半导体“粮草”先行,掩膜版走到哪一步了?



掩膜版与硅片、光刻胶、电子特气合称为半导体四大材料

掩膜版是光刻过程中设计图形的载体,通过光刻,可以将掩膜版上的图案转移到光刻胶上,再经过溶解、刻蚀,将图形刻到晶圆衬底上,功能类似于相机的“底片”。从应用领域上看,包括半导体掩膜版、平板显示掩膜版、PCB掩膜版,半导体掩膜版在最小线宽、CD精度、位置精度等重要参数方面都高于后两者。从基板材料上看,包括石英掩膜版、苏打掩膜版和其他材料。

全球半导体掩膜版市场规模在50亿美元左右,以在28nm以上的成熟制程为主。

 
 
 
掩膜版的成本和市场格局
 
 
  • 掩膜版成本构成

掩膜版由基板和遮光膜组成,其中最重要的原材料是掩膜基板。掩膜版成本构成中,直接材料和制造费用分别占67%和29%,直接材料中基板材料占90%。

掩膜版在半导体材料成本中占比12%,仅次于硅片。从下游来看,六成的掩膜版用于半导体制造。

  • 半导体掩膜版的市场格局

当前半导体掩膜版生产商主要分位晶圆厂/IDM自建和独立第三方两类。28nm及以下的先进制程由于制造工艺复杂、工艺机密等问题,掩膜版往往采取内部生产;对于成熟制程,出于降本考虑,会倾向于独立第三方采购。65%的半导体掩膜版属于晶圆厂自建,独立第三方中,Toppan(日本)、Photronics(美国)、DNP(日本)市占率靠前。

头部的第三方掩膜版厂具备精密制程的量产能力,如Photronics、DNP的技术节点已达5nm,Toppan的技术节点达14nm;而国内厂商主要产能还在65nm以上。

 
 
 
技术难点
 
 
  • 技术难点

光掩模版的技术难点主要在于光刻环节中,对制程的要求、对位置精度的控制、对曝光的控制、与光刻机设备的匹配等问题。

 

总结来看,大部分掩膜版由晶圆厂或者芯片IDM厂自建,主要是出于技术保密和配套的原因。掩膜版的技术难点还是在于制程、精度和设备材料配套的问题。

说点什么