Detaljeret introduktion af maskepladen

I. Definition og funktion

Definition:En maskepladeer en struktur, hvori forskellige funktionelle mønstre er fremstillet og præcist placeret på et film-, plast- eller glassubstratmateriale til selektiv eksponering af fotoresistbelægninger.

Funktion: Denmaskepladeer en masterplade til grafisk overførsel i mikroelektronikfremstillingsprocessen. Dets funktion ligner det "negative" af et traditionelt kamera, der bruges til at overføre højpræcisionskredsløbsdesign og bære intellektuel ejendomsinformation såsom grafisk design og procesteknologi. Grafikken overføres til produktsubstratet gennem eksponering for at opnå batchproduktion.

Ii. Struktur og sammensætning

Underlaget: Denmaskepladeer hovedsageligt sammensat af et substrat og en lysblokerende film. Underlag er opdelt i harpikssubstrater og glassubstrater. Glassubstrater omfatter hovedsageligt kvartssubstrater og sodasubstrater. Blandt dem har kvartssubstrater høj kemisk stabilitet, høj hårdhed, lav ekspansionskoefficient og stærk lystransmittans og er velegnede til produktion af produkter med højere præcisionskrav, men omkostningerne er relativt høje.

Lysblokerende film: De vigtigste materialer i lysblokerende film omfatter metalkrom, silicium, jernoxid, molybdænsilicid osv. Blandt forskellige hårde lysblokerende film, på grund af den høje mekaniske styrke af krommateriale og dets evne til at danne fine mønstre, er kromfilm blevet hovedstrømmen af ​​hårde lysblokerende film.

Beskyttelsesfilm: En optisk film (Pellicle) lavet af polyestermateriale, fastgjort til overfladen af ​​maskepladen, tjener til at beskytte maskepladens overflade mod forurening med støv, snavs, partikler osv.

Iii. Klassificering og anvendelse

Kategori:

I henhold til grundmaterialet: Det kan opdeles i kvartsmasker, sodavandsmasker mv.

Efter anvendelsesområde kan de klassificeres i fladskærmsmasker, halvledermasker, berøringsmasker og printkortmasker osv.

Ifølge lyskilden til fotolitografiprocessen kan den klassificeres i binære masker, faseforskydningsmasker, EUV-masker osv.

Anvendelse:

Inden for fladskærmsvisning: Ved at drage fordel af maskepladens eksponeringsmaskerende effekt eksponeres den designede TFT-array og farvefiltergrafik successivt og overføres til glassubstratet i rækkefølgen af ​​tyndfilmstransistorens filmlagsstruktur, hvilket i sidste ende danner en displayenhed med flere filmlag overlejret. Fladskærmsfeltet er det største downstream-applikationsmarked for maskeplader, der tegner sig for ca. 80 %, og anvendes på paneler som LCD, AMOLED/LTPS og Micro-LED.

På halvlederområdet: Under wafer-fremstillingsprocessen kræves der flere eksponeringsprocedurer. Ved at udnytte den eksponeringsmaskerende effekt af maskepladen, gate, source og drain, dannes dopingvinduer, elektrodekontakthuller osv. på overfladen af ​​halvlederwaferen. Kravene til vigtige parametre såsom minimum linjebredde, CD-nøjagtighed og positionsnøjagtighed for halvledermasker er væsentligt højere end for maskeprodukter inden for områder som fladskærme og PCBS. Halvlederchipmaskefremstillingsvirksomheder kan opdeles i to hovedkategorier: interne waferfabrikationsanlæg og uafhængige tredjepartsmaskeproducenter. På nuværende tidspunkt er andelen af ​​selvforsynende waferfabrikationsanlæg 52,7 %, men uafhængige tredjeparters markedsandel vokser gradvist.

Andre felter:Maskepladerer også meget udbredt inden for berøringsskærme, printplader (PCBS), mikro-elektromekaniske systemer (MEMS) og andre områder.

Iv. Produktionsproces Flow

Produktionsprocessen for maskeplader omfatter hovedsageligt trin som grafisk design, grafisk konvertering, grafisk litografi, udvikling, ætsning, afformning, rengøring, dimensionsmåling, fejlinspektion, fejlreparation, filmpåføring, inspektion og forsendelse. Det tilsvarende udstyr omfatter fotolitografimaskiner, fremkaldermaskiner, ætsemaskiner, rensemaskiner, måleinstrumenter, LCVD-reparationsudstyr, CD-målemaskiner, barrierereparationsmaskiner, panelreparationsudstyr, TFT-inspektionsudstyr, filmlamineringsmaskiner osv. Blandt dem er fotolitografi den centrale procesteknologi.

V. Teknologisk udvikling og udfordringer

Teknologisk udvikling: Med udviklingen af ​​den integrerede kredsløbsindustri krymper den kritiske dimension (CD) af chips konstant, hvilket stiller højere krav til maskernes nøjagtighed og kvalitet. For at imødegå denne udfordring har maskeproducenter vedtaget en række tekniske foranstaltninger, såsom optisk nærhedskorrektion (OPC) og faseforskydningsmasker (PSM), for at forbedre opløsningen af ​​masker og kontrasten i grafikken.

Udfordring: Når chippens nøgledimensioner når under bølgelængden af ​​belysningslyskilden, vil der opstå optiske nærhedseffekter såsom optisk diffraktion, når lysbølgen passerer gennem masken, hvilket resulterer i forvrængning af det optiske billede af masken. Derfor skal masken redesignes i henhold til målgrafikken. Med udviklingen af ​​avancerede fremstillingsprocesser er procesproblemerne med EUV-masker desuden blevet sværere at opdage og fatale.