中國粉體網(wǎng)訊 5月20日,菲利華在投資者互動平臺表示,公司目前具備TFT-LCD用光掩膜基板G4.5代到G10.5代生產(chǎn)能力。子公司合肥光微光電科技有限公司從事TFT-LCD光掩膜基板精加工,填補光掩膜版精加工領域的國內空白,有效完善國內TFT-LCD光掩膜版行業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈。
光掩膜版是光學、半導體等行業(yè)的核心材料,其性能直接影響下游產(chǎn)品質量。作為光刻工藝的關鍵載體,光掩膜版廣泛應用于集成電路(IC)、平板顯示器(FPD)、印刷電路板(PCB)、微機電系統(tǒng)(MEMS)等領域。
在光刻流程中,光掩膜版是實現(xiàn)圖形轉移的核心載體,猶如傳統(tǒng)相機的“底片”——若缺少它,次微米級線條將無法復刻到晶圓等襯底上,芯片制造便成無源之水。而光掩膜基板(又稱空白掩膜板)作為光刻成圖前的原始材料,其制備工藝為:在潔凈的石英或玻璃襯底上,通過磁控濺射形成100-200nm的鉻膜(或鉬硅膜與鉻膜)坯料,再涂布400-1000nm的光刻膠。
光掩膜基板的材料與制造難點
作為光掩膜版的基礎載體,光掩膜基板由玻璃層、膜層和膠層組成,其中玻璃基板和膜層是決定產(chǎn)品性能的核心要素。
1、石英玻璃的“苛刻標準”
玻璃基板主要采用石英玻璃和鈉鈣玻璃,二者均具備高光學透過率、低熱膨脹率和優(yōu)良光譜特性,適用于高精度光掩膜基板制造。其中,石英玻璃憑借純度高、化學穩(wěn)定性強、透光性優(yōu)異等特點,成為IC用光掩膜等高端領域的首選材料;鈉鈣玻璃則更多應用于中低端場景。
光刻級石英材料對均勻性和透過率要求極高,僅光學均勻性就需控制在1.0×10-6(cm/cm)以內,這對石英錠熔制、加工等環(huán)節(jié)提出了近乎苛刻的標準。
以合成石英制成光掩膜石英玻璃基板工藝尤為復雜。以化學氣相沉積法(CVD)為例,需以SiCl₄為原料,在氫氧焰中高溫水解生成SiO₂微粒,經(jīng)沉積熔化形成高純石英錠,再通過切割、熱加工(成型為石英板)、冷加工(切割、開方、倒角、磨拋等),最終制成光掩膜石英玻璃基板。
光掩膜石英玻璃基板的制造
除了石英玻璃,膜層形成過程中的針孔缺陷也是主要的不良來源之一,超過40%的掩膜基板不良率與針孔直接相關。針孔會導致膜層漏光,在曝光顯影時造成線條鉆蝕、凹陷、鋸齒等缺陷,嚴重影響產(chǎn)品良率。
2、菲利華無氣泡低膨脹石英玻璃成為關鍵技術布局之一
近日,菲利華一項名為“一種無氣泡低膨脹石英玻璃的制備方法”的發(fā)明專利引發(fā)關注。低膨脹石英玻璃能夠在室溫區(qū)間達到近零的熱膨脹系數(shù),表現(xiàn)出優(yōu)異的熱穩(wěn)定性,可廣泛應用于航空航天、高精度光學、光掩膜等技術領域,是EUV光刻機、激光陀螺儀諧振腔體、天文望遠鏡反射鏡等高端光學儀器設備部件的關鍵制備材料。
氣泡是低膨脹石英玻璃中常見的缺陷之一,是影響其物理性質的關鍵因素。氣泡的存在會降低低膨脹玻璃的強度和硬度,氣泡串聯(lián)形成的空隙還會引起玻璃的脆性增加。此外,由于氣泡與低膨脹石英玻璃對光線的折射率不同,大量氣泡的存在還會影響其在光學領域的使用。
該專利通過模壓、冷等靜壓二次成型工藝制備高密度石英生坯,結合三段式升溫真空燒結技術,解決了傳統(tǒng)工藝中石英玻璃易產(chǎn)生氣泡、機械與光學性能不足的問題。
TFT-LCD領域的技術紅利
當前,TFT-LCD市場競爭激烈,高端手機用戶對屏幕質量的要求持續(xù)提升。CounterpointResearch數(shù)據(jù)顯示,預計到2025年,旗艦手機中高端TFT-LCD屏幕的滲透率將達30%。菲利華的技術突破將為國內手機廠商提供更優(yōu)質的顯示解決方案,助力其在國際市場中提升競爭力。
參考來源:
菲利華官網(wǎng);投資者互動平臺;湖北省投資項目在線審批監(jiān)管平臺;國家知識產(chǎn)權局
陳婭麗等.光掩膜石英玻璃基板的制造工藝概述
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/九思)
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