泡股 发表于 2026-6-30 22:53:05

半导体光刻工艺耗材:掩膜版供应格局梳理

一. 掩膜版概览

掩膜版又称光罩,是一种在高透光率透明基板上沉积特定图案层的的精密光学元件,主要作为半导体光刻工艺的图形转移母版。

光刻工艺步骤:晶圆清洗/烘干→涂覆光刻胶→掩膜版安装与对准→曝光→显影→刻蚀→去胶。

掩膜版工作原理:在曝光环节,光源透过掩膜版的透光区域,经光学镜头缩小后投影到晶圆光刻胶层,完成图形从掩膜版到晶圆的转移;随后再通过显影、蚀刻等步骤将图案永久保留。

1.1 主要特点

(1)超高精度:掩膜版上的电路图案需与芯片设计完全一致,线宽误差控制在纳米级。

(2)高定制化:每一款芯片对应专属掩膜版套装,先进制程单套成本可达数百万美元。

1.2 分类

(1)按基材分类:石英掩膜版(用于先进制程)、苏打掩膜版(用于成熟制程、平板、PCB)。

(2)按功能分类:二元掩膜版(成熟制程)、相移掩膜版(90-7nm)、极紫外掩膜版(7nm以下)。



二.掩膜版制备

2.1 组成结构

(1)基板:核心载体,主流为合成石英玻璃,低热膨胀系数、超高平整度与透光率。

(2)遮光层:主流材料为铬、钼硅,用于阻挡光线。

(3)保护膜:超薄透明薄膜,用于阻挡颗粒污染。

2.2 制备工序

掩膜版制造分为空白掩膜版、成品掩膜版制备两大独立阶段,前者是标准化半成品,后者是定制化成品。

(1)空白掩膜版(基底+铬层制备)

空白掩膜版(Blank Mask)是指完成基板加工和薄膜沉积,但尚未进行图案化的半成品;作为标准化产品,可批量生产。

主要步骤:基板加工(切割/抛光/清洗)→功能层沉积(薄膜沉积)。

(2)成品掩膜版(图案制作)

成品掩膜版则是定制化产品,根据芯片设计版图进行纳米级图形加工。

主要步骤:空白掩膜版→光刻胶涂覆→电子束直写(绘制电路图案)→显影与蚀刻→去胶清洗→缺陷检测与修复→保护膜安装。

2.3 供应格局

(1)成品掩膜版

海外:台积电、三星、英特尔等头部IDM均自建掩膜厂,独立第三方包括凸版印刷(日)、DNP(日)、Photronics(美)。

国内:在成熟制程实现部分替代,先进制程仍依赖进口;清溢光电、路维光电、龙图光罩。

(2)空白掩膜版

海外:日韩厂商寡头垄断,包括HOYA(日)、信越化学(日)、旭硝子(日)、S&S Tech(韩)。

国内:聚和材料(收购韩国SKE)。

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