我国半导体掩膜版行业：高端产品供给不足 国产替代空间广阔

一、行业相关定义

根据观研报告网发布的《中国‌半导体掩膜版行业发展现状分析与投资前景研究报告（2024-2031年）》显示，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。其作用是将设计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产品的质量。根据基板材料的不同，掩膜版可以分为石英掩膜版、苏打掩膜版和其他掩膜版(干版、凸版和菲林等)。

半导体掩膜版，又称光罩、光掩膜、光刻掩膜版等，是微电子制造过程中用于图形转移的关键部件。它是一种高精度的工具，用于在光刻工艺中将设计好的电路图形转移到基板或晶圆上，从而实现批量化生产。

半导体掩膜版的工艺流程主要包括CAM图档处理、光阻涂布、激光光刻、显影、蚀刻、脱膜、清洗、宏观检查、自动光学检查、精度测量、缺陷处理、贴光学膜等环节。

资料来源：公开资料整理

掩膜版的功能类似于传统相机的“底片”,在光刻机、光刻胶的配合下，将光掩膜上已设计好的图案，通过曝光和显影等工序转移到衬底的光刻胶上，进行图像复制，从而实现批量生产。

资料来源：公开资料整理

掩膜版中最重要的原材料是掩膜基板，掩膜基板作为掩膜版图形的载体，对掩膜版产品的精度和品质起到重要作用。基板衬底必须具备良好的光学透光特性、尺寸及化学稳定性、表面平整，无夹砂、气泡等微小缺陷。由于石英玻璃的化学性能稳定、光学透过率高、热膨胀系数低，近年来已成为制备掩膜版的主流原材料，被广泛应用于超大规模集成电路掩膜版制作。掩膜板的掩蔽层一般为铬(Cr,Chromium),在基材上面溅射一层铬，铬层的厚度一般为800~1000埃，在铬层上面需要涂布一层抗反射涂层。

二、行业发展现状

1、市场规模

作为半导体行业可重复使用的光刻模板，掩模版产品直接需求与半导体产品的更新迭代与产线扩充息息相关。当半导体产品持续推出新工艺、新结构、新材料等新的芯片设计或者需要产线扩充时，晶圆制造厂商需要使用新的掩模版来进行半导体的大规模生产，此时就会产生开版需求。因此，掩模版的市场需求与半导体更新换代、产线扩充直接相关。近年来受新能源汽车、光伏发电、工业自动化、物联网等下游新兴产业推动，以功率器件为代表的特色工艺半导体发展迅速，不断进行产品迭代，为半导体掩模版创造了大量的市场需求。

近年来得益于下游需求不断增长，我国半导体掩膜版行业市场规模保持快速增长态势，2019年行业市场规模为74.12亿元，2023年达到124.36亿元，2024年上半年达到71.23亿元。

资料来源：SEMI，观研天下数据中心整理

2、供应情况

供应方面，我国半导体掩膜版行业国内企业加速追赶，产能逐步释放，产量从2019年的232.19万片增长至2023年的365.14万片，2024年上半年达到209.32万片。具体如下：

资料来源：观研天下数据中心整理

3、需求情况

需求方面：近年来我国加大对半导体行业的投资，国产半导体产能不断扩张，对半导体掩膜版的需求也在不断增长，2023年我国半导体掩膜版销量为529.19万张，2024年上半年达到301.18万张。

资料来源：观研天下数据中心整理

4、行业供需平衡分析

虽然近年来我国半导体掩膜版行业发展势头良好，但是由于起步较晚，进入壁垒较高，我国在半导体掩膜版方面仍然依赖进口，国内半导体掩膜版产量尤其是高端产品无法满足国内需求。随着国内晶圆厂产能的不断扩大，对掩膜版的需求将持续上升，国产替代空间广阔。

资料来源：观研天下数据中心整理

三、行业细分市场

1、石英掩膜版

石英掩膜版是指以高纯石英玻璃为基材，具有高透过率、高平坦度、低膨胀系数等优点，通常应用于高精度掩膜版产品，主要用于平板显示制造和半导体制造等领域。

近年来石英半导体掩膜版市场需求不断增长，市场规模也随之扩大，2023年行业市场规模已经达到47.26亿元，2024年上半年达到27.21亿元。

资料来源：观研天下数据中心整理

2、苏打掩膜版

苏打掩膜版是指以苏打玻璃为基材，相比石英玻璃具有更高的膨胀系数、更低的平坦度，通常应用于中低精度掩膜版产品。相比于石英玻璃，苏打玻璃的光学透过率稍低，热膨胀系数更高，平坦度更低，通常运用于中低精度掩膜版产品，因此苏打掩膜版单价成本显著低于石英掩膜版，产品应用领域为平板显示、IC 封装、触控板、电路板。2023年苏打掩膜版行业市场规模已经达到36.06亿元，2024年上半年达到20.73亿元。

资料来源：观研天下数据中心整理

四、行业竞争格局

半导体掩模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模厂商两大类。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模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模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模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模版，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模版厂商进行采购。

在全球半导体掩模版市场，晶圆厂自行配套的掩模版工厂规模占比 65%，独立第三方掩模厂商规模占比 35%，其中独立第三方掩模版市场主要被美国 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。

资料来源：SEMI，观研天下数据中心整理

由于半导体掩模版具有较高的进入门槛，国内半导体掩模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。中芯国际光罩厂为晶圆厂自建工厂，产品供内部使用；清溢光电、路维光电产品以中大尺寸平板显示掩模版为主，半导体掩模版占比较低。

由于行业内大部分市场份额被外资企业和大型企业自建厂占据，并没有公开数据，但是考虑到全球范围内也是垄断性格局，且自建厂占据主流，国内并没有大量的专业第三方从事掩膜版企业，较高的壁垒也阻止了外部企业的渗入，行业甚至可能存在CR20≈100%的可能性，这就使得行业CR8基本上铁定高于40%，垄断性格局较为明显。（WWTQ）