1、 证券证券研究报告研究报告行业行业深度深度研究研究 半导体材料系列半导体材料系列报告报告（2 2） 掩膜版掩膜版：电路电路图形光刻的底片图形光刻的底片 掩膜版掩膜版是是芯片芯片制造的制造的关键，关键，在芯片制造中承上启下在芯片制造中承上启下 掩膜版是芯片制造过程中的“底片”，用于批量转移电路设计图形， 承载了图形设计和工艺技术等知识产权信息。掩膜版上游主要包括 电路图形设计、掩膜版设备及材料行业，下游主要包括 IC 制造、IC 封装、平面显示和印制线路板等行业，与下游行业消费电子、车载 电子、网络通信、家电、LED、物联网、医疗电子等发展密切相关。 掩膜版将向高精度、大尺寸方向发展掩膜版将向高

2、精度、大尺寸方向发展，产业链整合尤为重要，产业链整合尤为重要 受下游半导体芯片、平板显示、触控与电路板行业的发展影响，未 来几年掩膜版将向高精度、大尺寸方向发展，这对掩膜版公司的技 术水平提出了更高要求。目前国内部分龙头公司已接近国际一线技 术水平，但在 10 代大尺寸掩膜版以及 AMOLED 用高精度掩膜版等 领域仍存差距。掩膜版的原材料是涂有光刻胶和镀铬的玻璃基板， 光刻胶有一定的时效性，失效后会影响产品质量。因此全产业链发 展不仅能提升产品质量，亦可降低原材料采购成本。目前部分国际 龙头公司已向产业链上游延伸， 国内公司尚不具备产业链整合能力。 受益于晶圆制造产业东移，受益于晶圆制造产业

3、东移，中国中国掩膜版市场稳步提升掩膜版市场稳步提升 近年来，以半导体芯片、平板显示、触控和电路板等为代表的细分 电子元器件市场的迅速发展为掩膜版行业带来了巨大的市场需求。 中国作为全球电子产品的重要生产基地，掩膜版需求量与日俱增， 市场空间稳步提升。根据 SEMI 数据，2019 年全球半导体芯片掩膜 版市场规模超过 40 亿美元，增速稳定在 10%以上，受益于国内晶圆 制造的快速发展，预计我国半导体掩膜版市场规模将快速增长。 市场寡头垄断严重，市场寡头垄断严重，国产替代正当其时国产替代正当其时 由于下游厂商自建掩膜版生产线的投入产出比很低，且掩膜版行业 有较高的技术壁垒， 所以目前全球范围内

4、掩膜版以专业生产商为主， HOYA、SKE、LG、PKL 等海外厂商垄断了 90%的市场份额。与国 内掩膜版需求的强劲增长相比，我国掩膜版供给略显乏力。预计随 着半导体国产化趋势发展，未来掩膜版的国产替代将大有可为。 投资建议投资建议 随着 5G 商用落地以及物联网加速渗透， 预计全球半导体、 平板显示、 触控以及电路板市场将迎来集中放量，这将进一步提振掩膜版下游 需求市场。我国作为世界上最大的电子产品生产基地与消费地，掩 膜版市场增长可期，国产替代势在必行。作为国内最早、规模最大 的掩膜版企业之一，清溢光电深耕掩膜版领域 20 余年，技术水平国 内领先。菲利华作为石英行业龙头，是国内唯一可大

5、规模生产光掩 膜基板的企业， 预计将受益于掩膜版下游需求放量与半导体国产化。 建议关注清溢光电（688138.SH）、菲利华（300395.SZ）等受益标 的。 风险提示风险提示 疫情影响致景气度不确定，技术创新不达预期，市场推广不达预期 维持维持 买入买入 雷鸣雷鸣 执业证书编号：S01 研究助理研究助理 刘双锋刘双锋 研究助理研究助理 朱立文朱立文 发布日期： 2020 年 4 月 24 日 市场表现市场表现 相关研究报告相关研究报告 20.04.24 【中信建投电子】半导体材料系列报告 （1）光刻胶：高精度光刻关键材料 20.04.24 【中

6、信建投电子】半导体材料系列报告 （2）掩模版：电路图形光刻的底片 -19% 1% 21% 41% 61% 81% 2019/4/22 2019/5/22 2019/6/22 2019/7/22 2019/8/22 2019/9/22 2019/10/22 2019/11/22 2019/12/22 2020/1/22 2020/2/22 2020/3/22 电子沪深300 电子电子 行业深度研究报告 table_page 电子电子 请参阅最后一页的重要声明 表表 1：相关公司盈利预测与估值（更新至：相关公司盈利预测与估值（更新至 2020 年年 4 月月 23 日收盘价）日收盘价） 公司公司

7、股价股价 市值市值 ( (亿元亿元) ) 归母净利润（亿元）归母净利润（亿元） 净利润增长率净利润增长率 PE 17 18 19 20E 21E 17 18 19 20E 21E 17 18 19 20E 21E 清溢光电 18.3 49 0.4 0.6 0.7 0.8 0.9 -15% 62% 13% 15% 12% 126 78 69 60 54 菲利华 21.9 74 1.2 1.6 1.9 2.5 3.0 13% 32% 19% 28% 21% 42 27 39 30 25 资料来源：Wind，中信建投证券研究发展部 表表 2：重点公司重点公司核心核心逻辑逻辑 股票代码股票代码 公司名

8、称公司名称 核心逻辑核心逻辑 688138.SH 清溢光电 掩膜版技术国内领先，未来将向中高端石英掩膜版倾斜，高端半导体芯片用掩膜版或成新利 润增长点。公司合肥 8.5 代及以下高精度掩膜版募投项目厂房基本完成建设，使用募投资金 预定的一台核心光刻设备已搬入工厂。公司已订购半导体芯片用掩膜版设备，积极布局半导 体芯片用掩膜版产品，公司当前的半导体芯片用掩膜版量产能力在 0.50m 工艺水平，未来 继续开发投入，将量产能力由 0.5m 提升至 0.25m 工艺要求的量产能力，更好满足集成电 路凸块、集成电路代工、集成电路载板、Micro LED 芯片、微机电等市场需求，稳步拓展高 端半导体芯片用

9、掩膜版业务。预计 20 年公司石英掩膜版业务收入将达到 4.27 亿元，同比增 14%，毛利率 30%左右，总体收入可达 5.25 亿元，毛利率保持在 32%左右 688396.SH 菲利华 国内石英材料龙头，致力于半导体石英材料的国产化。19 年公司半导体材料国际认证获得持 续突破，获得认证的产品规格持续增加，LAM 认证规格达 45 种，AMAT 认证规格达 23 种， 未来公司有望形成气熔、合成、电熔石英材料门类齐全的半导体用石英材料整体配套。同时 公司积极推进合成石英材料的扩产，目前产能达到 200 吨，三期工程已启动。公司光掩膜基 板的下游客户为清溢光电。公司在国内独家研发生产的 G

10、8 代光掩膜基板，打破了长期以来 的国外垄断。预计公司 20 年公司石英玻璃材料收入将达到 6.05 亿元，同比增长 20%，毛利 率 54%左右，总收入可达 9.65 亿元，毛利率维持在 50%左右 资料来源：Wind，中信建投证券研究发展部 mNoRoOtPqNqOtRqRzRmNnObRaO7NoMoOnPpPkPmMmQfQmOpR8OqRrRxNsOqMNZrMqR 行业深度研究报告 table_page 电子电子 请参阅最后一页的重要声明 目录目录 掩膜版高精度光刻的关键. 1 掩膜版两大趋势：精细化、大型化 . 5 本土需求稳步提升，国产替代正当其时 . 6 掩膜版市场寡头垄断严

11、重，国内企业仍在加快追赶 . 8 掩膜版上市公司速览 . 10 清溢光电本土掩模版领导者，深耕掩膜版领域 20 余年 . 11 菲利华石英行业龙头，受益光掩膜基板本土化 . 15 投资建议 . 19 风险提示 . 20 图目录图目录 图 1：掩膜版工作原理 . 1 图 2：光刻机掩膜台 . 1 图 3：光刻投影示意图 . 1 图 4：光掩模铬版示意图 . 2 图 5：掩膜版根据基板材质分类. 2 图 6：光掩膜产业链 . 4 图 7：掩膜版的主要生产工艺流程 . 4 图 8：不同尺寸电视面板出货量预测（百万台） . 5 图 9：全球显示面板出货量（亿片） . 6 图 10：全球不同国家地区显示

12、面板产能占比预测 . 6 图 11：全球半导体芯片产业规模及增长率（亿美元） . 6 图 12：中国半导体芯片产业规模及增长率（亿元） . 6 图 13：全球触控面板产值（亿美元） . 7 图 14：全球触控面板出货量（百万片） . 7 图 15：全球 PCB 电路板行业产值预测（亿美元） . 7 图 16：中国 PCB 电路板行业产值预测（亿美元） . 7 图 17：全球各地区掩膜版市场占比（含预测） . 8 图 18：全球石英掩膜版市场份额. 8 图 19：清溢光电营业收入（亿元） . 12 图 20：清溢光电归母净利润（亿元） . 12 图 21：清溢光电营收结构（产品） . 12 图

13、22：清溢光电营收结构（地区） . 12 图 23：清溢光电毛利率与净利率. 12 图 24：清溢光电各产品毛利率. 12 图 25：菲利华发展沿革 . 15 图 26：菲利华主要产品 . 15 图 27：菲利华营业收入（亿元）. 16 行业深度研究报告 table_page 电子电子 请参阅最后一页的重要声明 图 28：菲利华归母净利润（亿元） . 16 图 29：菲利华营收结构（产品）. 16 图 30：菲利华营收结构（地区）. 16 图 31：菲利华毛利率与净利率. 16 图 32：菲利华各产品毛利率 . 16 图 33：石英消费结构 . 17 图 34：2018 年全球各领域石英市场需

14、求 . 17 表目录表目录 表 1：相关公司盈利预测与估值（更新至 2020 年 4 月 23 日收盘价） . 2 表 2：重点公司核心逻辑 . 2 表 3：掩膜版的主要分类及特性. 2 表 4：掩膜版产品迭代情况 . 3 表 5：掩膜版产品的主要下游行业与应用 . 3 表 6：掩膜版生产的主要环节与具体操作 . 4 表 7：平板显示用掩膜版技术路线预测时间表 . 5 表 8：全球 TFT-LCD 液晶面板及掩膜版发展(单位：mm). 5 表 9：全球各大厂商可供应高端掩膜版产品情况 . 8 表 10：平板显示掩膜版行业主要企业产品线基本情况 . 9 表 11：掩模版海外公司介绍 . 10 表

15、 12：掩模版国内公司介绍 . 10 表 13：清溢光电发展历程 . 11 表 14：清溢光电主要产品产能概况 . 13 表 15：清溢光电收入拆分与预测. 13 表 16：清溢光电盈利预测（股价取 2020 年 4 月 23 日收盘价 18.26 元/股，市值 48.72 亿元） . 14 表 17：菲利华收入拆分与预测. 17 表 18：菲利华盈利预测（股价取 2020 年 4 月 23 日收盘价 21.92 元/股，市值 74.12 亿元） . 18 表 19：相关公司盈利预测与估值（更新至 2020 年 4 月 23 日收盘价） . 19 1 HTTP:/RESEARCH.CSC.CO

16、M.CN 行业深度研究报告 请参阅最后一页的重要声明 table_page 电子电子 掩膜版掩膜版高精度光刻的关键高精度光刻的关键 掩膜版（掩膜版（Photomask），又称光罩、光掩膜、光刻掩膜版等，是微电子制造中光刻工艺所使用的图形母版，），又称光罩、光掩膜、光刻掩膜版等，是微电子制造中光刻工艺所使用的图形母版， 由不透明的遮光薄膜在透明基板上形成掩膜图形，并通过曝光将图形转印到产品基板上。由不透明的遮光薄膜在透明基板上形成掩膜图形，并通过曝光将图形转印到产品基板上。掩膜版是芯片制造过 程中的图形“底片”，用于转移高精密电路设计，承载了图形设计和工艺技术等知识产权信息。掩模版用于芯片 的批

17、量生产，是下游生产流程衔接的关键部分，是芯片精度和质量的决定因素之一。 掩膜版的功能类似于传统照相机的底片。掩膜版的功能类似于传统照相机的底片。制造商通常根据客户所需要的图形，用光刻机在原材料上光刻出 相应的图形，将不需要的金属层和胶层洗去，即得到掩膜版。掩膜版的原材料掩膜版基板是制作微细光掩膜图 形的感光空白板。通过光刻制版工艺，将微米级和纳米级的精细图案刻制于基板上制作成掩膜版。掩膜版的作 用主要体现为利用已设计好的图案，通过透光与非透光方式进行图像（电路图形）复制，从而实现批量生产。 图图 1：掩膜版工作原理：掩膜版工作原理 资料来源：IEEE，中信建投证券研究发展部 掩膜版质量的优劣直

18、接影响光刻的质量。掩膜版质量的优劣直接影响光刻的质量。在芯片制造过程中需要经过十几甚至几十次的光刻，每次光刻都 需要一块光刻掩膜版，每块光刻掩膜版的质量都会影响光刻的质量。光刻过程中，通常通过一系列光学系统， 将掩膜版上的图形按照 4：1 的比例投影在晶圆上的光刻胶涂层上。由于在制作过程中存在一定的设备或工艺局 限，光掩膜上的图形并不可能与设计图像完全一致，即在后续的硅片制造过程中，掩膜板上的制造缺陷和误差 也会伴随着光刻工艺被引入到芯片制造中。因此光掩膜的品质将直接影响到芯片的良率和稳定性。 图图 2：光刻机掩膜台：光刻机掩膜台 图图 3：光刻投影示意图：光刻投影示意图 资料来源：半导体行业

19、观察，中信建投证券研究发展部 资料来源：IEEE，中信建投证券研究发展部 硅硅片片 氧氧化化层 光光刻刻胶胶 曝曝光光光光线 掩掩膜膜版版 曝曝光光显影影刻刻蚀 紫紫外外光光 掩掩膜膜版版 凸凸透透镜 微微影影成成像像 晶晶圆 2 HTTP:/RESEARCH.CSC.COM.CN 行业深度研究报告 请参阅最后一页的重要声明 table_page 电子电子 光掩膜主要分两个组成部分，即基板和不透光材料，不同掩模版的不透光材料有所不同。光掩膜主要分两个组成部分，即基板和不透光材料，不同掩模版的不透光材料有所不同。基板通常是高纯 度，低反射率，低热膨胀系数的石英玻璃。不同种类光掩膜使用的不透光材料

20、不同。光掩膜分为铬版（苏打玻 璃、石英玻璃、硼硅玻璃）、干版、菲林、凸版（APR）。铬版的不透光层是通过溅射方法镀在玻璃下方厚约 0.1um 的铬层。铬的硬度比玻璃略小，不易受损但有可能被玻璃所伤害。应用于芯片制造的光掩膜为高敏感度 的铬版。干版涂附的乳胶，硬度小且易吸附灰尘， 不过干版还有包膜和超微颗粒干版， 后者可应用于芯片制造。 表表 3：掩膜版的主要分类及特性：掩膜版的主要分类及特性 类别类别 精度精度 耐用性耐用性 价格价格 铬版 高 高 高 干版 中 中 中 菲林 低 低 低 凸版 常用来转移 PI 液 资料来源：清溢光电招股书，中信建投证券研究发展部 图图 4：光掩模铬版示意图：

21、光掩模铬版示意图 资料来源：昊光科技官网，中信建投证券研究发展部 掩膜版根据基板材质的不同可分为石英掩膜版、苏打掩膜版和其他（包含凸版、菲林）。掩膜版根据基板材质的不同可分为石英掩膜版、苏打掩膜版和其他（包含凸版、菲林）。石英掩膜版使用 石英玻璃作为基板材料，光学透过率高，热膨胀率低，相比苏打玻璃更为平整耐磨，使用寿命长，主要用于高 精度掩膜版；苏打掩膜版则使用苏打玻璃作为基板材料，光学透过率较高，热膨胀率相对高于石英玻璃，平整 度和耐磨性相对弱于石英玻璃，主要用于中低精度掩膜版；而凸版使用不饱和聚丁二烯树脂作为基板材料，主 要用于液晶显示器（LCD）制造过程中的定向材料移印；菲林使用 PET

22、 作为基板材料，主要用于电路板掩膜。 图图 5：掩膜版根据基板材质分类：掩膜版根据基板材质分类 资料来源：清溢光电招股书，中信建投证券研究发展部 3 HTTP:/RESEARCH.CSC.COM.CN 行业深度研究报告 请参阅最后一页的重要声明 table_page 电子电子 掩膜版诞生至今约掩膜版诞生至今约 60 多年历史，技术演变多年历史，技术演变节奏相对节奏相对较慢。较慢。掩膜版下游运用广泛，且不同行业对掩膜版的性 能、成本等要求不同，因此不同代别产品存续交叠期长。例如，第二代掩膜版诞生于二十世纪 60 年代初，但其 至今仍在 PCB、FPC、TN/STN 等行业使用。另一方面，掩膜版产

23、品的优势主要是其在转移电路图形过程中的精 确性和可靠性，未来潜在的替代风险是无掩膜技术的大规模使用，但现阶段无掩膜技术因仅能满足精度要求相 对较低的行业（如 PCB）中图形转移的需求，且其生产效率低下，无法满足对图形转移精度要求高以及对生产 效率有要求的行业运用，故掩膜版行业现阶段技术更迭仍然较慢，暂不存在技术快速迭代的风险。 表表 4：掩膜版：掩膜版产品迭代情况产品迭代情况 发展历程发展历程 名称名称 出现时间出现时间 目前使用情况目前使用情况 第一代掩膜版 手工刻红膜 二十世纪 50 年代 已被淘汰 第二代掩膜版 菲林掩膜版 二十世纪 50 年代末 60 年代初 仍在部分行业小范围使用，如

24、 PCB、FPC、 TN/STN 等 第三代掩膜版 干版掩膜版 二十世纪 60 年代 仍在部分行业使用， 如 PCB、 HDI、 Leadframe 等 第四代掩膜版 氧化铁掩膜版 二十世纪 70 年代 已被淘汰 第五代掩膜版 苏打掩膜版 二十世纪 70 年代 广泛运用于各种对掩膜版有需求的行业 石英掩膜版 资料来源：清溢光电招股书，中信建投证券研究发展部 从产业链来看，掩膜版是从产业链来看，掩膜版是芯片芯片制造的核心模具，起到桥梁和纽带的关键作用。制造的核心模具，起到桥梁和纽带的关键作用。光掩膜上游主要包括电路图 形设计、光掩膜设备及材料行业，由于下游应用厂商自建光刻掩膜版生产线的投入产出比

25、很低，且光刻掩膜版 行业具有一定的技术壁垒，所以目前全球范围内光刻掩膜版主要以专业生产商为主。掩膜版的下游主要包括 IC 制造、IC 封装、平面显示和印制线路板等行业，与下游终端行业的主流消费电子（手机、平板、可穿戴设备）、 笔记本电脑、车载电子、网络通信、家用电器、LED 照明、物联网、医疗电子等产品的发展趋势密切相关。 表表 5：掩膜版产品的主要下游行业与应用：掩膜版产品的主要下游行业与应用 下游行业下游行业 掩膜版产品掩膜版产品 平板显示 1、薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)掩膜版，包括阵列(Array)掩膜版、彩色滤光片(CF)掩膜版 2、有源矩阵有机发光二极管显示器(AMOLED)掩膜版，主要为 Array 掩膜版(AMOLED 技术) 3、超扭曲向列型液晶显示器(STN-LCD)掩膜版 4、Fine Metal Mask 用掩膜版 半导体芯片 1、半导体集成电路凸块(IC Bumping)掩膜版 2、集成电路代工(IC Foundry)掩膜版 3、集成电路载板(IC Substrate)掩膜版 4、发光二极管(LED)封装掩膜版 5、微机电(MEMS)掩膜版 触控 1、内嵌式触控面板(In Cell、On Cell)掩膜版 2、外挂式触控(OGS、Met