中国粉体网讯 5月20日,菲利华在投资者互动平台表示,公司目前具备TFT-LCD用光掩膜基板G4.5代到G10.5代生产能力。子公司合肥光微光电科技有限公司从事TFT-LCD光掩膜基板精加工,填补光掩膜版精加工领域的国内空白,有效完善国内TFT-LCD光掩膜版行业的产业链。
光掩膜版是光学、半导体等行业的核心材料,其性能直接影响下游产品质量。作为光刻工艺的关键载体,光掩膜版广泛应用于集成电路(IC)、平板显示器(FPD)、印刷电路板(PCB)、微机电系统(MEMS)等领域。
在光刻流程中,光掩膜版是实现图形转移的核心载体,犹如传统相机的“底片”——若缺少它,次微米级线条将无法复刻到晶圆等衬底上,芯片制造便成无源之水。而光掩膜基板(又称空白掩膜板)作为光刻成图前的原始材料,其制备工艺为:在洁净的石英或玻璃衬底上,通过磁控溅射形成100-200nm的铬膜(或钼硅膜与铬膜)坯料,再涂布400-1000nm的光刻胶。
光掩膜基板的材料与制造难点
作为光掩膜版的基础载体,光掩膜基板由玻璃层、膜层和胶层组成,其中玻璃基板和膜层是决定产品性能的核心要素。
1、石英玻璃的“苛刻标准”
玻璃基板主要采用石英玻璃和钠钙玻璃,二者均具备高光学透过率、低热膨胀率和优良光谱特性,适用于高精度光掩膜基板制造。其中,石英玻璃凭借纯度高、化学稳定性强、透光性优异等特点,成为IC用光掩膜等高端领域的首选材料;钠钙玻璃则更多应用于中低端场景。
光刻级石英材料对均匀性和透过率要求极高,仅光学均匀性就需控制在1.0×10-6(cm/cm)以内,这对石英锭熔制、加工等环节提出了近乎苛刻的标准。
以合成石英制成光掩膜石英玻璃基板工艺尤为复杂。以化学气相沉积法(CVD)为例,需以SiCl₄为原料,在氢氧焰中高温水解生成SiO₂微粒,经沉积熔化形成高纯石英锭,再通过切割、热加工(成型为石英板)、冷加工(切割、开方、倒角、磨抛等),最终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,膜层形成过程中的针孔缺陷也是主要的不良来源之一,超过40%的掩膜基板不良率与针孔直接相关。针孔会导致膜层漏光,在曝光显影时造成线条钻蚀、凹陷、锯齿等缺陷,严重影响产品良率。
2、菲利华无气泡低膨胀石英玻璃成为关键技术布局之一
近日,菲利华一项名为“一种无气泡低膨胀石英玻璃的制备方法”的发明专利引发关注。低膨胀石英玻璃能够在室温区间达到近零的热膨胀系数,表现出优异的热稳定性,可广泛应用于航空航天、高精度光学、光掩膜等技术领域,是EUV光刻机、激光陀螺仪谐振腔体、天文望远镜反射镜等高端光学仪器设备部件的关键制备材料。
气泡是低膨胀石英玻璃中常见的缺陷之一,是影响其物理性质的关键因素。气泡的存在会降低低膨胀玻璃的强度和硬度,气泡串联形成的空隙还会引起玻璃的脆性增加。此外,由于气泡与低膨胀石英玻璃对光线的折射率不同,大量气泡的存在还会影响其在光学领域的使用。
该专利通过模压、冷等静压二次成型工艺制备高密度石英生坯,结合三段式升温真空烧结技术,解决了传统工艺中石英玻璃易产生气泡、机械与光学性能不足的问题。
TFT-LCD领域的技术红利
当前,TFT-LCD市场竞争激烈,高端手机用户对屏幕质量的要求持续提升。CounterpointResearch数据显示,预计到2025年,旗舰手机中高端TFT-LCD屏幕的渗透率将达30%。菲利华的技术突破将为国内手机厂商提供更优质的显示解决方案,助力其在国际市场中提升竞争力。
参考来源:
菲利华官网;投资者互动平台;湖北省投资项目在线审批监管平台;国家知识产权局
陈娅丽等.光掩膜石英玻璃基板的制造工艺概述
(中国粉体网编辑整理/九思)
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