Masker kosong DUV: Peluang substitusi dalam negeri tingkat "photoresist" berikutnya

Dalam rantai besar manufaktur semikonduktor, mesin litografi adalah bintang di bawah sorotan, fotoresis adalah fokus perdebatan pasar, sementara masker kosong (Blank Mask) — "kaca berlapis" yang tampak biasa ini — telah lama berada di sudut yang terabaikan. Namun, justru "topeng kosong" yang belum ditulisi pola sirkuit inilah yang menjadi sumber fisik presisi proses litografi, menentukan efisiensi konversi akhir dari cetak biru desain hingga hasil wafer.

I. Apa yang terjadi? — Masker kosong DUV memulai jalur substitusi domestik

1. Apa itu masker kosong?

Masker kosong (Blank Mask), juga dikenal sebagai substrat topeng atau pelat kosong topeng, adalah bahan dasar untuk membuat fototopeng (Photomask). Jika pembuatan wafer diibaratkan sebagai pencetakan, mesin litografi adalah mesin cetak, fototopeng adalah pelat cetak, dan masker kosong adalah "pelat baja kosong" yang digunakan untuk membuat pelat cetak.

Dari segi fisik, masker kosong terbuat dari substrat kemurnian tinggi yang dipoles dengan presisi (seperti kuarsa sintetis atau kaca soda) yang dikombinasikan dengan lapisan film fungsional skala nano (termasuk film penghalang cahaya dan lapisan fotoresist). Dalam proses litografi, masker kosong diproses melalui eksposur, pengembangan, etsa, dll., menjadi fototopeng dengan pola tertentu, yang kemudian pola tersebut ditransfer ke wafer. Indikator kunci seperti kerataan, keseragaman lapisan film, dan kepadatan cacat dari masker kosong secara langsung menentukan presisi transfer pola litografi, sehingga berdampak menentukan pada hasil dan kinerja proses chip.

2. Bagaimana masker kosong diklasifikasikan?

Berdasarkan panjang gelombang litografi, masker kosong terutama dibagi menjadi tiga kategori:

Kategori pertama adalah Binary Blank Mask (masker kosong biner), terutama digunakan dalam proses g-line, i-line, dan KrF (248nm), merupakan jenis yang paling banyak digunakan dalam proses matang, biasanya menggunakan struktur substrat kuarsa + lapisan penyerap krom (Cr).

Kategori kedua adalah Attenuated Phase Shift Blank Mask (masker kosong pergeseran fase teredam), terutama sesuai dengan ArF (193nm) dan beberapa proses canggih. Dibandingkan dengan Binary Mask tradisional, masker ini menambahkan material pergeseran fase seperti MoSi (molibdenum silisida) untuk meningkatkan kontras pencitraan pola melalui prinsip interferensi, sehingga tingkat kesulitan kontrol lapisan film meningkat secara signifikan.

Kategori ketiga adalah EUV Blank Mask, yang mewakili batas teknologi tertinggi industri, cocok untuk proses canggih 7nm dan di bawahnya, memerlukan substrat ekspansi termal sangat rendah (LTEM) dan struktur film reflektif multi-lapisan Mo/Si sekitar 40-50 lapisan.

Berdasarkan bidang aplikasi, masker kosong juga dapat dibagi menjadi Blank Mask semikonduktor, Blank Mask FPD (panel tampilan), dan Blank untuk fototopeng PCB. Di antaranya, yang memiliki persyaratan teknis tertinggi dan nilai tambah tertinggi adalah Blank Mask semikonduktor.

3. Mengapa substitusi domestik masker kosong DUV menjadi sangat penting di bawah gelombang kecerdasan buatan?

Pasar sering menghubungkan AI langsung dengan proses canggih EUV, tetapi pemahaman ini mengabaikan permintaan yang lebih besar dari proses matang dalam rantai industri AI.

Pertama, kebutuhan utama industri semikonduktor China masih berasal dari proses DUV. Saat ini, proses utama sebagian besar fab wafer 12 inci di dalam negeri masih terkonsentrasi pada node seperti 28nm, 40nm, 55nm, 65nm, dan 90nm, semuanya bergantung pada litografi KrF dan ArF. Bahkan dalam beberapa produk logika yang lebih canggih, karena keterbatasan peralatan EUV, produsen dalam negeri masih perlu mengandalkan litografi imersi ArF dengan eksposur ganda untuk mencapai manufaktur presisi lebih tinggi. Hal ini tidak hanya tidak mengurangi permintaan Blank DUV, tetapi justru meningkatkan penggunaan Blank ArF dan Blank PSM kelas atas karena peningkatan jumlah lapisan masker.