光掩膜,又稱光罩、掩膜版、光刻掩膜版,主要由基板與遮光膜組成,是光刻工藝所使用的圖形母版,堪稱芯片制造的“底片”。如果將晶圓制造比作一座超高層建筑的施工過程,光掩膜就是那張承載著全部建筑細節的施工圖紙。光掩膜承載著設計者的電路圖形,通過曝光工藝將圖形批量轉移至基板或晶圓上,從而實現批量化生產。
光掩膜技術壁壘極高,其中半導體行業對光掩膜基板精度、平整度與缺陷控制的要求更是遠高于其他行業。根據光掩膜基板材料的不同,可分為玻璃基板和樹脂基板兩類。在眾多基板材料中,石英玻璃憑借其卓越的物理與光學特性,成為半導體高端光掩膜制造的主流材料。
01 石英玻璃,巔峰性能背后的加工困境
石英玻璃是由單一二氧化硅(SiO2,含量通常在99.9%以上)組成的玻璃,與其他玻璃相比雜質含量極低,憑借其透光性高、耐高溫、膨脹系數低、化學穩定性強、純度高、電絕緣性強等特性,在玻璃基板行業得到廣泛應用。
石英玻璃基板是光刻機加工晶圓過程中常用的石英零部件,行業對其石英純度、透光率、尺寸公差要求較高。然而,石英玻璃“硬脆”的材料屬性也為精密加工帶來了巨大挑戰。在傳統機械加工過程中,極易產生微裂紋、崩邊、亞表面損傷等缺陷,這些缺陷不僅將直接影響光掩膜的圖形精度,還會在后續的光刻過程中嚴重影響下游制品的優品率。如何在保證高精度的同時,實現石英玻璃基板高效、無損的加工,成為行業亟待解決的痛點。
02 匯專超聲方案,有效破解硬脆材料加工難題
匯專深耕高端制造領域多年,在半導體精密零部件加工方面積累了成熟的技術經驗和諸多應用案例。依托具有自主知識產權的超聲綠色數控機床產品體系,為半導體行業客戶提供可定制的超聲高效加工解決方案。
例如,使用匯專自主研發的超聲綠色雕銑加工中心搭配智能化超聲加工技術與整體PCD刀具,可針對性解決CVD碳化硅(SiC)、碳化硅、單晶硅、多晶硅、氧化鋁陶瓷、氮化硅陶瓷、石英玻璃、鋁基碳化硅、藍寶石、石墨等多種半導體硬脆材料加工難題,并有效幫助客戶縮短加工時間、改善工件質量、提高產品良率,實現連續穩定加工。
(1)部分硬脆材料工件

(2)典型加工案例
石英玻璃基板超聲側銑加工

材料:石英玻璃
加工特征:倒角C邊、側面銑削
(粗糙度要求Sa<0.15μm)
尺寸:152x152x6.5mm
倒角值C=0.7mm(0.5-0.8mm之間)
在石英玻璃基板超聲側銑加工項目中,使用傳統方案加工,單片用時2,400秒,加工效率低下,且工件側面及倒角工序的粗糙度要求難以實現。使用匯專超聲綠色雕銑加工中心UEM-500+超聲加工技術+整體PCD微刃銑刀+磨頭的組合方案,加工優勢顯著。
匯專解決方案:

加工優勢:
● 單件加工時間從2,400秒縮短至577秒,縮短約76%
● 工件側面粗糙度從Sa 0.8μm降低至Sa 0.046μm以下,降低94%
● 工件倒角C0.7粗糙度從Sa 0.8μm降低至Sa 0.12μm以下,降低85%
● 滿足客戶的要求,無殘留砂輪線

03 相約長春光電博覽會,共探精密加工新未來
當前,AI(人工智能)浪潮席卷全球,AI算力需求的爆發與先進封裝技術的革新不僅為國產玻璃基板制造注入強勁的發展動能,也為半導體、光學等行業帶來新的發展機遇。以市場需求為導向,以技術創新為驅動,匯專正持續用扎實的應用數據證明,在高價值精密零部件加工領域,國產方案也可以交出優異答卷。
6月12-14日,匯專將攜自主研發的超聲綠色雕銑加工中心UEM-500、超聲刀柄、DDR立式高速轉臺、整體PCD刀具等系列創新產品亮相CCIOE 2026第三屆長春國際光電博覽會,并特別展示石英玻璃基板等多種典型工件,誠邀您蒞臨吉林長春東北亞國際博覽中心A1-F12匯專展位參觀交流,期待與您共同探索更多高效、穩定、低成本的超聲高效加工解決方案。

轉自:千龍網
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