2024年半导体行业专题报告:掩膜版国产替代空间广阔,龙头企业蓄势待发

  • 来源:光大证券
  • 发布时间:2024/06/13
  • 浏览次数:1009
  • 举报
相关深度报告REPORTS

半导体行业专题报告:掩膜版国产替代空间广阔,龙头企业蓄势待发.pdf

半导体行业专题报告:掩膜版国产替代空间广阔,龙头企业蓄势待发。掩膜版是微电子制造过程中的图形转移母版,广泛应用于半导体、平板显示、电路板、触控屏等领域。产能转移带动国产化需求,技术迭代推动产品发展。中国大陆TFTLCD已占据绝对优势,OLED在全球占比快速提升。平板显示需求扩张,OLED长期成长空间广阔。中国大陆已经成为全球面板产能最多的地区,根据Omdia2023年9月统计分析,预计2024年有24条8.5代以上高世代线,其中8.5/8.6代合计有19条,2024年中国大陆预计有23条中精度及高精度AMOLED/LTPS/a-Si。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...

1、掩膜版:半导体和平板显示制作的图形转移母板

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。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。

掩膜版:半导体和平板显示为两大主要应用领域

掩膜版广泛应用于半导体、平板显示、电路板、触控屏等领域。 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。

2、平板显示掩膜版:产能转移带动国产化需求,技术迭代推动产品发展

中国大陆 TFT LCD 已占据绝对优势,OLED 在全球占比快速提升

随着韩国三星、LG 逐步关停或出售所拥有的 TFT LCD 生产线,中国大陆在全球 TFT LCD 市场 的占比进一步提升。Omdia预测,到2027 年中国 大陆LCD产能在全球的占比(按面积)将达到 73.74%, 占据绝对领先地位。

OLED 在全球占比快速提升。在平板显示领域,韩国已逐步放弃 TFT LCD 市场,转而将焦点放在利润更为丰厚且具有独特优势的 OLED 市场,中 国面板企业在 OLED 领域奋起直追,不断缩小与韩国的差距。2023 年第四季度,京东方在折叠屏 OLED 市场实现了对三星显示的超越,占有率排 名居市场第一。UBI Research 预测,2024 年韩国 OLED 智能手机面板出货量的占有率将同比减少 4.6 个百分点,降至 53%;到 2025 年将逐渐下 降到 45.2%。中国在2023至2024年OLED智能手机面板出货量占有率预计将从 42.4%增 加到 47%,预计2025年将会攀升至 54.8%。2025 年中国 对OLED 智能手机面板占有率将超过韩国。 根据路维光电2023年年报,2024 年中国柔性 OLED 智能手机面板出货量占比有望首次超过韩国,成为 全球最大的智能手机柔性 AMOLED 生产国。由于 OLED 是电流驱动显示,对像素驱动电路要求更高,进而对掩膜版的质量和数量提出了更高的要 求,高端掩膜版需求增长。

平板显示需求扩张,OLED长期成长空间广阔

平板显示需求扩张。平板显示行业长期发展呈现像素高精度化、尺寸大型化、竞争白热化、转移加速化、产品定制化等特点。受益于电视平均尺 寸增加,大屏手机、车载显示和公共显示等需求的拉动,根据 Omdia 2023 年9月预测,2027 年全球平板显示需求超过 300 百万平方米。

OLED长期成长空间广阔。根据Omdia预测,从2021到2028年,按面积计算的全球AMOLED显示面板需求CAGR将达到11.6%。Omdia认为, AMOLED已成功进入智能手机市场,大多数智能手机品牌已经在其高端机型上采用了AMOLED面板。从面积角度,高端电视市场对OLED面板的需 求超过了智能手机市场,未来将持续增长;多个移动PC品牌也开始在其高端机型上采用AMOLED显示面板,更薄且亮度更高的显示屏能够提升移 动PC的产品品质,在推向市场时也可作为一大卖点。

中国大陆平板显示产能建设加速

中国大陆已经成为全球面板产能最多的地区。近年来我国集中建设高精度、高世代面板线为承接全球新型显示产能转移提供了良好条件,全球平 板显示产业布局向中国转移的进程明显加快。我国平板显示产业集中度进一步提高,京津唐、长三角、珠三角以及成渝鄂等四大产业聚集区开始建 设高精度、高世代面板线。根据 Omdia 2023 年 9 月预计,全球各区域面板制造商的产能份额中,在 2026 年中国大陆 6 代产能占比将达到 45%左 右, 6 代以上产能占比将达到 80%;多条 AMOLED/LTPS 生产线建设进展顺利,京东方、华星光电、天马、维信诺、和辉光电等企业在 AMOLED/LTPS 高分辨率、折叠屏、全面屏、高饱和度等新技术上加大投入,量产进程稳步推进。

平板显示掩膜版国产替代需求旺盛

根据 Omida 分析,2022 年全球光掩膜版市场约为 1,280 亿日元,2024 年预计将达到 1,309 亿日元。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%。根据前瞻产业研究院数据, 2021年我国平板显示(FPD)掩 膜版市场规模为30.24亿元,估测2022年我国平板显示(FPD)掩膜版市场规模约为35.38亿元。

显示面板趋向大尺寸,平板显示掩膜版需求增加

大尺寸屏幕的需求增加引领全球平板显示产业向8+代线和10+代线迈进。面板的世代数是按照产线所应用的玻璃基板的尺寸划分,总体来说,面 板代数越高,面板的玻璃基板尺寸越大,切割的屏幕数目越多,利用率和效益越高。近几年面板厂商积极投资与扩产大尺寸世代线,面板尺寸的增 大带动其上游材料掩膜版朝着大尺寸化的方向发展,也会带动大尺寸掩膜版的需求增长。随着面板世代数不断演进,掩膜版的世代也相应演进。

平板显示掩膜版趋向高精度,LTPO工艺所需掩膜版层数增长

高分辨率终端显示产品的渗透带动掩膜版向高精细化的方向发展。掩膜版作为平板显示制造过程的关键材料,对面板产品的精度起决定性的作用, 高分辨率产品对掩膜版的精度提出了更高的技术要求。近年来随着平板显示解析度不断提高,TFT半导体主动层材料已逐步采用LTPS/Oxide技术, 并朝着LTPO(低温多晶氧化物)等新技术演变。对于掩膜版的配套技术要求,主要体现在曝光分辨率(最小线宽线缝)、最小孔或方块、CD均匀 性以及套合精度的不断提升。

随着LTPO屏幕技术普及,掩膜版层数也随之增加。为进一步降低AMOLED屏幕的功耗,业内在LTPS背板的基础上开发出了LTPO背板显示技术。 传统LTPS背板一般需要9-13层掩膜版,结合IGZO技术后,LTPO背板工艺所需掩膜版增加至13-17层。 2023 年,LTPO OLED 屏幕出货量达 1.882 亿片,较 2022 年的 1.4273 亿片增长 31.9%。

3、半导体掩膜版:晶圆厂持续扩产,成熟制程存在巨大国产替代空间

晶圆厂产能扩张带动半导体材料市场规模增长

根据SEMI《世界晶圆厂预测报告》,2024年半导体行业的增长将由前沿逻辑和代工、包括生成式人工智能和高性能计算(HPC)在内的应用的 产能增长以及芯片终端需求的复苏推动。全球半导体每月晶圆(WPM)产能在2023年增长5.5%至2960万片后,预计2024年将增长6.4%,首次突 破每月3000万片大关(以200mm当量计算)。从2022年至2024年,全球半导体行业计划开始运营82个新的晶圆厂,其中包括2023年的11个项目 和2024年的42个项目,晶圆尺寸从300mm到100mm不等。

在政府资金和其他激励措施的推动下,预计中国将增加其在全球半导体产能中的份额。SEMI预计中国芯片制造商将在2024年开始运营18个项目, 2023年产能同比增长12%,达到每月760万片晶圆,2024年产能同比增加13%,达到每月860万片晶圆。中国台湾预计仍将是半导体产能第二大地 区,2023年产能将增长5.6%至每月540万片晶圆,2024年增长4.2%至每月570万片晶圆。该地区准备在2024年开始运营五家晶圆厂。韩国的芯片 产能排名第三,2023年为每月490万片晶圆,随着一家晶圆厂的投产,2024年增长了5.4%为每月510万片晶圆。日本预计将在2023年和2024年分 别以每月460万片和470万片的产量位居第四,随着2024年四家晶圆厂的投产,产能将增长2%。2024年,美洲将新增6家晶圆厂,芯片产能同比增 长6%,达到每月310万片晶圆。随着四家新晶圆厂的投产,欧洲和中东地区的产能预计将在2024年增长3.6%,达到每月270万片晶圆。随着四个 新晶圆厂项目的启动,东南亚准备在2024年将产能提高4%,达到每月170万片晶圆。Foundry供应商预计将成为最大的半导体设备买家,2023年 产能将增至每月930万片晶圆,2024年产能将达到创纪录的每月1020万片晶圆。

独立第三方半导体掩膜版市场中,海外公司占比较高

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模版部门提供。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》,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,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%。

独立第三方掩膜版市场主要被美国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。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、中微掩模、龙图光罩、清溢光电、路维光电、 中国台湾光罩等。

4、清溢光电:国产掩膜版领航者,面板+半导体双翼齐飞

清溢光电是国内成立最早掩膜版生产企业之一,公司深耕平板显示和半导体芯片行业的应用,产品聚焦于低温多晶硅(LTPS)、金属氧化物 (IGZO)、 有源矩阵有机发光二极体(AMOLED)、MicroLED 显示、Micro OLED 显示、半导体芯片、Chiplet 先进封装技术等领域。

受益于厂商加大新品开发力度带动掩膜版需求增长,公司订单数量提升,公司2023年实现营收9.24亿元,同比增长21%,2024Q1实现营收2.72亿 元,同比增长49%。公司2023年实现归母净利润1.34亿元,同比增长35%,2024Q1实现归母净利润0.50亿元,同比增长155%。公司2024Q1毛净 利率分别为30.68%和18.24%,同比增长7.06pct和7.62pct。

半导体掩膜版:把握国产替代机遇,制程不断突破

公司产品主要应用在 IGBT、MOSFET、碳化硅和 MEMS等半导体芯片领域,涵盖半导体集成电路凸块(IC Bumping)掩膜版、集成电路代工 (IC Foundry)掩膜版、集成电路载板(IC Substrate)掩膜版、发光二极管(LED)封装掩膜版及微机电(MEMS)掩膜版等产品。2023 年公司 半导体芯片掩膜版的营业收入为 1.44 亿元,较上年同期增长 41.04%。IC Foundry 产品中,功率器件产品的增长较快,半导体芯片掩膜版的技术 研发持续获得较快进展,产品性能达到业内先进的水平。2023 年,公司持续推进半导体芯片掩膜版产能提升,随着设备陆续投产,预期半导体芯 片掩膜版营业收入有望快速成长。

公司已实现180nm工艺节点半导体芯片掩膜版的量产,以及150nm工艺节点半导体芯片掩膜版的客户测试认证与小规模量产,正在推进 130nm65nm 的 PSM 和 OPC 工艺的掩膜版开发和 28nm 半导体芯片所需的掩膜版工艺开发规划。2023 年上半年,深圳清溢微引进的清洗设备和 AOI 投 产, 且新引入光刻机在第三季度投产,进一步提升半导体芯片掩膜版的产能。

5、路维光电:我国掩膜版头部企业,“以屏带芯”拥抱国产替代浪潮

公司自创立以来,一直致力于掩膜版的研发、生产和销售。根据基板材料的不同,公司的产品可以分为石英掩膜版、苏打掩膜版和其它。根据下 游应用行业的不同,公司的产品可分为平板显示掩膜版、半导体掩膜版、触控掩膜版和电路板掩膜版等。

平板显示掩膜版应用于薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)制造,包括 TFT-Array 制程和 CF 制程;低温多晶硅液晶显示器(LTPS-LCD)制造; 有源矩阵有机发光二极管显示器(AMOLED)制 造;扭曲/超扭曲向列型液晶显示器(TN/STN-LCD)制造;铟镓锌氧化物有机发光二极管显示器 (IGZO-OLED)制造,低温多晶硅氧化物有机发光二极管显示器(LTPO-OLED)制造等。 半导体掩膜版应用于集成电路(IC)制造、集成电路 (IC)封装、半导体器件制造(包括分 立器件、光电子器件、传感器及微机电(MEMS)等)及 LED 芯片外延片制造等。触控掩膜版用于触摸屏 的制造过程;电路板掩膜版用于 PCB 及 FPC 的制造过程。

公司2023年实现营收6.72亿元,同比增长5%,2024Q1实现营收1.77亿元,同比增长30%。公司2023年实现归母净利润1.49亿元,同比增长24%, 2024Q1实现归母净利润0.41亿元,同比增长45%。

持续发力半导体掩膜版领域,产品逐步量产

在半导体领域公司实现了 180nm 及以上制程节点半导体掩膜版量产,并积累了 150nm 制程节点及以下成熟制程半导体掩膜版制造关键核心技术, 可以满足国内先进半导 体封装和半导体器件等应用需求。公司与国内某些领先芯片公司及其配套供应商、中芯集成电路(宁波)有限公司、 通富微 电、晶方科技、华天科技等国内诸多主流厂商建立了紧密的合作关系,共同推动国内半导 体产业的发展。面对产业链上下游逐步实现进口替代的发 展机遇,公司充分利用自身的产业背景, 进一步完善和提升产业布局。

2023年公司通过产业基金路维盛德间接投资江苏路芯半导体技术有限公司130nm-28nm制程节点的半导体掩膜版产线项目,该项目预计总投资人 民币20亿元。公司的主要客户包括国内某些领先芯片公司及其配套供应商、中芯集成电路(宁波)有限公司、晶方科技、华天科技、通富微电、 三 安光电等。

报告节选:


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

相关报告
评论
  • 相关文档
  • 相关文章
  • 全部热门
  • 本年热门
  • 本季热门
  • 全部热门
  • 本年热门
  • 本季热门
  • 最新文档
  • 最新精读
分享至