全球及中国半导体芯片掩膜版发展概况
思瀚产业研究院 冠石科技    2026-09-29

（1）全球半导体芯片掩膜版发展概况

掩膜版产品诞生至今 70 多年，分别经历了手工刻红膜、菲林版、干版、氧化铁、苏打和石英版，前四代产品有的已经被淘汰，有的仍在部分行业小范围使用。掩膜版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，第五代掩膜版产品拥有较高的光学透过率、较低的热膨胀系数、良好的平整性和耐磨性，能够实现较高的精度，被广泛运用于各个行业。

按用途分，光掩膜版可分为铬版（chrome）、干版、液体凸版和菲林。其中，铬版由于精度高，耐用性好，被广泛用于 IC、平板显示、PCB 等行业；干版、液体凸版和菲林则主要被用于中低精度的 LCD 行业、PCB 及IC 载板等行业。从下游应用来看，IC 和平板显示占比最大，其中半导体占据60%，LCD占比23%，OLED 占比 5%，PCB 占比 2%。

在晶圆制造过程中，掩膜版是需求量第三大的材料，仅次于硅片和电子特气，市场规模约占晶圆制造材料的 12%。全球晶圆厂大幅扩产，将推动半导体掩膜版需求的进一步提高。此外，在摩尔定律影响下，半导体硅片正在不断向大尺寸方向发展，对于半导体光掩膜版的图形尺寸、精度及制造技术要求不断提高，光掩膜版将朝着 3nm 及以下继续突破，促使高精度、低线宽半导体光掩膜版的市场需求进一步增加。掩膜版的核心作用是“转移图案”，每一层对应芯片制造中一次光刻步骤的图案（如晶体管栅极、金属互联线、掺杂区域等）。

随着技术的发展，芯片集成的晶体管越来越多，需要的信号互联层、电源层就越多，掩膜版层数随之增加。若芯片包含逻辑、存储、射频等多模块，每个模块需独立的图案层（如存储单元的电容/电阻层、射频电路的特殊金属层），会进一步增加层数。

根据国际半导体产业协会（SEMI）数据，2024 至2027 年，中国大陆12英寸晶圆厂数量将从 29 座增至 71 座，2026 年 12 英寸晶圆厂量产产能预计达到321万片/月。中芯国际、华虹集团、长江存储、长鑫存储等本土晶圆厂的持续扩产，直接拉动了对光掩膜版的巨大需求。

随着半导体制程节点的升级，掩膜版在图形尺寸、精度和工艺要求等方面的要求也不断提升，对先进制程半导体掩膜版的需求也随之增长。此外，AI、新能源汽车、先进存储等新兴应用的爆发式增长，将进一步放大中高端掩膜版需求。根据 SEMI、PW Consulting、Yole 等多方机构预测需求综合研判，预计 2025 年全球半导体掩膜版的市场规模为89.4 亿美元，其中晶圆制造用掩膜版为 57.88 亿美元、封装用掩膜版为14 亿美元，其他器件用掩膜版为 17.5 亿美元。

半导体芯片掩膜版生产厂商主要分为晶圆厂自建配套工厂和独立第三方掩膜版厂商，其中如英特尔、三星、台积电、中芯国际等龙头公司的高端掩膜版（用于 28nm 以下的先进制程）主要由内部掩膜版部门提供，该类工艺具有高度机密性且制造难度较大，头部公司通常会自建专属掩膜版制造厂，从而实现内部自主生产。

晶圆制造厂商自行配套掩膜工厂，主要是出于制作能力的考量，但随着制程工艺逐渐成熟及第三方掩膜版厂商的制作水平的不断提升，自建掩膜工厂的诸多弊端逐渐凸显，如设备、人工投入巨大，生产环节过于复杂，成本过于昂贵等。第三方半导体掩膜版厂商能充分发挥技术专业化、规模化优势，具有显著的规模经济效应。在技术水平、产品性能指标符合要求的前提下，独立第三方掩膜版厂商对晶圆制造厂商的吸引力不断增加。

由于掩膜版承载着芯片设计方案和图形信息，涉及芯片设计公司的重要知识产权，第三方半导体掩膜版厂商作为芯片设计与芯片制造的中间桥梁，能够更好地发挥信息隔离功能，芯片设计公司更倾向于将芯片设计版图交给第三方掩膜厂进行掩膜生产以保证自身的信息安全。另一方面，由于多图案技术的推动以及用于 AI 训练、推理等计算芯片、先进封装、先进存储等芯片的复杂度提升，芯片制造商所需的光刻掩膜版数量正在增加，大量掩膜版订单转而涌入第三方独立掩膜版厂商。

总体来看，随着技术水平不断提高，第三方独立掩膜版厂商竞争优势将不断体现，市场份额将持续增加。根据 SEMI 统计的数据，2023 年日本、美国企业占据大部分独立第三方半导体掩膜版市场份额，TOPPAN、Photronics 及 DNP 市占率分别为38%、32%及14%，合计达 84%。

（2）中国半导体芯片掩膜版发展概况

我国光掩膜版产业起步较晚，主要原材料和设备依赖进口，国内自产率低。国内光掩膜版行业的中高端市场仍主要由国外掩膜版厂商占据，境外企业美国福尼克斯（Photronics）、日本凸版印刷（Toppan，2024 年11 月改名为Tekscend）、大日本印刷（DNP）5nm、3nm 及以下光刻制程的掩膜版已量产应用，并支持EUV 光刻，这些外资企业掌握了光掩膜版的关键技术，而我国半导体掩膜版厂商已实现量产节点仍较为落后，主流产品制程以 350-130nm 为主。

根据中国电子协会数据统计，目前中国半导体光掩膜版存在较大的发展空间。未来随着人工智能、新能源汽车、自动驾驶、物联网等新一轮科技逐渐走向产业化，国内半导体掩膜版行业将迎来历史性的发展机遇。根据 SEMI、PW Consulting、Yole 等多方机构预测需求综合研判，预计2025年国内半导体掩膜版市场规模约为 187 亿元人民币，其中晶圆制造用掩膜版预计为 100 亿元人民币，封装用掩膜版预计为 26 亿元人民币，其他器件用掩膜版为61 亿元人民币。