如何一句話(huà)拉近與陌生人的距離：現(xiàn)在不景氣啊,，都沒(méi)有單子，你家有嗎,？這是筆者日前在某一電子展上的所見(jiàn)所聞,，以此為開(kāi)頭，幾個(gè)陌生人迅速交換了聯(lián)絡(luò)方式,，并投入到了激烈的討論中,。

　　當(dāng)前，全球半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)不景氣已經(jīng)成為不爭(zhēng)事實(shí),，裁人,、砍單、縮減資本等各種降本措施層出不求,，就連代工一哥臺(tái)積電都傳出客戶(hù)大規(guī)?？硢危?nm制程產(chǎn)能利用率跌至50％以下,，然而就在這一片低迷的局勢(shì)中,，芯片制造必需的掩膜版卻傳出供給告急，明年價(jià)格將再漲10%~25%,。

　　下行周期里,，到底是誰(shuí)在搶掩膜版？全球市場(chǎng)格局又呈現(xiàn)出怎樣的局面,？

　　下行的周期,，逆行的MASK

　　光刻機(jī)對(duì)芯片制造的重要性，想必大家都有所了解,，而掩膜版就是微電子制造中光刻工藝所使用的圖形母版,。掩膜版（Photomask）又稱(chēng)為光罩、光掩膜,、光刻掩膜版等,，由制造商通過(guò)光刻制版工藝將電路圖刻制于基板上制作而成，主要作用體現(xiàn)為利用已設(shè)計(jì)好的圖案,，通過(guò)透光與非透光方式進(jìn)行電路圖形復(fù)制,，從而實(shí)現(xiàn)芯片的批量生產(chǎn)。

　　從數(shù)據(jù)來(lái)看,，掩膜版供給告急并不是空穴來(lái)風(fēng),。公開(kāi)消息顯示，以往高規(guī)格掩膜版的出貨時(shí)間為7天,，現(xiàn)在拉長(zhǎng)4~7倍至30~50天,，而低規(guī)格產(chǎn)品的交貨時(shí)間也較平時(shí)增加一倍。甚至有芯片設(shè)計(jì)廠(chǎng)商擔(dān)憂(yōu)稱(chēng),，需要 30~45 個(gè)光掩膜來(lái)進(jìn)行半導(dǎo)體開(kāi)發(fā),，但現(xiàn)在卻無(wú)法正確獲得,。半導(dǎo)體業(yè)者透露，掩膜版電子束圖形曝光源(e-beam patterning lighters)等制造設(shè)備延后交貨,，耽擱掩膜版出廠(chǎng),、推升產(chǎn)品價(jià)格。

　　那么,，為什么掩膜版的需求量會(huì)如此之高,？這需要從掩膜版的性質(zhì)來(lái)說(shuō)，在芯片制造中,，掩膜版屬于不可缺少的消耗品,。由于每個(gè)掩膜版所能夠繪制的電路圖是有限的,，而芯片制作又需要很多不同的電路圖形,，相應(yīng)就會(huì)需要很多塊掩膜版。尤其隨著芯片制程工藝的演進(jìn),，電路圖變得越來(lái)越復(fù)雜,，所需的掩膜版也越來(lái)越多。ASML數(shù)據(jù)顯示,，2021年5nm制程每片晶圓平均掩膜版層約逾10層,，3nm之后，每片晶圓平均掩膜層約將倍增達(dá)20層,。DRAM部分,，目前采用EUV技術(shù)完成約5層掩膜版量產(chǎn)，明年后將提升至8到10層,。雖然每片晶圓所需要的掩膜版數(shù)量很多,，但每塊掩膜版在轉(zhuǎn)移完版上圖形后，就不會(huì)再用到,，而且在工藝驗(yàn)證過(guò)程中,，一旦發(fā)生設(shè)計(jì)變動(dòng)，調(diào)整了光刻版圖,，那么原本制作的光掩膜也不會(huì)再使用,。

　　上述屬性決定了掩膜版本身的需求量就很大，然而之所以能在下行周期里,，還能撐起逆行市場(chǎng),，還有以下兩大原因：

　　一是來(lái)自系統(tǒng)半導(dǎo)體，特別是高效能芯片,，如車(chē)用半導(dǎo)體和自駕車(chē)芯片等需求的飆漲,，而過(guò)去掩膜版擴(kuò)產(chǎn)甚為有限。

　　眾所周知,，智能汽車(chē)所帶來(lái)的芯片市場(chǎng)規(guī)模是十分龐大的,，英特爾首席執(zhí)行官Pat Gelsinger 預(yù)測(cè),，到 2030 年，汽車(chē)半導(dǎo)體市場(chǎng)將翻一番,，達(dá)到 1150 億美元,，而高端汽車(chē)上搭載的半導(dǎo)體數(shù)量將增加 5 倍。目前,，汽車(chē)領(lǐng)域已經(jīng)成為了眾多芯片廠(chǎng)商瞄準(zhǔn)的新賽道,，甚至于三星電子和SK海力士等存儲(chǔ)廠(chǎng)商都已逐漸將目光投向了汽車(chē)半導(dǎo)體領(lǐng)域，更不用說(shuō)其他系統(tǒng)半導(dǎo)體廠(chǎng)商,，更是扎堆涌入,，在消費(fèi)電子失速的當(dāng)下，汽車(chē)迥然成為了他們的救星,。

　　但是過(guò)去掩膜版的擴(kuò)產(chǎn)是十分有限的,。一般來(lái)說(shuō)，掩膜版制造商分為兩種,，一種是英特爾,、三星、臺(tái)積電等代工廠(chǎng)擁有自制掩膜版業(yè)務(wù),，但他們的產(chǎn)能都是自產(chǎn)自銷(xiāo),；另一種就是獨(dú)立于代工廠(chǎng)的第三方掩膜版制造商，諸如美國(guó)Photronics,、日本DNP,、凸版印刷等，此類(lèi)廠(chǎng)商主要銷(xiāo)售的是成熟制程掩膜版,，比如上述提到的車(chē)用芯片,，大多數(shù)仍是成熟制程，麥肯錫高級(jí)顧問(wèn)Denise Lee日前指出,，成熟工藝制程仍將是汽車(chē)芯片生產(chǎn)的主流,，預(yù)計(jì)到2030年汽車(chē)芯片的成熟工藝制程需求將達(dá)到10%左右的復(fù)合年增長(zhǎng)率。

　　與先進(jìn)制程掩膜版相比,，成熟制程掩膜版利潤(rùn)率長(zhǎng)期處于低位,，未來(lái)十年僅更新生產(chǎn)設(shè)備就需要投入10-20億美元，更不要說(shuō)新建產(chǎn)線(xiàn),，凸版印刷就曾估計(jì),，以65納米節(jié)點(diǎn)為例，一條新的光掩膜生產(chǎn)線(xiàn)預(yù)計(jì)需投資6500萬(wàn)美元,。巨大的折舊成本可能與當(dāng)前掩膜版市價(jià)倒掛,，長(zhǎng)期回報(bào)率不足以激發(fā)廠(chǎng)商投資，這也使得過(guò)去掩膜版擴(kuò)產(chǎn)有限,，因此面對(duì)現(xiàn)下蜂擁而至的需求,，掩膜廠(chǎng)的產(chǎn)能難免有些“捉襟見(jiàn)肘”,，供不應(yīng)求之下，市場(chǎng)自然逆行向上,。

　　二是晶圓代工廠(chǎng)與IC設(shè)計(jì)廠(chǎng)產(chǎn)能陸續(xù)釋出,，有更多新芯片完成設(shè)計(jì)定案，掩膜版開(kāi)案逐步涌現(xiàn),。

　　臺(tái)灣光罩總經(jīng)理陳立惇先前曾分析,，半導(dǎo)體需求在往下，但晶圓代工廠(chǎng)與設(shè)計(jì)公司的產(chǎn)能都開(kāi)始松動(dòng),，但也因?yàn)橛锌粘霎a(chǎn)能,，新芯片完成設(shè)計(jì)定案，掩膜版開(kāi)案才能開(kāi)始涌入,，有更多的Tape out進(jìn)來(lái),，對(duì)掩膜版廠(chǎng)來(lái)說(shuō)，客戶(hù)需求反而增加,，下半年需求反而比上半年好,。

　　上述提到不同的芯片設(shè)計(jì)需要的掩膜板也是不同的，自動(dòng)駕駛,、5G、元宇宙等技術(shù)的發(fā)展催生出了芯片的新需求,，但由于此前缺芯情勢(shì)過(guò)于嚴(yán)峻,，芯片設(shè)計(jì)廠(chǎng)和代工廠(chǎng)專(zhuān)注于短缺芯片，無(wú)暇顧及太多新需求,，而如今,，缺芯情況已經(jīng)得到了明顯緩解，雖然行業(yè)景氣徹底反轉(zhuǎn),，已經(jīng)處于下行周期內(nèi),，但設(shè)計(jì)廠(chǎng)商想要立于不敗之地，搶奪未來(lái)市場(chǎng)仍是重中之重,，隨之而來(lái)的是新芯片設(shè)計(jì)案數(shù)量的“水漲船高”,，這也是IC設(shè)計(jì)廠(chǎng)擴(kuò)大下單掩膜版廠(chǎng)商的原因，他們需要購(gòu)買(mǎi)新的掩膜板并供應(yīng)給代工廠(chǎng),。

　　芯片設(shè)計(jì)廠(chǎng)瘋狂下單,，但掩膜版廠(chǎng)已有產(chǎn)能有限，擴(kuò)產(chǎn)也需要時(shí)間,，短期內(nèi)又不會(huì)出現(xiàn)新的產(chǎn)線(xiàn),，這也加劇了緊張的供需關(guān)系。

　　掩膜版巨頭的增產(chǎn)投資

　　雖然過(guò)去掩膜版廠(chǎng)商對(duì)于擴(kuò)產(chǎn)十分謹(jǐn)慎,，但在當(dāng)前這個(gè)行業(yè)情勢(shì)下,，巨頭們也是大動(dòng)作頻頻,，比如最近的臺(tái)灣光罩，臺(tái)灣光罩是全球第六大掩膜版制造商,，最新財(cái)報(bào)顯示,，臺(tái)灣光罩第三季合并營(yíng)收達(dá)20.68億元，年增28%,；第三季營(yíng)業(yè)毛利5.42億元,，年增48%；第三季營(yíng)業(yè)凈利3.05億元,，年增89%,。

　　為解決掩膜版產(chǎn)能持續(xù)吃緊，搶先取得關(guān)鍵產(chǎn)能,，爭(zhēng)取設(shè)備交機(jī)時(shí)效,，臺(tái)灣光罩決定逆勢(shì)追加4.6億元資本支出，用于訂購(gòu)KLA半導(dǎo)體檢測(cè)設(shè)備,，預(yù)計(jì)于今年12月裝機(jī),，并于明年第一季創(chuàng)造營(yíng)收，預(yù)估營(yíng)收將持續(xù)二位數(shù)成長(zhǎng),。此前,，臺(tái)灣光罩主要供應(yīng)給6英寸/8英寸晶圓代工廠(chǎng)，2019年開(kāi)始更進(jìn)一步跨足12英寸晶圓掩膜版市場(chǎng),，法人估計(jì)今年臺(tái)灣光罩掩膜版12英寸業(yè)務(wù)占比將從2021年的21%提升至30%,。不僅如此，臺(tái)灣光罩40nm也預(yù)計(jì)于2022年導(dǎo)入量產(chǎn),，28nm則估計(jì)在2023年上半年導(dǎo)入量產(chǎn),，90／65nm等制程產(chǎn)品已量產(chǎn)。

　　早在今年3月初,，臺(tái)灣光罩就召開(kāi)董事會(huì)現(xiàn)金增資發(fā)行新股事宜,，預(yù)計(jì)規(guī)劃兩年內(nèi)透過(guò)現(xiàn)金增資募集新臺(tái)幣60億元，以支應(yīng)興建廠(chǎng)房與購(gòu)置機(jī)器設(shè)備,，作為中長(zhǎng)期產(chǎn)能升級(jí)計(jì)劃所需資金,，該計(jì)劃完成后預(yù)計(jì)將增加20%產(chǎn)能，并可支持到40nm的半導(dǎo)體制程所需的掩膜版,。當(dāng)時(shí)消息顯示,，除了在現(xiàn)有廠(chǎng)區(qū)擴(kuò)產(chǎn)之外，臺(tái)灣光罩也將在苗栗銅鑼園區(qū)投資建新廠(chǎng),。在今年1月初,，臺(tái)灣光罩還曾宣布將投資35.57億元，主要是用在擴(kuò)充產(chǎn)能與建廠(chǎng)的資本支出。

　　掩膜版作為芯片制造的關(guān)鍵材料,，半導(dǎo)體材料大國(guó)日本的實(shí)力自然不容小覷,，擁有SKE、豪雅(HOYA),、日本DNP印刷公司（大日本印刷）,、日本凸版印刷株式會(huì)社（Toppan Printing）等多家巨頭企業(yè)。今年8月,，日經(jīng)新聞報(bào)道稱(chēng),，因看好半導(dǎo)體中長(zhǎng)期旺盛需求，日本半導(dǎo)體材料大廠(chǎng)凸版印刷將通過(guò)子公司“Toppan Photomask”在2023年度之前投資約200億日元（約合人民幣10.13億元）,，擴(kuò)大在日本及中國(guó)臺(tái)灣工廠(chǎng)的掩膜版產(chǎn)能,。

　　Toppan Photomask是凸版印刷于今年4月剝離其光掩膜業(yè)務(wù)而成立的子公司，目的是為了更容易從外部籌集投資資金,，據(jù)悉,，Toppan Photomask將增設(shè)使用于5-10nm邏輯芯片、10nm等級(jí)DRAM等先進(jìn)產(chǎn)品的掩膜版產(chǎn)線(xiàn),，先進(jìn)制程產(chǎn)品的掩膜版產(chǎn)能較2020年度相比提高約2成,。凸版印刷指出，短期內(nèi)出現(xiàn)過(guò)剩情況消解的動(dòng)向不奇怪,，但中長(zhǎng)期來(lái)看需求將成長(zhǎng),。

　　除此之外，日經(jīng)新聞2月報(bào)道稱(chēng),，DNP將在2023年度之前向設(shè)在日本,、中國(guó)大陸和臺(tái)灣的生產(chǎn)工廠(chǎng)投資近100億日元來(lái)增加生產(chǎn)線(xiàn)。據(jù)了解,，DNP在中國(guó)臺(tái)灣、中國(guó)大陸和意大利與當(dāng)?shù)仄髽I(yè)建立了合資公司,，今后將通過(guò)增資等方式提高產(chǎn)能,，構(gòu)建可根據(jù)供求情況在短期內(nèi)交貨的生產(chǎn)體制。DNP表示,，車(chē)載和傳感器等通用性較高的中端產(chǎn)品所用的光掩膜處于短缺狀態(tài),，因此決定增產(chǎn)。

　　值得一提的是,，就在11月10日,，DSP宣布將投資200億日元，在福岡縣北九州市的黑崎工廠(chǎng)新建大型金屬掩膜生產(chǎn)線(xiàn),，預(yù)計(jì)2024年上半年開(kāi)始運(yùn)營(yíng),，雖然該產(chǎn)線(xiàn)主要是用于制造OLED顯示器所需的掩膜版，而非芯片制造所需,，但從一定程度上也反映出無(wú)論顯示還是芯片,，對(duì)掩膜版的需求都十分旺盛,。

　　緊追其后的國(guó)產(chǎn)廠(chǎng)商

　　受到掩膜版整體市場(chǎng)景氣度的提升，我國(guó)兩大掩膜制造商近期的股價(jià)也逆勢(shì)增長(zhǎng),，11月10日,，路維光電漲逾10%，清溢光電漲超7%,，而兩家的財(cái)報(bào)數(shù)據(jù)更是喜氣洋洋,。其中，龍頭廠(chǎng)商路維光電第三季度單季營(yíng)業(yè)收入1.99億元,，同比增長(zhǎng)31.21%,，歸母凈利潤(rùn)為3905.37萬(wàn)元，同比增長(zhǎng)104.74%,；清溢光電三季度營(yíng)業(yè)總收入2.06億元,，同比上升28.95%，本季度歸母凈利潤(rùn)3015.41萬(wàn)元,，同比上升193.82%,。

　　雖然凈利潤(rùn)增幅直線(xiàn)飆升，但需要注意的是,，兩家巨頭的大頭業(yè)務(wù)都在平板顯示領(lǐng)域,，半導(dǎo)體芯片業(yè)務(wù)占比皆不足兩成（路維光電2021年半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域占比19.68%，清溢光電2021年半導(dǎo)體芯片占比16.68%）,，不過(guò)好在隨著下游晶圓廠(chǎng)的話(huà)語(yǔ)權(quán)不斷增加,，國(guó)產(chǎn)替代節(jié)奏有望提速，國(guó)內(nèi)掩膜版廠(chǎng)商能力也在不斷成長(zhǎng),。

　　路維光電在今年IPO中擬募資4.05億元,，主要用于高精度半導(dǎo)體掩膜版與大尺寸平板顯示掩膜版擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目等。路維光電表示,，募投項(xiàng)目會(huì)進(jìn)一步將半導(dǎo)體掩膜版量產(chǎn)能力提升至130nm制程節(jié)點(diǎn),，并立足于自主研發(fā)、突破半導(dǎo)體掩膜版制造中的精度控制,、缺陷控制等關(guān)鍵技術(shù),，將半導(dǎo)體掩膜版制作技術(shù)進(jìn)一步推進(jìn)至110nm/90nm/65nm等制程節(jié)點(diǎn)。據(jù)悉,，路維光電已實(shí)現(xiàn)250nm制程節(jié)點(diǎn)半導(dǎo)體掩膜版的量產(chǎn),，掌握180nm/150nm制程節(jié)點(diǎn)半導(dǎo)體掩膜版制造核心技術(shù)能力。

　　清溢光電也在加快半導(dǎo)體芯片掩膜版布局,，目前已實(shí)現(xiàn)250nm工藝節(jié)點(diǎn)的6英寸和8英寸半導(dǎo)體芯片用掩膜版的量產(chǎn),，正在推進(jìn)180nm半導(dǎo)體芯片用掩膜版的客戶(hù)測(cè)試認(rèn)證，同步開(kāi)展130nm-65nm半導(dǎo)體芯片用掩膜版的工藝研發(fā)和28nm半導(dǎo)體芯片所需的掩膜版工藝開(kāi)發(fā)規(guī)劃。

　　此外,，為了進(jìn)一步滿(mǎn)足產(chǎn)能,，清溢光電也在積極引進(jìn)所需設(shè)備，深圳工廠(chǎng)新引進(jìn)的半導(dǎo)體芯片用掩膜版光刻機(jī)及配套設(shè)備已投產(chǎn),，提升半導(dǎo)體芯片和 MicroLED 顯示,、硅基半導(dǎo)體顯示用掩膜版等產(chǎn)品的產(chǎn)能。從清溢光電去年財(cái)報(bào)數(shù)據(jù)來(lái)看,，半導(dǎo)體芯片領(lǐng)域已經(jīng)成為發(fā)展最快的業(yè)務(wù),，增速高達(dá) 39.42%，有望成為新的增量業(yè)務(wù),。

　　國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商在發(fā)力的同時(shí),，半導(dǎo)體大佬也在積極建設(shè)掩膜版廠(chǎng)?！爸袊?guó)半導(dǎo)體之父” 張汝京深度參與的青島芯恩項(xiàng)目就自建了光罩廠(chǎng),，2021年8月，青島芯恩正式宣布8英寸廠(chǎng)投片成功,，投片產(chǎn)品為功率芯片,，良率達(dá)90%以上，光罩廠(chǎng)也于同期完成了產(chǎn)品交付,。而就在今年8月,，張汝京主導(dǎo)的光罩材料產(chǎn)業(yè)鏈項(xiàng)目簽約落戶(hù)浙江嘉興，項(xiàng)目總投資30億元,，首期投資11億元,，主要從事光罩材料產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)產(chǎn)品的研發(fā)制造。

　　寫(xiě)在最后

　　從某種意義上來(lái)說(shuō),，掩膜版廠(chǎng)商的逆勢(shì)擴(kuò)產(chǎn)與大硅片廠(chǎng)商有著“異曲同工之妙”,，都是看中了半導(dǎo)體長(zhǎng)期的強(qiáng)勁需求。DigitalJournal數(shù)據(jù)顯示,，2021 年全球半導(dǎo)體光掩膜市場(chǎng)規(guī)模為 46.87 億美元,，預(yù)計(jì)在預(yù)測(cè)期內(nèi)以6.11%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，到2027年達(dá)到 66.9128 億美元,。與集成電路產(chǎn)業(yè)千億美元的市場(chǎng)相比，這個(gè)數(shù)據(jù)可以說(shuō)是微乎其微,，但掩膜版對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)卻有著舉足輕重的作用,，其質(zhì)量的優(yōu)劣是可以直接影響光刻的質(zhì)量，進(jìn)而影響到芯片的性能,。

　　五礦證券報(bào)告顯示,，未來(lái)掩膜版發(fā)展趨勢(shì)主要有 3 個(gè)方向：第一精度趨向精細(xì)化，半導(dǎo)體領(lǐng)域，先進(jìn)制程工藝的演進(jìn),，使其對(duì)與之配套的晶圓制造以及芯片封裝掩膜版提出了更高要求,，隨著先進(jìn)制程占比有望越來(lái)越大，未來(lái)掩膜版產(chǎn)品的精度將日趨精細(xì)化,；第二尺寸趨向大型化,，隨著電視尺寸趨向大型化，帶動(dòng)面板基板逐步趨向大型化,，直接決定了掩膜版產(chǎn)品尺寸趨向大型化,；第三掩膜版廠(chǎng)商向上游產(chǎn)業(yè)鏈延伸，為了降低原材料采購(gòu)成本,，控制終端產(chǎn)品質(zhì)量,，掩膜版廠(chǎng)商開(kāi)始陸續(xù)向上游產(chǎn)業(yè)鏈延伸，HOYA,、LG-IT等部分企業(yè)已經(jīng)具備了研磨/拋光,、鍍鉻、光阻涂布等掩膜版全產(chǎn)業(yè)鏈的生產(chǎn)能力,。

　　雖然本土掩膜版廠(chǎng)商已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步,，然而上游產(chǎn)業(yè)鏈的缺失也阻礙了他們發(fā)展的步伐，不過(guò)從當(dāng)前整體局勢(shì)來(lái)看,，想要打通整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈依舊任重而道遠(yuǎn),，但仍要相信前方必有曙光。

　　更多信息可以來(lái)這里獲取==>>電子技術(shù)應(yīng)用-AET<<