中國粉體網訊 光掩模技術作為半導體技術中的重要組成部分,其制作材料包含玻璃基板、鍍鉻膜層、光刻膠、光學膜等,其中玻璃基板為主要的原材料。
玻璃基板多使用石英玻璃基板和鈉鈣玻璃基板,石英玻璃基板的主體為石英玻璃,其光學透過率高,熱膨脹率低,光譜特性優良,相比鈉鈣玻璃具有更高的硬度和更長的使用壽命,適用于高精度光掩模基板的制造。因此,石英玻璃在光掩模基板的材料選擇中更具備優勢,且市場需求逐年遞增。
隨著對光掩模石英玻璃基板的材料性質和加工精度要求越來越高,其制備的工藝要求也越來越嚴苛。石英玻璃基板的主要工藝包括石英錠熔制、熱加工和冷加工等,每道工序都有嚴格的規范要求。
以化學氣相沉積法(CVD)為例,合成石英的制造是以SiCl4作為原料,在氫氧焰中高溫水解或氧化生成SiO2微粒,沉積熔化形成透明的高純石英錠。根據光掩模石英玻璃基板的規格將石英錠割成相應尺寸的石英塊,通過熱加工方式形成石英板。經過一系列的冷加工如切割、開方、倒角、磨拋等工藝的石英板最終形成光掩模石英玻璃基板。
光掩模石英玻璃基板的制造
目前,光掩模基板主要依賴進口,美國康寧、德國賀利氏和日本信越等公司幾乎壟斷了產業需求供給。國內有數家企業有能力生產,但制備技術和加工技術方面較落后,產品應用也多是中低端市場,不能規模化、持續穩定提供高端產品。面對巨大的國內市場,眾多廠家開始光掩模石英玻璃基板的研制,對相關的制造工藝進行摸索與改良。
其中,南通晶體有限公司以服務實現兩個“兩個一百年目標”為根本遵循,以提升合成石英性能為核心,深耕合成石英氣相沉積技術,著力解決制約合成石英關鍵技術突破和國產化自主可控問題,加快我國高性能合成石英產業的高質量發展,助力光掩模行業實現歷史性跨越。
2025年4月23-24日,由中國粉體網、中粉會展主辦的“2025全國半導體行業用高純石英材料產業發展大會”將在江蘇南京召開,屆時來自南通晶體有限公司的錢宜剛總經理,將做題為《光掩模用石英材料研發進展》的報告。
專家簡介
錢宜剛,中共黨員,博士,高級工程師,南通晶體有限公司總經理。特種玻璃技術委員會委員,中國光學工程學會、通信學會高級會員、中國電子學會會員。
從事VAD法熔石英制備技術研究16年,主持實施了國家工業強基工程、發改委產業振興和技改專項、江蘇省戰興專項、江蘇省重大科技成果轉化項目等10多項研發項目,研究開發多項填補國內空白的產品和技術,獲省部級科技進步獎5項,獲授權發明專利21件,授權實用新型專利15件,其中獲中國專利優秀獎1項。參編國家標準2項、行業標準2項,發表論文20余篇。
參考來源:
陳婭麗等:光掩模石英玻璃基板的制造工藝概述
(中國粉體網編輯整理/平安)
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