高端半導(dǎo)體光掩膜版量產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)
光掩膜版(又稱光罩,掩膜版,英文 Photo-mask )是芯片制作中實現(xiàn)設(shè)計圖形轉(zhuǎn)移的載體,是決定其微細結(jié)構(gòu)和線寬精度的核心材料和工具。
目前中國半導(dǎo)體掩膜版的國產(chǎn)化率10%左右,90%需要進口,高端掩膜版國產(chǎn)化率3%,miniLED和microLED產(chǎn)業(yè)升級也需要更多高端掩膜版。隨著中國市場需求的持續(xù)提升,掩膜版產(chǎn)能嚴(yán)重不足。并且中國半導(dǎo)體掩膜版的產(chǎn)業(yè)起步較晚,技術(shù)滯后,核心技術(shù)和裝備基本讓國外公司壟斷,特別是在設(shè)備、材料領(lǐng)域眾多技術(shù)處于“卡脖子”狀態(tài),例如掩膜版制造的核心裝備光刻機、檢測機、測量機、修復(fù)機和貼膜機等都依賴進口,嚴(yán)重制約中國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。華中科技大學(xué)徐智謀教授團隊致力于全套高端半導(dǎo)體光掩膜版的關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)與量產(chǎn),為“卡脖子”技術(shù)研究而努力。
具有建立180 nm技術(shù)節(jié)點半導(dǎo)體掩膜版量產(chǎn)線相關(guān)核心技術(shù);具備130 nm至28 nm半導(dǎo)體掩膜版研發(fā)、設(shè)計及驗證能力。主要研究成果如下:
1) 工藝突破
團隊掌握了掩膜版MEMS微納加工量產(chǎn)核心技術(shù),如電子束光刻、激光光刻和納米壓印光刻等MEMS微納加工工藝的各類技術(shù)參數(shù)的搭配和優(yōu)化,以及大數(shù)據(jù)量軟件快速處理、補償?shù)取?
2) 裝備國產(chǎn)化
A. 超高精度二維測量裝備
尺寸測量是驗證掩膜版技術(shù)指標(biāo)的核心,主要包括關(guān)鍵尺寸測量(CD)和長尺寸測量(TP)。團隊已掌握掩膜版的關(guān)鍵測量技術(shù),達到國內(nèi)先進水平,具有整套設(shè)備的整機制造能力。
TP測量是掩膜版制作的核心指標(biāo),直接影響到客戶的套合精度,該測量設(shè)備一直由國外極少數(shù)廠商壟斷,且價格昂貴,一般在1000萬美元以上,高端限制對中國出口。團隊目前正在攻克該項技術(shù),已取得階段性成果。
B. 缺陷修復(fù)裝備
掩膜版修補技術(shù)是提升良品率的關(guān)鍵手段,該技術(shù)一直為國外壟斷。團隊已熟練掌握UV、DUV激光化學(xué)沉積技術(shù)及皮秒飛秒激光金屬處理技術(shù),具備整機制造能力,可降低設(shè)備采購成本70%以上。
C. Pellicle自動貼膜裝備
隨著產(chǎn)品精度的提升和應(yīng)用領(lǐng)域的高端化,掩膜版貼膜是個不可缺少的重要環(huán)節(jié)。在IC制造領(lǐng)域100%掩膜版需貼Pellicle,在IC封裝領(lǐng)域90%以上需貼膜,在LED領(lǐng)域80%以上需貼膜。該貼膜設(shè)備一直國外公司壟斷,國內(nèi)廠家沒有提供,國外采購全自動貼膜設(shè)備需100萬美元左右。團隊具備研發(fā)制造該設(shè)備的能力,貼膜精度±0.1mm,且有設(shè)備正式在產(chǎn)線運營,制造成本可節(jié)約90%以上。
3) 廠房建設(shè)關(guān)鍵技術(shù)
團隊對MEMS及其掩膜工廠工藝設(shè)備廠務(wù)設(shè)計有豐富經(jīng)驗,掌握高等級防微震廠房結(jié)構(gòu)和設(shè)備平臺的設(shè)計施工,可達到VC-D級技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),滿足納米級生產(chǎn)技術(shù)要求。
【技術(shù)優(yōu)勢】
(1)掌握了高性價比掩膜版量產(chǎn)的關(guān)鍵核心技術(shù),包括部分裝備的國產(chǎn)化,解決“卡脖子”技術(shù)難題,量產(chǎn)線建設(shè)成本節(jié)約30%以上;
(2)具備28 nm及以下技術(shù)節(jié)點掩膜版設(shè)計開發(fā)能力和驗證平臺,驗證周期可縮短3倍;
(3)擁有一支20多年以上掩膜版量產(chǎn)、研發(fā)和銷售經(jīng)驗的隊伍,成熟的企業(yè)管理經(jīng)驗,保證企業(yè)穩(wěn)步成長,確保投資風(fēng)險可控。
【合作方式】
股權(quán)投資合作共建或政府孵化+中試線。
華中科技大學(xué)
2023-03-29