掩膜版:光刻工藝“底片”，國產(chǎn)替代步伐加快

時間：2022-03-02作者：北京華諾恒宇光能科技有限公司瀏覽：371

掩膜版（Photo ** sk）又稱光罩、光掩膜、光刻掩膜版、掩模版等，是微電子制造過程中的圖形轉(zhuǎn)移工具或母版，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。掩膜版用于下游電子元器件制造業(yè)批量生產(chǎn)，是下 ** 工業(yè)生產(chǎn)過程連接的關(guān)鍵部分是決定下游產(chǎn)品精度和質(zhì)量的因素之一。

掩膜版的功能類似于傳統(tǒng)相機的底片。其工作原理如下：根據(jù)客戶需要的圖形，掩膜制造商通過光刻制工藝在掩膜基板上刻制微米級和納米級的精細圖案。掩膜版的原材料掩膜基板是制作微光掩膜圖形的感光空白板，然后清洗不必要的金屬層和膠層，即獲得掩膜版的成品。** 工業(yè)生產(chǎn)線的作用主要體現(xiàn)在掩膜版上設(shè)計的圖案，圖像(路圖)通過透光和非透光進行 ** 實現(xiàn)批量生產(chǎn)。

掩模版主要由基板和遮光膜組成?；宸譃闃渲搴筒ＡЩ?。玻璃基板主要包括石英基板和蘇打基板。根據(jù)遮光膜的不同類型，可分為硬遮光膜和乳膠。根據(jù)用途，光掩?？煞譃樗念悾恒t版(chrome)、干版、液體凸版和菲林。鉻版精度較高，耐久性較好，廣泛應(yīng)用于平板顯示，IC、印刷電路板和精細電子元器件行業(yè)；干版、液體凸版和菲林主要用于中低精度LCD行業(yè)、PCB及IC載板等行業(yè)。

上游光掩膜主要包括圖形設(shè)計、光掩膜設(shè)備和材料行業(yè)，主要供應(yīng)商包括日本東曹、日本信越化工、日本尼康和菲利華；中游是掩膜制造業(yè)，主要企業(yè)包括日本HOYA，日本DNP，韓國LG-IT、日本SKE下游主要包括IC制造、IC包裝、平面顯示、印刷電路板等行業(yè)廣泛應(yīng)用于消費電子、家電、汽車等電子產(chǎn)品領(lǐng)域。主要客戶為英特爾、三星、臺積電、京東方、華興光電等。

1 下游應(yīng)用行業(yè)：

下游產(chǎn)業(yè)發(fā)展*，

加快進口掩膜版替代過程

在下游應(yīng)用掩膜版中，IC較高比例為60%%，其次是LCD掩膜版占23%，其次是OLED、PCB等應(yīng)用領(lǐng)域。

(1)下游電子元器件發(fā)展*，推動掩膜版市場需求上升

隨著電子信息技術(shù)的快速發(fā)展，5G技術(shù)和人工智能推動下游終端電子產(chǎn)品較新速度越來越快，平板電視、筆記本電腦、數(shù)碼相機、智能手機等消費電子產(chǎn)品銷售持續(xù)增長，為平板電腦顯示、半導(dǎo)體芯片、觸摸、電路板等電子元器件相關(guān)行業(yè)帶來巨大的市場空間，間接推動了掩模行業(yè)的發(fā)展。同時，為了滿足其下游產(chǎn)品的多功能、小型化、便攜性等需求，電子元器件制造商不斷增加技術(shù)投資，開發(fā)新材料、新技術(shù)和新產(chǎn)品，也為掩模行業(yè)的發(fā)展帶來了更多的市場需求。

以平板電腦顯示市場為例，**平板電腦顯示行業(yè)保持穩(wěn)定增長，業(yè)務(wù)發(fā)展具有規(guī)模大、競爭激烈、轉(zhuǎn)移加速、產(chǎn)品定制等特點，受益于電視平均規(guī)模的增加、大屏幕手機、車載顯示和公共顯示需求，根據(jù)IHS預(yù)測，2016年-2025年**新型顯示面板需求面積CAGR到2025年，預(yù)計將達到4%.66億平方米。

根據(jù)IHS統(tǒng)計，2019年至2021 年，我國已規(guī)劃投產(chǎn)的TFT-LCD生產(chǎn)線23 ，其中高世代線15條，占65%.22%；2019年至2023年，中國計劃投產(chǎn)AMOLED21條生產(chǎn)線，其中LTPS17條線占80%.95%。中國平板顯示行業(yè)對掩膜產(chǎn)品的需求將繼續(xù)增長，尤其是高世代和高精度掩膜產(chǎn)品。IHS據(jù)統(tǒng)計，中國大陸平板顯示行業(yè)對掩膜版的需求占**比例，從2011年的5%上升到2017年的32%。未來，隨著相關(guān)產(chǎn)業(yè)向中國的進一步轉(zhuǎn)移，國內(nèi)平板顯示行業(yè)對掩膜版的需求將繼續(xù)上升。預(yù)計到2021年，中國大陸平板顯示行業(yè)對掩膜版的需求將達到**56%。

(2)下游產(chǎn)業(yè)陸續(xù)向國內(nèi)轉(zhuǎn)移，掩膜版進口替代步伐加快

下游產(chǎn)業(yè)向中國轉(zhuǎn)移。從區(qū)域分布來看，根據(jù)WSTS據(jù)統(tǒng)計，亞太市場規(guī)模占**市場的比例不斷增加，亞太和日本市場約占**半導(dǎo)體市場的70%。2017年，**半導(dǎo)體市場規(guī)模為4122.同比增長21億美元.6%，2018年**半導(dǎo)體市場保持增長勢頭，市場規(guī)模達到4779.同比增長150億美元.90%；從芯片銷售來看，根據(jù)WSTS根據(jù)公布的數(shù)據(jù)，2016年中國半導(dǎo)體消費量為1075億美元，占世界總消費量的32%，已成為世界上較大的半導(dǎo)體消費市場。隨著國內(nèi)制造業(yè)的快速發(fā)展，以及國內(nèi)巨大的消費市場和勞動力人口優(yōu)勢，**掩膜版下游應(yīng)用的主要市場將加快向中國轉(zhuǎn)移，世界市場份額將繼續(xù)集中在中國。

2 掩膜行業(yè)：

市場規(guī)模持續(xù)增長，

行業(yè)集中度高

(1)**掩膜版市場規(guī)模持續(xù)增長

**掩膜版市場規(guī)模保持增長，我國長期依賴進口。**半導(dǎo)體用光掩膜版市場持續(xù)增長，2019年**半導(dǎo)體光掩膜版市場規(guī)模為41億美元，雖然相較2018年略有下滑，但整體仍呈現(xiàn)持續(xù)增長的態(tài)勢。我國掩膜版需求不斷增長，2016年國內(nèi)市場規(guī)模達到59.5億元。

但由于國內(nèi)掩膜版行業(yè)發(fā)展落后，供應(yīng)沒有及時跟進，國內(nèi)掩膜版供需缺口逐年擴大。2011年，我國對掩膜版的需求由5個變化.2016年7009萬平方米.98萬平方米的產(chǎn)量為0.87萬平方米增加到187萬平方米.供應(yīng)缺口為69萬平方米，49萬平方米.22萬平方米擴平方米.29萬平方米。

根據(jù)平板顯示領(lǐng)域IHS數(shù)據(jù)顯示，2018年**平板顯示屏需求58億元，其中中中國大陸平板顯示屏需求23億元，占**市場需求的40%。隨著中國大陸面板制造商對新平板顯示線的持續(xù)投資，預(yù)計2020年中國平板顯示產(chǎn)能的**份額將達到52%，中國大陸平板顯示屏市場規(guī)模將呈現(xiàn)持續(xù)快速增長的趨勢。

(2)產(chǎn)業(yè)發(fā)展三大趨勢:高精度、大尺寸、全產(chǎn)業(yè)鏈

掩膜行業(yè)的發(fā)展主要受下游平板顯示行業(yè)、半導(dǎo)體芯片行業(yè)、觸摸行業(yè)和電路板行業(yè)的影響，以及下游終端行業(yè)的主流消費電子、筆記本電腦、車載電子、網(wǎng)絡(luò)通信、家用電器LED照明、物聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療電子等產(chǎn)品的發(fā)展趨勢密切相關(guān)，未來幾年掩膜版將向較高精度、較大尺寸、較全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。

掩膜產(chǎn)品的精度趨于精細化。隨著消費者對顯示產(chǎn)品要求的逐步提高，手機、平板電腦等移動終端向較高的清晰度、較飽和、較輕的發(fā)展。IHS預(yù)測未來顯示屏的顯示精度將從450開始PPI(每英寸像素)逐漸提高到650PPI以上，半導(dǎo)體層、光刻分辨率、較小過孔顯示在平板上CD均勻性、組合精度、缺陷尺寸和清潔度都提出了較高的技術(shù)要求。在半導(dǎo)體方面，國內(nèi)主流**制造技術(shù)為28nm海外主流技術(shù)為14nm，三星已量產(chǎn)10nm預(yù)計2019年在2019年實現(xiàn)7nm工藝量產(chǎn)，臺積電量產(chǎn)7nm未來集成電路的制造工藝將進一步細化，朝5nm-3nm隨著工藝的發(fā)展，對配套的掩膜版和半導(dǎo)體芯片封裝的掩膜版提出了較高的要求，線縫精度也越來越高。因此，未來掩膜版產(chǎn)品的精度將越來越精細。

掩膜產(chǎn)品的尺寸趨于大規(guī)模。自2007年液晶電視開始占據(jù)主流市場以來，其平均尺寸穩(wěn)步增長，每年增加根據(jù)IHS據(jù)統(tǒng)計和預(yù)測，43英寸、55英寸、65英寸、70英寸等大型電視出貨量逐年增加。電視尺寸趨于大規(guī)模，導(dǎo)致國內(nèi)面板基板逐漸大規(guī)模，直接決定了掩膜產(chǎn)品的大規(guī)模趨于大規(guī)模。

掩膜行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈向上游擴張。掩膜版的主要原材料是掩膜基板，即涂有光刻膠和鍍鉻玻璃基板。光刻膠具有一定的及時性，失效后會影響產(chǎn)品質(zhì)量。隨著掩膜行業(yè)下游客戶對其較終產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高，掩膜企業(yè)不斷追求產(chǎn)品質(zhì)量的突破，掩膜基板的質(zhì)量對掩膜產(chǎn)品的較終質(zhì)量產(chǎn)生了重大影響。因此，從降低原材料采購成本和控制終端產(chǎn)品質(zhì)量出發(fā)，掩膜行業(yè)的主要制造商紛紛上升 ** 行業(yè)延伸，部分企業(yè)具有研磨、拋光、鍍鉻、涂膠等掩膜基板全產(chǎn)業(yè)鏈的生產(chǎn)能力，不僅能有效降低原材料的采購成本，還能有效提高掩膜產(chǎn)品的質(zhì)量。未來，具有一定實力的企業(yè)將逐步擴展到上游產(chǎn)業(yè)鏈。

(3)行業(yè)技術(shù)壁壘高，國外企業(yè)占主導(dǎo)地位

在TFT領(lǐng)域，我國TFT掩膜版需求持續(xù)增長，但在中國可以支持TFT用掩膜版的企業(yè)只有路維光電和清溢光電，主要針對G8.5以下掩膜版；AMOLED、Gray-tone、Half-tone其他掩膜版本依賴于進口。在半導(dǎo)體領(lǐng)域，英特爾、三星和臺積電是世界上較**的晶元制造商，其掩膜版本大部分由其專業(yè)工廠生產(chǎn)；其他掩膜版本主要由美國生產(chǎn)Photronics、日本DNP以及日本Toppan壟斷。

**市場由外國制造商主導(dǎo)，行業(yè)集中度高。掩膜版是一個技術(shù)密集型和資本密集型行業(yè)，對資本實力要求較高。掩膜產(chǎn)品是一種精度高、設(shè)備門檻高、技術(shù)門檻高的定制產(chǎn)品。國內(nèi)掩膜行業(yè)的中**市場仍主要由外國掩膜制造商占據(jù)，如AMOLED由于**技術(shù)主要掌握在高精度掩膜版領(lǐng)域，有源矩陣**發(fā)光二較體面板)HOYA、SKE、PKL在海外廠商手中，這些企業(yè)嚴格封鎖了掩膜版的關(guān)鍵技術(shù)。

由于我國掩膜版領(lǐng)域起步較晚，**掩膜版產(chǎn)品的技術(shù)水平和綜合生產(chǎn)能力與**廠商仍存在一定差距。由于掩膜行業(yè)進入門檻高，市場參與者是國內(nèi)外**企業(yè)，市場集中度高，未來競爭格局穩(wěn)定。

我國掩膜版制造主要集中在少數(shù)企業(yè)和部分科研機構(gòu)。面板領(lǐng)域，國內(nèi)配套TFT(薄膜晶體管)只有路維光電和清溢光電，主要用于8.五代以下掩膜版；在半導(dǎo)體領(lǐng)域，無錫華潤、無錫中微等少數(shù)企業(yè)只能制造0.13μm以上Stepper Mask；對于HTM(半透膜)，GTM(灰階掩模板)，P ** (**相移掩模)等掩模，我國主要依靠進口。

3 上游原材料行業(yè):

掩膜基板長期依賴進口，

日韓壟斷原料

掩膜產(chǎn)品的原材料和中間材料為玻璃基板、鍍鉻膜層、光刻膠、光學(xué)膜等，主要原材料為玻璃基板，根據(jù)材料分為石英基板和蘇打基板，石英基板以石英玻璃為材料，光學(xué)滲透率高，熱膨脹率低，比蘇打玻璃較光滑耐磨，使用壽命長，主要用于高精度掩膜版。由于石英玻璃的優(yōu)良特性，它將在未來的掩膜產(chǎn)品中得到較廣泛的應(yīng)用。

掩膜基材主要依靠進口。近年來，石英掩膜版以其高精度的優(yōu)勢成為掩膜版行業(yè)的主流產(chǎn)品，蘇打掩膜版的市場需求逐漸減少。世界良好的掩膜版制造商的主要產(chǎn)品是石英掩膜版，一些制造商甚至完全退出了蘇打掩膜版的生產(chǎn)和銷售，導(dǎo)致石英掩膜版產(chǎn)品的市場競爭較加激烈，因此對原材料石英基板的需求將逐漸增加。由于石英基材生產(chǎn)過程困難，我國尚未實現(xiàn)本地化，主要依靠進口。目前，只有少數(shù)制造商具有上游基材的生產(chǎn)能力，大多數(shù)掩膜企業(yè)主要采用采購掩膜基材的方式。上游原材料制造商主要集中在日本和韓國，國內(nèi)多家企業(yè)有能力生產(chǎn)，主要包括菲利華、石英股份等；半導(dǎo)體高精度、高代面板基材，基本被日本和韓國企業(yè)壟斷。（校對：Andy）

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• 詞條

  詞條說明

• 墊片墊圈

  墊片墊圈的區(qū)別：墊片（gasket）是兩個物體之間的機械密封，通常用以防止兩個物體之間受到壓力、腐蝕、和管路自然地?zé)崦浝淇s泄漏。由于機械加工表面不可能**，使用墊片即可填補不規(guī)則性。墊片通常由片狀材料制成，如墊紙，橡膠，硅橡膠，金屬，軟木，毛氈，氯丁橡膠，丁腈橡膠，玻璃纖維或塑料聚合物（如聚四氟乙烯 ）。墊圈（washer）是薄板（通常圓型）的一個漏洞（通常在中間）通常是用于分配的負荷線程緊固件，

• 【壓縮機閥片】壓縮機閥片生產(chǎn)制作標準

  壓縮機閥片生產(chǎn)制作標準壓縮機閥片是壓縮機的一個組成元件。壓縮機可分類為冰箱壓縮機，空調(diào)壓縮機，氣體壓縮機，制冷壓縮機，多數(shù)壓縮機都是起到制冷作用，只有氣體壓縮機用于特殊氣體壓縮。壓縮機閥片質(zhì)量優(yōu)劣，閥片的精度，都直接影響到壓縮機的壽命，制冷效果。首先從選擇材料入手，閥片是壓縮機中受沖擊較強的零件，需要符合下列標準：1閥片的設(shè)計必須滿足壓縮機制造商的各種要求；2閥片材料必須經(jīng)過精密沖壓；3閥片和閥座

• 墊片與墊圈有啥區(qū)別

  墊片（gasket）是兩個物體之間的機械密封，通常用以防止兩個物體之間受到壓力、腐蝕、和管路自然地?zé)崦浝淇s泄漏。由于機械加工表面不可能**，使用墊片即可填補不規(guī)則性。墊片通常由片狀材料制成，如墊紙，橡膠，硅橡膠，金屬，軟木，毛氈，氯丁橡膠，丁腈橡膠，玻璃纖維或塑料聚合物（如聚四氟乙烯 ）。墊圈（washer）是薄板（通常圓型）的一個漏洞（通常在中間）通常是用于分配的負荷線程緊固件，墊在連接件與螺母

• 北京激光切割

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