光刻板制作工艺

光刻工艺 4---- 掩膜板 /光罩xixi78 发表于 2008-5-06 1956 来源 半导体技术天地掩膜板 / 光罩（ Photo Mask/Reticle ）硅片上的电路元件图形都来自于版图，因此掩膜板的质量在光刻工艺中的扮演着非常重要的角色。1、掩膜板的分类光掩膜板（ Photo Mask ）包含了整个硅片的芯片图形特征，进行 1 1 图形复制。这种掩膜板用于比较老的接近式光刻和扫描对准投影机中。投影掩膜板（ Reticle ）。只包含硅片上的一部分图形（例如四个芯片），一般为缩小比例（一般为 41） 。 需要步进重复来完成整个硅片的图形复制。 一般掩膜板为 6X6inch（ 152mm ） 大小， 厚度约为 0.09 ” 0.25 ”（ 2.28mm6.35mm ） 。 投影掩膜板的优点 1、 投影掩膜板的特征尺寸较大 （ 4 ） ， 掩膜板制造更加容易；2、掩膜板上的缺陷会缩小转移到硅片上，对图形复制的危害减小； 3、使曝光的均匀度提高。2、掩膜板的制造掩膜板的基材一般为熔融石英（ quartz ），这种材料对深紫外光（ DUV， KrF-248nm ， ArF-193nm ）具有高的光学透射，而且具有非常低的温度膨胀和低的内部缺陷。掩膜板的掩蔽层一般为铬（ Cr， Chromium ）。在基材上面溅射一层铬，铬层的厚度一般为 8001000埃，在铬层上面需要涂布一层抗反射涂层（ ARC， Anti-Reflective Coating ）。制作过程 a、在石英表面溅射一层铬层，在铬层上旋涂一层电子束光刻胶； b、利用电子束（或激光）直写技术将图形转移到电子束光刻胶层上。电子源产生许多电子，这些电子被加速并聚焦（通过磁方式或者电方式被聚焦）成形投影到电子束光刻胶上，扫描形成所需要的图形； c、曝光、显影； d、湿法或者干法刻蚀（先进的掩膜板生产一般采用干法刻蚀）去掉铬薄层； e、去除电子束光刻胶； d、粘保护膜（ Mount Pellicle ）。保护掩膜板杜绝灰尘（ Dust）和微小颗粒（ Particle ）污染。保护膜被紧绷在一个密封框架上，在掩膜板上方约 510mm 。保护膜对曝光光能是透明的，厚度约为 0.712μm （乙酸硝基氯苯为 0.7μm ；聚酯碳氟化物为 12μm ）。3 、掩膜板的损伤和污染掩膜板是光刻复制图形的基准和蓝本， 掩膜板上的任何缺陷都会对最终图形精度产生严重的影响。 所以掩膜板必须保持 “ 完美 ” 。使用掩膜板存在许多损伤来源掩膜板掉铬；表面擦伤，需要轻拿轻放；静电放电（ ESD），在掩膜板夹子上需要连一根导线到金属桌面，将产生的静电导出。另外，不能用手触摸掩膜板；灰尘颗粒，在掩膜板盒打开的情况下，不准进出掩膜板室（ Mask Room），在存取掩膜板时室内最多保持 2 人。因为掩膜板在整个制造工艺中的地位非常重要。在生产线上，都会有掩膜板管理系统（ RTMS， Reticle Management System ）来跟踪掩膜板的历史（ History ）、现状（ Status ）、位置（ Location ）等相关信息，以便于掩膜板的管理。