掩膜版行业研究需求复苏叠加产能扩张，国产替代加速

　　（报告出品方作者：国泰君安证券，周天乐、赵文通）1。核心观点
　　我们认为2023年面板行业将进入上行周期，平板显示掩膜版将在2023年第34季度集中放量；随着液晶电视、智能手机等产品的分辨率提高，2024年LTPSAMOLED等高分辨率面板掩膜版市场份额占比将超过40；目前全球130nm及以下制程半导体掩膜版出货量占比约为46，但国内第三方掩膜版厂商仅掌握25nm及以上制程半导体掩膜版工艺，考虑到130nm及以下制程半导体掩膜版制备所需的电子束光刻机进口受限且尚未实现国产、主要掩膜版厂商的拓产安排等因素，我们认为130nm及以下制程半导体掩膜版的国产化短期内难以实现。
　　平板显示掩膜版需求高点出现在面板周期底部的69个月之后，面板周期上行将推动平板显示掩膜版快速放量。新款面板产品投产之前需要制备对应的掩膜版，显示器厂商在下游需求不振时往往会通过推出新产品的方式来提高销量，因此掩膜版需求高点往往会晚于显示器周期底部出现。通过复盘掩膜版和显示器行业的需求变化，我们发现掩膜版厂商的营收高点通常出现在显示器出货量底部的69个月之后，2022年10月面板库存已经降至33。5周，面板厂稼动率超过70，面板行业底部已基本探明，面板厂商拓产将刺激平板显示掩膜版需求。AMOLED等高分辨率面板出货量占比提升将刺激高精度掩膜版需求。2022年主流面板需求为G8。5G8。6世代产品，G10世代产品需求占比约为10。随着智能手机等消费电子产品的屏幕中AMOLED等高精度材质占比逐渐提高，掩膜版需求结构中G6世代及以下的小尺寸高精度的产品占比也逐渐提高，2023年的40条中高精度面板产线中G6世代及以下占比约55，小尺寸高精度平板显示掩膜版的需求占比持续提升。
　　国产掩膜版存在较大缺口，国产替代有望加速。1）平板显示掩膜版，目前平板显示掩膜版国产化率约为1015，而国内平板显示掩膜版需求的全球占比54，国内平板显示掩膜版有望凭借10的价格优势和更快的交付速度快速实现国产替代。2）半导体掩膜版，美国于2022年10月7日修订了《出口管理条例》，将250nm及以下制程的掩膜版纳入限制清单，而国内头部晶圆厂除中芯国际外均不具备掩膜版的生产能力，目前半导体掩膜版国产化率仅为5左右，国产半导体掩膜版需求确定性强且市场空间较大。2。掩膜版是微电子生产的关键耗材
　　掩膜版是一种图形转移母版，应用于微电子产品的批量生产。掩膜版是微电子生产制造过程中的关键材料，其精度和质量水平会直接影响下游制品的优品率。微电子厂商若直接将产品曝光于光源会导致量产时生产效率低下、产品质量较差、高温影响产品性能和无法生产先进制程芯片等问题，而掩膜版作为模具可以有效解决相关问题，掩膜版是微电子制造过程中关键且必要的环节之一。
　　掩膜版可以通过遮光板种类、遮光膜种类和下游应用领域进行分类。掩膜版由沉积铬膜等遮光材料的掩膜基材和发挥遮光作用的遮光膜构成，并主要应用在半导体和平板显示领域。1）从基板来看，主要的种类有玻璃基板（石英玻璃、苏打玻璃和硼硅玻璃）和其他基板（菲林等），石英玻璃和苏打玻璃是主流掩膜版基板，其中石英玻璃具有化学性能较稳定、热膨胀率低等突出优点，已经成为中高端掩膜版基板的主流材料；2）从遮光膜来看，主要的种类有乳胶遮光膜和和硬质遮光膜（主要包括铬、硅、氧化铁），目前中高端掩膜版的遮光膜以硬质遮光膜中的铬材料为主；3）从下游应用来看，主要种类有半导体（IC）掩膜版、平板显示（FPD）掩膜版、电路板（PCB）掩膜版和触控（TP）掩膜版，其中平板显示和半导体掩膜版为最主要的两类产品。
　　膜版上游为掩膜基板等原材料，中游为掩膜版制造加工，下游为微电子应用。从产业链来看，掩膜版上游有掩膜基板、遮光膜等原材料产品；下游为微电子应用，而掩膜版性能将决定消费电子、家用电器、车载电子等终端应用的性能和品质。掩膜版的引入使得下游半导体、平板显示等产品具备了量产条件，从而推动半导体和平板显示等领域的快速发展，为其技术迭代创造条件。3。技术持续迭代，2025年国内市场空间近150亿元
　　近90掩膜版应用于半导体和显示领域。根据SEMI数据，2020年掩膜版中约60应用于半导体领域，28应用于平板显示领域，其中23为液晶显示（LCD），5为有机电致发光显示（OLED）。
　　3。1。下游技术进步提高对掩膜版技术要求
　　掩膜版产品在尺寸、精度上不断突破。伴随着大屏时代的到来，平板显示进入了G11世代，高世代大尺寸支持终端面板尺寸扩大和切割效率的提升，有效降低制作成本并提高使用效率。半导体产品制程已进入到境内主流28nm、境外主流714nm的阶段，对掩膜版提出了更高的精度要求并且推动掩膜版厂商持续提高设计能力。
　　3。1。1。面板世代提高推动掩膜版技术进步
　　平板显示掩膜版被用液晶显示器生产过程中的陈列（Array）工艺环节。在液晶显示器生产的阵列工艺环节，厂商为了将金属薄膜半导体薄膜半导体在基板上形成需要的形状，需要在玻璃基板上反复进行45次薄膜沉淀和光刻过程，掩膜版在这些过程中发挥着模具作用，而每一道工序都需要一套不同的掩膜版。
　　平板显示行业呈现尺寸大型化、产品定制化等特点。平板显示面板有手机、车载显示、公共显示和电视电器等终端应用，目前市场上流行的电视面板尺寸有32、43、50、55、65、75英寸等。随着消费升级，屏幕大尺寸化（尺寸超过55英寸）已成为电视的演进方向。根据Omdia统计，2022年电视面板平均尺寸为50。6英寸，随着6585英寸面板出货量持续增加以及55英寸及以下的面板出货量逐渐减少，SEMI预计2026年平均电视屏幕尺寸将达到52。2英寸。
　　高代数面板的利用率和效益更高，当前国际最高水平已达到11代线。大尺寸屏幕的需求增加引领全球面板产线向8代线（G8）和10代线（G10）迈进，8。5代线可高效切割324855寸电视屏幕，8。6代线可高效切割5058寸电视屏幕，10。5代线可高效切割6575寸电视屏幕。国外平板显示掩膜版代表厂商有福尼克斯、SDP、SKE、LGIT，均拥有11代掩膜版生产线；国内厂商的主流技术路线为8。58。6代线，其中路维光电实现技术突破，成为全球唯五、国内唯一掌握G11高世代线掩膜版技术的企业。
　　3。1。2。高分辨率面板渗透率提升提高掩膜版精度要求
　　面板材质变化推动掩膜版需求出现结构性变化。近年来智能手机屏幕材质出现了结构性变化，2021年LTPSAMOLED材质面板在智能手机屏幕中占比超30。相较于传统TFT面板掩膜版，AMOLED面板掩膜版的精确度要求更高。根据中国通信院数据，2022Q2国内上市的手机中屏幕分辨率超过FHD1080p的机型占比约为58，高分辨率屏幕的普及提振了对G6及以下世代的小尺寸、高精度掩膜版产品的需求。
　　下游面板厂商积极提高LCDOLED等高精度面板产能，相关掩膜版需求有望快速释放。相较于传统低分辨率的TFT面板，AMOLEDLTPS高分辨率TFT面板的ppi更高，对于掩膜版的精度提出了更高要求。根据Omdia统计，2023年全国40条中高精度面板生产线中G6及以下世代产线为22条。虽然近年来以智能手机为代表的消费级电子产品出货量增速放缓，根据IDC数据，2021年全球智能手机出货量为1352万台，同比增长4。5，但是国内智能手机产量全球占比超60，国内显示器厂商仍有动力持续采购新掩膜版以应对下游的新机型订单。
　　3。1。3。先进制程半导体掩膜版的技术难度更高
　　半导体掩膜版是光刻过程的蓝图，技术难度显著高于平板显示掩膜版。半导体掩膜版作为模板电路用在芯片制造的光刻环节，激光通过掩膜版后在晶圆所覆盖的光刻胶上实现曝光。半导体掩膜版的技术要求极高，以英特尔14nm制程为例，其制造过程中需要使用超50块15。2415。24cm尺寸的掩膜版，每块掩膜版上的信息量超6PB，而掩膜版制造需要使用超高精度的电子束光刻机，且每块掩膜版制造耗时5天。半导体掩膜版成本占半导体材料总成本的14。根据立鼎产业研究数据，半导体材料成本占比前三名的材料分别为硅片、掩膜版、半导体气体，占比约为31、14、14。
　　半导体掩膜版的图形尺寸、精度水平、制造技术直接决定下游产品技术及品质。半导体掩膜版的技术更新主要体现在尺寸和精度等方面：1）图形尺寸：以掩膜版最小图形尺寸为例，180nm制程节点半导体产品所对应的掩膜版最小图形尺寸约为750nm，28nm制程节点产品对应约120nm。目前境内芯片主流先进制造工艺为28nm，境外主流为7至14nm，对应掩膜版图形尺寸为60120nm的工艺区间。2）精度水平：半导体掩膜版IC封装和IC器件上，国际最高水平均达到CD精度10nm，TP精度20nm，国内最高水平与国际仍有一定的差距，CD精度为20nm，TP精度在IC封装和IC器件上分别为3050nm。
　　3。2。半耗材性质凸显，产品更新带来广阔需求
　　掩膜版作为半耗材，呈现逆下游周期属性。掩膜版是平板显示和半导体制造的图形转移母版，下游厂商推出新产品时需要提前完成掩膜版的设计和生产，掩膜版的需求释放早于下游产量释放；而掩膜版投入使用后一般不需要更换，在下游产能爬坡和满产的过程中对掩膜版的需求会逐渐降低。因此掩膜版兼有耗材和设备的属性，其需求量和下游厂商产量并不呈线性关系，需求顶点往往出现在下游厂商推出新产品之前，呈现逆下游周期属性。
　　3。2。1。面板出货量触底推动平板显示掩膜版放量
　　面板行业的周期性特征决定了对平板显示掩膜版需求也将呈现周期性，掩膜版需求高点往往出现在面板出货量触底的69个月后。面板的下游需求较为稳定，但产能投资规模大、建设周期长，产能集中释放就会导致行业供过于求。面板的周期性特点就决定了平板显示掩膜版的需求量将呈现周期性变化。以全球平板显示掩膜版龙头福尼克斯为例，自2016Q1以来其单季度营收高点往往出现在显示器面板出货量降至阶段性底部后的69个月。对此可解释的原因是：在面板下行期，面板厂商为了改善业绩，会积极推动新技术应用和新产品开发，从而拉动对掩膜版的需求，推高掩膜版行业的营业收入增速。
　　随着面板价格企稳回升和各方面冲击因素减缓，我们预计后续面板出货量将触底反弹。自2021年7月起各尺寸面板价格均呈下降趋势，面板出货量也自2021年9月起持续减少，面板行业进入了下行周期，然而面板价格于2022年10月触底并开始企稳回升。根据CINNO数据，2022年10月国内液晶面板厂平均稼动率为70。6，环比增长2。2国内AMOLED面板厂平均稼动率为61。8，环比增长2。7pct，其中G6世代产线平均稼动率增长至60。4，环比增长3。3pct。根据TCL科技于2022年10月25日发布的公告，目前面板行业的库存水平已经从2022Q2的偏高状态进入到了相对健康的状态。此外随着全球通胀和地缘政治冲突的影响逐渐减弱，后续面板行业有望迎来需求高峰。面板价格企稳回升、面板库存水平回落、面板需求修复上涨这三个因素叠加，将助推面板厂商进行扩产，促使后续面板出货量触底反弹，从而提振平板显示掩膜版需求。
　　2022年平板显示掩膜版市场规模有望达50亿元，G10需求占比近10。2019年全球平板显示掩膜版的市场规模约为1，010亿日元，三年复合增长率达到14。58，2020年市场规模受新冠疫情影响小幅下降至903亿日元，同时高世代平板显示掩膜版占比在2016年至2018年间持续上升，并达到18的阶段性高点。自2020年起新冠疫情导致下游面板厂商新产品开发减少、国外厂商为了维持G11代掩膜版市场份额主动降价，且高世代面板产能爬坡过程缓慢导致高世代掩膜版需求占比下降。
　　2021年国内平板显示掩膜版全球市场份额约为54，国内厂商持续规划扩产以期进一步抢占市场份额。2021年国内主要平板显示厂商销售收入较2019年实现了翻倍增长，其中京东方显示器件销售收入达到2，022亿元，较2019年提高90。显示器厂商出货量的增加推动国内平板显示掩膜版市场规模从2017的15。1亿元快速上升至2020年的27。6亿元，我国平板显示行业对掩膜版产品尤其是高精度掩膜版产品的需求将持续增长。
　　3。2。2。制程进步推动半导体掩膜版市场持续增长
　　晶圆市场快速扩张带来旺盛半导体掩膜版需求。2020年全球半导体晶圆制造材料市场规模为349亿美元，同比增长6。40；2022年第二季度全球硅晶圆出货量创下历史新高，达到37。04亿平方英寸，同比增长5。当前半导体晶圆厂持续扩张，但是晶圆市场仍然处于供不应求的状态，其中先进制程晶圆工艺难度极高、成本高昂，产能爬坡缓慢；成熟制程晶圆相较先进制程晶圆产量大，但市场需求量更大。晶圆市场供不应求、制程持续迭代都显著提升了对半导体掩膜版的需求，半导体掩膜版市场规模持续增长，2021年全球半导体掩膜版市场规模达到44。15亿美元。
　　国内晶圆代工市场规模快速增长，掩膜版需求旺盛。2015年至2020年中国大陆晶圆代工市场规模CAGR为25。4，全球占比增至22。在国际贸易摩擦加剧，国家陆续出台政策支持，下游集成电路设计企业亟需寻找境内晶圆厂商代工的背景下，我们预计未来中国大陆晶圆代工行业市场规模将保持增长趋势。
　　全球晶圆厂大幅扩产，将推动半导体掩膜版需求的进一步提高。全球晶圆厂大幅扩产，SEMI预计2021年到2024年将有25家新建的8英寸晶圆厂投入运营，其中中国大陆14家，全球8英寸产能将增加18；将有60家12英寸晶圆厂投入运营，其中中国大陆15家。随着国内晶圆厂实现关键技术的突破，扩产规模有望进一步提高；12寸逻辑代工及IDM产能有望在2024年超过130万片月，下游行业的产能增加导致对中游掩膜版的需求增加。先进制程所用的半导体掩膜版的市占率逐渐提高。根据SEMI数据，45nm及以下制程所用掩膜版在2017年占比仅为13，到2018年则提升至31，45nm及以下制程所用掩膜版占比稳步提升。目前130nm以上制程所用掩膜版占比54，已经成为目前的主流制程；2890nm制程占比33，未来先进制程掩膜版占比有望持续提升，刺激对先进制程半导体掩膜版的需求。
　　3。2。3。2025年国内掩膜版市场规模有望达148亿元
　　预计2025年半导体掩膜版和平板显示掩膜版市场需求分别达到47亿元和101亿元。2020年中国半导体材料市场销售额为634亿元，3年复合增长率为11。88，我们预计未来4年国内半导体材料市场将保持增长但增速将逐渐降低，2025年市场规模将达到1151亿元。根据晶圆制造材料占比为63、掩膜版成本在晶圆制造材料中成本占比为14测算，2025年国内半导体掩膜版市场规模有望达到101亿元。面板周期逐渐上行叠加高分辨率屏幕占比提高，全球平板显示掩膜版市场有望逐渐复苏，根据Omdia数据，2022年市场规模有望达到61亿元，3年复合增长率为6。6，结合国内平板显示掩膜版市场规模占比逐渐提升的趋势，我们认为2025年国内平板显示掩膜版市场规模将达到47亿元。
　　国外掩膜版厂商已逐渐实现产能释放，国内企业于2019年起持续扩产，目前仍处于产能爬坡期。企业的资本投入大多用于扩大生产规模，因此可以用企业全部资本投入与营业收入的比值粗略地衡量企业的扩产情况。重点关注该比值显著上升的时间点，我们可以发现台湾光罩在2015年时该比值有比较明显的上升，其当时正在大规模部署全球生产线；2019年日本SKE也开始进行扩张发展，在日本周边国家和地区投产，因而SKE的该比值在2019年有较大提高。国内掩膜版厂商清溢光电和路维光电于2019年开始增加资本投入，积极推进技术升级和产能拓张，资本投入营业收入长期保持在1。5以上。4。技术持续突破，国产替代启动
　　4。1。平板显示：先进技术头部垄断，CR5市占率约75
　　美日韩企占据领先地位，国内厂商实现突破。海外厂商进入掩膜版领域较早，持续进行技术投入，保持对国内企业的技术优势，2018年平板显示掩膜版行业CR5均为美日韩企，随着国内企业取得技术突破，2020年清溢光电成功跻身CR5。
　　平板显示掩膜版头部集中，CR5市场份额约75。根据Omdia数据，2020年平板显示掩膜版行业销售额前五名分别为美国福尼克斯（占比21。5）、日本SKE（占比19。4）、日本HOYA（占比18。9）、韩国LGIT（占比18。8）和清溢光电（占比6。4），CR5市场份额约为75。
　　国内企业已达到G11世代掩膜版领域的世界领先水平。G11掩膜版是现阶段最高世代平板显示掩膜版，代表着目前最先进的平板显示掩膜版技术，曾长期被国外先进掩膜版制造企业所垄断。国内企业路维光电成功于2019年建成G11掩膜版产线，成为国内第一家拥有G11高世代线的掩膜版企业，亦跻身全球5家拥有G11高世代线的企业。通过比较20172021年台湾光罩、福尼克斯、清溢光电和路维光电的研发费用率，可以看出国内企业清溢光电和路维光电的研发费用率明显高于外资企业，路维光电的研发费用率于2019年达到9。1的最高点，当年路维光电突破了G11世代平板显示掩膜版生产技术。
　　4。2。半导体：第三方掩膜版厂商头部集中
　　4。2。1。第三方半导体掩膜版厂商CR3市占率超80
　　行业集中度高，头部企业保有大部分市场份额。半导体掩膜版的制造厂商可以分为晶圆厂自行配套的掩膜版厂商以及独立第三方掩膜版厂商。出于保护技术机密的考量，晶圆厂先进制程所用的半导体掩膜版大多由自行配套的掩膜版工厂生产，而对于45nm以上的成熟制程所用的半导体掩膜版，晶圆厂为了降低成本更倾向于委托独立第三方掩膜版厂商进行生产。根据SEMI数据，2019年半导体掩膜版市场中晶圆厂自行配套的掩膜版厂商市占率为65，剩余35的市场份额则主要由福尼克斯、DNP和Toppan保有，大型晶圆厂和龙头第三方掩膜版厂商的总市场份额达98。
　　头部企业收入规模逐年上升且客户集中度高。2021年福尼克斯、SKE和台湾光罩的营业收入分别为42。89、11。95、13。98亿元，清溢光电和路维光电的营业收入为5。43和4。94亿元，CR5总营收规模20192021年复合增长率为13。60。路维光电在产品与技术上的创新与突破使得公司在大尺寸平板显示掩膜版领域打破国外垄断，迎来快速成长，年均复合增长率达到50。37，为同行业可比上市公司最高。
　　第三方半导体掩膜版市场与平板显示掩膜版市场规模相近。虽然第三方半导体掩膜版市场规模仅占半导体掩膜版市场的35，但考虑到半导体掩膜版市场占比超60，第三方半导体掩膜版市场规模与平板显示掩膜版市场规模类似。
　　4。2。2。掩膜版进口受限，国产替代需求紧迫
　　美国将250nm制程节点以下的掩膜版纳入限制清单。2022年10月7日美国商务部公布了修订后的《出口管理条例》，加大对于半导体设备及零部件的出口供货限制，升级对于中国半导体产业的制裁。本次制裁包含了对于掩膜版的供应限制，意味着我国进口国外先进制程掩膜版将受阻，国内被迫压缩的对于进口掩膜版的需求将由国产掩膜版填补，掩膜版行业的国产替代进程有望加速。
　　国内晶圆厂已跨过250nm制程，国产替代确定性强。国内晶圆厂均已实现了250nm制程节点的突破，2021年国内晶圆厂CR3的销售额中130nm及以下制程占比达64，在进口受限的情况下国内晶圆厂商将积极寻求国产替代，需求确定性强。
　　目前多数头部国产晶圆厂商均需外采掩膜版，美国限制掩膜版出口后亟需国产掩膜版替代。现阶段国内晶圆代工厂CR3中芯国际、华虹集团和晶合集成中只有中芯国际配套了掩膜版制造设施，其他晶圆代工厂均需向第三方厂商采购掩膜版。在美国限制250nm及以下制程掩膜版出口、而国内掩膜版厂商制程节点已经越过250nm节点，亟需采购国产掩膜版以填补进口掩膜版缺口。
　　4。3。行业毛利率趋降，半导体优于平板显示
　　受到下游客户集中、石英掩膜版竞争激烈以及海外头部厂商降主动降价以维持市占率等因素影响，掩膜版厂商的毛利率呈下降趋势，但我们认为这是市场格局尚未形成阶段的暂时性现象，在竞争结构稳定后行业毛利率将逐渐回升。掩膜版行业整体呈现出头部客户集中的特征。主要掩膜版厂商的下游客户集中度较高，SKE、清溢光电和路维光电的前五大客户占比高于50，福尼克斯客户相对分散，前五大客户集中度为43，下游客户的高度集中决定了掩膜版厂商的营收结构中大客户占比较高的特点，掩膜版厂商需要通过降低产品价格以获得或维持大客户订单。
　　产能扩张叠加价格竞争，占比更高的石英掩膜版业务毛利率较低。石英玻璃相较于其他玻璃具有较高的软化温度、极佳的光谱透过性、极低的热膨胀系数和电导率、极高的化学稳定性和耐辐照性以及在极端条件下较长的工作寿命等特点。目前石英掩膜版在国内头部掩膜版厂商的收入中占比超过80，已经取代苏打掩膜版成为主流。苏打掩膜版平均毛利率约35，石英掩膜版毛利率约20。石英掩膜版毛利率较低的可解释原因为国内企业正处于向高世代掩膜版渗透的阶段，外国厂商为了维持市场份额主动降价，国内厂商采取价格追随策略，从而对石英掩膜版业务毛利率造成了负面影响。此外掩膜版厂商大规模扩建高世代产线，供给量的快速扩张在一定程度上影响了利润表现。
　　行业平均毛利率水平呈下降趋势，2021年约为24。福尼克斯、清溢光电、路维光电的毛利率高于25，处于行业较高水平。SKE受到新冠疫情、高世代线价格竞争等因素影响，其毛利率于2020年时大幅下降；台湾光罩沿产业链延伸晶圆代工及封装测试等服务，成本开支大，故其毛利率水平较低；福尼克斯在平板显示和半导体领域分别突破G11和IC制造10nm节点，技术水平领先于行业，因此公司毛利率水平逐年上升；国内公司清溢光电2019年上市后实施募投项目扩产，导致20192021年间公司毛利率下降；路维光电产能逐步释放，高世代掩膜版产销量增加产生规模效应，使得产品单位制造费用持续下降，毛利率持续提升。
　　半导体掩膜版的毛利率高于平板显示。半导体掩膜版通常具有尺寸较小且精度较高的特点，同时晶圆厂对掩膜版的价格敏感性更低，因此主要厂商的半导体掩膜版毛利率水平高于平板显示掩膜版。
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