在看《芯片简史》的时候,记得有这么一段话:光刻原理跟洗相片的原理有点相似。洗相片是把图案从底片转移到相纸上,而光刻是将图案从掩模版转移到晶圆表面。掩模版就是一种特殊的底片。作者汪波通俗地解释光刻的原理,但我却记住了掩膜版以及他的作用。今天花时间整理了下掩膜版的行业信息,也对几个掩膜版公司再做个梳理,算是PCB之外的调剂。
01-掩膜版科普
掩模版(又称光罩)工作原理是将设计好的电路图形通过光刻刻蚀等工艺绘制在掩模版上,随后将掩模版承载的电路图形通过曝光的方式转移到硅晶圆等基体材料上,从而实现集成电路的批量化生产。
半导体光刻工艺必须使用掩模版,其功能类似于传统相机的“底片”。掩模版是半导体制造工艺中最关键的材料之一,其品质直接关系到最终产品的质量与良率。
参考华金证券的研报,这个图做的也比较清晰和全面,具体如下:

光刻方式通常根据曝光方式分为接触式光刻、接近式光刻、投影式光刻三类。对于曝光面积相对较小、精度与分辨率要求极为苛刻的半导体类产品,通常使用投影式光刻方法。
然而,随着掩模版的线宽和线缝越来越小,当尺寸逐渐接近光刻机的波长时,曝光过程中就会出现严重的衍射现象,而且掩膜版图案越来越密集复杂,曝光过程中也会出现显著的干涉现象,从而导致光刻效果失真和精度下降的情况。
鉴于这些应用难题,产业界发明了光刻增强技术(RET),主要包括离轴照明(OAI),光学邻近校正(OPC),移相掩模(PSM),次分辨率辅助图(SRAF)等方法。
总结下来,OPC比较依赖软件,因为要用计算方法对掩膜版上的图形修正,PSM掩膜版需要增加一层透明薄膜,制备难度加大不少。
02-行业规模
掩膜版位于产业的上游,是下游平板显示、半导体等行业生产过程中的核心材料之一,其中半导体和平板显示是最大的应用市场,合计占比接近90%。
这一块内容,路维光电的年报论述的很好,我这里做个总结。晶圆制造产能将直接带动上游产业配套的需求,提高对掩膜版等关键材料的配套需求,同时随着先进制程向7nm及以下演进,单次曝光已难以满足分辨率要求,多重曝光技术成为主流解决方案,多重图案化技术导致对掩膜版需求倍数增长。
具体来说,大陆晶圆制造产能的持续扩大,带来了最直接的增量需求,确保了掩膜版大批量、持续性的订单来源,并且先进制程的芯片需要使用反演光刻、PSM等先进技术,使得单张掩膜版价值可达成熟制程的数倍。
CoWoS、CoWoP、FOPLP等各类新型先进封装技术催生更多掩膜版需求,掩膜版是mSAP工艺中图形转移的核心工具,这些新技术都会对封装掩膜版提出更严苛的技术要求,掩膜版市场空间有望持续扩大。
根据路维光电2025年报信息,预计2025年全球半导体掩膜版的市场规模为89.4亿美元,其中晶圆制造用掩膜版为57.88亿美元、封装用掩膜版为14亿美元,其他器件用掩膜版为17.5亿美元。
2025年国内半导体掩膜版市场规模在约为187亿元,其中晶圆制造用掩膜版预计为100亿元,封装用掩膜版预计为26亿元,其他器件用掩膜版为61亿元。
03-优势和劣势
按照阅读习惯,先看劣势吧。
渗透率比较低。在先进制程下,晶圆制造厂商会选择优先选择自行配套掩膜版厂,只有在成熟制程下才考虑外包给独立第三方,结果导致晶圆厂一般都有自己的掩膜版供应,独立第三方掩膜版厂商至今还集中在成熟制程阶段,先进制程渗透率较低。
国内市场竞争的格局。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,共占8成以上的市场规模,市场集中度较高,本土企业技术上处于追赶态势。
直写光刻技术对掩膜版的替代。目前在很多PCB的掩膜版应用上,高端的产线都在使用LDI,掩膜版在逐渐起势,PCB设备公司芯碁微装涨幅巨大,而PCB扩产背景下,掩膜版公司没有一点利好反应就是证明。
综上,掩膜版似乎不是很好的生意模式,那有什么值得期待的呢?
首先是国产替代。我把这个放在第一位,40nm-28nm国产替代空间广阔,国产化配套需求旺盛。目前本土公司还在争取更多的市场份额,这点是好事情,毕竟处于攻势,特别是日本公司,必然会有相关的炒作和实质性替代。
其次是市场空间的扩大。随着芯片制程的不断递进,必然会需要更多的掩膜版和更高价值量的掩膜版,总体市场空间是不断扩大,而且技术路线的研发,都会带给掩膜版新的催化。
最后是生意模式的改变,难度很大。我记得当年晶圆代工厂都是芯片设计公司自行配套,台积电也是从0开始,直接开辟了晶圆代工的巨大市场,干成了行业老大,那第三方掩膜版说不定也会持续加强和晶圆厂的合作,直到谁也离不开谁。
04-主要公司
目前我国境内第三方掩模版厂商暂时无法涉及28nm以下制程节点的先进制程掩模制造,仅有极少数头部晶圆厂具备相应制版技术。
第三方掩模版行业就四家核心上市公司,其他的公司我也不想找资料了,只提一下半导体掩膜版方面的进展,不构成投资建议。
路维光电:目前公司已实现150nm制程节点半导体掩膜版量产,130nm制程节点半导体掩膜版已通过客户验证并小批量量产。实现90nm及以上成套掩膜版客户端验证通过并供货,40nm和28nm单片掩膜版客户端验证通过并供货,并持续推进40nm成套掩膜版客户端送样工作。正在申请定增,拿到注册批文,但定增资金用于平板显示掩膜版。
龙图光罩:90nm产品已成功实现量。目前珠海工厂90nm PSM产品已实现量产,65nm产品已开始送样验证,并已完成40nm工艺节点的生产设备布局。正在申请定增,已经完成一轮问询回复。
冠石科技:2025年,公司实现了55nm光掩膜版交付验证及40nm光掩膜版生产线成功通线,28nm相关生产设备全部提前交付。正在申请定增,已经完成一轮问询回复。
清溢光电:在半导体芯片掩膜版行业,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小规模量产。无正在进行中的资本运作。再提一下个人的星球,不多说什么,逃哥每天会持续分享有用的信息,普通投资者有必要参考这些信息,才能在市场中立于不败之地。
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