掩膜版定义与分类 - 掩膜版是微电子制造中的图形转移工具，功能类似传统照相机的"底片"，用于将设计图形转移到硅片或玻璃基板上[2] - 主要分类包括石英掩膜版（高精度、长寿命）、苏打掩膜版（中低精度）、凸版（LCD定向移印）和菲林（PCB应用）[4][6] - 半导体掩膜版在最小线宽（≤0.5μm）、CD精度（≤0.02μm）等参数要求显著高于平板显示和PCB领域[2][10] 制造工艺与技术难点 - 核心工艺流程包含CAM图档处理、激光/电子束光刻（130nm为分界）、显影蚀刻等12个环节，光刻技术为核心[6][7] - 技术难点集中在光刻环节的制程管控（温度/气流扰动影响精度）、位置精度控制（多膜层套准）、曝光能量控制等[12] - 检测环节需测量CD均匀性（±0.1μm）、套刻精度（±0.25μm）等参数，并修复微粒缺陷[9][10][63] 产业链与成本结构 - 上游材料依赖进口：石英基板（国产化率5%）、光学膜（国产化率0%）主要来自日本HOYA、韩国SS等[18][20] - 中游制造分为晶圆厂自建（28nm以下先进制程）和独立第三方（成熟制程），下游应用于IC制造（台积电）、平板显示（京东方）等[14][37] - 成本构成中直接材料占67%（基板超90%），制造费用占29%[21] 技术演进方向 - OPC技术：通过光学邻近效应修正解决衍射导致的图形失真，提升130nm以下制程精度[27] - PSM技术：利用相移消除干涉现象，适用于130nm以下制程，对比度提升30%[29] - 电子束光刻替代激光直写：突破130nm物理极限，支持更小线宽[31] 半导体掩膜版市场 - 2023年全球市场规模54亿美元，成熟制程（130nm以上）占比87%，先进制程（28nm以下）仅13%[34][37] - 国内需求增长：中国12寸晶圆产能占比从2015年9.7%升至2021年16%，规划新增25座晶圆厂[46] - 毛利率差异：高阶制程（如130nm以下）毛利率达50%+，较成熟制程高20pct[42] 平板显示掩膜版市场 - 2022年中国市场规模35亿元（占全球57%），预计2025年达65亿元[55][57] - 技术趋势：大尺寸化（G11产线对应85英寸面板）、高精度化（650PPI以上）[60][62] - 国产替代进展：清溢光电实现AMOLED用1600ppi掩膜版量产，路维光电突破G11产线技术[79] 竞争格局 - 全球半导体掩膜版65%由晶圆厂自供，独立第三方市场中Photronics、Toppan、DNP垄断80%份额[69][71] - 国内厂商：路维光电（180nm）、清溢光电（180nm）、龙图光罩（130nm）加速研发28nm节点[74][75] - 平板显示领域：Photronics、SKE、HOYA占全球88%市场，国内仅清溢光电进入前五[77] 未来趋势 - 特色工艺路线崛起：功率半导体、MEMS等定制化需求推动掩膜版多样化发展[84][86] - 精度持续提升：OPC/PSM技术向28nm以下延伸，套刻精度要求达±0.25μm[87][89] - 国产替代加速：美国限制250nm以下掩膜版出口，刺激国内厂商扩产130-28nm产能[48][75] 重点企业 - 国际龙头：Photronics（5nm EUV）、DNP（3nm研发）、Toppan（全球8大基地）[91][95][97] - 国内上市公司：路维光电（G11产线）、清溢光电（HTM技术）、龙图光罩（功率半导体专精）[99][101][104] - 非上市公司：迪思微（0.13μm）、冠石科技（规划28nm）、中微掩模（130nm）[107][110]

报告行业投资评级 未提及相关内容 报告的核心观点 - 先进封装作为“超越摩尔定律”的核心且高性价比路径，将推动封装设备销售额占比不断提升，后道设备的高精度、异构集成能力将成为半导体产业竞争力的关键 [5] - 不同先进封装与传统封装工艺流程差距较大，所需半导体封装设备由原有后道封装设备和新增中前道设备构成 [9][27] - 先进封装技术对封装设备的精度、效率以及自动化程度的要求不断提高，传统后道封装设备需针对更小尺寸、更高集成度、更复杂结构进行技术升级 [2][9] 根据相关目录分别进行总结 半导体封装设备行业综述 - 工艺流程及封装方式分类：半导体制造工艺流程分为前道工艺和后道工艺，后道工艺中的封装是将集成电路裸芯片与外部电路连接并保护的过程；传统封装以低成本和简单结构为主，先进封装通过多种技术满足高性能计算等需求，代表行业前沿发展方向；主要封装方式分为传统封装和先进封装，各有不同类型及特点 [16][19][20] - 后道封装设备市场规模：全球半导体制造设备销售额从2023年的1063亿美元增长至2024年的1171亿美元，同比增长10%，其中后道设备市场在2024年迎来转机，封装设备销售额同比增长25%，测试设备销售额同比增长20%；当下后道设备销售额占比较低，但先进封装将推动封装设备销售额占比不断提升 [21][22] - 封装工艺所需半导体设备：先进封装新增应用包括晶圆研磨薄化等，所需半导体封装设备由原有后道封装设备和新增中前道设备构成，不同先进封装与传统封装工艺流程差距较大 [27][30] - 传统后道设备升级及厂商：在先进封装技术中，传统后道封装设备需在精度提升、材料兼容性、工艺控制、自动化与智能化等方面进行技术升级，国内有众多供应商可提供相关设备 [32] 先进封装设备分析 - 传统后道设备：减薄机：用于半导体晶圆减薄处理，满足后续工艺要求，核心作用包括减小晶圆厚度等；减薄工艺有机械磨削、化学机械研磨等多种方法；全球减薄机市场集中度较高，主要由日本企业主导，中国本土企业有华海清科等 [39][44] - 传统后道设备：划片机：是半导体后道封测中晶圆切割和WLP切割环节的关键设备，切割质量与效率影响芯片质量和成本；划片工艺分为刀片切割和激光切割，激光切割尤其是隐形切割是主要趋势；全球划片机市场主要被日资垄断，中国厂商有光力科技等 [47][49][53] - 传统后道设备：贴片机：也称固晶机，将芯片从晶圆上抓取并安置在基板上，可高速、高精度贴放元件；先进封装对贴片机的精度和效率要求更高；全球贴片机市场呈现双寡头格局，中国贴片机在中低端市场有竞争力，高端市场国产化率仅10% [54][57][62] - 传统后道设备：键合机：传统引线键合技术难以适应现代先进封装需求，热压键合与混合键合是关键技术发展方向；键合技术种类繁多，随着封装技术进步，键合设备需达到更高精度和更精细能量控制；全球键合机行业集中度较高，中国厂商有华卓精科等 [63][66][72] - 传统后道设备：塑封机：为芯片提供物理保护和电气绝缘，核心功能是将芯片与封装体牢固结合；塑封工艺可分为密封法和模塑法，模塑法又分为传递模塑和压缩模塑，压缩模塑适合先进封装需求；全球半导体塑封机市场呈现寡头垄断格局，中国代表厂商有耐科装备等 [78][84] - 传统全流程设备：量检测设备：为集成电路生产核心设备之一，贯穿全过程；先进封装因复杂性和精度要求，需更频繁使用量检测设备；全球半导体量/检测设备市场呈现高度垄断格局，中国市场也呈现一超多强格局，国产量检测设备支撑主要覆盖成熟制程 [86][90][93]

报告行业投资评级 未提及相关内容 报告的核心观点 - 先进封装作为“超越摩尔定律”的核心且高性价比路径，将推动封装设备销售额占比不断提升，形成“前道突破性能极限，后道整合性能优势”的协同模式，后道设备的高精度、异构集成能力将成为半导体产业竞争力的关键 [5][26] - 不同先进封装与传统封装工艺流程差距较大，所需半导体封装设备由原有后道封装设备和新增中前道设备构成，传统后道封装设备需针对更小尺寸、更高集成度、更复杂结构进行技术升级 [9][27] 根据相关目录分别进行总结 半导体封装设备行业综述 - 传统封装以低成本和简单结构为主，先进封装通过高密度互连、异构集成、三维堆叠等技术，满足高性能计算、5G、AI等对算力、能效和小型化的需求，代表半导体行业的前沿发展方向 [16] - 半导体制造工艺流程可分为前道工艺和后道工艺，后道工艺中的封装是将集成电路裸芯片与外部电路连接，并进行物理保护和环境隔离的过程 [19] - 主要封装方式分为传统封装和先进封装，传统封装包括打线类封装、倒装、晶圆级封装等，适用于低速、低密度场景；先进封装包括Chiplet封装、2.5D/3D封装等，适用于高性能计算等场景 [20] - 全球半导体制造设备销售额从2023年的1063亿美元增长至2024年的1171亿美元，同比增长10%，后道设备销售额占比约为7%，未来先进封装将推动封装设备销售额占比不断提升 [21][22] - 先进封装新增应用包括晶圆研磨薄化、RDL制作、Bump制作、TSV制作等，所需半导体封装设备由原有后道封装设备和新增中前道设备构成 [27][30] - 传统后道封装设备需针对更小尺寸、更高集成度、更复杂结构进行技术升级，主要体现在精度提升、材料兼容性、工艺控制、自动化与智能化等方面，国内有多家供应商可提供相关设备 [32] 先进封装设备分析 传统后道设备：减薄机 - 晶圆减薄机是半导体制造中的关键设备，用于对半导体晶圆进行减薄处理，满足后续工艺要求，不同减薄工艺有各自的优缺点 [36][39] - 全球减薄机市场集中度较高，主要由日本企业主导，中国本土企业有华海清科、晶盛机电等 [40][44] 传统后道设备：划片机 - 晶圆划片机是半导体后道封测中晶圆切割和WLP切割环节的关键设备，划片工艺主要分为刀片切割和激光切割，激光切割尤其是激光隐形切割是主要趋势 [46][47] - 全球划片机市场主要被日资垄断，中国划片机厂商通过并购整合模式切入中高端机型市场，部分产品性能已达国际一流水平 [50][53] 传统后道设备：贴片机 - 贴片机也称固晶机，先进封装技术对其精度和效率提出了更高要求，全球贴片机市场呈现双寡头格局，中国贴片机在中低端市场已具备国际竞争力，但高端市场国产化率仅10% [54][62] 传统后道设备：键合机 - 传统引线键合技术难以适应现代先进封装需求，热压键合与混合键合被视为关键技术发展方向，混合键合技术对晶圆表面要求极高，主要应用于高性能存储领域 [66] - 全球键合机行业集中度较高，新加坡ASMPT公司和美国库力索法公司为主要供应商，中国厂商有迈为股份、奥特维等 [68][72] 传统后道设备：塑封机 - 塑封机用于将芯片封装在塑料或其他材料中，塑封工艺可分为密封法和模塑法，模塑法又可分为传递模塑和压缩模塑，压缩模塑更适合先进封装需求 [73][78] - 全球半导体塑封机市场呈现寡头垄断格局，中国仅少数塑封机厂商可满足多数产品的塑封要求，国内代表厂商有三佳科技、耐科装备等 [79][84] 传统全流程设备：量检测设备 - 量检测设备贯穿集成电路生产全过程，先进封装由于其复杂性和精度要求，需要更频繁地使用量检测设备 [86] - 全球半导体量/检测设备市场呈现高度垄断格局，美国厂商科磊半导体一超多强，中国市场也呈现一超多强格局，国产量检测设备支撑主要覆盖成熟制程 [93]