有人問HOYA光掩膜基板的制造難點(diǎn)是在玻璃鍍膜上嗎？

先給結(jié)論：

HOYA 光掩膜基板（Photomask Blank）的核心制造難點(diǎn)，不只是“玻璃鍍膜”，而是在 ① 超高純度低缺陷石英玻璃本體 + ② 原子級(jí)均勻、低應(yīng)力、多層鍍膜 + ③ 缺陷控制與檢測(cè)體系的系統(tǒng)工程。

下面我從半導(dǎo)體工藝角度把 HOYA 的技術(shù)難點(diǎn)拆開說明。

一、先厘清：HOYA 做的“光掩膜基板”是什么？

HOYA 提供的是 Photomask Blank，不是最終掩膜。

典型結(jié)構(gòu)（以 EUV / ArF 為例）：

超高純度合成石英玻璃基板
│
├─（可選）緩沖層
├─ 遮光層（Cr / MoSi / Ta-based）
├─（EUV 還有 40~50 層 Mo/Si 多層反射鏡）

這類產(chǎn)品用于 先進(jìn)制程（28nm → 3nm / EUV）。

二、難點(diǎn)①：真正的“護(hù)城河”在石英玻璃本體，不是鍍膜 1、HOYA 最強(qiáng)的是“合成石英玻璃（Synthetic Fused Silica）”

關(guān)鍵指標(biāo)包括：

指標(biāo)

要求

金屬雜質(zhì)

ppb 甚至 ppt

氣泡 / 包裹物

< 0.1 μm

折射率均勻性

Δn < 1×10??

熱膨脹系數(shù)

極低且均勻

光吸收（193nm / 13.5nm）

極低

問題在于：

• 光刻機(jī)是“像差放大器”

• 掩膜基板任何不均勻，都會(huì)被 4x / 8x 投影放大到晶圓上

玻璃體本身的缺陷是不可逆的
鍍膜再好，也救不了基板內(nèi)的缺陷

HOYA 與 Corning、AGC 的差距，首先就在玻璃母材工藝積累

三、難點(diǎn)②：鍍膜本身極難，但不是“普通鍍膜”

你問到的重點(diǎn)：是不是難在玻璃鍍膜？

答案是：

鍍膜是難點(diǎn)之一，但難的是“光掩膜級(jí)鍍膜”，不是工藝難度本身。

項(xiàng)目

普通薄膜

光掩膜薄膜

厚度均勻性

±1~2%

±0.1% 甚至更嚴(yán)

應(yīng)力控制

一般

極低應(yīng)力，且全板一致

缺陷容忍

可 repair

0 缺陷容忍

膜層粗糙度

nm 級(jí)

?（埃）級(jí)

尺寸

12 inch wafer

6 inch / 9 inch mask（更大面積）

HOYA 的難點(diǎn)在于：

• 大面積原子級(jí)一致性

• 膜應(yīng)力不能引起基板彎曲（< 數(shù)十 nm）

• 長(zhǎng)期穩(wěn)定性（多年不漂移）

如果談 EUV（13.5nm），那難度指數(shù)級(jí)上升。

3、EUV Mask Blank 的極限難點(diǎn)

• 40~50 層 Mo/Si 多層反射膜

• 單層厚度 ≈ ~3 nm

• 層間界面粗糙度 < 0.2 nm

• 總反射率 > 65%

任何問題都會(huì)導(dǎo)致：

• 反射率下降

• 相位誤差 → 線寬失控

• 隨機(jī)缺陷（目前 EUV 最大瓶頸）

HOYA、AGC、Zeiss 是全球唯三能穩(wěn)定量產(chǎn) EUV Mask Blank 的廠商

這不是簡(jiǎn)單鍍膜，而是 原子級(jí)材料工程 + 缺陷物理

五、真正卡人的不是“會(huì)不會(huì)鍍”，而是“缺陷與檢測(cè)體系” 4、光掩膜行業(yè)的終極門檻：缺陷控制

• 允許缺陷密度：接近 0

• 檢測(cè)精度：~20 nm 以下

• EUV 缺陷：“埋藏缺陷”無法修復(fù)

這要求：

• 原材料 → 熔融 → 成型 → 拋光 → 鍍膜 → 清洗
  全流程無缺陷控制

• 檢測(cè)設(shè)備（e-beam / actinic inspection）

很多公司不是做不出膜，而是：

不知道缺陷從哪來，更消不掉

? HOYA 光掩膜基板的制造難點(diǎn)，不只是玻璃鍍膜 ? 真正難的是： 1?? 超高均勻、低缺陷的合成石英玻璃 2?? 原子級(jí)一致性、低應(yīng)力的大面積功能鍍膜 3?? 接近“零缺陷”的材料與制程控制體系 4?? EUV 時(shí)代的多層反射鏡工程能力

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