高端半导体光掩膜版量产关键技术
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2023-09-27 14:34:22
本项目前期具有建立180 nm技术节点半导体掩膜版量产线相关核心技术;具备130 nm至28 nm半导体掩膜版研发、设计及验证能力。主要研究成果如下:(1)工艺突破团队掌握了掩膜版MEMS微纳加工量产核心技术,如电子束光刻、激光光刻和纳米压印光刻等MEMS微纳加工工艺的各类技术参数的搭配和优化,以及大数据量软件快速处理、补偿等。(2)装备国产化A.超高精度二维测量装备尺寸测量是验证掩膜版技术指标的核心,主要包括关键尺寸测量(CD)和长尺寸测量(TP)。团队已掌握掩膜版的关键测量技术,达到国内先进水平,具有整套设备的整机制造能力。B.缺陷修复装备掩膜版修补技术是提升良品率的关键手段,该技术一直为国外垄断。团队已熟练掌握UV、DUV激光化学沉积技术及皮秒飞秒激光金属处理技术,具备整机制造能力,可降低设备采购成本70%以上。***自动贴膜装备随着产品精度的提升和应用领域的高端化,掩膜版贴膜是个不可缺少的环节。团队具备研发制造该设备的能力,贴膜精度±0.1mm,且有设备正式在产线运营,制造成本可节约90%以上。(3)厂房建设关键技术
(1)掌握了高性价比掩膜版量产的关键核心技术,包括部分装备的国产化,解决“卡脖子”技术难题,量产线建设成本节约30%以上;(2)具备28 nm及以下技术节点掩膜版设计开发能力和验证平台,验证周期可缩短3倍;(3)拥有一支20多年以上掩膜版量产、研发和销售经验的队伍,成熟的企业管理经验,保证企业稳步成长,确保投资风险可控。
该科技成果可以应用于集成电路、LED照明、显示及光通信等芯片制造行业,应用前景十分广阔。
具体而言,2021年全球半导体掩膜版市场规模约50亿美元,中国市场约76亿元;据中国半导体协会资料显示,预计2025年中国半导体掩膜版市场规模将达到101亿元,而国产化率10%左右,国产替代空间巨大。
建设一条小规模半导体掩膜版量产产线:可实现年销售收入6000万元,利润1700万元;建设一定规模的半导体掩膜版的量产产线:可实现年销售收入6亿元,利润2.1亿元。
华中科技大学徐智谋教授团队在MEMS微纳制造领域具有20余年的研究经验,具有扎实的研究基础,团队配合默契、工作高效。团队带头人徐智谋:工学博士,教授、博士生导师。2019年“纳米结构光/电器件的制备机理与性能调控”获得了湖北省自然科学奖三等奖(排名第一)。主导省部级以上纵向项目十余项,主要有:国家重点研发计划项目、国家自然科学基金、国家重大仪器专项、国家863计划项目(包括军工863项目、863重大专项)、国家科技支撑计划项目和武器装备预先研究项目等。借助于光学与电子信息学院/武汉光电国家研究中心先进的MEMS微纳加工平台,整合了一支高端半导体掩膜版生产研发团队,掌握了高性价比掩模版量产的关键核心技术,包括部分装备的国产化生产技术。这种高性价比掩模版可以用于集成电路、照明、显示及光通信等芯片制造行业,具有广阔的市场前景。赵文宁:博士,江西理工大学讲师,以第一或通讯作者发表SCI/EI论文10余篇,申请专利10余项;获湖北省自然科学奖三等奖1项。
本项目致力于全套高端半导体光掩膜版的关键核心技术研发与量产,为“卡脖子”技术研究而努力。团队已熟练掌握UV、DUV激光化学沉积技术及皮秒飞秒激光金属处理技术,具备整机制造能力,可降低设备采购成本70%以上。团队研发Pellicle自动贴膜装备,贴膜精度±0.1mm,正式在产线运营,制造成本可节约90%以上。这些设备有效解决了国外公司垄断的问题,在生产和科研中起到了重要作用,意义重大。 后续预计进行量产,建设一条小规模半导体掩膜版量产产线:可实现年销售收入6000万元,利润1700万元;建设一定规模的半导体掩膜版的量产产线:可实现年销售收入6亿元,利润2.1亿元。
目前成果已经达到可量产级别,后续本项目计划与集成电路、LED照明、显示及光通信等芯片制造行业合作,通过股权投资合作共建或政府孵化+中试线等多种方式,推动“高端半导体光掩膜版量产关键技术”成果的落地转化,实现产业化应用。