半导体行业跟踪报告之十六：掩膜版国产替代空间广阔，龙头企业蓄势待发

掩膜版国产替代空间广阔，龙头企业蓄势待发 ——半导体行业跟踪报告之十六 作者： 刘凯执业证书编号：S0930517100002于文龙执业证书编号：S0930522100002黄筱茜执业证书编号：S0930524050001 2024年6月12日 证券研究报告 核心观点 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%。8.6代及以下平板显示掩膜版需求保持稳定增长，目前主流OLED显示面板厂尺寸主要集中在G6，随着各大厂商对大尺寸OLED面板产线的投资和建设，预计未来OLED掩膜版 产品也将向大尺寸靠拢。随着LTPO屏幕技术普及，掩膜版层数也随之增加。 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，半导体掩膜版是半导体材料中占比较大的市场，根据龙图光罩招股说明书，2022年我国大陆半导体掩膜版市场规模为15.56亿美元，2023年预估为17.78亿美元，同比增长14.27%。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%，独立第三方掩模厂商规模占比35%。独立第三方掩膜版市场主要被 美国和日本三家公司所控制，三者共占八成以上的市场规模，市场集中度较高。半导体掩膜版技术难度较大，我国厂商逐步突破。 清溢光电：国产掩膜版领航者，面板+半导体双翼齐飞。公司在8.6代及以下平板显示具备较强的产品技术与制造工艺能力。2023年，公司平板显示掩膜版的营收7.31亿元，同比增长25.42%。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130nm-65nm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%。公司拟在佛山市南海区投资人民币35亿元建设佛山生产基地项目。 路维光电：国产掩膜版头部企业，“以屏带芯”拥抱国产替代浪潮。公司于2019年成功建设G11掩膜版产线，成为国内第一家掌握G11高世代掩膜版生产技术的本土企业，是国内唯一一家可以全面配套不同世代面板产线（G2.5-G11）的本土掩膜版企业。公司的主要客户包括京东方、TCL华星、天马微电子、信利、上海仪电、昆山龙腾光电股份有限公司等。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。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。 请务必参阅正文之后的重要声明 投资建议：重点关注掩膜版行业公司清溢光电、路维光电。2 风险提示：下游需求不及预期风险、宏观经济不如预期风险、行业竞争加剧风险。 目录 1、掩膜版：半导体和平板显示制作的图形转移母板 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 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 4、清溢光电：国产掩膜版领航者，面板+半导体双翼齐飞 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 6、投资建议：重点关注掩膜版行业公司清溢光电、路维光电 7、风险提示 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。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。 图1：掩膜版工作原理 资料来源：清溢光电招股说明书 图2：掩膜版在半导体生产中的应用 资料来源：龙图光罩招股说明书（注册稿） 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。 表1：各类掩膜版及下游应用占比 产品类型 产品应用领域 下游应用市场占比 下游应用代表厂商 半导体掩膜版 逻辑电路制造、模拟电路制造、功率器件制造、MEMS传感器制造、IC封装等 60% 台积电、英特尔、中芯国际华虹半导体、华润微、中芯集成、士兰微、积塔半导体比亚迪半导体、立昂微、燕东微、高德红外、长电科技等 平板显示掩膜版 LCD显示屏制造、OLED显示屏制造等 28% 京东方、天马微电子、华星光电、中电熊猫、惠科等 电路 其他 板（PCB、FPC）制造、触控屏（TP）制造、光学器件制造 等 12% 蓝思科技、紫翔电子等 资料来源：龙图光罩招股说明书（注册稿），SEMI，Omdia，光大证券研究所整理 表2：各类掩膜版参数 关键参数 关键参数说明 半导体掩膜版 平板显示掩膜版 PCB掩膜版 掩膜版最小线宽 掩膜版线宽越小，制作难度越高，对应下游产品线宽越小 0.5μm 1.2μm 10μm CD精度 数值越小，说明精度越高 0.02μm 0.10μm 0.50μm CD精度均值偏差 数值越小，说明精度稳定性越高 0.02μm 0.12μm 1μm 位置精度 数值越小，掩膜版实际图形位置坐标与设计值的偏差越小，精度越高 0.02μm 0.28μm — 套刻层数 下游生产时使用的掩膜版的层数，层数越多对套刻精度要求越高 成套芯片用掩膜版包含的张数较多，通常十几张到数十张不等 成套的平板显示用掩膜版一般数量相对较少，即使是AMOLED一般也仅需十数张 通常张数为个位数 注：此处掩膜版最小线宽指掩膜版产品本身的最小线宽。由于半导体光刻时使用投影式光刻，掩膜版上曝光的图案按照4:1的比例投影至晶圆上，因此 0.5μm的掩膜版自身最小线宽对应下游半导体线宽约为130nm。显示面板、PCB在曝光时通常采用接近式光刻，掩膜版上的图案按照1:1的比例曝光。 资料来源：龙图光罩招股说明书（注册稿），光大证券研究所整理 请务必参阅正文之后的重要声明 注：半导体掩膜版市场规模统计的为独立第三方半导体掩膜版市场规模，5 不包括晶圆厂自行配套的掩膜版市场规模。 目录 1、掩膜版：半导体和平板显示制作的图形转移母板 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 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 4、清溢光电：国产掩膜版领航者，面板+半导体双翼齐飞 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 6、投资建议：重点关注掩膜版行业公司清溢光电、路维光电 7、风险提示 请务必参阅正文之后的重要声明6 随着韩国三星、LG逐步关停或出售所拥有的TFTLCD生产线，中国大陆在全球TFTLCD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TFTLCD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。UBIResearch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。 图3：全球各地区显示面板产能占比（按面积） 请务必参阅正文之后的重要声明 资料来源：Omdia，路维光电2023年年报7 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Omdia2023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。 图4：全球2022-2027年平板显示需求预测（单位：千平米）图5：全球AMOLED面板面积需求预测 图6：AMOLED面板分应用面积需求预测（单位：百 万平方米） 资料来源：Omdia 资料来源：Omdia，光大证券研究所整理资料来源：Omdia，光大证券研究所整理 请务必参阅正文之后的重要声明8 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Omdia2023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。 图7：全球2000-2028年全球各区域各世代面板制造商的产能份额趋势 请务必参阅正文之后的重要声明 资料来源：Omdia9 请务必参阅正文之后的重要声明 2023年是我国显示产业的投资大年。2023年一季度京东方宣布投资290亿建设第6代新型半导体显示器件生产线项目，着力布局VR、MiniLED等高端显示