石英玻璃是由二氧化硅(SiO2)单一组分构成的特种工业技术玻璃。由于其具有耐温、耐酸(氢氟酸和热磷酸除外)、低膨胀和极佳的光谱透过性等特殊的理化性能,已成为现代科学技术的重要材料,广泛应用于半导体工业、光通讯、电光源等高新技术领域,尤其是半导体技术领域中,石英玻璃是不可缺少的辅助材料。
大尺寸石英玻璃兼具高纯度、耐高温、低膨胀系数、光学性能优良等特性,是光掩模基板的核心载体,其材料特性直接决定光刻工艺的精度与稳定性。凭借上述综合优势,该材料已在平板显示与半导体领域获得广泛应用:从液晶显示(LCD)和有机发光二极管(OLED)显示用光刻掩膜基板,到背光源导光板、光学薄膜沉积载体,再到半导体制造设备部件、光刻光源系统组件及半导体封装基板等。随着平板显示和半导体产业的快速发展,大尺寸石英玻璃将支撑光刻技术的发展。值得注意的是,光掩模基板占光刻总成本的50%以上,是光刻工艺的关键原材料之一。为匹配光刻机对曝光精度和线宽控制的严苛要求,大尺寸石英玻璃光掩模基板(简称“基板”)的平面度指标已普遍压缩至≤10μm,并呈进一步收敛趋势。
近年来,随着半导体技术的发展,光掩膜技术的尖端工艺逐渐受制于石英玻璃基板的加工质量,如何加工出能满足目前芯片制造要求的光掩膜石英玻璃基板已经成为一个紧迫的课题。
高端基板一般需经过磨削、化学机械抛光(以下简称“抛光”)等精加工环节。当前,日本和韩国在此领域处于国际先进水平,以日本信越G10基板为例,其平面度已控制在≤3μm。我国虽拥有合成石英玻璃的规模化产能,但精加工技术长期受国外封锁,致使高端基板仍依赖进口,成为产业链“卡脖子”环节。因此,由弘燊石英产业大会主办的“2026第六届安徽国际石英产业大会”邀请到了宇环数控机床股份有限公司副总经理许君,为我们分享《大尺寸石英玻璃板及掩膜板减薄/抛光工艺》主题报告。
