石英行业报告：半导体产业链关键材料（38页）

行业报告下载 2020年01月04日 08:25 管理员

光掩模版工作原理类似于相机的“底片”，是下游行业产品制造过程中的图形“底片”转移用的高精密工具，是承载图形设计和工艺技术等知识产权信息的载体。光掩膜主要由两部分组成:基板和不透光材料。据清溢光电招股书，基板的采购成本占光掩膜版原材料采购成本的 90%。依据所需要的图形，用光刻机在原材料上光刻出相应的图形，将不需要的金属层和胶层洗去，即得到掩膜版产成品。掩膜版的原材料掩膜版基板是制作微细光掩膜图形的感光空白板。通过光刻制版工艺，将微米级和纳米级的精细图案刻制于掩膜版基板上制作成掩膜版。针对下游半导体芯片的主要产品有半导体集成电路凸块（IC Bumping）掩膜版、集成电路代工（IC Foundry）掩膜版、集成电路载板（IC Substrate）掩膜版、发光二极管（LED）封装掩膜版、微机电（MEMS）掩膜版。掩膜版对下游行业生产线的作用主要体现为利用掩膜版上已设计好的图案，通过透光与非透光的方式进行图像（电路图形）复制，从而实现批量生产。

光刻工序是决定光掩膜版质量的最重要的环节。掩膜版的主要生产工艺流程包括图形设计、转换、图形光刻、显影、蚀刻、脱膜、清洗、尺寸测量、缺陷检查与修补、清洗、贴膜、检查以及出货。 i. 图形光刻：是决定质量最重要的环节，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。 ii. 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。 iii. 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。

刻蚀可以分为湿法刻蚀和干法刻蚀，干法是主流。湿法刻蚀各向异性较差，侧壁容易产生横向刻蚀造成刻蚀偏差，通常用于工艺尺寸较大的应用，或用于干法刻蚀后清洗残留物等。干法刻蚀是目前主流的刻蚀技术，其中以等离子体干法刻蚀为主导。刻蚀的目的是把图形从光刻胶转移到待刻蚀的薄膜上。集成电路制造工艺繁多复杂，其中光刻、刻蚀和薄膜沉积是半导体制造三大核心工艺。薄膜沉积工艺是在晶圆上沉积一层待处理的薄膜，匀胶工艺是把光刻胶涂抹在薄膜上，光刻和显影工艺是把光罩上的图形转移到光刻胶，刻蚀工艺即把光刻胶上图形转移到薄膜，去除光刻胶后，即完成图形从光罩到晶圆的转移。