中国粉体网讯 光学掩模板,又称光掩模板、掩模板、掩膜版、光掩膜、光刻掩膜版、光罩等,在薄膜、塑料或玻璃基体材料上制作各种功能图形并精确定位,以便用于光致抗蚀剂涂层选择性曝光的一种结构,是微电子制造中光刻工艺所使用的图形母版。
掩模板:半导体生产制造的关键材料
光掩模板应用十分广泛,在涉及光刻工艺的领域都需要使用光掩模板,主要用于集成电路、平板显示器、印刷电路板、微机电系统等领域。近年来,半导体技术的集成化发展迅速,制造半导体器件的光刻法工艺得到提升,对半导体器件的材料精度要求也越来越高。光掩模技术作为半导体技术中的重要组成部分,其重要性也越发凸显。
按照基板材料分,光掩模基板可分为透明树脂基板和透明玻璃基板,相较而言,玻璃基板更为常用,光掩模玻璃基板根据玻璃组分,分为合成石英掩模基板、硼硅玻璃掩模基板和苏打玻璃(钠钙玻璃)掩模基板等。石英掩模基板是以高纯石英玻璃为基材,具有高透过率、高平坦度、低膨胀系数等优点,通常应用于高精度掩膜版产品;苏打掩模基板以苏打玻璃为基材,相比石英玻璃具有更高的膨胀系数、更低的平坦度,通常应用于中低精度掩膜版产品;硼硅玻璃光掩模基板,是指在硼硅玻璃原片基础上,经过加工后制作硼硅玻璃空白掩模基板。
光掩模基板的工艺流程主要包括CAM图档处理、光阻涂布、激光光刻、显影、蚀刻、脱膜、清洗、宏观检查、自动光学检查、精度测量、缺陷处理、贴光学膜等环节。
掩模板产业发展概况
目前,半导体掩膜版图形尺寸及精度随着半导体技术节点的演化而逐步提升,掩膜版精度的提升,主要表现为对基板材料和生产工艺的进一步升级。在基板材料上,石英基板与苏打基板相比,具有高透过率、高平坦度、低膨胀系数等优点,通常应用于对产品图形精度要求较高的行业,因此基板材料逐渐由苏打基板转为石英基板。生产工艺方面,随着集成电路技术节点推动,对于掩膜版CD精度、TP精度、套合精度控制、缺陷管控等环节提出了更高的要求。
我国半导体制造业发展领先全球,掩模板市场也保持较高的速度增长。掩模版是我国集成电路等半导体产业链的重要环节,在国家产业、科技、金融、财税等政策的支持下,近几年我国产业发展较快,但仍有较大的发展空间。半导体掩膜版技术壁垒高,工艺难度大,长期被福尼克斯等国外龙头企业所垄断。国内有数家企业有能力生产,但制备技术和加工技术方面差距较大,产品应用也多是中低端市场,不能规模化、持续稳定提供高端产品。
此外,掩模版制版技术上的差距主要体现在关键尺寸(CD)、缺陷控制、光学邻近效应较正(OPC)、相位角、传输率等性能参数上。除制版工艺技术差距外,制版所用设备和原材料也需要大量进口,除无尘物资以及部分制版用工艺化学品能够国产外,以电子束曝光机为主的制版设备,以高纯石英板和保护膜为主的制版原材料均依赖进口,装载盒等包装材料也依赖进口。
总之,光刻掩膜技术是决定半导体产品技术发展的主要动力,我国必须不断研究高制程掩模基板加工技术与装备,突破技术门槛,打破境外厂商对掩膜版的技术垄断,为半导体等行业带来关键材料的配套支持。
2025年3月27日,由中国粉体网主办的“2025第三届集成电路及光伏用高纯石英材料产业发展大会”将在江苏东海召开,届时来自中国科学院上海光学精密机械研究所高端光电装备部的徐学科部长,将做题为《高制程掩模基板加工技术与装备》的报告。
参考来源:
刘志海.我国光掩模玻璃基板的发展现状及趋势
曹可慰.掩模版标准现状与发展方向
陈娅丽.光掩膜石英玻璃基板的制造工艺概述
路维光电招股说明书
(中国粉体网编辑整理/初末)
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