光罩(photomask,中國稱「光掩模」)是半導體製程中最關鍵、也最容易被投資人忽略的一類耗材。2026 年 4 月,Citrini Research 分析師 Jukan 指出「HBM4 帶來一個過去不存在的光罩外包市場,日本廠商將成為最大贏家」;短短一週內,《首爾經濟日報》證實三星與 SK 海力士的光罩外包營收本季較去年同期翻倍。本文從光罩是什麼、HBM4 需要什麼樣的光罩、日本廠商為什麼獨佔鰲頭、到投資人可以怎麼參與,提供完整解析。
光罩是什麼
光罩是半導體晶片製造時用於「轉印電路圖案」到矽晶圓上的模板。它本質上是一片高精度的石英玻璃板,表面鍍有厚度數十奈米至百奈米的鉻金屬層,透過電子束微影機把設計好的電路圖案刻蝕在鉻層上。晶圓廠執行微影(lithography)步驟時,將光源穿過光罩,讓電路圖案在光阻材料(photoresist)上曝光顯影。
一顆先進製程的晶片從設計到量產,通常需要 30 片至 80 片以上的光罩。光罩是「一次性」的製程投資:一套完整光罩組可用來生產數百萬片晶圓,但每次產品規格改變(新製程節點、新產品設計)都需要重新製作整套光罩。這使光罩成為半導體製程中高壁壘、高毛利、但總量有限的利基市場。
光罩的技術等級與價格分級
光罩按製程節點分層,每一層的單價、技術門檻、競爭格局都完全不同:
技術等級 製程節點 單套價格 主要供應商 High-NA EUV 2nm 以下(2027+) 數千萬美元級 DNP、TOPPAN、Hoya(起步) EUV 3nm/5nm/7nm $200–500 萬美元 TSMC/Samsung 內部+日本廠 DUV / ArF Immersion 14nm/28nm $50–200 萬美元 DNP、TOPPAN、Photronics 成熟製程 45nm 以上 $10–50 萬美元 Photronics、台灣光罩廠、中國廠
越先進製程的光罩越貴、越難做,競爭者也越少。EUV 以上層級幾乎由日本廠商 DNP、TOPPAN 與 Hoya 壟斷,配合 TSMC/Samsung/Intel 的內部光罩部門。成熟製程則有台灣光罩廠商與 Photronics 等國際業者分食。
HBM 是什麼,為什麼需要光罩
HBM(High Bandwidth Memory,高頻寬記憶體)是一種將多層 DRAM 晶片垂直堆疊、以 TSV(矽穿孔)垂直互連、搭配 base die(邏輯基底晶片)實現超高頻寬的記憶體規格。相較傳統 DDR5 DRAM 的單晶片結構,HBM 透過 3D 堆疊實現數倍至數十倍的頻寬,是驅動 AI GPU(Nvidia H100/H200/B100/B200)運算的關鍵元件。
HBM 製程涉及三類光罩:DRAM 晶片本體光罩、base die 邏輯晶片光罩、TSV 穿孔光罩。每顆 HBM 產品都是一套完整光罩組,而且隨著世代演進,光罩數量與精度要求同步升高。
HBM4 的技術突破與光罩新需求
HBM4 相較前代(HBM3E)有三項重大升級:
16-Hi 堆疊:從 12 層提升至 16 層,單顆 HBM4 容量達 48GB,帶寬突破 2TB/s
Base die 上邏輯節點:首次把 base die 做在 TSMC N3 等先進邏輯製程上,而非傳統 DRAM 製程 — 這讓記憶體控制器邏輯、PHY 速度與電源管理大幅提升
客製化設計:針對不同客戶(Nvidia、AMD、Broadcom、Google TPU)做專屬規格,不再是標準化產品
這三項升級都直接放大光罩需求:16-Hi 堆疊的 TSV 光罩要求更精密、base die 在 N3 邏輯節點需要 EUV 光罩、客製化設計意味著每個客戶要一套新的光罩組。HBM4 因此從「單純記憶體製造」轉為「邏輯+記憶體混合精密製造」,光罩用量從 HBM3E 的數十片暴增至上百片。
為什麼三星與 SK 海力士啟動大規模外包
歷史上,記憶體廠自己做光罩 — 三星與 SK 海力士都有成熟的內部光罩部門,過去負責 DRAM、NAND 與 HBM3E 所需的光罩。轉向 HBM4 後,外包的驅動力來自兩個方向:
第一,Nvidia Rubin GPU 量產時程壓力。SK 海力士握有 HBM 市場 62% 份額,預計於 2026 下半年配合 Nvidia Vera Rubin 量產供貨;三星與美光則急於追趕。三家廠的 HBM4 部門同時向內部調集精密製造人才,尤其是能做 base die 邏輯節點光罩的資深工程師。
第二,光罩技術類別不同。HBM4 的 DRAM 光罩仍可由內部消化,但 base die(TSMC N3 等級)光罩需要 EUV/High-NA EUV 能力,記憶體廠的內部光罩部門原本擅長 DRAM 製程,對邏輯節點經驗不足。這部分自然流向日本專業光罩廠商。
結果就是 Jukan 所說的「過去不存在的新市場」— 記憶體廠主動釋出光罩訂單,外包對象是能做先進邏輯光罩的日本廠。Seoul Economic Daily 報導本季光罩外包營收較去年同期翻倍以上,確認量級。
日本光罩廠商的競爭優勢
DNP(Dai Nippon Printing,大日本印刷)與 TOPPAN Holdings 是日本兩大光罩製造商,兩者都具備百年印刷企業的精密製造基因。DNP 近期與 Tekscend 合作備戰 High-NA EUV 光罩、宣布 2027 年將供應日本新創 Rapidus 2 奈米製程光罩。TOPPAN(2023 年由 Toppan Inc 更名為 TOPPAN Holdings)的電子事業群同時涵蓋 TFT LCD、色彩濾光片、光罩與半導體封裝。
兩者的關鍵競爭優勢來自:(1) 日本長期投資光罩技術鏈、(2) 與 ASML 的 EUV/High-NA EUV 設備深度整合、(3) 與 TSMC、Samsung、Intel 的既有合作關係。韓國與台灣的光罩廠商多集中於成熟製程或 DUV,難以接手 HBM4 所需的邏輯節點訂單。
投資人如何參與這波趨勢
對日股投資人:直接標的為 7912.T(Dai Nippon Printing)與 7911.T(TOPPAN Holdings),另 Hoya(7741.T)也有光罩業務但以 EUV 光罩基板(photomask blanks)為主,非最終產品。兩者都在 2026 年初創下多年新高。進場前需留意:光罩外包是否能延續至 2027 年、非 EUV 訂單的毛利率壓力。
對台股投資人:無完全對標標的,但可從外圍受惠族群切入 — 光罩概念有易華電、維信-KY、同欣電等;ABF 載板與 HBM 封裝相關則有欣興、景碩、南電。台積電(2330)作為 HBM4 base die 的代工方亦間接受惠。台股光罩族群規模不及日本,且多集中於成熟製程。
對加密資產投資人:HBM4 與 AI GPU 直接決定下一代區塊鏈基礎設施(含 AI agent 執行、on-chain 推理、zk 運算)的硬體成本。本題材與 AI 吞噬全球創投 80%、Alcoa × NYDIG 挖礦設施等敘事共享底層邏輯:AI 算力需求遠超傳統半導體擴張週期。
產業鏈地圖:從光罩到最終應用
HBM4 產業鏈由下至上共五層:
光罩(Photomask):DNP、TOPPAN、Hoya 供應給記憶體廠與晶圓代工
DRAM/邏輯晶圓:SK 海力士(62% 市占)、三星、美光、TSMC(base die 代工)
先進封裝(CoWoS/TSV):TSMC、Amkor、ASE 日月光等
GPU/AI 加速器:Nvidia(H200/B200/Rubin)、AMD(MI400)、Broadcom(TPU 代工)
終端用戶:OpenAI、Anthropic、Google、Meta、中東主權基金資料中心
光罩位於最上游,單一環節異常會向下層傳導。日本光罩外包翻倍的訊息,等於是整個 AI 硬體投資週期的前哨訊號。
常見問題 FAQ
光罩和光刻膠有什麼差別?
光罩(photomask)是轉印電路圖案的模板,可以重複使用。光刻膠(photoresist)則是塗佈在矽晶圓表面、被光穿過光罩後產生化學變化的塗層,每片晶圓都要重新塗佈。兩者在製程中缺一不可,但屬於完全不同的供應鏈:光罩由 DNP、TOPPAN 等主導;光刻膠由日本 JSR、TOK 等廠主導。
HBM4 跟 HBM3E 差在哪?
HBM4 的三大差異:16 層堆疊(HBM3E 為 12 層)、base die 首次採用 TSMC N3 等邏輯製程(HBM3E 為 DRAM 製程)、客製化設計(HBM3E 為標準化)。這三點都推高光罩用量與複雜度,也讓 base die 光罩成為獨立的外包需求。
為什麼 DNP 不做 EUV 光罩而只做成熟製程?
這是常見誤解。DNP 實際上同時供應 DUV 與 EUV 光罩,並已於 2027 年將供應 Rapidus 2 奈米製程的 High-NA EUV 光罩。記憶體廠外包給 DNP 的部分以「較成熟製程」為主,是因為記憶體廠選擇把自家最稀缺的 EUV 人才留在 HBM4 核心、外包較不關鍵的部分。DNP 的 EUV 能力依然主要服務 TSMC、三星等晶圓代工大客戶。
Samsung 與 SK 海力士會永久外包嗎?
短期(2026–2027 年 Nvidia Rubin 量產週期)外包營收會持續放大;中期(2028 年後)則要看兩家廠的內部光罩部門能否回補產能。歷史上,韓國記憶體廠傾向把核心技術握在自己手上;但 HBM4 的 base die 在邏輯節點,與韓廠歷史擅長的 DRAM 光罩工序差異太大,因此不排除長期維持「記憶體廠+日本光罩廠」的分工格局。
台灣光罩廠商能分食 HBM4 訂單嗎?
台灣光罩廠目前多集中於 28nm 以上成熟製程,技術與產能規模不及 DNP 與 TOPPAN。但若外包量持續放大、日本廠產能不足,台廠有機會承接溢出訂單。投資人可關注光罩廠 2026 下半年財報的「半導體應用」分部成長率,作為首發訊號。
High-NA EUV 是什麼?跟 HBM4 的關係是?
High-NA EUV 是 ASML 2026 年開始量產的新一代微影機,數值孔徑(Numerical Aperture)從 0.33 提升至 0.55,可支援 2 奈米以下製程。HBM4 的 base die 本身尚未使用 High-NA EUV(N3 節點仍為傳統 EUV 即可),但 HBM5/HBM6 以後的 base die 將逐步切換。DNP、TOPPAN 正在投資 High-NA EUV 光罩能力以因應 2027–2028 年的市場。
這篇文章 HBM 光罩完整解析:為什麼 HBM4 讓日本 DNP、TOPPAN 成最大贏家(2026) 最早出現於 鏈新聞 ABMedia。