光刻中承上启下的半导体掩膜版

电子发烧友网报道（文/周凯扬）在上游的半导体制造产业中，除了***等设备外，光刻胶、掩膜版等材料也是决定晶圆质量与良率的关键因素。就拿掩膜版来说，这个承载设计图形的材料，经过曝光后将图形信息转移到晶圆上。
 
掩膜版的精度、尺寸乃至瑕疵，都会对光刻这一流程的结果造成影响。正因如此，掩膜版成了半导体芯片的重要上游材料之一，哪怕其并不会出现在终端产品之上。就连与之配套的Mask Writer设备、防护膜等，也都是不小的产业。
 
不过对于大部分晶圆厂来说，他们确实更倾向于自制掩膜版，成熟工艺的掩膜版再转向第三方采购。那么国产第三方半导体掩膜版厂商和国际大厂的现状如何，我们不妨拿两家代表性厂商对比一下。
 
Photronics
 
作为全球最大的第三方掩膜版厂商之一，Photronics是目前少数几家目前可以提供先进工艺所需掩膜版的厂商之一，甚至已经开始提供EUV掩膜版产品。其二元OPC掩膜版已经可以支持到14nm到28nm的工艺节点，而PSM相移技术的加入，进一步提高了图形曝光分辨率，使其得以突破14nm，乃至提供5nm及之后节点的EUV掩膜版。
 
哪怕是在半导体行业有所萎靡的当下，Photronics依然在第二季度创造了业绩记录，其中来自半导体掩膜版的收入同比增长了15%。不过这还是取决于全球晶圆厂在成熟工艺产能扩张上的推进，以及半导体掩膜版的单价有所改善。反倒是28nm以下的高端工艺带来的需求有所下滑，不过结合不少亚洲晶圆厂的高端工艺产能利用率情况来看，也就不意外了。
 
值得注意的是，根据其最新的财报会议透露的内容，Photronics已经开始在今年第二季度出货他们的首个EUV DRAM掩膜版了，所以对于美光、三星等客户来说，选择Photronics的概率一下就变大了。
 
龙图光罩
 
虽然从营收总额来看，国内清溢光电和路维光电两家上市企业占大头，但从营收占比的角度来看，相较这两家这样更加专注在平板显示掩膜版的企业，龙图光罩则专注于精度要求更高且毛利率更高的半导体掩膜版。从其营业收入就可以看出，最近三年龙图光罩的营收年复合增长率达到了75.09%，去年营业收入也达到了1.61亿元，来自半导体掩膜版的收入占比高达85.44%。
 
相对国际大厂来说，目前的龙图光罩主要专注于特色工艺的半导体掩膜版制造。从其现有工艺水平来看，龙图光罩在国内已经达到了领先水平，可以提供130nm工艺节点所需的掩膜版。得益于这一技术突破，龙图光罩已经可以为MEMS传感器、IGBT、MOSFET、射频器件等产品的制造提供掩膜版，也因此收获了中芯集成、士兰微、比亚迪等一系列客户。
 
从其招股书中的募集资金投资项目来看，龙图光罩将专心发展高端半导体掩膜版的制造和研发，比如对KrF和ArF掩膜技术的攻关等。这也意味着龙图光罩开始朝更高的半导体工艺进发，从而加速实现国产替代。
 
写在最后
 
显而易见，目前半导体掩膜版市场主要玩家还是欧美与日本公司，国产厂商目前还是主要在成熟工艺可用的掩膜版上发力，甚至落后于国内目前的晶圆制造工艺。但在大力发展半导体制造行业的背景下，国产厂商仍在推动更先进工艺下的掩膜版制造。
 
比如龙图光罩就计划在未来继续深耕特色工艺，实现最高65nm的工艺节点的掩膜版量产，并逐渐开始实现模拟芯片、MCU、DSP和CIS芯片所用掩膜板的替代。哪怕是半导体掩膜版营收占比不高的清溢光电，也已经在开展130nm-65nm半导体芯片掩膜版的研发，甚至已经开始规划28nm半导体芯片所需的掩膜版工艺开发。由此看来，半导体掩膜版的国产替代虽然道阻且长，但依然前景广阔。