大型化、产品定制化等特点。平板显示面板有手 机、车载显示、公共显示和电视电器等终端应用,目前市场上流行的电 视面板尺寸有 32、43、50、55、65、75 英寸等。随着消费升级,屏幕 大尺寸化(尺寸超过 55 英寸)已成为电视的演进方向。根据 Omdia 统 计,2022 年电视面板平均尺寸为 50.6 英寸,随着 65-85 英寸面板出货量 持续增加以及 55 英寸及以下的面板出货量逐渐减少,SEMI 预计 2026 年平均电视屏幕尺寸将达到 52.2 英寸。

高代数面板的利用率和效益更高,当前国际最高水平已达到 11 代线。大尺寸屏幕的需求增加引领全球面板产线向 8+代线(G8+)和 10+代线 (G10+)迈进,8.5 代线可高效切割 32/48/55 寸电视屏幕,8.6 代线可高 效切割 50/58 寸电视屏幕,10.5 代线可高效切割 65/75 寸电视屏幕。国 外平板显示掩膜版代表厂商有福尼克斯、SDP、SKE、LG-IT,均拥有 11 代掩膜版生产线;国内厂商的主流技术路线为 8.5/8.6 代线,其中路 维光电实现技术突破,成为全球唯五、国内唯一掌握 G11 高世代线掩膜 版技术的企业。

面板材质变化推动掩膜版需求出现结构性变化。近年来智能手机屏幕材 质出现了结构性变化,2021 年 LTPS-AMOLED 材质面板在智能手机屏 幕中占比超 30%。相较于传统 TFT 面板掩膜版,AMOLED 面板掩膜版 的精确度要求更高。根据中国通信院数据,2022Q2 国内上市的手机中 屏幕分辨率超过 FHD1080p 的机型占比约为 58%,高分辨率屏幕的普及 提振了对 G6 及以下世代的小尺寸、高精度掩膜版产品的需求。

下游面板厂商积极提高 LCD/OLED 等高精度面板产能,相关掩膜版需 求有望快速释放。相较于传统低分辨率的 TFT 面板,AMOLED/LTPS/ 高分辨率 TFT 面板的 ppi 更高,对于掩膜版的精度提出了更高要求。根 据 Omdia 统计,2023 年全国 40 条中/高精度面板生产线中 G6 及以下世 代产线为 22 条。虽然近年来以智能手机为代表的消费级电子产品出货 量增速放缓,根据 IDC 数据,2021 年全球智能手机出货量为 1352 万台, 同比增长 4.5%,但是国内智能手机产量全球占比超 60%,国内显示器厂 商仍有动力持续采购新掩膜版以应对下游的新机型订单。

半导体掩膜版是光刻过程的“蓝图”,技术难度显著高于平板显示掩膜 版。半导体掩膜版作为模板电路用在芯片制造的光刻环节,激光通过掩 膜版后在晶圆所覆盖的光刻胶上实现曝光。半导体掩膜版的技术要求极高,以英特尔 14nm 制程为例,其制造过程中需要使用超 50 块 15.24*15.24cm 尺寸的掩膜版,每块掩膜版上的信息量超 6PB,而掩膜版 制造需要使用超高精度的电子束光刻机,且每块掩膜版制造耗时 5 天。 半导体掩膜版成本占半导体材料总成本的 14%。根据立鼎产业研究数据, 半导体材料成本占比前三名的材料分别为硅片、掩膜版、半导体气体, 占比约为 31%、14%、14%。

半导体掩膜版的图形尺寸、精度水平、制造技术直接决定下游产品技术 及品质。半导体掩膜版的技术更新主要体现在尺寸和精度等方面:1) 图形尺寸:以掩膜版最小图形尺寸为例,180nm 制程节点半导体产品所 对应的掩膜版最小图形尺寸约为 750nm, 28nm 制程节点产品对应约 120nm。目前境内芯片主流先进制造工艺为28nm,境外主流为7至14nm, 对应掩膜版图形尺寸为 60~120nm 的工艺区间。2)精度水平:半导体掩 膜版 IC 封装和 IC 器件上,国际最高水平均达到 CD 精度 10nm,TP 精 度 20nm,国内最高水平与国际仍有一定的差距,CD 精度为 20nm,TP 精度在 IC 封装和 IC 器件上分别为 30/50nm。

参考报告

掩膜版行业研究报告:需求复苏叠加产能扩张,掩膜版国产替代加速.pdf

掩膜版行业研究报告:需求复苏叠加产能扩张,掩膜版国产替代加速。面板周期触底,平板显示掩膜版行业进入上行通道。平板显示掩膜版是面板厂商投产新款产品前需要制备的耗材,通过复盘掩膜版和显示器面板行业的需求变化,我们发现掩膜版厂商的营收高点通常出现在显示器面板出货量底部的6-9个月之后。可解释的原因为显示器厂商在下游需求不振时往往会通过推出新产品和推进技术迭代等方式来提高销量,而生产新产品则需要提前采购掩膜版,从而提振掩膜版需求。2022年10月国内主要显示器厂商稼动率环比上升2.2pct至70.6%,同时主要面板厂的库存水位已经降至约3-3.5周,面板行业探底过程基本完成,面板厂商将恢复正常产品迭代...

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