如何一句话拉近与陌生人的距离：现在不景气啊，都没有单子，你家有吗？这是笔者日前在某一电子展上的所见所闻，以此为开头，几个陌生人迅速交换了联络方式，并投入到了激烈的讨论中。

当前，全球半导体产业不景气已经成为不争事实，裁人、砍单、缩减资本等各种降本措施层出不求，就连代工一哥台积电都传出客户大规模砍单，7nm制程产能利用率跌至50％以下，然而就在这一片低迷的局势中，芯片制造必需的掩膜版却传出供给告急，明年价格将再涨10%~25%。

下行周期里，到底是谁在抢掩膜版？全球市场格局又呈现出怎样的局面？

下行的周期，逆行的MASK

光刻机对芯片制造的重要性，想必大家都有所了解，而掩膜版就是微电子制造中光刻工艺所使用的图形母版。掩膜版（Photomask）又称为光罩、光掩膜、光刻掩膜版等，由制造商通过光刻制版工艺将电路图刻制于基板上制作而成，主要作用体现为利用已设计好的图案，通过透光与非透光方式进行电路图形复制，从而实现芯片的批量生产。

从数据来看，掩膜版供给告急并不是空穴来风。公开消息显示，以往高规格掩膜版的出货时间为7天，现在拉长4~7倍至30~50天，而低规格产品的交货时间也较平时增加一倍。甚至有芯片设计厂商担忧称，需要 30~45 个光掩膜来进行半导体开发，但现在却无法正确获得。半导体业者透露，掩膜版电子束图形曝光源(e-beam patterning lighters)等制造设备延后交货，耽搁掩膜版出厂、推升产品价格。

那么，为什么掩膜版的需求量会如此之高？这需要从掩膜版的性质来说，在芯片制造中，掩膜版属于不可缺少的消耗品。由于每个掩膜版所能够绘制的电路图是有限的，而芯片制作又需要很多不同的电路图形，相应就会需要很多块掩膜版。尤其随着芯片制程工艺的演进，电路图变得越来越复杂，所需的掩膜版也越来越多。ASML数据显示，2021年5nm制程每片晶圆平均掩膜版层约逾10层，3nm之后，每片晶圆平均掩膜层约将倍增达20层。DRAM部分，目前采用EUV技术完成约5层掩膜版量产，明年后将提升至8到10层。虽然每片晶圆所需要的掩膜版数量很多，但每块掩膜版在转移完版上图形后，就不会再用到，而且在工艺验证过程中，一旦发生设计变动，调整了光刻版图，那么原本制作的光掩膜也不会再使用。

上述属性决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，还能撑起逆行市场，还有以下两大原因：

一是来自系统半导体，特别是高效能芯片，如车用半导体和自驾车芯片等需求的飙涨，而过去掩膜版扩产甚为有限。

众所周知，智能汽车所带来的芯片市场规模是十分庞大的，英特尔首席执行官Pat Gelsinger 预测，到 2030 年，汽车半导体市场将翻一番，达到 1150 亿美元，而高端汽车上搭载的半导体数量将增加 5 倍。目前，汽车领域已经成为了众多芯片厂商瞄准的新赛道，甚至于三星电子和SK海力士等存储厂商都已逐渐将目光投向了汽车半导体领域，更不用说其他系统半导体厂商，更是扎堆涌入，在消费电子失速的当下，汽车迥然成为了他们的救星。

但是过去掩膜版的扩产是十分有限的。一般来说，掩膜版制造商分为两种，一种是英特尔、三星、台积电等代工厂拥有自制掩膜版业务，但他们的产能都是自产自销；另一种就是独立于代工厂的第三方掩膜版制造商，诸如美国Photronics、日本DNP、凸版印刷等，此类厂商主要销售的是成熟制程掩膜版，比如上述提到的车用芯片，大多数仍是成熟制程，麦肯锡高级顾问Denise Lee日前指出，成熟工艺制程仍将是汽车芯片生产的主流，预计到2030年汽车芯片的成熟工艺制程需求将达到10%左右的复合年增长率。

与先进制程掩膜版相比，成熟制程掩膜版利润率长期处于低位，未来十年仅更新生产设备就需要投入10-20亿美元，更不要说新建产线，凸版印刷就曾估计，以65纳米节点为例，一条新的光掩膜生产线预计需投资6500万美元。巨大的折旧成本可能与当前掩膜版市价倒挂，长期回报率不足以激发厂商投资，这也使得过去掩膜版扩产有限，因此面对现下蜂拥而至的需求，掩膜厂的产能难免有些“捉襟见肘”，供不应求之下，市场自然逆行向上。

二是晶圆代工厂与IC设计厂产能陆续释出，有更多新芯片完成设计定案，掩膜版开案逐步涌现。

台湾光罩总经理陈立惇先前曾分析，半导体需求在往下，但晶圆代工厂与设计公司的产能都开始松动，但也因为有空出产能，新芯片完成设计定案，掩膜版开案才能开始涌入，有更多的Tape out进来，对掩膜版厂来说，客户需求反而增加，下半年需求反而比上半年好。

上述提到不同的芯片设计需要的掩膜板也是不同的，自动驾驶、5G、元宇宙等技术的发展催生出了芯片的新需求，但由于此前缺芯情势过于严峻，芯片设计厂和代工厂专注于短缺芯片，无暇顾及太多新需求，而如今，缺芯情况已经得到了明显缓解，虽然行业景气彻底反转，已经处于下行周期内，但设计厂商想要立于不败之地，抢夺未来市场仍是重中之重，随之而来的是新芯片设计案数量的“水涨船高”，这也是IC设计厂扩大下单掩膜版厂商的原因，他们需要购买新的掩膜板并供应给代工厂。

芯片设计厂疯狂下单，但掩膜版厂已有产能有限，扩产也需要时间，短期内又不会出现新的产线，这也加剧了紧张的供需关系。



掩膜版市场格局

国内掩膜版行业的中高端市场仍主要由国外掩膜版厂商占据，市场集中度较高。

我国掩膜版制造主要集中在少数企业和部分科研院所。

在半导体领域，光掩膜市场呈现寡头垄断格局。

晶圆制造厂会采取自制方式对内提供掩膜版，如英特尔、台积电、三星等三家全球最先进的晶圆制造厂都有自制掩膜版业务，其所用的掩膜版绝大部分由自己的专业工厂生产。

其它掩膜版主要被美国Photronics、日本DNP以及日本Toppan三家公司所垄断。

国内只有少数企业如无锡华润、无锡中微等，只能制造0.13μm以上StepperMask；对于HTM（半透膜）、GTM（灰阶掩模板）、PSM（先进相移掩模）等掩模版，主要依赖进口。国内晶圆代工厂龙头中芯国际也有自制掩膜版业务。

在面板领域，国内能够配套TFT（薄膜晶体管）用掩膜版的企业只有路维光电和清溢光电，主要针对8.5代以下掩膜版，AMOLED、Gray-tone、Half-tone等掩膜版均依赖进口。

中科院微电子所、中国电子科技集团等科研院所内部也有自制掩膜版。

在AMOLED（有源矩阵有机发光二极体面板）用高精度掩膜版领域，由于核心技术主要掌握在日本HOYA、日本SKE、PKL等海外厂商手中，而这些企业对于掩膜版的关键技术进行了较为严格的封锁。

根据Omdia数据，2021年全球各大掩膜版厂商平板显示掩膜版的销售金额前五名分别为福尼克斯、SKE、HOYA、LG-IT和清溢光电，前五名掩膜版厂商的合计销售额占全球平板显示用掩膜版销售额的比例约为88%。

上游空白掩膜版国内自给率不断提高

空白掩膜版的国内自给规模进入高增长阶段 ，2030 年自给率有望 超60%。空白掩膜版又叫做掩膜基板，是在基底材料上镀一层金属铬和感光胶后的产品，用于刻印图形设计或电子信息的材料，属于掩膜版的上游。随着中国掩膜版行业的发展，国内空白掩膜版的需求逐步提升。掩膜版厂商就近配套的战略倾向，以及国产替代+产业链自主供应的大趋势下，自给率有望大幅提升。

根据中研网的数据及预测，2019 年中国空白掩膜版的市场规模约为 5.1 亿美元（35 亿元）,其中自给规模仅为 1.14 亿美元，自给率 22.4%左右。2030年预计需求规模达到 11.5 亿美元，同时自给规模达到 7.12 美元（48.8 亿元），自给规模复合增长率高达 18.1%，自给率 61.9%。

根据 SEMI 的数据，2019 年全球 IC 掩膜版的市场规模达到 41 亿美元；The Insight Partners预计 2027 年市场规模达到 59 亿美元，2019-2027 年的复合增速为 4.65%。根据 SEMI 的数据 2019 年中国 IC 掩膜版的市场规模为 1.44 亿美元，预计于 2021 年达到 1.92 亿美元，复合增速高达 16.32%。随着下游大幅扩产、技术水平提升等行业发展因素，IC 掩膜版的需求有望被带动，参考 FPD 掩膜版行业的发展历程，预计中国大陆的市场规模占比将迅速提升。

作为全球高端产业的重要组成部分，平板显示行业和半导体芯片行业是我国重点扶持的战略新兴产业，国家和地方各级部门近年来出台了一系列规划和措施予以全面扶持，进一步完善产业链。如《关于印发 2014-2016 年新型显示产业创新发展行动计划的通知》、《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》等的陆续出台，为电子元器件行业提供了有利的政策支持，平板显示和半导体等行业上升到国家战略发展的高度。

路维光电FPD掩膜版全世代产线覆盖，拥有国内首条G11超高世代掩膜版产线，是国内唯一一个覆盖G2.5-G11全世代产线的国产厂商。同时，公司实现了250nm制程节点半导体掩膜版量产，并掌握了180nm/150nm节点半导体掩版制造核心技术，满足先进半导体芯片封装和器件等应用需求。

清溢光电是中国大陆成立最早、规模最大的掩膜版厂商之一。半导体芯片掩膜版技术方面，已实现250nm工艺节点的6英寸和8英寸半导体芯片用掩膜版的量产，正在推进180nm半导体芯片用掩膜版的客户测试认证，同步开展130nm-65nm半导体芯片用掩膜版的工艺研发和28nm半导体芯片所需的掩膜版工艺开发规划。

菲利华立足于石英玻璃领域，是国内首家获得国际领先半导体设备商认证的供应商，其气熔石英玻璃材料于2011年通过了日本东京电子株式会社（TEL）半导体材料认证，之后又获得了泛林研发（Lam Research）和应用材料公司（AMAT）等半导体设备商的认证。石英股份主导产品有高纯石英砂、等及多种石英器件，主要应用于光源、光伏、半导体、光纤光学等领域。

芯片行业未来可期

一年半前，由于供应链中断，高盛估计全球多达169个行业受到了缺芯影响。为了防患于未然，某些芯片厂商出现重复订购和囤货，从而加剧了所谓“芯片短缺”的现象。如今芯片产业进入的“寒冬”，除了全球宏观经济等因素及需求的影响，芯片产业链内的投机因素也从客观上放大了这种“寒冬效应”。

那么知道了“病根”，未来的芯片产业能否走出“寒冬”？

从芯片产业发展的历史周期性看，逆周期而动，不失为一项大胆的选择，三星电子在芯片产业中的崛起就是很好的范例。在三星电子的发展历程中，其曾不止一次利用“反周期投入”扩大市场，在竞争对手收缩规模时，反其道而行之，通过加大投入，扩大产能，进一步打压价格，让对手加剧亏损，进而扩大自己的市场份额。

芯片行业需要加大研发和创新力度。不可否认，芯片产业发展至今，持续的创新才是源动力。具体到芯片企业，在保有成熟制程、扩大市场份额的同时，立足于先进制程的研发才是重中之重，毕竟芯片产业每当经历周期性波动之后，能够在新的周期来临之际领先的企业，都是那些始终不放弃创新的企业。例如英特尔历经数十年依然是芯片产业的老大，就与其任何时候都注重创新的投入密切相关。

以芯片产业之外的视角看，其仍有应对之策。从需求端看，尽管PC、智能手机等市场需求低迷，但其他的市场依然表现强劲，未来对于芯片的需求有增无减，如汽车的半导体芯片。此外，芯片的基础性需求本身仍在持续增加，尤其是支撑DX（数字化转型）和GX（绿色转型）需要强大的计算能力，这意味着目前芯片产业虽然暂时回落，但之后或将出现更为迅猛地增长。