半导体耗材

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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