電子元器件行業(yè)海外硬科技龍頭復盤研究系列之五：復盤海外光掩膜行業(yè)龍頭發(fā)展之路給我們帶來哪些啟示

圖2017年我國新注冊光掩膜企業(yè)數(shù)量達歷史高峰，為28家 15表格目錄表掩膜版制造核心裝備大多依賴進口 9表國內(nèi)廠商在基板研磨和鍍鉻方面有待突破 10表日系設(shè)備在相關(guān)光掩膜設(shè)備占據(jù)較高市場份額 10表2022年中國大陸主要的光掩膜企業(yè)融資 15光掩膜占芯片材料總成本的13%半導體制造的光刻是指通過曝光工序，圖1：掩膜版的功能類似于傳統(tǒng)照相機的“底片”資料來源：清溢光電招股書，掩膜版是承載圖形設(shè)計和工藝技術(shù)等知識產(chǎn)權(quán)信息的載體，光掩膜約占芯片材料總成本的13%。掩膜版是下游產(chǎn)品精度和質(zhì)量的決定因素之一。從成本結(jié)構(gòu)來看，光掩膜約占芯片材料總成本的13%。圖掩膜版在半導體制造生產(chǎn)中至關(guān)重要 圖光掩膜約占芯片材料總成本的僅次于硅片學品拋光材料學品拋光材料7%光刻膠12%12%硅片電子特氣光掩膜濕化13%

13%資料來源：龍圖光罩招股書， 資料來源：騰訊網(wǎng)，SEMI，按照半導體制程來劃分，130nm以上半導體掩膜版占比為54%，28-90nm占比為33%，28nm以上占比為13%。圖半導體掩膜版產(chǎn)品示意圖 圖不同制程半導體掩膜版的市場占比28nm以上28nm以上[百分比]28-90nm33%130nm以上54%資料來源：SEMI，冠石科技公司公告， 資料來源：SEMI，冠石科技公司公告，掩膜版產(chǎn)業(yè)的上干版、液體凸版和凸版；根據(jù)組成成分的不同，可分為樹脂/玻璃基板掩膜版、乳膠/硬質(zhì)遮光膜掩膜版等。下游主要涉及半導體及相關(guān)產(chǎn)業(yè)市場，具體包括IC制造、IC封裝測試、半導體器件等。圖6：掩膜版產(chǎn)業(yè)鏈梳理資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，據(jù)SEMI數(shù)據(jù)顯示，2018-2022年，全球半導體掩膜版市場規(guī)模由40.41億美元增長至49億美元，復合年均增長率達4.9%，預計2023年半導體掩膜版市場規(guī)模將繼續(xù)增長至50.98億美元。圖7：預計2023年半導體掩膜版市場規(guī)模將繼續(xù)增長至50.98億美元資料來源：中商產(chǎn)業(yè)研究院，SEMI，（captive和獨立第三方掩膜版生根據(jù)65%DNP和掌握，市場集中度較高。晶圓制造廠先進制程（45nm以下）所用的掩膜版大部分由自己的專業(yè)工廠生產(chǎn)，但對于45nm以上等比較成熟的制程所用的標準化程度更高的掩膜版，晶圓廠出于成本的考慮，更傾向于向獨立第三方掩膜版廠商進行采購。2%2%DNP8%Photronics10%Toppan 晶圓廠11% 廠65%圖2%2%DNP8%Photronics10%Toppan 晶圓廠11% 廠65%罩2%

市場份額其他

HOYA罩6%

市場份額6% 6%6% 6%Toppan31%Photronics28%資料來源：SEMI，龍圖光罩招股書， 資料來源：SEMI，龍圖光罩招股書，求明顯增加，但高端光掩膜版國產(chǎn)化率僅為。350-130nm100-50nm為主，我國中高端半導體光掩膜版產(chǎn)品主要仍依賴于進口，國產(chǎn)化率較低。根據(jù)中國電子協(xié)會數(shù)據(jù)統(tǒng)計，目前中國半導體光掩膜版的國產(chǎn)化率約為10%，90%仍需要進口，而高端光掩膜版國產(chǎn)化率僅為3%。技術(shù)不斷迭代，上游材料與設(shè)備被國外廠商壟斷獨立第三方半導體掩模版廠商既需要快速理解并轉(zhuǎn)換上游芯片設(shè)計要求，又要充分了解下游晶圓制造工藝需求，需要有較強的上下游匹配能力。第三方光掩膜廠商根據(jù)上游芯片設(shè)計公司（Fabless）提供的設(shè)計版圖，及下游晶圓制造廠商（Foundry和IDM）提供的制作工藝要求，設(shè)計并制作出同時滿足芯片設(shè)計公司和晶圓制造廠要求的、用于晶圓加工的半導體掩模版。第三方半導體掩模版廠商當前國內(nèi)芯片設(shè)計公司使用的EDA軟件多樣，各家公司設(shè)計圖檔缺乏統(tǒng)一標準，存在大量非標準化設(shè)計；下游光刻機臺二手設(shè)備流通普遍，型號眾多，不同光刻機的對位要求、工藝要求不同，相應(yīng)信息不全。因此，獨立第三方半導體掩模版廠商需要有較強的上下游匹配能力。圖10：獨立半導體掩膜版廠商上下游技術(shù)迭代快，對于頭部廠商提出了較高要求資料來源：龍圖光罩招股書，另外，掩膜版廠商對于光學鄰近效應(yīng)修正（OPC）和相移掩模版（PhaseShiftMask,PSM）等技術(shù)提出了較高要求。為了提高光刻環(huán)節(jié)曝光圖形的CD精度，光掩模廠商必須要對掩模圖案進行光學鄰近效應(yīng)修正。由于光的衍射造成的圖像失真及OPC效果對比情況如下圖所示：圖11：半導體掩膜版的OPC效果資料來源：龍圖光罩招股書，當半導體的最小線寬小于130nm后，傳統(tǒng)的二元掩模版（BinaryMask）會由于光的干涉現(xiàn)象而無法對晶ShiftMaskCD精度水平。圖12：PSM半導體掩膜版消除干涉現(xiàn)象效果圖資料來源：龍圖光罩招股書，隨著半導體制程能力的不斷提升，晶圓表面需要光刻的圖案由傳統(tǒng)的二維電路圖像發(fā)展成含有多層結(jié)構(gòu)的三維電路圖像，這也導致半導體掩模版的層數(shù)不斷增加，對掩模版的套刻精度也提出了更高的要求。圖13：半導體掩模版的套刻層數(shù)越來越多，位置/套刻精度控制難度越來越大資料來源：龍圖光罩招股書，中國半導體掩膜版的產(chǎn)“卡脖子”修復機和貼膜機等都依賴進口，嚴重制約中國半導體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。被德國蔡司和Lasertec等廠商所壟斷。目前激光直寫的主要供應(yīng)商為美國應(yīng)用材料和瑞典邁康尼(JEOL)NuFlareKLAV掩膜版制造工藝 主要工藝流程 掩膜版制造工藝 主要工藝流程 主要設(shè)備廠商涂膠 TEL，AMAT等烘烤 SUSS刻蝕 AMAT等激光直寫：AMAT，Mycronic前道 光罩寫入

電子束直寫：Nuflare，IMS，JEOL關(guān)鍵尺寸(CD)量測 Holon，Advantest位置精度（OVL）量測 KLA，Zeiss清洗 SUSS缺陷檢測 KLA，Nuflare，Lasertec后道 缺陷修復 Hitachi，VTechnology，高端電子束修復僅有德國蔡驗證設(shè)備 Zeiss資料來源：半導體行業(yè)觀察，公司官網(wǎng)，膜基板的質(zhì)量，對掩膜版產(chǎn)品最終品質(zhì)具有重大影響。部分企業(yè)已經(jīng)具備研磨、拋光、鍍鉻、光阻涂布等掩膜版全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)能力。原材料技 日本韓國原材料技 日本韓國日本韓國日本日本清溢光路維術(shù) LG-ITDNPPKLToppanSKE電光電基板研磨/ √√××××××鍍鉻 √√××××××光阻涂布 √√√√√√√√拋光資料來源：路維光電招股書、為什么日本企業(yè)占據(jù)較高的光掩膜市場份額？CD以上。設(shè)備方面占有較高的市場份額。相關(guān)光掩膜設(shè)備 主要設(shè)相關(guān)光掩膜設(shè)備 主要設(shè)備廠商曝光設(shè)備 ASML市場份額近100光掩膜缺陷檢測設(shè)備 Lasertec市場份額近100光罩檢測設(shè)備 Lasertec公司、美國KLA光掩模坯(maskblanks)缺陷檢測設(shè)備

Lasertec市場份額近100涂覆顯影設(shè)備 東京電子市場份額近100資料來源：CINNO，雅虎，在EUV光掩膜的缺陷檢驗設(shè)備中，Lasertec公司占據(jù)全球市場約100%的份額。日系廠商Lasertec使用與13.5nm100%的份額。圖14：Lasertec公司產(chǎn)品覆蓋光掩?；鍣z測、光掩模檢測，特別是EUV光掩模檢測全球領(lǐng)先資料來源：Lasertec公司官網(wǎng)，全球晶圓產(chǎn)能向亞太地區(qū)轉(zhuǎn)移和先進制程晶圓制造設(shè)備市場快速增長為公司的發(fā)展提供了有利條Lasertec先進制程晶圓制造設(shè)備20233nm檢測設(shè)備市場預計也將快速增長。圖晶圓制造設(shè)備市場占比較高的主要是亞太地區(qū) 圖未來3nm先進制程晶圓制造設(shè)備市場快速增長120 120東南亞北美日本中國臺灣東南亞北美日本中國臺灣中國歐洲&中東-10nm-46nm-7nm-20nm-5nm-16nm-3nm晶圓制造設(shè)備市場（十億美元）晶圓制造設(shè)備市場（十億美元）0

0資料來源：Lasertec公司官網(wǎng)， 資料來源：Lasertec公司官網(wǎng)，通過壟斷EUV檢測市場，Lasertec公司近年來業(yè)績快速增長，享受行業(yè)發(fā)展紅利，并不斷進行搶占市場份額。2019-2022年Lasertec公司5年年復合增速為60.37%，同時公司持續(xù)加大投入，2022年Lasertec公司CAPEX為231.41億日元。圖17：Lasertec公司近5年年復合增速為60.37% 圖18：2022年Lasertec公司為231.41億日元0

2018

收入（百萬日）

80%70%60%50%40%30%20%10%0%

0

2018

CAPEX(百萬日元) 2019

500%400%300%100%0%-100%資料來源：Lasertec公司官網(wǎng)， 資料來源：Lasertec公司官網(wǎng)，的光掩膜市場份額。Lasertec公司進行分析，可以看出光掩膜的產(chǎn)業(yè)升級與技術(shù)突破需要上游設(shè)備支持，特別是光檢測設(shè)備的進步。因此半導體掩膜版的突破跟光檢測設(shè)備密切相關(guān)，而日系廠商在設(shè)備某些特定細分領(lǐng)域取得壟斷地位，以及上游材料的先發(fā)優(yōu)勢，使得日本企業(yè)占據(jù)較高的光掩膜市場份額。復盤海外龍頭的成長之路，帶給我們什么啟示？公司在19002005oppanhotoasksBM公司簽訂共同開發(fā)尖端光掩模的合同。圖19：Toppan公司光掩膜業(yè)務(wù)發(fā)展歷程資料來源：Toppan公司官網(wǎng)，21ic，Toppan公司是唯一具有全球生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)的光掩膜版制造商，生產(chǎn)基地遍布亞洲、北美和歐洲，另外還有其他備選生產(chǎn)基地，并在高端掩膜版領(lǐng)域與客戶建立較好的關(guān)系。圖20：Toppan公司生產(chǎn)基地遍布全球，獨立光掩模市場份額明顯提升資料來源：Toppan公司官網(wǎng)，Toppan公司抓住了先進工藝的技術(shù)機遇，在EUV領(lǐng)域推動EUV掩膜版大規(guī)模量產(chǎn)。受益于摩爾定律和EUV掩膜版大規(guī)模量產(chǎn)。圖21：受益于摩爾定律和EUV光刻機迭代升級，Toppan公司技術(shù)路徑將不斷演進資料來源：Toppan公司官網(wǎng)，通過復盤海外龍頭的成長之路，希望對于國內(nèi)半導體光掩膜行業(yè)有一定借鑒作用，我們分析認為：光掩膜廠商需要依靠大客戶實現(xiàn)以上光掩模以及先進制程產(chǎn)品（7nm及以下高市場份額。掩膜版自主研發(fā)需求迫切，我國大陸光掩膜廠商營收規(guī)模與福尼克斯等海外龍頭廠商仍有較大差距。預計到2028360億元。我國大陸光掩膜廠商營收規(guī)模與福尼克斯等海外龍頭廠商仍有較大差距，20222022收入為7.62億元。圖預計2028年我國掩膜版行業(yè)市場規(guī)模將達到360億元 圖我國光掩膜廠商營收與海外龍頭廠商仍有較大差距0

中國掩膜版行業(yè)市場前景預測（億元）YOY2023E2024E2025E2026E2027E2028E

0.250.20.150.10.050

收入（百萬元）收入（百萬元）0

福尼克斯 路維光電 清溢光電 龍圖光罩2018 2019 2020 2021 2022資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院， 資料來源：同花順，根據(jù)中國掩膜版行業(yè)企業(yè)發(fā)展來看，二梯隊企業(yè)主要包括華虹半導體、華潤微等。臺灣光罩、清溢光電和路維光電以其強大的市場競爭力及戰(zhàn)略執(zhí)行力占據(jù)了掩膜版市場的領(lǐng)導者象限；挑戰(zhàn)者象限則分布了華潤微、中芯國際、華虹半導體等眾多公司；追隨者象限則包括仕元光電、中微掩模等。圖我國掩膜版企業(yè)主要分為三個梯隊 圖中國掩膜版行業(yè)企業(yè)戰(zhàn)略集群狀況資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院， 資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，年新注冊企業(yè)數(shù)量創(chuàng)歷史高峰，為家。202313日，中國掩2017家。2021年，我國掩膜版行業(yè)新注冊企業(yè)數(shù)量為8家。2022年，我國掩膜版行業(yè)新注冊企業(yè)數(shù)量1家。圖26：2017年我國新注冊光掩膜企業(yè)數(shù)量達歷史高峰，為28家我國掩膜版行業(yè)新注冊企業(yè)數(shù)量50資料來源：前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，企查貓，C掩膜行業(yè)壁壘有望提升。表4：2022年中國大陸主要的光掩膜企業(yè)融資時間公司投資輪次融資金額投資機構(gòu)2022/12/13龍圖光罩戰(zhàn)略投資/士蘭創(chuàng)投（士蘭控股、華虹虹芯等2022/12/5威邁芯材戰(zhàn)略投資1億人民幣超越摩爾基金等2022/11/8埃芯半導體A輪/深創(chuàng)投2022/10/28迪視泰光電天使輪/江寧經(jīng)開高新創(chuàng)投2022/8/2國科天驥A輪1億人民幣中信建投資本（領(lǐng)投）2022/7/14宇微光學A輪數(shù)千萬人民幣致道資本、光谷烽火創(chuàng)投等2022/6/1強一半導體D輪數(shù)億人民幣國發(fā)創(chuàng)投、海達投資、君桐資本等2022/4/24浚漪科技C輪/深圳高新投2022/3/23容微精密電子A輪數(shù)千萬人民幣華強資本、安芯投資資料來源：IT桔子，前瞻產(chǎn)業(yè)研究院，投資建議受益于先進制程演進與自主研發(fā)雙輪驅(qū)動，光掩膜行業(yè)有望迎來黃金發(fā)展期，建議以核心競爭力和未來布局卡位為抓手精選個股，受益標的：路維光電、清溢光電。風險提示下游需求不及預期、技術(shù)迭代風險、客戶拓展不及預期、中美貿(mào)易摩擦加劇。相關(guān)報告匯總報告類型標題日期行業(yè)深度報告電子行業(yè)2023年中期投資策略：從模式創(chuàng)新到技術(shù)創(chuàng)新，擁抱硬件創(chuàng)新浪潮2023-07-03行業(yè)深度報告導電膠行業(yè)：封測材料替代進行時，看好導電膠領(lǐng)域2023-05-26行業(yè)普通報告eMaginOLED行業(yè)發(fā)展2023-05-22行業(yè)深度報告海外硬科技龍頭復盤研究系列之四：論國產(chǎn)半導體量測設(shè)備行業(yè)發(fā)展之天時地利人和2023-05-17行業(yè)普通報告電子元器件行業(yè)：HBM芯片量價齊升，看好存儲芯