概述

寻找意向单位开展关键技术研发，实现大尺寸高均匀半导体DUV级光刻物镜用石英材料制造及高效率高精度精密加工技术研发。

需求详情

【企业简介】江苏亨芯石英科技有限公司是亨通集团全资子公司，成立于2018年。依托亨通集团光纤预制棒合成石英制造经验，组建专业化的团队，建立了完善的高纯石英材料研发、加工、测试平台，聚焦高纯石英材料的研发与制造。亨芯石英在苏州吴江经济技术开发区打造高纯石英材料研发基地，在内蒙古达拉特旗经济开发区和江苏涟水经济开发区分别打造高纯石英材料制造基地和高纯石英砂制造基地。2023年底内蒙古达拉特合成石英项目顺利投产，江苏涟水高纯石英砂项目正式奠基。【需求背景】当今社会是高度信息化社会，信息技术已经渗透到了国民经济的各个领域。信息技术的基础是微电子技术，而集成电路（IC，Integrated Circuit）正是微电子技术的核心，是整个信息产业和信息社会的根本基础。集成电路的应用和制造水平是目前世界各国信息化发展程度乃至综合国力的基础性标志之一，已成为各国高度关注的战略产业之一。集成电路制造流程包括晶圆加工、芯片制造、封装三大模块。芯片制造工艺流程实际上是不断地重复成膜（不同类型的膜层）、光刻（形成图形）、刻蚀（或离子注入等）的过程，形成一个一个的器件、一层一层的结构，并把各器件通过金属导线（铜或铝连接），从而实现设计的功能。光刻是将光掩模板上的图形复制到芯片上，是芯片制造流程中的关键步骤。光刻技术是制作集成电路的核心技术，是国内外集成电路领域差距最大的环节，光刻技术的进步却决定着芯片在成本和性能上的进步。作为光刻制造的关键设备，光刻机是集成电路装备中最重要、最复杂的核心关键设备，其加工精度决定了芯片的集成度与性能，直接体现了一个国家的制造技术水平和能力。全球半导体材料市场规模从2017年的469亿美元增长至2022年的727亿美元；掩模版占半导体材料市场规模的比例约为12%，据此测算2022年全球半导体掩模版市场规模为87亿美元。130nm以上制程掩模版市场规模占比54%左右，国产厂商暂时集中在芯片封测用掩膜版以及130nm节点以上的晶圆制造用掩膜版，技术水平与国际领先的企业有较大差距。掩模版市场主要被美国Photronics、日本Toppan和日本DNP三家公司所控制，三家企业占全球超过80%的份额，我国掩模版国产化率低，尤其是高端制程的光掩模版国产化率极低。目前国内已有石英材料企业、镀膜企业在积极开展DUV/EUV级光掩模版石英材料制备技术和镀膜技术攻关，但在石英基板镀膜前，必须经过一道加工工序，即石英基板抛光。然而光掩模石英基板加工技术要求极高，国内研究起步晚，目前还没能达到DUV/EUV光掩模基板加工要求，同时加工效率低，高精度光掩模板加工一直处于空白状态。因此，要打通国内高精度光掩模板产业链，攻克加工技术是关键。曝光光学系统是光刻机的核心系统，其组成主要包括光源、照明系统和投影物镜，是芯片制造工艺节点的重要保障。随着芯片的信息容量呈几何量级增长，其光刻波长从紫外缩短至深紫外（KrF波段、ArF波段），对曝光光学系统的分辨率和成像质量提出了更为苛刻要求，需要熔石英玻璃材料达到极限性能才能满足。由于产业先发优势，欧美企业投入大量研发资金和长期技术迭代，已经实现了DUV光刻级熔石英玻璃材料的全产业链闭环，对我国实行限售和技术封锁，已经面临无料可用的“卡脖子”境地。【研发进展】江苏亨芯石英科技有限公司是亨通集团旗下全资子公司，在亨通集团十多年VAD（Vapor Axial Deposition,气相轴向沉积）光纤预制棒石英材料制造经验的基础上，依托亨通集团国家级企业技术中心、江苏省工程技术研究中心、江苏省院士工作站，经过多年持续投入建设，已形成了VAD、CVD、OVD石英材料合成、材料结构成型和材料性质测试平台，搭建了石英材料制造全流程全套工艺和装备，具备了制造高品质石英材料的技术和装备基础。公司已开展了DUV级石英材料开发，实现光学非均匀性≤5×10-6，应力双折射≤1nm/cm，248nm透过率≥99.5%/cm的石英材料制造。【技术需求】（1）光学均匀性、应力双折射、透过率、耐激光辐照是光刻物镜的核心指标，影响光刻精度和光刻系统的稳定性及可靠性，因此需开发高均匀控制技术、应力控制技术、超低金属杂质含量控制技术、缺陷控制技术和渗氢技术。（2）加工关键指标平坦度（TIR）、表面粗糙度、表面颗粒含量直接影响光刻质量，因此需要攻克高表面质量技术，实现平坦度和表面粗糙度的降低；需要攻克超洁净清洗技术，去除表面颗粒；需要攻克高效加工技术，实现加工成本的降低。【项目预期】预期达到的目标（技术指标、规格等）如下：（1）光学均匀性：≤1ppm；（2）内透过率：≥99.5%/10mm@193nm；（3）应力双折射：≤1nm/cm；（4）气泡/包裹体：≤0.03mm2/100cm3；（5）条纹（3D）：无可见条纹；（6）杂质总含量：≤10ppb；（7）长期耐辐照吸收变化：≤1ppm/cm；（8）氢分子含量：≥1*1016/cm3；（9）平坦度：≤1μm；（10）表面粗糙度：≤0.3nm；（11）表面颗粒：≥0.5μm，≤10pcs。