掩膜版行业报告（21页）

行业报告下载 2022年09月05日 12:21 管理员

上游：掩膜版设备、掩膜基板、遮光膜、化学试剂；供应商如日本东曹、日本越信化学、日本尼康、菲力华、石英股份等。中游：掩膜版制造；主要企业包括日本 HOYA、日本 DNP、韩国 LG-IT、日本 SKE、清溢光电、路维光电。下游：IC 制造、FPD 平板显示、触控（TP）、电路板（PCB）；主要企业为台积电、英特尔等半导体厂商；以及京东方、天马、TCL 等平板显示厂商。掩膜版的生产流程为（1）在基底材料上镀一层金属铬和感光胶，成为一种感光材料，也就是空白掩膜版（掩膜基板）。（2）把根据不同下游应用需求所设计的电路图用激光设备曝光在感光胶上，在金属铬上被显影出来，再将不需要的金属层和胶层洗去，得到成品掩膜版。（3）下游晶圆厂通过光刻机将掩膜版上的电路图形印制在晶圆（或其他衬底）上，从而生产出芯片。主要工艺流程为：（1）图形设计：收到客户图形后，通过专业设计软件对客户的图形做二次编辑处理与检查。（2）图形转换：将客户要求的版图设计数据分层，运算。再按照相应的工艺参数将文件格式转换为光刻设备专用的数据形式。（3）图形光刻：通过光刻机进行激光光束直写完成客户图形曝光。掩膜版制造都是采用正性光刻胶，通过激光作用使需要曝光区域的光刻胶内部发生交联反应，从而产生性能改变。（4）显影：将曝光完成后的掩膜版显影，以便进行蚀刻。在显影液的作用下，经过激光曝光区域的光刻胶会溶解，而未曝光区域则会保留并继续保护铬膜。（5）蚀刻：对铬层进行蚀刻，保留图形。在蚀刻液的作用下，没有光刻胶保护的区域会被腐蚀溶解，而有光刻胶保护的区域的铬膜则会保留。（6）脱膜：光刻胶的保护功能已经完成，脱膜工序通过脱膜液去除多余光刻胶。（7）清洗：将掩膜版正、反面的污染物清洗干净，为缺陷检验做准备。（8）尺寸测量：按照品质协议对掩膜版关键尺寸（CD 精度）和图形位臵（TP 精度）进行测量，判定尺寸的准确程度。

缺陷检查：对照客户技术/品质指标检测掩膜版制版过程产生的缺陷并记录坐标及相关信息。掩膜版的基本检查主要有：基板、名称、版别、图形、排列、膜层关系、伤痕、图形边缘、微小尺寸、绝对尺寸、缺陷检查等。（10）缺陷修补：对检验发现缺陷进行修补。修补包括对丢失的细微铬膜进行 LCVD 沉积补正以及对多余的铬膜进行激光切除等。（11）清洗：再次清洗为贴合掩膜版 Pellicle 做准备。（12）贴膜：将 Pellicle 贴合在掩膜版之上，降低下游客户制造过程中灰尘造成的不良率。（13）检查：对掩膜版作最后检测工作，以确保掩膜版符合品质指标。（14）出货：对掩膜版进行包装，然后发货。光刻是掩膜版制造的重要环节，主要的技术分为激光直写法和电子束直写法，激光直写法将较高波长的连续或者脉冲激光光源，整形精缩为 200-500nm 的激光点在掩膜光刻胶上画出电路图案后，通过显影刻蚀获得电路图案。该写法的优势为（1）光刻速度可以达到数百至数千 mm2/min，写法速度显著更快；（2）适用于大尺寸掩膜版，能够提高下游厂商光刻工序的效率，同时降低了下游厂商的生产成本。电子束直写法以小至纳米级的电子束为笔，在掩膜光刻胶上刻画电路图案，在曝光显影后，通过湿法或干法刻蚀获得电路图形。这种写法精度更高，可达到纳米级。但是由于制作速度较慢，仅适合应用于小尺寸掩膜版。 1.4. 精细+大尺寸为技术发展方向，厂商向上游布局自 90 年代以来，投影式曝光成为了光刻技术的主流。随着线宽的缩小以及光刻技术的提升，掩膜版的复杂程度和所需数量快速增加。当线宽达到 32nm 时，传统光刻受到物理规律的限制必须采用其他的辅助技术继续提升其分辨率；而当线宽小于 28nm 时，需要运用多重曝光技术将掩膜版拆分成多个，分别进行曝光。与此同时，掩膜版的制造与维护成本也有所提升，制造周期延长。掩膜版是光刻工序的费用支出中重要的一部分。

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