从铬到钼:简评光掩模基板市场
上一期我们聊了关于以钼代钨的技术与市场方向,无论是钨还是钼,从资源来讲中国占有绝对优势,但是以芯片制造中的材料市场占有率来讲,海外企业起步早,市场布局充分,因此优势明显。从应用层面入手,解决客户核心难题,材料供应商也需要理解工艺,才能在国产替代过程中展现出更多优势。
另一种钼扮演重要角色的产品是光掩模基板,它是芯片电路的核心载体。芯片的电路通过掩模厂的工艺写入掩模基板,再经由紫外光将电路图形批量转印至晶圆之上,以此实现芯片的快速生产。

掩模基板的发展经历了由铬到钼的变化,无论是相移掩模(PSM)还是不透光的钼硅掩模(OMOG),钼硅化合物都是其核心配方。进入EUV时代后,数十层交替堆叠的钼和硅金属层形成布拉格反射镜的结构反射13.5nm的EUV激光,延续先进光刻的发展。目前,这些先进掩模基板的生产制造大多在日本企业手中,豪雅和信越,以及专精EUV掩模基板的旭化成,它们掌握了全球大多数先进掩模基板的生产。韩国的S&ST也掌握了这些掩模基板的生产和制造技术,虽然市场份额远不如日系厂商,但S&ST是韩国芯片供应链最后的防线。
所以说,日系厂商对掩模基板的市场掌控力可以说是一手遮天,按照反垄断法中对市场支配地位的定义,日系毫无疑问在掩模基板市场有着绝对的市场支配地位。
从常理来说,当前市场存储芯片紧缺,韩国,美国与中国的企业都在积极扩产,应对商品紧缺。尽管存储芯片价格飞涨,但后续产能跟上后必然能缓解这种趋势,使存储周期重回低位。而日本人的脑回路就显得与众不同了,豪雅与信越在这波如火如荼的缺芯潮中并不考虑扩产,哪怕各大晶圆厂的产能都已满产也是如此。这就不得不说日本人从商的一贯嘴脸了:坐地起价吃独食。所以当年日本的DRAM和面板工业被韩国一波逆周期投资打到消失,不仅是众望所归,也是自食其果。
国产IC用掩模基板的商业化起步较晚,但进展神速。目前上海传芯与湖南韶光的铬板掩模已经被全国头部的掩模厂所认证,并逐步起量,其KrF与ArF PSM掩模基板的产线验证也正在紧锣密鼓地展开。此外,国内还有其他基板厂专攻高端基板,以OMOG和ArF PSM为主要产品进行技术攻坚与市场推广,产线认证也正在进行中。
与常规芯片生产中通过化学前驱体用ALD和CVD以及PVD进行单质钼沉积不同,PSM和OMOG掩模基板的钼以一种复杂金属化合物的形式存在,其高纯度的靶材与高真空下的高均一性磁控溅射是其生产的技术难点。不过,国内虽然与日系厂商尚有差距,但也并非白板一块,同样的供应链场景在几年前还是无法想象的。
EUV掩模基板也并不遥远,IWAPS上有过国内高校与企业联动合作制造了测试用的EUV掩模,并完成了缺陷检测与光学模拟成像的测试。同时随着国产EUV反射镜技术的进阶,EUV掩模的枷锁也被全面打开。
今天,掩模基板市场可谓一板难求,除了涨价之外,作为一线工程师的⑧蜀本人也觉得质量和稳定性有所下降。掩模厂要生存,基板厂不扩产,那国产基板的机会就来了。尽管当下问题不少,但只要能走进产线,就总比闭门造车强得多了。
最后,中国作为全球钼储量第一和钼出口量第一的国家,也是应该大胆去谈掩模基板和EUV相关设备的市场配额了!既然你要讲国家安全,那我们还真得好好关注一下了!