光掩模及空白掩模行业研究：集成电路制造的光刻蓝本

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报告在线阅读：20250903【MKList.com】光掩模及空白掩模行业研究：集成电路制造的光刻蓝本 | 四海读报

光掩模及空白掩模行业研究总结

1. 一段话总结

本报告为华源证券2025年9月发布的电子行业专题报告，投资评级为看好（维持） ，聚焦光掩模及空白掩模行业。光掩模作为集成电路制造的光刻蓝本，是连接IC设计与制造的关键工具，2023年全球市场规模达95.28亿美元，按基板材质分为石英（高纯度、高稳定性，用于先进制程）和苏打（成本低，用于中低端需求）两类；空白掩模是光掩模之核，2023年全球半导体空白掩模市场规模约18.4亿美元，2024年预计达20.1亿美元，但当前市场由日韩企业垄断（如HOYA占全球超50%份额），国产化率低。报告还介绍了龙图光罩、清溢光电等产业主要公司，并提示下游稼动率不及预期、技术迭代、行业竞争加剧及地缘政治四大风险。

2. 思维导图（mindmap）

3. 详细总结

一、报告基础信息

二、光掩模：集成电路制造的光刻蓝本

1. 核心定义与工作原理

• 定义：光掩模（又称掩膜版、光罩）是液晶显示器、半导体等制造过程中的图形“底片”转移用高精密工具，是连接IC设计与制造的关键图形蓝本，具有资本密集、技术密集特点，决定下游产品精度和质量。
• 结构：由不透明的遮光薄膜在透明基板上形成掩膜图形结构，其中掩膜基板分为苏打掩膜基板和石英掩膜基板。
• 工作原理：通过曝光光源照射光掩模，将掩膜图形转移至涂有光阻的玻璃基板，再经显影、蚀刻、去光阻等步骤，完成图形转移，后续可镀下一层膜重复流程。

2. 下游应用领域分类

光掩模广泛应用于平板显示、触控、半导体、电路板四大领域，具体产品如下表：

3. 制造技术难点：多环节协同的高精度体系

光掩模制造核心环节包括CAM设计→光刻→缺陷检测修复，各环节技术难点如下表：

4. 市场规模与产品对比

• 市场规模：2023年全球半导体材料市场规模达794亿美元，光掩模是半导体材料中占比第三大的产品（占比12% ），2023年全球光掩模市场规模达95.28亿美元。

• 产品对比：

  • 按基板材质：石英掩模版vs苏打掩模版，核心差异如下表：

• 按应用领域：半导体、平板显示、PCB掩模版关键参数差异如下表：

三、空白掩模：光掩模之核

1. 核心定义与结构

• 定义：空白掩模是制造光罩的核心原材料，需满足高纯度、低缺陷等严苛要求，其质量直接影响芯片制造的精度和质量。
• 结构：底部为玻璃基板（通常为高纯度石英材质），表面镀金属遮光层（如铬或钼硅材料），最上方涂覆100-300nm 不等的光刻胶。
• 制造流程：初检→粗磨→粗抛→高抛→掩模版清洗→石英基板性能检测→掩模版镀Cr处理→掩模基板性能检测→PR涂覆→包装。

2. 产品分类与技术演进

• 产品分类：

  • 按基板材质：石英、苏打、凸版、菲林（石英基板因高平整度和耐磨性，为高精度掩模版核心选择）。
  • 按功能结构：二元掩模基板（传统类型，用于大线宽器件）、相移掩模基板（解决小线宽干涉问题，提升CD精度）、EUV掩模基板（适配13.5nm极短波长，成本高达数万美元/片，未来潜力大）。

• 技术演进：随制程节点微缩，空白掩模技术持续迭代，具体如下表：

3. 技术难点

空白掩模制造需突破三大核心技术难点：

1. 掩模基板的平整度：基板表面粗糙度需达纳米级，确保光刻图案精确性。
2. 掩模基板表面沉积材料性能与厚度：20nm节点以下需使用薄掩模，减薄的吸收层需保持所需吸收率和相移。
3. 掩模基板的缺陷检测：基板缺陷分为透明、圆形、米粒状、断裂或针孔形四类，缺陷会直接导致芯片良率降低，且EUV掩模的多层膜缺陷对成像影响更大。

4. 市场规模与竞争格局

• 市场规模：

  • 2023年全球半导体空白掩模市场规模约18.4亿美元。
  • 2024年预计达20.1亿美元。
  • 2032年预计突破40.2亿美元，2019-2032年复合增长率（CAGR）预计达9.07%（驱动因素：高性能计算需求增加、先进封装技术应用拓宽，汽车、消费电子等领域对先进IC需求增长）。

• 竞争格局：日韩企业高度垄断，国产化率低：

  • 2023财年，HOYA公司占据全球光学和EUV空白掩模市场超50% 份额。
  • 国内市场：i-line与KrF光刻光罩基板中，HOYA占比超50%；ArF光刻光罩基板几乎全部来自HOYA与信越；EUV光罩基板尚处禁运状态，无法进入国内。
  • 技术代差：国际大厂已发展PSM、OMOG等先进技术，国产仍以传统铬板为主，关键材料（高纯度石英、特种光刻胶）和设备（镀膜、检测设备）依赖日本供应链。

四、产业主要公司

1. 龙图光罩

• 定位：国内少数具备先进光掩模独立设计与制造能力的第三方专业厂商，产品覆盖半导体、显示、电路板掩模版。

• 业绩表现：

  • 营收：2020年0.53亿元→2024年2.47亿元，2020-2024年CAGR达46.93% 。
  • 归母净利润：2024年0.92亿元，同比增长9.84% ，盈利能力稳健。

• 营收结构：2024年石英掩模版营收超2亿元，占总营收比例超80% ，成为核心增长引擎。

2. 清溢光电

• 定位：国内成立最早、规模最大的光掩模生产企业之一，产品包括石英、苏打掩膜版，应用于平板显示、半导体、触控等行业。

• 业绩表现：

  • 营收：2024年11.12亿元，同比增长20.35%（驱动因素：产能放量、新品开发带动订单增长）。
  • 归母净利润：2024年1.72亿元，同比增长28.49% ；2024年整体毛利率较2023年增长2.03个百分点（受益于营收规模放量和业务结构优化）。

• 营收结构：2024年石英掩模版营收10.2亿元，同比增长20.43% ，为主要营收来源。

五、风险提示

1. 下游稼动率不及预期风险：掩模版是集成电路制造关键环节，若下游稼动率下降，掩模版需求可能下滑。
2. 技术迭代风险：随集成电路制程发展，掩模版技术持续迭代，新技术推出可能影响现有厂商发展。
3. 行业竞争加剧风险：若更多制造商进入市场，可能挤压现有厂商收入增速及毛利率。
4. 地缘政治风险：空白掩模主要制造商为日韩厂商，若其限制对华销售，可能导致国内掩模版市场震荡。

4. 关键问题

问题1：光掩模与空白掩模的核心关系是什么？两者在集成电路制造中分别承担什么角色？

答案：光掩模与空白掩模是“成品与核心原材料”的关系，空白掩模是制造光掩模的关键基础材料，光掩模需通过空白掩模经曝光、显影、刻蚀、去胶等流程制成。

• 光掩模的角色：作为集成电路制造的光刻蓝本，是连接IC设计与制造的关键图形转移工具，直接决定下游电子元器件（如半导体芯片、显示面板）的精度和质量，广泛嵌入芯片制造等产业核心工艺流程。
• 空白掩模的角色：是光掩模的“核心内核”，其质量（如平整度、缺陷率、材料性能）直接影响光掩模的精度，进而决定芯片制造的良率，需满足高纯度、低缺陷、高平整度等严苛要求，尤其在先进制程中（如32nm及以下），空白掩模技术迭代对光掩模性能起决定性作用。

问题2：全球空白掩模市场竞争格局有何特点？国内企业面临的主要挑战是什么？

答案：全球空白掩模市场呈现“日韩高度垄断”的特点，国内企业国产化替代任重道远。

• 竞争格局特点：1. 市场集中度极高，2023财年HOYA公司占据全球光学和EUV空白掩模市场超50% 份额；2. 技术与供应链垄断，国际大厂（如HOYA、信越）掌控高纯度合成石英基板、特种光刻胶等关键材料，以及镀膜设备（ULVAC的PVD设备）、检测技术（Lasertec的无图形检测）；3. 先进技术垄断，国际大厂已量产PSM、OMOG等先进空白掩模，而EUV空白掩模对国内仍处禁运状态。
• 国内企业主要挑战：1. 技术代差，国产空白掩模仍以传统铬板为主，先进技术（PSM、OMOG）突破不足；2. 关键材料与设备依赖进口，高纯度石英、特种光刻胶等无法自主供应，设备受制于海外；3. 缺陷率与平整度控制能力不足，难以满足先进制程（如28nm及以下）对空白掩模的严苛要求。

问题3：2023-2032年全球半导体空白掩模市场规模增长趋势如何？驱动这一趋势的核心因素有哪些？

答案：2023-2032年全球半导体空白掩模市场规模将持续高速增长，呈现“稳步攀升”态势。

• 规模增长趋势：2023年市场规模约18.4亿美元，2024年预计达20.1亿美元，2032年预计突破40.2亿美元，2019-2032年复合增长率（CAGR）预计达9.07% ，整体增速显著高于半导体行业平均水平。
• 核心驱动因素：1. 下游需求增长，高性能计算（HPC）、人工智能（AI）领域对先进IC需求激增，汽车电子（智能化、电动化）、消费电子（高端化）等领域持续扩容，带动光掩模需求，进而拉动空白掩模需求；2. 制程技术迭代，集成电路制程向7nm及以下节点推进，对高精度空白掩模（如OMOG、EUV掩模）需求增加，且先进制程空白掩模单价更高，推动市场规模增长；3. 先进封装技术应用拓宽，先进封装（如CoWoS、SiP）需更多高精度掩模支持，进一步打开空白掩模市场空间。