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光掩膜概念股,什么是光掩膜

时间:2024-06-07 02:51:42

光刻掩膜版又称“光掩膜”,又称“掩膜”、“光掩膜”、“光掩膜”、“光掩膜”,一般是用于实现对光的控制的图案化金属图形。或石英表面覆盖玻璃。微电子光刻工艺中的工具或板。微电子工艺使用光掩模来实现图案转移。

光掩膜概念股,什么是光掩膜

迄今为止,半导体产业分为分立元件制造、光电半导体制造、集成电路制造(IC产业)三个部分。流程图1-1简要介绍了集成电路行业的制造流程。星图展示了本文重点关注的产品——光掩模版,从这张图中我们可以看出,光掩模版是整个集成电路产业中间环节的中心。

光掩模包含设计者的布局信息和必要的晶圆代工工艺修改。工厂通过光刻工艺将这些掩模图案投影到硅晶圆上,以进行大规模、可重复的批量生产。这个过程类似于现代印刷。相当于工业模拟光罩印刷主板。由于制造过程中设备和工艺的限制,光掩模上的图案可能与设计图像不完全匹配,并且在后续的硅片制造过程中也会出现掩模上的制造缺陷和制造误差。引入芯片制造工艺。因此,光掩模质量直接影响芯片良率和稳定性。光掩模具有掩模版母版(掩模版掩模版也称为中间掩模版,翻译为以掩模版为单位的光栅),并使用步进机反复缩小和缩小母版掩模版的尺寸,并应用将其实际曝光以创建工件。加工成掩模:掩模是从主掩模复制的。电路布局通过光刻绘制在晶圆上,并通过复杂的工艺流程,在晶圆封装厂进行封装和测试,成为准备投入市场的集成电路芯片。

光罩制作技术光罩的主要作用是在含有金属膜的玻璃或石英基板(毛坯)上形成复杂形状(几何形状)的图案转移母基板,俗称光罩。半导体曝光工艺可以使用光掩模和曝光方法在硅衬底上形成集成电路图案。集成电路设计公司完成产品布局开发后,必须将原始设计数据交付给专门的晶圆代工厂进行器件制造。考虑到生产效率,需要在制造过程中增加一系列复杂的校正和补偿过程,因此在量产阶段,一般工厂不会将这些设计数据原样用于曝光过程。光掩模制造是在原始设计图形的基础上,加入光学邻近校正,用计算机辅助系统进行处理,并利用激光或电子束曝光技术对修改后的设计图形进行光学曝光,并移植到具有良好透光率的石英基板上。经过这样的蚀刻、检查、修复工序的石英基板被称为光掩模。

光掩模制造工艺原本是印刷工业制版技术向微电子工艺技术的转移。制作一组光掩模需要一个复杂的过程。首先,必须根据半导体器件或集成电路的电参数、工艺条件和精度要求来确定合适的放大倍数,用于绘制原始掩模图像。然后使用显微摄影技术或图案生成系统创建母掩模,也称为中间掩模。为了在同一硅片上同时制造多个电路芯片并便于切割成单个芯片,需要使用具有步进重复功能的精密缩小相机将掩模版图案映射到实际需要进一步缩小到芯片尺寸。同时,相同的图案在垂直和水平方向上以规则的间隔重复曝光,以创建具有阵列芯片图案的母掩模。最后,复制工作掩模以用于光刻过程。早期的面具制作是通过绘画、摄影和微型化来完成的。光学掩模是由石英玻璃制成的均匀、平坦的片材,其表面镀有60-80nm厚的铬,使表面光滑。这称为铬掩模(Cr掩模),通常也称为光学掩模。掩模)板。这种铬在台湾早期被称为宝石红(其实是红宝石)材料,当时光罩的量产版都是手工挑选成宝石红材料,由透明背衬层和红色组成.它是在工作中雕刻的。由薄膜层组成的聚酯三明治结构。用铁笔雕刻红色层并将其剥离,留下所需的红色图案。第一个红宝石红色掩模副本比最终完整电路大100 到1,000 倍,并使用分步重复相机将其微缩到标线上。

使用计算机图形系统创建所需掩模的图像。图像完成后,将生成一个包含驱动模式生成器的命令的文件。光学图案生成器使用闪光灯曝光一系列矩形,将掩模图案直接转换到称为十字线的照相底片上。电子束直写系统将这些图案直接追踪到电子敏感材料上。初始掩模图像大约比最终尺寸大1到10倍。分步重复相机使用显微镜标线(掩模,标线)图像来实现最终尺寸,并在最终掩模的主副本上曝光二维图案阵列。您可以在200mm 硅片上获得约1,200 个5mm x 5mm IC 芯片。当前的微型和尺寸投影光掩模用于步进机和扫描仪中,并且在形成图案时通常需要缩小透镜来缩小比例并降低对准精度。目前大多数光掩模的尺寸为6X6 英寸(152.4 毫米),但也有一些5X5 英寸的光掩模可用。光掩模的厚度通常为0.09 英寸至0.25 英寸。投影掩模:1 的优点投影掩模的大特征尺寸使得制造掩模变得更加容易。 2.掩模上的缺陷减少并转移到硅片上,减少对图案复制的负面影响。3、提高曝光均匀性;

掩模的最终原版通常是玻璃板上的一层金属薄膜,例如铬。掩模图案被转移到光致抗蚀剂上并用作铬的蚀刻掩模。然后根据镀铬图案创建光敏乳剂加工掩模。每当掩模与硅表面接触时,这些图案就会被损坏。因此,乳胶掩模只能用于几次曝光,然后就被丢弃。光刻掩模的加工技术主要有“激光直写技术”和“电子束直写技术”,两者的区别在于光源的不同以及所能获得的精度的不同。影响光刻精度的主要因素是光源的波长,根据光源的不同,主流光刻技术可分为X射线光刻、紫外光刻和电子束光刻。使用光源的X射线曝光精度可以达到50 nm左右,而深紫外光源的曝光精度可以达到100 nm左右,而且由于电子的波长较短,电子束光刻的加工精度可以达到100 nm以内。 100纳米. 10纳米。应用于掩模的光刻技术包括前述的激光直写和电子束直写,其中电子束直写是主流。

激光直写技术激光直写是制造衍射光学元件的主要技术之一,其中利用不同强度的激光对基板表面的抗蚀剂材料进行不同剂量的曝光,然后进行显影,进而形成所需的图案。在抗蚀剂层表面压出轮廓。用于制造衍射光学元件(DOE)的激光直写技术结合了计算机控制和微加工技术,为DOE的设计和制造提供了极大的灵活性,制造精度可以达到亚微米级别。

激光直写技术主要用于制造平面计算全像、掩模、微透镜、微透镜阵列、菲涅尔微透镜、菲涅尔波带片、连续相位浮雕闪耀光学器件等。生产工艺逐渐成熟。激光直写技术的发展趋势是从直角坐标写入系统到极坐标写入系统和多功能写入系统,从小型基板到大型基板,从平面写入到球面、柱面、曲面,从光刻胶材料的使用到光刻胶材料的使用。从二元图案的创建到连续的浮雕轮廓书写,从光学元件到微电子、集成电路、光集成器件等,从发达国家到发展中国家,应用于空间光学、光学等领域通讯、光学显示、DOE、微电子、微光学等。我们为产品和光学产品的生产做出贡献。微机械装置提供了新的生产设备。激光直写可以在光刻胶表面直接写入多步连续相浮雕微结构。与二元光学方法相比,工艺更简单,避免了多组掩模之间的重叠对准,并且DOE得到改善。提高加工精度。这提高了DOE 的衍射效率。激光直写技术可能始于20世纪80年代初,当时只有少数国家在研究激光直写技术。 1983 年,瑞士RCA 的M.T. Gale 和K. Knopp [40] 使用激光束在二维笛卡尔坐标中扫描光刻胶,以创建精密透镜阵列。这是第一份有关Laser Direct 的报告文件。这是一种写作技巧。 1984年,前苏联科学院自动化与电气工程研究所副院长Koronkevich及其同事利用激光直接在硫化物玻璃半导体(CGS)或极坐标涂有光刻胶的金属上制作掩模。相息图结构的元素。 1989年,德国海德堡大学的C. Rensch及其同事提出了一种最小线宽为1m的二维激光直写光刻扫描仪,可以以亚微米级的扫描精度绘制任意图案。同年,德州仪器公司S.C. Barber报告称,已开发出五种型号的可逐步调节写入光斑大小的激光直写装置。二维位移平台1m~10m的定位精度可达0.25m,最大书写直径可达200X250mm。使用该设备生成的平面全息图用于生成波前误差优于一个波长的非球面。 20世纪90年代,激光直绘技术引起了世界各国的广泛关注并迅速发展。从高精度设备的研制到新工艺、新材料的研究和发明,激光直写技术的应用领域正在进一步拓展。美国的大学和研究机构不断研发新型高精度、多功能激光直写设备,探索激光直写技术的应用和发展。 1990年,美国麻省理工学院林肯实验室研制出高精度极坐标激光直写装置,生产出F/10波前误差为40rms的两级光学透镜。 1994年,亚利桑那大学光学中心的C.L. Barnold和T.D. Milster使用激光直写系统和无光刻胶热化学技术将DOE图案转移到基板上的金属膜层上。获得DOE 图案的蚀刻速度。 1997年,美国布朗大学的A.Y. Smuk和N.M. Lawandy使用Ar+激光器将连续的浮雕闪耀菲涅尔波带片直接写入半导体掺杂玻璃肖特玻璃(OG530 RG610)中。

美国波托马克光子公司的G.P. Behrmann 和M.T. Duignan 使用248nm 准分子激光器将透镜、微透镜阵列、闪耀光栅和位图计算全息图直接写入聚酰亚胺上,聚酰亚胺可以用紫外脉冲激光均匀烧蚀。俄罗斯科学院自动化与电气工程研究所自20世纪80年代起就开始利用激光直写进行DOE制造研究,并于1994年V.P. Koronkevich等人开发了极坐标激光直写系统。操作平台的位移范围在250mm以内,利用干涉仪定位的定位精度接近100nm rms(干涉仪脉冲的离散值等于10nm)。 1990年,日本大阪大学的M. Harurna等人[27]首次证明利用激光直写技术在光刻胶上制作具有闪耀结构的菲涅尔微透镜和菲涅尔微透镜阵列,我对此进行了报道。它采用与电子束直写技术相同的组件制成。此后,瑞士、西班牙、德国、瑞典、加拿大等国相继投入该领域的研究,并取得积极成果。 1998年,新加坡南洋理工大学的Chan Yuen-Chuen及其同事开发了基于325 nm He-Cd激光器的四轴激光直写光刻系统,可在共轭导电聚合物等多种材料上进行光刻。那个.在芯片上,我们研究使用正性光刻胶的激光直写光刻工艺来制造微电子元件,例如溶胶-凝胶波导薄膜层和高质量连续浮雕衍射光学微透镜。制作的微透镜焦距为1.1cm,非常接近设计值1.0cm。国内激光直写技术发展相对缓慢,工艺技术水平落后于国外发达国家。但好消息是,这个项目正在逐渐引起各大学研究机构的关注。激光直写技术创建DOE的研究始于20世纪90年代,1996年中国科学院光电研究所和四川大学微细加工光学技术国家重点实验室的杜春雷报道了利用激光直写技术。德国埃尔兰根大学光学研究所采用写入光刻和反应离子束刻蚀相结合的方法制作了八相阶梯菲涅尔衍射透镜阵列,测得衍射效率超过80%。 1998年,杜晶磊等人报道了激光直写过程中邻近效应的影响分析,并利用直写数据设计预补偿方法实现了激光直写邻近效应的校正。同年,浙江大学现代光学仪器国家重点实验室杨国光等人报道,研制出极坐标激光直写装置,分析了光刻胶中的光强分布,研究了光刻胶中的分辨率现象。激光光刻。截取写入物镜中心,在光刻胶上获得一条0.6m的线,基于光刻胶正片曝光和显影过程的理论模型,利用折射率梯度对显影过程进行计算机模拟。方法。 2000年,中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室利用中科院研制的四轴激光直写系统,开始了直角坐标和极坐标激光刻写研究。科学。做到了。研究所。 2001年,兰州物理所对激光热化学反应掩模版的构图工艺进行了详细研究,生产出了115mm F/1直径的衍射透镜掩模版,设计波长为1m,写入时间约为3小时。据中国微米与纳米技术协会报道,2020年,中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所张子阳研究员与国家纳米科学中心刘谦研究员联合发表论文:010。 -30000(纳米字母)(超分辨率激光光刻技术的5 nm 纳米间隙电极和阵列)研究论文。该团队描述了一种新的5纳米超高精度激光光刻加工方法。这一过程推测使用了激光直写技术。

激光直写系统的基本结构激光直写是利用不同强度的激光,以不同的曝光量对基材表面的抗蚀剂材料进行曝光,经过显影后,在抗蚀剂表层形成所需的浮雕形状。激光直写系统的基本工作原理是利用计算机控制的高精度激光束扫描,将设计的图形直接曝光到光刻胶上,从而对设计的图形进行掩模,将其直接转印到光刻胶上。激光直写系统的基本结构如图所示,主要包括He-Cd激光器、声光调制器、投影光刻物镜、CCD相机、显示器、照明光源、工作台、聚光器、He-Ne配备激光干涉仪、控制计算机等。

激光直写的基本流程是利用计算机生成所设计的显微光学元件和待制造的VLSI掩模结构数据,并将该数据转换为直写设备的控制数据,并利用计算机进行高精度控制。 是。将激光束直接照射到光刻胶上,经过扫描曝光、显影和蚀刻,将设计的图案转移到基材上。

激光直写设备是激光直写技术研究中的重要设备,只有先进的激光直写系统与优良的工艺水平相结合,才能生产出性能先进、品质优良的光学元件,两者缺一不可。激光直写设备的主要加工性能决定了生产的元件类型和尺寸,激光直写技术水平决定了元件的质量。不同的应用和组件类型需要不同的激光直写系统。目前三种激光直写设备的加工能力如表2-1所示。

表2-1 激光直写设备加工性能对比

电子束直写电子束光刻的主要原理是利用高速电子撞击光刻胶表面并改变其化学性质。电子束光刻中有两种产生电子的方式:热发射和场发射。热发射是将阴极材料加热到高温,以获得足够的能量使电子逃离阴极;场发射将阴极置于高强度电场中,利用强电场对电子的作用力. 就是脱离原子核的意思。直写电子束曝光的原理是用聚焦的电子束光斑直接照射光刻胶表面,加工过程中无需使用昂贵的掩模和昂贵的投影光学系统,提供了更加灵活的加工方法,适合各种用途。批量器件光刻技术的应用其实更为广泛。

电子束光刻的分类电子束光刻根据曝光方式可分为两种:投影曝光和直写曝光。投影曝光是控制电子束照射掩膜图案,将掩膜图案投影到光刻胶表面,将掩膜板上的图案转移到光刻胶上。原理与相机类似,拍摄的物体对应于一个掩码。与胶片类似,如图所示,通过照明将物体投影到胶片上。电子束光刻是20世纪60年代在扫描电子显微镜的基础上发展起来的一种新型微加工技术。具有成熟的电子束发生、聚焦、偏转等技术,控制简单方便,无需考虑衍射效应(当加速电压达到15-20kV时,电子束波长为约1000nm)成为)。 0.01至0.007nm,而当加速电压达到50kV时,波长仅为0.0055nm,因此这项技术一经发布就引起了业界人士的高度关注,并得到了很多人的支持。当然,电子束直写也有明显的缺点,例如曝光速度太慢、生产率太低、难以量产,但这主要是由于电子束扫描的束斑较小,使得其无法实现大规模生产。写入难度极大,虽然可以直接扫描高分辨率精细图案,但很难应用于大规模量产,但在产品开发中采用电子束直写。它的特点是提高光刻精度的技术,可以利用高灵敏度来提高电子束的曝光效率,同时允许使用电子束光刻设备和光学光刻设备的组合。电子束光刻技术应用广泛,不仅可以生产高精度掩模,还可以使用模具、相移掩模和辐射掩模等下一代光刻掩模在硅晶圆上直接图案化芯片图案。也可以暴露出来。电子束光刻技术广泛应用于机器和新型器件(如纳米器件、单电子器件、新一代量子效应器件)等微光学和微加工领域。几乎所有涉及微纳结构加工技术的研发工作都离不开电子束光刻技术,尤其值得关注的是光栅扫描电子束光刻系统能够产生高亮度,这是因为热场发射型阴极是用过的。非常高的扫描速度(例如ETEC制造的MEBES 4700S最大写入速度为320MHz)、工件的连续工作台移动和多通道写入策略等技术显着提高了生产率并增加了掩模产量,并得到广泛应用在制造业中。电子束光刻设备从某种意义上来说已经成为掩膜版制造的专用设备,现在美国、日本、欧共体、韩国等都相继建立了微细加工实验室,无一例外地在进行电子束光刻技术的研究。我去了。在中国科学院黄兰友教授的指导下,中国科学院科学仪器厂与电工研究所等合作开发了电子束光刻系统。中国科学院、信息产业部研究院、山东大学正在开展电子束光刻技术研究,研制各种电子束光刻装置。电子束光刻图形发生器及相关控制软件虽然中科院微电子研究室在电子束光刻工艺方面取得了许多优异的成果,但我国的电子束光刻仍处于研发阶段。日本在技术积累方面与其他国家存在很大差异。

20世纪60年代中期,日本电工研究所、中国科学院、上海冶金研究所开始研制电子束光刻设备。 20世纪70年代至80年代,随着日本半导体技术的发展,电子束光刻技术在中国科学院电工研究所、山东大学哈尔滨工业大学、中国研究院等机构迅速发展电子工程系。信产部一次性开展电子束光刻,但由于重点产业落后,核心技术未能突破,光刻研究进展不大,与国际水平差距较大。 20世纪90年代以来,日本微电子技术发展迅速,我们投入大量资金,从国外引进了许多电子束光刻系统。 1992年,中国华晶电子集团公司引进德国业纳ZBA-23可变束束电子束光刻设备。 1994年,中国科学院电工研究所和中国科学院微电子研究所引进了日本电子株式会社的可变形束电子束光刻系统JBX-6AII,主要用于加工。集成电路掩模与器件仿制研究。 1996年,上海杜邦(凸版)光掩模有限公司从美国进口矢量扫描电子束刻写设备。此类电子束光刻设备能够进行微米级、亚微米级精细加工,生产效率高。近年来,我国在微电子和微机械领域的研究已经进入深亚微米和纳米级阶段,为了适应这种发展需求,我国开发了多项国外先进的电子束光刻技术,正在大力投入执行。 1998年,中科院微电子中心引进了日本电子株式会社制造的JBX-5000LS电子束光刻系统,1999年河北省半导体研究所安装了日本电子株式会社制造的VB5电子束光刻系统。欧洲徕卡。虽然这两款曝光机都具有非常高的分辨率,但曝光效率较低,因此主要用于研究工作和原型器件的研究,是研究纳米级超精细加工技术的有效手段。 2003年,中国科学院微电子研究所安装了应用材料公司的MEBES 4700S光栅扫描电子束光刻系统。该系统不仅分辨率达到350纳米,而且主要采用320MHz高速扫描系统,大大提高了生产率,直接用于大规模应用。 2008年,中国科学院微电子中心引进了JEOL电子束光刻系统JBX-6300FS,其最小束斑为2纳米,最小曝光线宽为8纳米。中国科学院微电子研究所在引进JBX-5000LS电子束光刻设备的基础上,启动了国家“九五”重点科技攻关项目(0.1-0.035微米集成电路重点)。结合“电子束直接写入”、“电子束与光学步进机的混合和匹配光”、“电子束写入技术”等技术的电子束光刻技术的工艺研究(批准号:97-762-03-02 ))“邻近效应校正”在JBX-6300FS电子束光刻系统上使用ZEP-520电子束光刻胶成功开发了0.1m栅极长度MOSFET和PHMET以及0.18m CMOS电路和CMOS器件。通过曝光周期性10nm光刻图案,我们的我国集成电路微加工技术接近国际先进水平,缩小了与发达国家的差距,为我国微纳加工技术赶超国际先进水平奠定了基础。电子束光刻设备极其昂贵,不可能完全依赖进口。公司在引进国外先进设备的同时,还投入资金自行研发电子束光刻设备。国家“九五”重点科技攻关期间,电子束光刻技术研究进入深亚微米器件研发阶段。 1999年,信息产业部第四十八研究所成功研制出以DB7为代表的第一台深亚微米电子束光刻系统,临界曝光尺寸为0.3m,图案拼接精度为0.125m。

真空系统保证热光在高真空环境下进行,电子源也处于超高真空环境。工件台位置由激光干涉仪反馈精确控制,通过将整个图案划分为多个扫描区域,实现大面积图案曝光。根据电子束光刻系统各模块的功能和结构特点,扫描电子束光刻系统大致可分为四个部分。

:电子枪、电子光柱体、真空系统及工件台、控制系统,如图2-1扫描电子束光刻系统简图所示: 光学增强技术随着硅片关键尺寸减小到特征尺寸为0.15微米及以下,衍射和散射这些因素阻止把光掩膜上的图形有效的转印到硅片上。光学增强技术正用于改善图象质量和分辨率。这己经成为光学光刻的一个重要领域。被称为亚波长光刻使得在硅片上光刻出分辨率稍微低于曝光波长成为可能。相位移掩膜技术相移掩膜技术(PSM)是1982年发展起来的方法,用来克服光通过光掩膜上小孔发生衍射的相关问题。通过相移掩膜技术,投影掩膜版被一层附加透明层修正以改变透光区域使光相相差180度,如图所示。就像我们熟知异相波的干涉,这里进行的是相消干涉,透光区的衍射光波与半穿透区的反相光波产生相消干涉,这样不透明区域下的光衍射就减小了。光掩膜的相位移技术改善了图象对比度,并且己经成为0.18及以下技术节点关键层光掩膜的主流技术。有多种实现相位移技术的方法它采用相同的基本思想但它们都采用相消干涉原理为基础。下图表述的是光掩膜的原理。 光学临近修正(OPC)特征尺寸的均匀性对实现高性能的集成电路非常关键,特别是在晶体管栅区这里线宽变化将影响器件的速度。由于光掩膜上距离很近结构间的光衍射和干涉引起光学临近效应,尽管光掩膜上两者具有相同的线宽尺寸,光刻图象的线宽受附近结构影响密集成组的线条将光刻出与弧立线条不同的尺寸。这个特别的例子被称为等密度偏差。引入可选择的图象尺寸偏差到光掩膜图形上来补偿光学临近效应是可能的这被称做光学临近修正(OPC)。光掩膜设计者可以利用计算机算法,对光掩膜上小特征尺寸生成光学临近修正。然而在这种控制水平上生产光掩膜是一种挑战特别是因为CD特征尺寸已经极小。当关键尺寸减小到小于0.18微米时具有挑战性的定标尺寸将要求增加使用,这将使光掩膜制造更加复杂。图为图形加不加和加在硅片上的效果: 光掩膜制作流程图形产生通过电子束或激光进行图形曝光。光阻显影曝光多余图形以便进行蚀刻。铬层刻蚀对铬层进行刻蚀保留图形。去除光阻去除多余光刻胶。尺寸测量测量关键尺寸和检测图形定位。初始清洗清洗并检测作为准备。缺陷检测检测针孔或残余未蚀刻尽的图形缺陷补偿对缺陷进行修补。再次清洗清洗为加保护膜版作准备加保护膜保护膜加在主体之上这防止灰尘的吸附及伤害。最后检查对光掩膜作最后检测工作以确保光罩的正确。光掩膜的基本检查大体有基板名称版别图形排列膜层关系伤痕图形边缘微小尺寸绝对尺寸缺欠检查等。通常在光罩上形成图形的基本步骤和硅片相似据处理部分和工艺制造部分。数据转换将如版图格式分层运算的数据形式通常在光罩上形成图形的基本步骤和硅片相似,一般来说光掩模的制作分数据处理部分和工艺制造部分。 数据转换 将如GDSII版图格式,分层,运算,格式转换为光刻设备所知的数据形式。图形产生 通过电子束或激光进行图形曝光。光阻显影 曝光多余图形以便进行蚀刻。铬层刻蚀 对铬层进行刻蚀保留图形。去除光阻 去除多余光刻胶。尺寸测量 测量关键尺寸和检测图形定位。初始清洗 清洗并检测作为准备。缺陷检测 检测针孔或残余未蚀刻尽的图形缺陷补偿 对缺陷进行修补。再次清洗 清洗为加保护膜版作准备加保护膜 保护膜(pellicle)加在主体之上,这防止灰尘的吸附及伤害。最后检查 对光掩膜作最后检测工作,以确保光罩的正确。光掩膜的基本检查大体有:基板名称版别图形排列膜层关系,伤痕图形边缘微小尺寸,绝对尺寸缺欠检查等。 MASK数据处理流程IC设计者将设计好的电路版图以GDSII格式的文件交由Mask House,Mask House的处理部门将图形做OPC处理,并在空旷区域加上Dummy图形。再将处理完的图形转化为两份不同格式的文件,一份作为Writer数据直写使用,一部分作为缺陷的数据库检测使用。如图: 工艺制作流程工艺制造部分又分为前道工艺和后道工艺,如图。前道工艺包括图形产生(光刻工艺)光阻显影铬层刻蚀去除光阻尺寸测量(CDoverlayphase)等前道工艺完成后,一片光罩的图形制作部分己经完成了。后道工艺主要包括缺陷检查缺陷修补清洗及贴保护膜。从掩膜板的制造流程来讲前道工艺决定了掩膜板的所有质量特性尤其是光刻工艺步骤关键的CDoverlay指标均由此步骤反映到掩膜板。 目前市面上的光掩模版种类及其应用范围目前光掩模的基板材料,较常被使用的有石英玻璃和苏打玻璃(Soda-lime)玻璃两种。 苏打玻璃较多被应用在STN-LCD、TN-LCD、FED、EL等产品的生产上,而用于TFT-LCD 的光罩掩模,由于热膨胀率小,所以尺寸精度要求较高,并且因为需要有90%以上的 良好透光率,因此采用了能实现高精细程度Geometry的石英玻璃。而利用铬元素作为遮光材料的理由是铬不但可以镀出均一的厚度并且在蚀刻制程中还能加工出精细的线路实现更高分辨率的目标而且光掩膜版上的铬是一种无毒害无污染的元素符合安全管控标准所以目前就用来光掩膜版的遮光材料这一方面可以说目前还没有比金属铬更合适的材料。光掩膜一般选用透光性比较好的石英玻璃做衬底并用金属铬覆盖整个衬底面积作为遮光层这个铬层会通过制图形成硅片电路的基层图形例如孔、线条等与石英玻璃相对应在掩膜板上形成透光区和非透光区域。铬的厚度通常小于人并且是溅射沉积的。铬上还会有一层氧化铬作为抗反射层厚度通常为人用于吸收光刻过程中,在晶片表面产生的额外光刻能量的增益。常见的光掩膜分为普通二进制仍光掩膜和相位移光掩膜随着芯片设计上关键尺寸线宽的减小自技术接点开始连接栅氧化层的重要掩膜己经切入工艺。对于光掩膜来说与入的重要差异来自于还有一层具有穿透率的界于和石英基板之间图所示。 普通版 :一般使用苏打玻璃或者石英,常见2寸到10寸,线宽一般在1um以上,主要用户接触式曝光机,转移图形与版图尺寸为1:1,实现同比例的图形转移。Stepper版:一般使用石英版,常见为5寸和6寸版,线宽一般在1um以上,主要用于Stepper曝光机台,转移图形与版图尺寸实际比例一般是4:1或者5:1,实现将版图图形缩小4~5倍之后投射于目的片上。纳米压印版:一般用石英版,刻蚀其表面的金属形成沟槽和透光不透光的组合,尺寸一般需要5寸及以上,采用电子束直写的技术实现表面nm图形的转移,一般线宽在200~800nm左右,借助掩模版对光刻胶的压力、同时辅助紫外曝光,最终实现纳米级图形的转移。金属掩模版:一把采用不锈钢,在不锈钢表面通过激光加工或者腐蚀的方式,实现表面镂空的图形设计,最小线宽一般要50um,能够用于电子束蒸发中,用于电极图形的转移。结论:近30年来,集成电路工业每年的增幅都居世界领先地位,这种增长的主要技术动力来自于硅片制造光刻技术的成熟发展,而硅片光刻技术中光掩模制造业的快速发展正是集成电路行业长盛不衰的关键。光掩模制造是集成电路产业链中工艺、设备、管理技术要求最高,资金投入比重最大的瓶颈工序。任何商业化的集成电路制造都离不开光刻掩模版这一核心产业。近年来我国政府充分认识到其重要地位,制定了借助外资快速启动这一项目的对策,帮助国内集成电路工业提高了生产能力,提升了技术档次,减少了对进口集成电路高度依赖的被动局面。