摘要：掩膜版（Photomask，又称光罩、光刻掩膜版等）是微电子制造中光刻工艺使用的核心图形母版，由透明基板上覆盖不透明遮光膜，通过光刻将电路设计图形转移到晶圆或基板上 (〖掩膜版〗行业市场规模：2024年全球掩膜版行业市场规模约530亿元 半导体市场应用占比超7
掩膜版（Photomask，又称光罩、光刻掩膜版等）是微电子制造中光刻工艺使用的核心图形母版，由透明基板上覆盖不透明遮光膜，通过光刻将电路设计图形转移到晶圆或基板上 (〖掩膜版〗行业市场规模：2024年全球掩膜版行业市场规模约530亿元 半导体市场应用占比超75%_研究报告 - 前瞻产业研究院)。在光刻过程中，掩膜版相当于传统照相的“底片”，其上图案通过曝光和显影复制到光刻胶，再经刻蚀将图形刻入衬底，实现电路批量复制 (半导体掩膜版行业分析：光刻蓝本，国产蓄力_腾讯新闻)。掩膜版对光刻精度影响重大，其性能好坏直接关系到芯片图形的分辨率和线宽控制等关1键指标。
制造工艺流程：掩膜版的制造工艺极其复杂，可划分为前道工艺和后道工艺。主要流程包括：(1) 图形数据准备（CAM）：将IC设计的版图数据转化为光刻设备可识别格式，并进行必要的OPC补偿等优化；(2) 光致抗蚀剂涂布：在掩膜空白板（基板上已有遮光膜的毛坯）表面涂上一层光刻胶；(3) 图形写入曝光：使用激光直写或电子束直写设备将电路图案在掩膜板上曝光转移 (半导体掩膜版制造工艺及流程 _ 微流控技术 _ 社区 _ 小桔灯网 _ 体外诊断新媒体 - IIVD.NET)；(4) 显影：将曝光后的光刻胶显影显出图形；(5) 蚀刻：利用显影后的胶膜图形对遮光膜（如铬层）进行刻蚀，形成掩膜版上实际的透光/遮光图案；(6) 去胶：蚀刻后剥离残余光刻胶；(7) 清洗：清除杂质颗粒，保证表面洁净；(8) 缺陷检查与修补：包含宏观检查、自动光学检查（AOI）和坐标测量，发现并修补缺陷（可用激光烧蚀或离子束沉积方式修复掩膜缺陷）；(9) 成品处理：镀膜（增加保护层）及贴附**防尘保护膜（Pellicle）**等 (半导体掩膜版制造工艺及流程 _ 微流控技术 _ 社区 _ 小桔灯网 _ 体外诊断新媒体 - IIVD.NET) 。上述每一步都需极高洁净度和精度控制，以确保掩膜版质量达标。
关键材料：掩膜版由基板和遮光膜组成。基板通常采用高纯度石英玻璃（熔融石英）或高级别苏打石玻璃。石英基板具有优良的透光率、热稳定性和机械强度，是当前主流选择 (半导体掩膜版行业分析：光刻蓝本，国产蓄力_腾讯新闻)；苏打玻璃成本较低，多用于技术要求较低的领域（如部分触控、电路板掩膜版）。遮光膜方面，高端掩膜版多采用铬（Cr）膜作为不透光图形材料，因其机械强度高且易形成微细图形，是硬质遮光膜的主流；也有采用硅化钼（MoSi）、氧化铁等材料作为相移层或衰减膜。低端应用如PCB掩膜则可用感光胶等软膜作为遮光层 (半导体掩膜版行业分析：光刻蓝本，国产蓄力_腾讯新闻)。掩膜版成本中直接材料约占67%，其中基板成本占直接材料的90%以上 (半导体掩膜版行业分析：光刻蓝本，国产蓄力_腾讯新闻)。因此高质量掩膜空白板（含光学级基板和均匀遮光膜）的供应是掩膜制造的基础之一，目前高端石英基板主要由日本HOYA、旭硝子等少数厂商垄断 。
**掩膜版类型与适用节点：**按照光学特性和工艺技术，掩膜版主要分为以下几类：
· 二元掩膜版（Binary Mask）：仅包含透明和不透明两种区域的传统掩膜版，即基板开窗透光，图形由铬遮光膜完全阻光。这是最早出现、应用最广的掩膜版类型 。二元掩膜版结构简单、工艺成熟，广泛用于365nm i线光刻、248nm KrF干式光刻以及193nm ArF干式/浸没式光刻等各代光刻技术 。90nm及以上节点通常采用二元掩膜版即可满足分辨率要求。
· 相移掩膜版（Phase Shift Mask，PSM）：在掩膜版相邻透明开孔区域引入特定厚度的透明介质薄膜，使透过相邻孔的光波产生180°相位差，从而在硅片上干涉增强边缘分辨率 。相移掩膜版可有效提升光刻分辨率和焦深，降低衍射效应，常用于193nm ArF光刻下的65nm~28nm节点及更高要求的层次。典型实现有弱相移（衰减型，遮光膜本身半透）和强相移（如Alternating PSM，在部分区域沉积石英层），通过提高对比度以打印更精细线条。但PSM制造更复杂、工艺控制难度大，主要用于高端芯片的关键层。
· 极紫外掩膜版（EUV Mask）：用于13.5nm波长EUV光刻的新型掩膜版。由于EUV波长极短且易被材料吸收，EUV系统无法使用透射式掩膜，而采用多层反射镜结构 。EUV掩膜版由多层Mo/Si反射膜（约40对层叠在基板上）加表面吸收层（通常是Ta基吸收膜）构成，光在多层膜间干涉反射形成图形。EUV掩膜用于7nm、5nm及更先进节点的光刻 。其制造难点在于：多层膜需要极高均匀性，任何纳米级缺陷都会引发成品不良且难以检测 ；同时EUV掩膜最初无法使用传统有机薄膜Pellicle防尘，增加了生产和使用中的良率风险。目前ASML等提供有限的EUV Pellicle解决方案，但透过率和稳定性仍在改进中。总体而言，EUV掩膜版制造和检修难度远高于深紫外(DUV)掩膜版，是当前掩膜技术前沿。
除了上述分类外，按基板材质还可分为石英掩膜版和苏打掩膜版 ；按应用领域分还有平板显示掩膜版、PCB用掩膜菲林等。不同类别在工艺流程上类似，但在尺寸、精度和材料上有所差异。例如，平板显示(TFT-LCD、AMOLED)用掩膜版尺寸大（G5~G11代基板数米见方），线宽要求相对低于芯片掩膜版；而IC掩膜版尺寸较小但精度要求极高（亚微米乃至纳米级线宽）。总体而言，随着技术节点推进，掩膜版从传统二元走向相移和EUV，材料和工艺不断升级，以满足更小线宽、更高密度和更大尺寸的制造需求。
掩膜版制造对设备依赖极高，上游专用设备主要包括图形写入设备、涂胶显影设备、刻蚀设备、检测及修补设备等。长期以来，这些核心设备几乎被欧美日企业垄断，国内厂商在掩膜设备领域起步较晚，但近年来有所突破。下面分类别介绍主要掩膜版制造设备及厂商情况：
· 图形写入设备（直写光刻机）：这是掩膜版生产的关键瓶颈设备，用于将IC版图直接曝光到掩膜空白板上。根据光源不同，有电子束直写机和激光直写机两类。高端半导体掩膜版通常采用电子束（E-Beam）写描机，具备极高分辨率和精度，但速度较慢。该领域主要供应商包括日本NuFlare Technology（东芝旗下，全球高端掩膜电子束机龙头）和日本JEOL等；最新一代多束并行电子束直写技术也在推进（如IMS公司多束写盘系统），被顶尖厂商用于提升EUV掩膜制作效率 。相对而言，大尺寸平板显示和部分中低端掩膜版多采用激光直写光刻机，以提高制版速度和覆盖大面积。全球激光掩膜版光刻设备的领军企业是瑞典 Mycronic，其设备几乎覆盖所有高世代线FPD掩膜制造需求 ；德国Heidelberg Instruments则提供中小尺寸高精度激光直写机，在科研和部分半导体领域应用。中国厂商近年来实现重大进展：合肥芯碁微装等公司成功研发大尺寸激光直写光刻设备，最小线宽、产能效率等指标已可比肩德国Heidelberg 。此外，江苏影速、天津芯硕等企业也推出了国产激光直写设备，逐步打破海外垄断 。不过，在高端电子束写盘机方面国内仍处起步阶段，尚无厂商能提供7nm级别所需的E-Beam掩模设备。
· **涂胶显影设备：**包括掩膜版光致抗蚀剂的涂胶机和显影机，一般由半导体涂胶设备厂商针对掩膜基板尺寸定制。典型供应商有日本东京电子（TEL）、日本SCREEN等，它们在晶圆涂胶显影领域优势延伸至掩膜版生产。国内在这一环节也开始研发布局，如上海微电子装备公司（SMEE）据报道有开发涂胶显影模块，但整体技术水平与稳定性仍以进口设备为主。
· 刻蚀设备：用于刻蚀掉曝光区域对应的遮光膜（如Cr膜），形成掩膜版图形。掩膜刻蚀通常采用等离子体干法刻蚀机，要求对微米级铬层进行高各向异性刻蚀且避免损伤下层玻璃。美日半导体设备巨头（如泛林Lam Research、应用材料AMAT，以及东京电子）均有适用于掩膜版的专用刻蚀机供应。中国本土厂商中，中微半导体（AMEC）在ICP刻蚀技术上世界领先，已经应用于晶圆制造，也有望拓展至掩膜刻蚀细分领域。
· 检测与修补设备：掩膜版的质量检测分为光学检测和电子束检测，主要厂商是美国科磊（KLA-Tencor）等，其掩膜版缺陷检测系统（如KLA的Reticle Inspection系列）可以发现几十纳米甚至更小的缺陷。日本Lasertec公司则在EUV掩膜检测方面独占鳌头。国内方面，深圳中科飞测等企业推出了掩膜版关键尺寸量测设备和缺陷检测设备，部分产品开始在国内掩膜厂上线 ([PDF] 关于深圳中科飞测科技股份有限公司向特定对象发行 ... - 上海证券交易所)。针对掩膜版上已发现的缺陷，掩膜修补机可利用聚焦离子束(FIB)或激光对缺陷区域进行修复（去除多余遮光点或补写缺失图形）。这一领域主要供应商包括德国ZEISS旗下的修罩系统等。总体而言，检测和修补设备技术门槛很高，国内仍以进口为主，中科飞测等企业正努力实现量测/检测设备国产化突破。
设备国产化进展：目前高端掩膜版生产的核心原材料石英基板仍被日韩垄断，关键设备主要依赖进口 。不过，国产设备正逐步取得进步：在FPD掩膜版激光直写机领域，芯碁微装等公司的设备已在国内主要掩膜厂投入使用，可满足G11代大板高精度制版需求，打破了国外长期技术封锁 ；在检测计量方面，中科飞测的三维形貌测量、膜厚测量设备性能接近国际先进水平，并针对掩膜版CD测量等薄弱环节研制专用仪器 ([PDF] 关于深圳中科飞测科技股份有限公司向特定对象发行 ... - 上海证券交易所)。尽管如此，整体来看掩膜版上游材料设备仍是我国“卡脖子”环节 。高端电子束写入机、EUV掩膜检测仪等关键装备国内尚无成熟产品，需要通过自主研发和国际合作加速追赶。
**全球市场规模：**近年来全球掩膜版市场稳步扩张。2018年市场规模约为350亿元，之后每年以6-7%的速度增长 (〖掩膜版〗行业市场规模：2024年全球掩膜版行业市场规模约530亿元 半导体市场应用占比超75%_研究报告 - 前瞻产业研究院)。2023年全球掩膜版市场规模已超过500亿元人民币，近五年复合增速6.73% (〖掩膜版〗行业市场规模：2024年全球掩膜版行业市场规模约530亿元 半导体市场应用占比超75%_研究报告 - 前瞻产业研究院)。据前瞻产业研究院数据，初步估算2024年全球市场达到约530亿元人民币 (〖掩膜版〗行业市场规模：2024年全球掩膜版行业市场规模约530亿元 半导体市场应用占比超75%_研究报告 - 前瞻产业研究院)。增量主要来自半导体高端光罩需求增加和中国地区产能扩张。展望未来，在半导体工艺迭代和下游应用扩大的带动下，全球掩膜版市场预计将保持中个位数的年增长率，至2030年有望超过60亿美元规模 (半导体掩膜版行业分析：光刻蓝本，国产蓄力 - 知乎专栏)。
(〖掩膜版〗行业市场规模：2024年全球掩膜版行业市场规模约530亿元 半导体市场应用占比超75%_研究报告 - 前瞻产业研究院)图表：2018-2024年全球掩膜版行业市场规模（人民币亿元） (〖掩膜版〗行业市场规模：2024年全球掩膜版行业市场规模约530亿元 半导体市场应用占比超75%_研究报告 - 前瞻产业研究院)。全球市场总体平稳增长，2018-2023年复合增速约6.7%。2023年约500亿元，2024年预计达530亿元。半导体光罩需求旺盛是主要驱动力。
从应用结构看，半导体芯片和平板显示是掩膜版两大下游领域。其中半导体（IC）用掩膜版市场份额超过75%，是最大的应用领域 (〖掩膜版〗行业市场规模：2024年全球掩膜版行业市场规模约530亿元 半导体市场应用占比超75%_研究报告 - 前瞻产业研究院)；平板显示（FPD，包括LCD、OLED）用掩膜版约占20-25%；其余如触控面板、PCB电路板等领域合计不到5% (〖掩膜版〗行业市场规模：2024年全球掩膜版行业市场规模约530亿元 半导体市场应用占比超75%_研究报告 - 前瞻产业研究院)。这一结构体现了芯片制造对高精度掩膜版的巨大需求——先进芯片动辄数十层光刻，每层都需对应的掩膜版，而且节点越先进所需光罩数量越多（多重图形转移）且单片价值更高。这使得IC掩膜版市场规模远大于其他领域。相比之下，显示面板制造一般需要5~7张大型掩膜版，且技术更新周期较长，市场相对成熟稳定。
(〖掩膜版〗行业市场规模：2024年全球掩膜版行业市场规模约530亿元 半导体市场应用占比超75%_研究报告 - 前瞻产业研究院)图表：2023年全球掩膜版行业下游应用结构 (〖掩膜版〗行业市场规模：2024年全球掩膜版行业市场规模约530亿元 半导体市场应用占比超75%_研究报告 - 前瞻产业研究院)。深蓝色部分为半导体芯片，占比超过3/4；浅蓝色为其他应用（主要是平板显示），占比不足1/4。可见半导体领域是掩膜版最主要的市场。
中国市场规模：得益于国内半导体和显示产能的快速提升，中国掩膜版市场增长显著快于全球平均。2020年中国掩膜版行业市场规模约为130亿元，2023年已达到约160亿元人民币，近三年年均增长接近9.5% (〖掩膜版〗行业市场规模：2024年中国掩膜版行业市场规模约180亿元 半导体市场应用占比超65%|研究院_新浪财经_新浪网)。预计2024年中国掩膜版市场将进一步增至约180亿元 (〖掩膜版〗行业市场规模：2024年中国掩膜版行业市场规模约180亿元 半导体市场应用占比超65%|研究院_新浪财经_新浪网)。其中，平板显示掩膜版市场约40亿元，下游需求较为稳定 (〖掩膜版〗行业市场规模：2024年全球掩膜版行业市场规模约530亿元 半导体市场应用占比超75%_研究报告 - 前瞻产业研究院)；半导体掩膜版市场接近120亿元，是增长主动力 (〖掩膜版〗行业市场规模：2024年全球掩膜版行业市场规模约530亿元 半导体市场应用占比超75%_研究报告 - 前瞻产业研究院)。
(〖掩膜版〗行业市场规模：2024年中国掩膜版行业市场规模约180亿元 半导体市场应用占比超65%|研究院_新浪财经_新浪网)图表：2018-2024年中国掩膜版行业市场规模（人民币亿元） (〖掩膜版〗行业市场规模：2024年中国掩膜版行业市场规模约180亿元 半导体市场应用占比超65%|研究院_新浪财经_新浪网)。中国市场增速高于全球，2018-2023年复合增速约9.5%。2023年约160亿元，2024年预计达180亿元。其中半导体掩膜版占比约2/3，平板显示掩膜版占约1/3。
**需求结构及趋势：中国市场与全球类似，主要需求来自IC制造和面板制造两块，但占比略有不同——国内芯片掩膜版约占65%**左右，显示领域约占35%，显示占比高于全球平均 (〖掩膜版〗行业市场规模：2024年中国掩膜版行业市场规模约180亿元 半导体市场应用占比超65%|研究院_新浪财经_新浪网)。这反映出中国平板显示产业规模全球领先，对掩膜版需求相当可观；同时中国本土的集成电路产能在全球占比尚有限，但正在快速提升中。展望未来，各主要下游领域呈现以下趋势：
· 逻辑芯片/代工（Foundry）: 先进制程节点不断演进（7nm→5nm→3nm），单个芯片项目所需掩膜版数量大幅增加。例如7nm工艺可能需要超过60套掩膜版（含多重曝光），5nm EUV工艺也需几十套掩膜版。每张先进光罩成本动辄数万美元甚至更高。因此，随着中芯国际、台积电等公司在国内推进28nm及以下节点产线，国内对高端掩膜版的需求将爆发式增长 。此外，Chiplet异构集成等新技术也需要高精度基板光罩，都是新的增长点。
· 存储芯片: DRAM和3D NAND等存储器亦需大量光刻工艺。特别是3D NAND堆叠层数每年攀升，需要更多掩膜层级来定义阵列孔和互连结构；部分厂商（如美光）在1β节点开始导入EUV光刻，意味着EUV掩膜版需求将不再仅限于逻辑芯片。中国长江存储、长鑫存储扩产也带来存储光罩需求的提升。不过相对逻辑，存储掩膜版技术要求稍低一些（线条相对简单但面积更大）。
· 平板显示: 近几年LCD面板产能趋于过剩，行业投资放缓，平板显示掩膜版需求总体稳定 (〖掩膜版〗行业市场规模：2024年全球掩膜版行业市场规模约530亿元 半导体市场应用占比超75%_研究报告 - 前瞻产业研究院)。但结构上看，高世代、AMOLED等中高端掩膜版需求在增长。特别是柔性AMOLED、Micro-LED新型显示技术的发展，带来更精细图形（如微米级LED巨量转移电路）的掩膜需求。国内京东方、华星光电等加速布局OLED和Micro-LED产线，需要配套更高精度的掩膜版。总体而言，显示掩膜版市场规模不会爆发式增长，但朝着更大尺寸（G8+基板）和更高精度演进 。
· 其他应用: 触控屏、电路板等用掩膜版量值相对较小且增长平缓。印制电路板(PCB)很多已经采用无掩膜直写技术（LDI激光直接成像）替代传统菲林，因此PCB菲林需求在下降。不过一些高密度封装基板仍需光罩工艺。第三代半导体（SiC/GaN）器件制造也需要专用掩膜版，但线宽较大，多由国内厂商供应，市场规模有限。
综上，半导体工艺升级和中国本土产线增加将是未来掩膜版市场增长的主要驱动力。预计全球范围内IC掩膜版市场占比会进一步提高，EUV掩膜版成为新增亮点；中国市场则将在2025-2030年维持两位数增长率，国产替代空间广阔 ([PDF] 半导体材料系列（二） 掩膜版：光刻蓝本 - 航信资本)。
**全球格局：掩膜版行业具有显著的寡头垄断特征。日本Toppan、美国Photronics和日本DNP是全球第三方掩膜版制造的三大龙头企业，三者合计占据超过80%**的全球市场份额 (半导体掩膜版行业分析：光刻蓝本，国产蓄力_腾讯新闻)。据统计，2019年全球掩膜版市场中，Toppan市占率约31.4%、Photronics约28.6%、DNP约22.9% 。剩余市场由少数区域性厂商瓜分，包括日本SK-Electronics (SKE)、韩国LG Innotek (LG-IT)、韩国DB Hitek等，它们各自占有约5%左右的份额 。另外，日本HOYA公司作为光学巨头，除了提供掩膜基板外也涉足掩膜版业务，在平板显示和半导体掩膜版领域均有产品布局 。总体来看，海外掩膜版生产商起步早、技术积累深厚，在高端市场形成了牢固的领先地位。
值得注意的是，全球芯片制造领域有约65%的掩膜版需求由晶圆厂内部配套解决（自建光罩厂），仅35%由独立掩膜版供应商提供 。例如，英特尔、台积电、三星等行业巨头均建立了自有掩膜版工厂，用于制造最关键层的光罩以保护知识产权并确保产能安全。第三方厂商主要承担中小晶圆厂、IDM以及部分非关键光罩的供应。因此，Photronics、DNP、Toppan等龙头的业务也包括与晶圆厂合资运营光罩车间或提供特定工艺服务等模式，与下游客户关系紧密。另外，进入壁垒方面，掩膜版制造需要长年技术投入和经验积累，对资金、人力要求极高，同时下游客户认可和信任（特别是牵涉机密的先进产品版图）也非常关键。因此，全球市场多年格局相对稳定，新进入者极少。
中国格局：中国掩膜版市场长期被上述国际巨头占据主导地位，本土企业市场份额较低但在逐步提升。根据企业性质，国内掩膜版供给主体可分为两类 (〖掩膜版〗行业市场规模：2024年中国掩膜版行业市场规模约180亿元 半导体市场应用占比超65%|研究院_新浪财经_新浪网)：
1. 晶圆厂/面板厂自建光罩厂：主要包括中芯国际（SMIC）的掩膜版厂，以及华润微电子旗下的无锡迪思微电子光罩厂（原华润上华光罩部）等 (〖掩膜版〗行业市场规模：2024年中国掩膜版行业市场规模约180亿元 半导体市场应用占比超65%|研究院_新浪财经_新浪网)。这类厂更多服务于各自集团内部需求，如中芯国际光罩厂主要配套其上海和北京 fabs，华润迪思则为其功率半导体线提供光罩并部分对外销售 (半导体掩膜版行业分析：光刻蓝本，国产蓄力_腾讯新闻)。近年来，华虹集团也在布局自有掩膜能力。自建光罩厂一般只覆盖较成熟工艺节点（如90nm及以上）以保证内供。
2. 独立第三方掩膜版厂商：包括深圳清溢光电、武汉路维光电、无锡中微掩膜、苏州龙图光罩等，以及中国台湾光罩公司在大陆的业务等 (半导体掩膜版行业分析：光刻蓝本，国产蓄力_腾讯新闻)。其中清溢光电和路维光电是科创板上市企业，在国内规模最大 ；中微掩膜（ZW Mask，中电科下属）成立较早，技术覆盖0.13µm以上节点 (中国IC光罩厂盘点(7):晶合集成/中微掩膜/科利德/兴华芯/芯链/仕元 - 雪球)；龙图光罩是近年崛起的新秀，专注半导体中低端掩膜。台湾光罩(TSMC Photomask Co.与台湾达迈并称台湾两大光罩厂)也通过合作在福建厦门等地服务本土晶圆厂。清溢和路维属于行业第一梯队，技术和规模领先国内同行 (〖掩膜版〗行业市场规模：2024年中国掩膜版行业市场规模约180亿元 半导体市场应用占比超65%|研究院_新浪财经_新浪网)；华虹、华润微等自备光罩厂列第二梯队 (〖掩膜版〗行业市场规模：2024年中国掩膜版行业市场规模约180亿元 半导体市场应用占比超65%|研究院_新浪财经_新浪网)。
目前国内高端芯片制造所需的掩膜版绝大部分仍依赖进口。根据估算，中国大陆半导体掩膜版的国产化率不足10%，90%多靠Photronics、Toppan等提供 ([PDF] 半导体材料系列（二） 掩膜版：光刻蓝本 - 航信资本)。例如，中芯国际14nm、华虹28nm产线的关键光罩多数由Toppan Photomasks、DNP等代工供应。相对而言，平板显示掩膜版国产化率较高：清溢光电、路维光电已成功打入京东方、TCL华星等大厂供应链，国产产品在国内大尺寸LCD/OLED产线中占据主要位置，国内厂商在平板显示掩膜版市场份额稳居第一阵营 (清溢光电双翼齐飞，营收大增21.26%，大派分红)。据统计，清溢光电和路维光电合计占据全球平板显示掩膜版供应的约10%份额 (半导体掩膜版行业分析：光刻蓝本，国产蓄力_腾讯新闻)（其余主要由Photronics、SKE、LG-IT等国外公司提供）。在PCB/触控用掩膜菲林方面，国内供应也较充足，深圳科益等厂商可以满足大部分需求。
竞争壁垒：掩膜版行业壁垒体现在多方面：技术难度上，要求光学、材料、工艺、设备深度融合的跨领域能力；资金投入上，一条高端掩膜生产线投资高达数亿美元，包括洁净厂房和昂贵设备；人才经验上，需要多年磨合以提升良率和产能；此外还有客户认证壁垒，下游晶圆厂对供应商认证周期长，新厂商即使具备技术也需经过长期验证才能切入市场。例如清溢光电在2010年前后花费多年才进入中芯国际部分工艺的供应链，可见壁垒之高。另一方面，寡头垄断也带来价格相对稳定和议价能力集中的局面，头部厂商利润率较为可观（Photronics毛利率常年40%以上 (德邦证券-中科飞测半导体量测设备龙头，打造国产薄弱环节平台化企业-240708.pdf)）。这种格局短期难以被撼动。
客户关系与供应链：全球龙头企业往往通过合资、技术联盟等方式与下游建立紧密联系。如Toppan早在2005年收购了杜邦光罩业务并与IBM合作开发先进光罩技术 ；DNP长期为英特尔供货，并与台积电合作研发5nm EUV光罩 。Photronics则在亚洲扩张积极，在中国台湾与联电合资经营光罩厂(PUMC)，在厦门与大基金合作新厂，为中芯厦门、联芯等附近晶圆厂供货。这些举措使海外厂商深耕本土市场的同时，也锁定了主要客户资源。国内厂商的客户主要是本土企业，如清溢服务国内面板和封测厂为主 (半导体掩膜版行业分析：光刻蓝本，国产蓄力_腾讯新闻)；路维则与天马、京东方等有合作。随着国内晶圆厂工艺提升，未来本土掩膜版企业有望进入更多国内晶圆制造客户的供应链，实现市场份额提升。
总的来说，全球掩膜版市场被少数巨头主导，中国市场则是本土厂商加速追赶、逐步替代进口的竞争态势。在高端领域短期内国外厂商优势明显，而在中低端领域国内厂商正发挥成本和服务优势实现突破。预计在政策和市场双重驱动下，中国掩膜版行业集中度也会提高，本土龙头有望崛起并与海外巨头在局部市场形成竞争。
为深入了解中国掩膜版企业与海外龙头的差距，下面从技术水平、产品结构、良率和客户覆盖等方面进行对比分析：
1. 技术能力：海外龙头在掩膜版技术上领先一到两代工艺。例如日本Toppan和DNP已能批量生产EUV掩膜版，供应7nm/5nm先进制程所需光罩，并参与3nm甚至更新一代的研发；Photronics也宣布具备5nm节点掩膜版制造能力 (Leading-Edge Advanced Photomasks - Photronics Inc)。这些企业在亚微米乃至纳米级光刻、缺陷检测修复等关键技术上积累深厚。而中国大陆厂商目前量产能力主要集中在0.25µm（250nm）及0.13µm（130nm）以上节点 。据民生证券报告，国内厂商已量产6英寸/8英寸晶圆制造用的250nm工艺掩膜版，正在推进180nm工艺产品的客户测试认证，同时开展130nm-65nm节点掩膜版工艺研发和28nm节点掩膜版工艺开发规划 。也就是说，本土厂商在65nm以下先进制程掩膜版方面尚处于研发攻关阶段，距离量产还有明显距离** 。目前中芯国际最先进的N+1工艺所用掩膜版仍需依赖国外合作方**，国内厂商短期无法满足此类需求。这体现出在电子束写入、相移技术、缺陷控制等核心能力上，中外仍存在代差。另一方面，在平板显示掩膜版技术上，中国厂商已接近国际水平，高世代大尺寸掩膜的制造能力（如路维的G11+产品）已实现与日企并跑甚至领跑 。总体来看，**“芯片掩膜版”是国内与国际差距最大的领域，而“显示掩膜版”**差距相对较小甚至部分赶上。
2. 产品结构：海外龙头企业的产品组合更加偏重高端半导体掩膜版。例如Photronics的营收约75%来自集成电路掩膜版，余下25%来自平板显示掩膜版 (35000+字！这是全知乎写半导体产业链最全面的文章！)。日本DNP和Toppan则几乎全部聚焦于半导体光罩业务，并通过技术领先获取高价值订单。相反，中国掩膜版厂商的业务以中低端产品为主。以清溢光电为例，2022年其平板显示掩膜版营收占比超过76%，是主要收入来源，半导体掩膜版占比不足24% (半导体掩膜版行业分析：光刻蓝本，国产蓄力_腾讯新闻)。路维光电的产品也以TFT-LCD大代板掩膜为主，辅以部分触控屏和电路板掩膜 。中微掩膜等则基本局限在0.18µm以上节点掩膜，主要面向功率半导体和LED等领域 (中国IC光罩厂盘点(7):晶合集成/中微掩膜/科利德/兴华芯/芯链/仕元 - 雪球)。因此，国外厂商赚的是高端芯片光罩的钱，而国内厂商目前更多赚显示和封测低端掩膜的钱，两者单张产品价值和技术含量差异明显。这也导致盈利能力有差距（芯片掩膜版售价远高于大尺寸显示掩膜版，但成本也高）。不过，这一状况正逐步改善：清溢光电等意识到半导体掩膜版市场增长更快，正积极提升相关业务占比，例如2023年清溢半导体掩膜版收入同比增长约40%，占比已有所提高 (清溢光电双翼齐飞，营收大增21.26%，大派分红)。
3. 良率与工艺控制：掩膜版制造的良率主要指成品可用率以及缺陷水平。国际顶尖厂商经过长期优化，先进光罩的缺陷密度控制在极低范围，一些关键层掩膜版要求零缺陷交付。DNP等在EUV掩膜多层膜缺陷检测和修复方面具备独门技术，确保客户使用时不会因掩膜缺陷导致晶圆报废。反观国内企业，由于工艺经验相对不足，良率控制是痛点之一。例如清溢光电科创板招股书中提到早期生产过程中曾出现较高的不合格率，需要不断调整工艺参数提高良率 。目前本土厂商在成熟节点掩膜版上已达到较高良品率，但在更小线宽产品上缺陷控制仍存挑战。一些国内厂商通过进口先进检测设备来尽量发现并修补缺陷，但整体工艺稳定性距离国外水平尚有差距。此外，掩膜版使用寿命也是考验，高端掩膜需经受上千次曝光而图形不劣化，这与材料纯度和工艺洁净度相关。国际大厂在这方面的数据通常优于国内。可以预期，随着国内企业经验积累和良率爬坡，这一差距会逐步缩小，但短期内高端良率仍是国内掩膜版的弱项之一。
4. 客户覆盖：海外龙头企业拥有全球性的客户基础。例如Photronics在中国台湾、韩国、美国等地建厂，服务台积电、联电、三星、格罗方德、英特尔、美光等各国晶圆厂 (2024年掩膜版行业研究报告：光刻环节关键材料 - 未来智库)；DNP和Toppan深耕日本本土IDM（如东芝、瑞萨）并供应台积电、三星等；在显示领域，Photronics通过在大陆的合资公司拿下京东方、华星光电的大批订单，LG-IT则主要供应LG Display，SKE服务夏普、松下等。这些跨国布局使其能够贴近客户、提供快速服务。相比之下，中国掩膜版厂商客户主要集中在中国境内，且多为本土企业。例如清溢光电的客户包括京东方、天马、信利等大陆面板厂和长电科技、通富微电等国内封测厂 (半导体掩膜版行业分析：光刻蓝本，国产蓄力_腾讯新闻)；路维光电服务武汉华星、深天马等面板厂以及部分LCD面板海外客户；中微掩膜主要客户是国内IC设计公司和军工单位等 (中国IC光罩厂盘点(7):晶合集成/中微掩膜/科利德/兴华芯/芯链/仕元 - 雪球)。在最顶尖的晶圆厂客户方面，国内厂商尚无切入：台积电、三星、高通等公司的先进掩膜版不会从大陆厂商采购。所以在客户层级上，中外企业存在明显区隔。不过，值得注意的是中国市场本身已是全球最大掩膜版需求市场之一，国外巨头高度重视：中国大陆和中国台湾合计贡献了Photronics超过60%的营收（2022年台湾占35.3%，大陆占25.8%） (2024年掩膜版行业研究报告：光刻环节关键材料 - 未来智库)。因此可以说，海外厂商高度依赖中国市场，下游客户也包括很多中国公司；只是对中国本土掩膜厂而言，其服务范围暂时还难以走出国门、覆盖海外顶级客户。
5. 规模与研发投入：海外龙头企业经营规模更大，具备更强的研发资金实力。Photronics年营收约6~7亿美元（折合40+亿元人民币），DNP和Toppan由于有集团其他业务支撑，在掩膜版领域也投入了大量资金。例如Toppan早期通过并购美国Photomask公司、与IBM合研等途径快速攀升，在2023年前累计投资约200亿日元（约10亿元人民币）用于先进掩膜技术开发 。反观中国主要掩膜版企业，2023年收入规模普遍不到10亿元，清溢光电、路维光电等研发费用率虽然不低（10-15%），但绝对投入仍明显小于国际巨头。这导致在尖端技术预研上，本土厂商容易落后半步。另外，海外企业往往有完整的人才梯队和国际合作平台，例如DNP在欧美均有研发据点，Photronics与IMEC等创新中心有合作，这些都有助于保持技术前沿地位。国内厂商则更多依靠国家专项支持和高校合作，如“02专项”支持下，中科院微电子所与企业联合攻关65nm光罩技术等。但是在工艺细节优化、IP保护等软实力上，仍需时间积累。
6. 竞争与合作关系：目前中外掩膜版厂商既有竞争也出现合作苗头。一方面，在中国市场，本土企业正争取更多订单，直接威胁国外公司的部分市场份额，尤其在显示面板和成熟芯片掩膜上形成价格和服务优势，这使Photronics等不得不采取降价等措施保持竞争力。另一方面，出于供应链安全考虑，国内一些晶圆厂也在扶持本土光罩厂商进入，例如中芯国际宁波基地、小米长江存储等都有与国内掩膜企业合作的意向，从客户侧推动国产替代 (半导体掩膜版行业分析：光刻蓝本，国产蓄力_腾讯新闻)。同时我们也观察到合作：2020年大基金二期入股Photronics在华合资公司，显示出通过合资引进技术的思路；清溢光电也与台湾光罩公司交流技术等。未来不排除中外厂商在中国成立合资企业，一方面国外输出先进技术，另一方面满足中国本地化需求，实现双赢。目前Photronics在厦门合资厂即是类似模式。总体而言，在高端领域短期内仍以竞争为主（国内追赶国外），但在特定领域和市场可能出现一定合作或联盟，共同满足飞速增长的中国市场需求。
本节选取中国掩膜版产业链中具有代表性的三家科创板上市公司进行分析，涵盖掩膜版制造领域的清溢光电，以及掩膜版相关设备领域的中科飞测和芯碁微装，分析其财务数据、产品结构、客户情况、产能规划和市场地位。
1. 深圳清溢光电 – 国内掩膜版制造龙头
清溢光电成立于1997年，是中国大陆成立最早、规模最大的掩膜版生产企业之一 。2019年公司登陆上交所科创板。清溢光电主要从事光掩模的研发设计与生产销售，产品类型覆盖平板显示掩膜版、半导体芯片掩膜版、触控掩膜版和电路板掩膜版等，能够提供从小尺寸到G11代超大尺寸的全系列掩膜版产品 。尤其在平板显示领域，公司具备TFT-LCD传统掩膜和LTPS LCD、AMOLED、Mini-LED等中高端新型显示掩膜版的供货能力，尺寸上实现G2.5~G11全世代覆盖，打破了国外在高世代大板掩膜版上的垄断 。清溢已与京东方、华星光电（TCL）、深天马、信利光电等国内主要面板厂建立了长期稳定的合作关系 (半导体掩膜版行业分析：光刻蓝本，国产蓄力_腾讯新闻)。在半导体掩膜版方面，公司服务于中芯国际（宁波）、华虹集团等晶圆厂部分需求，以及长电科技、通富微电、晶方科技、华天科技等封测和MEMS领域客户 (半导体掩膜版行业分析：光刻蓝本，国产蓄力_腾讯新闻)。清溢通过自主研发，已掌握150nm（0.15µm）制程节点的半导体掩膜版制造技术，产品可覆盖第三代半导体器件制造所需的光罩 (半导体掩膜版行业分析：光刻蓝本，国产蓄力_腾讯新闻)（如SiC器件的大线宽掩膜）。这一技术储备为公司未来进一步突破90nm及以下工艺光罩打下基础。
财务方面，清溢光电近年业绩保持高速增长。2022年公司实现营收7.62亿元，同比大增40.12%；净利润0.99亿元，同比大增122.4% (半导体掩膜版行业分析：光刻蓝本，国产蓄力_腾讯新闻)。增长主要来源于面板行业景气和公司产能释放。当年平板显示掩膜版收入占比达76%以上，是利润的主要来源 (半导体掩膜版行业分析：光刻蓝本，国产蓄力_腾讯新闻)。2023年公司营收进一步增长至9.24亿元，同比+21.26%；净利润1.34亿元，同比+35.18% (清溢光电双翼齐飞，营收大增21.26%，大派分红)。毛利率较2022年提升2.43个百分点，盈利能力改善 (清溢光电双翼齐飞，营收大增21.26%，大派分红)。公司财务稳健，经营性现金流充裕，2023年拟每10股派现1.6元，现金分红占净利约31.7% (清溢光电双翼齐飞，营收大增21.26%，大派分红)。这体现出清溢盈利质量较好，有能力回报股东。
在产能与技术规划上，清溢光电近年来积极优化产能结构，淘汰落后产线，升级产能布局中高端掩膜版。 (清溢光电双翼齐飞，营收大增21.26%，大派分红)公司目前在深圳、合肥等地建有生产基地。2023年公司重点推进合肥清溢基地建设，在AMOLED、LTPS、Micro-LED掩膜版工艺技术和产能方面取得不俗进展，成功开发出6代线AMOLED高精度掩膜版，并通过客户验证 (清溢光电双翼齐飞，营收大增21.26%，大派分红)。这将有助于公司抓住OLED浪潮带来的高价值掩膜版市场。清溢还加大半导体掩膜版技术研发投入，针对90nm~65nm节点进行攻关，力争进入更多晶圆制造光罩供应链。在市场地位上，清溢光电作为“中国光掩模第一股”，凭借技术积累和品质优势，在国内平板显示掩膜版市场份额稳居第一，在半导体掩膜版领域也处于领先地位和客户覆盖面最广。公司表示将立足国内，逐步拓展海外市场需求，未来有望成为全球具有影响力的掩膜版厂商之一。
2. 深圳中科飞测 – 半导体量测检测设备领军者
中科飞测科技成立于2012年，专业从事半导体质量控制设备的研发、生产和销售，是国内该领域的龙头企业。2022年公司在科创板挂牌上市。中科飞测产品覆盖缺陷检测设备和精密量测设备两大方向，广泛应用于晶圆制造和封装测试环节。其设备类型包括：无图形晶圆表面缺陷检测系统、图形晶圆缺陷检测系统（亮场/暗场光学检测）、关键尺寸（CD）量测设备、薄膜厚度量测设备、 overlay对准量测设备、3D形貌量测设备等 (德邦证券-中科飞测半导体量测设备龙头，打造国产薄弱环节平台化企业-240708.pdf) (德邦证券-中科飞测半导体量测设备龙头，打造国产薄弱环节平台化企业-240708.pdf)。与掩膜版直接相关的产品是掩膜版关键尺寸量测仪，用于测量光罩图形线宽和间距的精度，填补了国内空白 ([PDF] 关于深圳中科飞测科技股份有限公司向特定对象发行 ... - 上海证券交易所)。公司通过综合运用X射线、光学成像、软件建模等技术，提供高精度测量方案，服务于集成电路制造中的关键工序质量控制。
中科飞测近年来业绩增长迅猛。2020-2023年营业收入从2.38亿元增至8.91亿元，复合年增长率高达55.3% (德邦证券-中科飞测半导体量测设备龙头，打造国产薄弱环节平台化企业-240708.pdf)；净利润由0.40亿元增至1.40亿元，年复合增长率51.8% (德邦证券-中科飞测半导体量测设备龙头，打造国产薄弱环节平台化企业-240708.pdf)。2023年公司实现营收8.91亿元，同比大增74.95%；归母净利润1.40亿元，同比大增约1072%（上年基数较小） (德邦证券-中科飞测半导体量测设备龙头，打造国产薄弱环节平台化企业-240708.pdf)。净利润增速远超营收，一方面因为规模效应下期间费用率下降，另一方面2022年利润基数低（当年投入研发费用较高影响利润）。毛利率方面，公司产品总体毛利率从2019年的33.84%提升至2023年的52.62% (德邦证券-中科飞测半导体量测设备龙头，打造国产薄弱环节平台化企业-240708.pdf)，其中缺陷检测设备毛利率高达57.17%，量测设备毛利率约38.79% (德邦证券-中科飞测半导体量测设备龙头，打造国产薄弱环节平台化企业-240708.pdf)。检测类产品由于技术含量高，呈现更好的盈利水平。报告期内，公司无图形晶圆缺陷检测设备出货近300台，覆盖100多条产线；图形晶圆缺陷检测设备出货超200台，进入50多条产线 (德邦证券-中科飞测半导体量测设备龙头，打造国产薄弱环节平台化企业-240708.pdf)。这些产品广泛应用于国内主流晶圆厂（中芯国际、华虹等）和存储厂，以及OSAT封测厂，大幅提高了国产检测设备的市占率。公司三维形貌量测等设备也累计交付150台左右，覆盖近50家客户 (德邦证券-中科飞测半导体量测设备龙头，打造国产薄弱环节平台化企业-240708.pdf)。可以说，中科飞测已经在大陆晶圆制造和封装产业中建立起广泛的客户基础。
作为半导体过程控制领域的领军者，中科飞测正在打造平台化发展战略：即围绕量测/检测这一薄弱环节，不断丰富产品线，向更多细分市场渗透 (德邦证券-中科飞测半导体量测设备龙头，打造国产薄弱环节平台化企业-240708.pdf)。公司一方面巩固优势产品（缺陷检测）的市场份额，另一方面积极研发新产品，如纳米级缺陷检测系统、EUV光罩检测相关设备等。目前国产半导体量测检测设备整体市占率仍很低，主要为KLA等几家巨头垄断 (德邦证券-中科飞测半导体量测设备龙头，打造国产薄弱环节平台化企业-240708.pdf)。中科飞测有望凭借技术和成本优势，在国内扩张市场的同时逐步开拓海外新兴晶圆厂客户，实现高速成长。根据德邦证券预测，公司2024-2025年业绩将持续高增长，净利润年增速有望超过50%，成长性突出 (德邦证券-中科飞测半导体量测设备龙头，打造国产薄弱环节平台化企业-240708.pdf)。总之，中科飞测作为半导体装备领域“国产替代”的明星企业，已取得掩膜版检测、晶圆检测等多个方面的突破，未来在掩膜版质量控制国产化进程中将扮演重要角色。
3. 合肥芯碁微装 – 直写光刻设备“国产之光”
芯碁微装全称合肥芯碁微电子装备股份有限公司，成立于2015年6月 ([单位]合肥芯碁微电子装备股份有限公司)。公司专注于以微纳直写光刻为核心的直接成像设备研发与生产，是国内该领域开拓者，被誉为“国产光刻第一股”。2021年4月芯碁微装在科创板挂牌上市。与传统投影光刻（如ASML光刻机）不同，芯碁微装的直写光刻机不需要掩膜版，即通过数字光源直接在基板上成像；但公司也生产用于制造掩膜版的激光直写设备，可看作掩膜版行业上游的装备厂商。芯碁微装的产品系列主要包括：激光直接成像（LDI）设备（应用于PCB线路板制作，不需菲林胶片）和激光直写光刻设备（应用于平板显示掩膜版制版、半导体掩膜版制版，以及LED/MEMS等微纳加工领域） (合肥芯碁微电子装备股份有限公司)。公司通过掌握高精度光学系统集成、运动控制和软件算法，实现了大幅面、高效率直写曝光技术。
芯碁微装的技术水平在国内遥遥领先，并跻身国际先进行列。公司承担并牵头制定了我国直写光刻技术的国家标准 (芯碁微装主导的直写光刻技术国家标准正式实施)。其最新一代激光掩膜版制版机的关键指标（如最小线宽、定位精度、制版效率）已经能够与德国Heidelberg同类设备相媲美 。特别是在超大尺寸基板直写方面取得突破，成为国内唯一具备G2.5到G11全世代掩膜版制版能力的厂商（这也支撑了武汉路维光电G11掩膜版生产线的设备需求） 。此外，公司还开发了晶圆级直写光刻机，采用数字微投影（DMD）技术，可用于8英寸/12英寸晶圆中段工艺，实现无掩膜光刻，在IC制造特定场景下提供新的解决方案 (芯碁微装主导的直写光刻技术国家标准正式实施) (合肥芯碁微电子装备股份有限公司)。
经营业绩方面，芯碁微装上市后保持良好增长态势。2023年公司实现营业收入8.29亿元，同比增长27.07%；净利润1.79亿元，同比增长31.28% (股份有限公司)。相较2021年营收5.52亿元、净利0.61亿元，短短两年收入增长50%、净利增长近3倍，展现出强劲的发展势头 (清溢光电产销提升2024年净利增28.8%不超12亿元定增 ... - 腾讯新闻)。毛利率方面，公司综合毛利率保持在50-60%的较高水平（2023年在58%左右），主要得益于自主核心技术带来的定价优势。分业务看，芯碁微装收入来源过去以PCB直写设备为主，2023年PCB设备收入约占72%，同比增长11.9%；而**“泛半导体”直写设备收入占比28%，同比大增96.9%，成为增长亮点 (股份有限公司)。这表明公司正逐步从PCB市场向半导体微纳制造装备市场拓展。值得一提的是，芯碁微装的下游客户既包括国内大型PCB厂商**（直写替代菲林制板，提高PCB精度和效率），也开始进入掩膜版厂商和科研院所（提供掩膜直写设备）。例如，广州新视界光电的高世代面板掩膜项目就采用了芯碁的光刻机，公司设备成功打入京东方、华星光电的部分掩膜制版环节。据公司公告，2024年上半年芯碁微装实现营收5.61亿元，同比大增34.37%；净利润0.889亿元，同比大增66.6%，延续高增长势头 (清溢光电 - 财联社)。
在产能与规划上，公司募资建设新的生产基地以扩大设备产能，并加强研发投入。芯碁微装的目标是拓展更多直写光刻应用场景，如IC封装基板、柔性电子、生物芯片制造等，发挥**“无需掩膜”**的数字成像优势，打开更大市场。同时，公司也在持续改进掩膜版直写制版设备的性能，未来有望挑战更小线宽（亚微米级）的直写技术，实现对一部分传统光罩生产的替代。这与半导体行业追求快捷制版和降低成本的趋势相吻合。在国家大力推动装备国产化的背景下，芯碁微装作为细分领域冠军，前景被普遍看好。综合来看，公司在国内直写光刻设备市场占有率第一，打破国外垄断，其成功案例为中国高端半导体装备的发展提供了范本。
通过对比可以看出：清溢光电代表了国内掩膜版制造企业的最高水平，在显示光罩上媲美国际，在半导体光罩上努力追赶；中科飞测和芯碁微装则属于掩膜版产业链的上游设备领域，均在各自细分市场取得突破，实现快速成长。这三家公司从不同角度支撑起国内掩膜版产业的发展壮大。
清溢光电和路维光电作为中国掩膜版“双雄”，未来有望在继续巩固显示光罩优势的同时，不断提升IC光罩技术，实现更高国产化率。而中科飞测、芯碁微装等设备厂商的崛起，将帮助打通掩膜版制造的“卡脖子”环节，提高中国掩膜版产业的自主可控水平。展望未来，在政策扶持和市场牵引下，中国掩膜版行业有望形成材料-设备-制造协同发展的良好生态，逐步缩小与海外先进水平的差距，抢占更大的国内外市场份额。各上市公司凭借自身优势，也将分享这一高速发展的产业机遇，实现业绩与价值的持续提升。
来源：全产业链研究一点号
