国产|成本占光刻近一半！光罩：国内奋起直追( 二 ) 晶圆|光刻机|成本占光刻近一半

光罩制作的后道工艺主要是验证和修复。验证工艺是对于缺陷检测中发现的缺陷，模拟真实光刻的光学照明条件进行空间成像检测，而修复则是使用化学或物理方法对缺陷进行去除的工艺。
通常流程为验证—修复—再验证，确保缺陷得到彻底去处。之后会进行清洗，封膜(pellicle mount)，然后出货到晶圆厂。
后道供应商的垄断程度较前端更高，例如验证的设备供应商仅有德国蔡司，修复设备则有日本的精工/日立和V Technology，高端电子束修复仅有德国蔡司。清洗设备由德国SUSS占据主要市场份额。
晶圆制造中的正胶和负胶工艺在光罩制造中也是相互对应的，并且显影和蚀刻工艺也可以同晶圆制造相对应。曝光工艺中，光罩的制作采用的是maskless无掩模曝光，直接从设计版图中读取图形使用激光或电子束来生成图形。
CD SEM和光学CD测量一类的设备在光罩厂中也有应用，所以前道工艺可以类比晶圆制造，并不难理解。并且，光罩的图形也是二维的，不需要构建Source和Drain，所以相比晶圆制造的工艺流程，就显得没有那么复杂。
光罩制作的后道工艺就很不一样了。由于光罩的用户是光刻机，而缺陷检测得到的缺陷数量非常庞大，但实际上并非每个缺陷都会使光刻产生坏点，因此需要进行验证。
验证的方法是使用光刻机的真实光照条件来模拟光刻机曝光，通过对空间成像进行分析来判断是否需要修复。
通过验证工艺的挑选，就能够只对关键缺陷进行修复，大大减少缩短光罩加工以及出货的周期。随光罩所对应的光刻工艺的节点不同，从早期的激光修复，到后期的聚焦离子束(FIB)修复，如今最尖端的节点引入了电子束修复工具。
此外，针对某些特殊的软缺陷，也有使用原子力显微镜(AFM)的微机械修复技术。
总之，因为光罩上的图形会被重复缩印到晶圆上，缺陷的存在会严重影响良率，特别是single die上的缺陷更是致命，所以零缺陷的光罩对光刻工艺至关重要。完成修复和验证后，光罩会被清洗去除残余颗粒和化学沾污，封膜后出货到晶圆厂的光刻产线。
为何光罩厂要扩建
如同晶圆厂一样，光罩厂也需要在无尘室中运营，遵守半导体行业的产品控制和质量管理原则。单片光罩的生产周期也远远大于晶圆，设备本身也耗资巨大，因此常年以来，光罩生产的设备和材料也好，还是光罩厂本身也好，都是固定的玩家队伍，鲜有新鲜血液的流入。但随着近些年的国际环境和行业情况发生了变化，使得大量新光罩厂的兴建和旧光罩厂的扩产得以顺利推进。
首先，由于近年来美国制裁的影响和一些独立光罩厂的出货周期大幅延长甚至受限，使得晶圆厂开始考虑自主可控并且安全的供应链。对于原本被第三方外资把持的本土光罩制造行业来说，本土独立光罩厂的强势崛起背后有着强大的需求保障。
不仅是出货量的需求，大陆地区的凸版和PDMC的光罩生产能力，不足以满足本土先进制程的产线，而具有先进制程节点光罩生产能力的新本土光罩厂在产品竞争力上也给出了满意的答复！
其次，随着国内的芯片产能增量巨大，芯片设计公司也相继推出了各种不同类型和型号的芯片，使得所需的光罩种类和数量激增，自主可控的本土光罩厂也成为一种确保交期的可选项，无论是自建还是独立光罩厂都能在这巨大的市场中分到一杯羹。
如下表所示，在2022年，国内芯片设计企业参与的所有芯片种类设计的销售额都有很大增长，现有市场的光罩产能明显已经无法满足需求。同时计算机，通信和消费类芯片所需先进制程比例很高，光罩数量的需求进一步扩大。