2021年全球和中国光掩膜板供需现状分析,产业规模稳步增长,行业高度依赖进口「图」-不锈钢3D打印工厂

2021年全球和中国光掩膜板供需现状分析,产业规模稳步增长,行业高度依赖进口「图」-不锈钢3D打印工厂插图

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一、光掩膜板产业定义及概述

1、分类状况

根据基板材质不同,光掩模版也有不同类型,其中石英玻璃由于有高光学透过率和低热膨胀率,以及更为平整、耐磨等优点,成为应用最为主流的光掩模版基板,在半导体和TFT-LCD等领域广泛应用。同时还有苏打玻璃基板掩模版,主要用于中低精度掩模版,在STN-LCD、TN-LCD等领域有所应用;此外还有菲林掩模版等,对应用于PCB等领域。

不同材质基板掩膜板类型对比

2021年全球和中国光掩膜板供需现状分析,产业规模稳步增长,行业高度依赖进口「图」

资料来源:清溢光电招股书,华经产业研究院整理

2、技术工艺

就工艺流程而言,其上游原材料掩膜版基板是制作微细光掩膜图形的感光空白板,而厂商根据客户所需要的图形,用光刻机在掩模版基板上光刻出相应的图形,将不需要的金属层和胶层洗去,将微米级和纳米级的精细图案刻制于掩膜版基板上,即得到掩膜版产成品。

光掩膜制造工艺

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资料来源:TOPPAN官网,华经产业研究院整理

3、市场定位

光掩模属于高端半导体材料,在光刻环节,利用掩膜版上已设计好的图案,通过透光与非透光的方式进行图像复制,从而实现批量生产,其功能类似相机“底片”,占据全球晶圆制造材料的12%,根据2020年晶圆制造市场规模349亿美元测算,全球半导体光掩模市场规模在41.9亿美元左右。

2020年全球晶圆制造材料市场份额占比情况

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资料来源:SEMI,华经产业研究院整理

二、光掩模板产业链

1、光掩模板产业链

光掩模上游主要是光刻机、研磨基板相关抗蚀剂等,掩膜基板的生产完成后,进入中游光掩模版制造商,在玻璃基板基础上进行研磨、抛光、镀铬、涂胶等生产环节,需要较高的技术门槛,而后才能成为合格的电子元器件。下游主要为半导体和平板显示等,目前全球范围内半导体是主要需求结构。

光掩模板产业链简图

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资料来源:公开资料整理

2、成本结构

在光掩模制造成本中,直接材料占比达67%,而基板占直接材料的比重高达90%,因此基板占光掩模总制造成本的比例可达60.3%。遮光膜可分为乳胶遮光膜和硬质遮光膜(包括铬、硅、氧化铁),其中铬精度最高,耐用性更好,广泛应用于平板显示、IC(集成电路)、印刷线路板和精细电子元器件。

光掩模成本结构占比情况

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资料来源:公开资料整理

3、下游应用

从下游应用需求占比来看,光掩模具体应用于IC、LCD、OLED和PCB等领域,其中光掩模在IC领域需求占比最高,达60%,其次为LCD(液晶显示屏)领域,达23%。考虑到全球晶圆厂扩产大势,对半导体光掩模的需求有望将进一步增长。此外,随着半导体芯片工艺制程的技术节点不断迈进,晶圆线宽不断减小,同体积芯片所能容纳基础单元结构更多,所需要的光掩模数量也相应增加。

全球光掩模下游应用领域需求分布

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资料来源:公开资料整理

三、政策背景

全球集成电路稳步发展背景下,中国集成电路行业贸易逆差大,国产化箭在弦上。我国集成电路发展较晚,除开技术本身存在较大差距外,高端半导体材料和设备仍严重依赖进口,贸易长期处于不利地位。针对我国集成电路产业的弱势,国家出台了一系列相关政策扶持我国集成电路产业,促进集成电路产业的国产化进程,如2020年对特色工艺集成电路(包括掩膜板)生产企业免征进口关税。

近年来中国集成电路政策

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资料来源:公开资料整理

四、光掩模板市场现状

1、全球规模

就全球光掩模板市场规模而言,随着半导体产业整体需求持续扩张,全球光掩模板规模表现为稳步增长趋势,行业整体技术壁垒深厚,产业集中度高,龙头议价能力高,利润水平高,数据显示,2020年全球光掩膜版市场规模达41.88亿美元。

2012-2020年全球光掩膜版市场规模及增长率

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资料来源:SEMI,华经产业研究院整理

相关报告:华经产业研究院发布的《2022-2027年中国光掩膜版行业市场全景评估及发展战略规划报告》;

2、国内需求

2019年,中国半导体光掩模市场达到1.44亿美元,从玻璃基板的具体需求量来看,IC用光掩模玻璃基板需求从2015年的2.9万平方米增长到2020年的5.6万平方米,首次赶超FPD(平板显示)光掩模玻璃基板需求量。

2015-2020年中国光掩模玻璃基板需求量分布

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资料来源:公开资料整理

3、需求结构

基板材料包括树脂基板和玻璃基板,其中由石英玻璃制成的基板具有高纯度、反射率、低热膨胀率的特点,在使用环境上相对于其他材料对工艺生产环境的要求较低、寿命较长,主要应用于集成电路和平板显示器等领域。在光掩模玻璃基板需求量材料分布占比中,石英玻璃占比不断提升,由2015年的27%提升至2020年的42%。

2020年中国光掩模玻璃基板需求量材料结构占比

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资料来源:公开资料整理

五、光掩膜板竞争格

顶尖的晶圆制造厂商通常会使用自制的掩模版,如台积电、英特尔、三星等龙头厂商,晶圆厂自供以外,这部分市场主要为美国Photronics、日本DNP以及日本Toppan三家公司所垄断。而国内半导体掩模版行业发展较为落后,除了中芯国际等代工厂会自制掩模版外,尚无商业掩模版公司可在IC领域掩模版实现较好的突破,仅部分公司在面板领域实现较好的技术和客户突破,而半导体领域极度依赖海外进口。

2020年全球管掩膜板市场竞争格局

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注:代工厂自制除外

资料来源:公开资料整理

六、国产化逐步推进

中国光掩膜版行业仅能满足国内中低档产品市场需求。据Omdia统计,2020年全球平板显示掩膜版企业销售排行榜,清溢光电作为中国大陆唯一上榜企业,排名第五,其他为日美韩企业。近年来,国内企业通过不断的技术研发和产品升级,逐渐缩小与国际竞争对手的市场地位差距。

华经产业研究院对中国光掩膜版行业的发展现状、产业链发展格局及市场供需形势进行了具体分析,并从行业的政策环境、经济环境、社会环境及技术环境等方面分析行业面临的机遇及挑战。还重点分析了重点企业的经营现状及发展格局,并对未来几年行业的发展趋向进行了专业的预判。为企业、科研、投资机构等单位了解行业最新发展动态及竞争格局,把握行业未来发展方向提供了专业的指导和建议。更多详细内容,请关注华经产业研究院研究出版的《2022-2027年中国光掩膜版市场规模现状及投资规划建议报告》。

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