Λεπτομερής εισαγωγή της πλάκας μάσκας

I. Ορισμός και Λειτουργία

Ορισμός:Ένα πιάτο μάσκαςείναι μια δομή στην οποία κατασκευάζονται διάφορα λειτουργικά μοτίβα και τοποθετούνται με ακρίβεια σε ένα φιλμ, πλαστικό ή γυάλινο υλικό υποστρώματος για επιλεκτική έκθεση φωτοανθεκτικών επικαλύψεων.

Λειτουργία: Τοπιάτο μάσκαςείναι μια κύρια πλάκα για τη μεταφορά γραφικών στη διαδικασία κατασκευής μικροηλεκτρονικών. Η λειτουργία της είναι παρόμοια με την «αρνητική» μιας παραδοσιακής κάμερας, που χρησιμοποιείται για τη μεταφορά σχεδίων κυκλωμάτων υψηλής ακρίβειας και τη μεταφορά πληροφοριών πνευματικής ιδιοκτησίας, όπως η γραφιστική και η τεχνολογία διεργασιών. Τα γραφικά μεταφέρονται στο υπόστρωμα του προϊόντος μέσω της έκθεσης για να επιτευχθεί παραγωγή παρτίδας.

Ii. Δομή και Σύνθεση

Το υπόστρωμα: Τοπιάτο μάσκαςαποτελείται κυρίως από ένα υπόστρωμα και ένα φιλμ που εμποδίζει το φως. Τα υποστρώματα χωρίζονται σε υποστρώματα ρητίνης και σε γυάλινα υποστρώματα. Τα γυάλινα υποστρώματα περιλαμβάνουν κυρίως υποστρώματα χαλαζία και υποστρώματα σόδας. Μεταξύ αυτών, τα υποστρώματα χαλαζία έχουν υψηλή χημική σταθερότητα, υψηλή σκληρότητα, χαμηλό συντελεστή διαστολής και ισχυρή διαπερατότητα φωτός και είναι κατάλληλα για την παραγωγή προϊόντων με υψηλότερες απαιτήσεις ακρίβειας, αλλά το κόστος είναι σχετικά υψηλό.

Φωτομπλοκάρισμα φιλμ: Τα κύρια υλικά του φιλμ που μπλοκάρει το φως περιλαμβάνουν μεταλλικό χρώμιο, πυρίτιο, οξείδιο σιδήρου, πυριτικό μολυβδαίνιο κ.λπ. Μεταξύ των διαφόρων σκληρών μεμβρανών που μπλοκάρουν το φως, λόγω της υψηλής μηχανικής αντοχής του υλικού χρωμίου και της ικανότητάς του να σχηματίζει λεπτά σχέδια, οι μεμβράνες χρωμίου έχουν γίνει το κύριο ρεύμα μπλοκ σκληρού φιλμ light-b.

Προστατευτική μεμβράνη: Μια οπτική μεμβράνη (Pellicle) από πολυεστερικό υλικό, προσαρτημένη στην επιφάνεια της πλάκας μάσκας, χρησιμεύει για την προστασία της επιφάνειας της πλάκας μάσκας από μόλυνση από σκόνη, βρωμιά, σωματίδια κ.λπ.

Iii. Ταξινόμηση και Εφαρμογή

Κατηγορία:

Σύμφωνα με το υλικό βάσης: Μπορεί να χωριστεί σε μάσκες χαλαζία, μάσκες σόδας κ.λπ.

Ανά πεδίο εφαρμογής, μπορούν να ταξινομηθούν σε μάσκες επίπεδων οθονών, μάσκες ημιαγωγών, μάσκες αφής και μάσκες πλακέτας κυκλωμάτων κ.λπ.

Σύμφωνα με την πηγή φωτός της διαδικασίας φωτολιθογραφίας, μπορεί να ταξινομηθεί σε δυαδικές μάσκες, μάσκες μετατόπισης φάσης, μάσκες EUV κ.λπ.

Εφαρμογή:

Στον τομέα της επίπεδης οθόνης: Εκμεταλλευόμενοι το εφέ κάλυψης έκθεσης της πλάκας μάσκας, η σχεδιασμένη συστοιχία TFT και τα έγχρωμα γραφικά του φίλτρου εκτίθενται διαδοχικά και μεταφέρονται στο γυάλινο υπόστρωμα με τη σειρά της δομής στρώματος φιλμ του τρανζίστορ λεπτής μεμβράνης, σχηματίζοντας τελικά μια συσκευή προβολής με πολλαπλά στρώματα φιλμ πάνω. Το πεδίο επίπεδων οθονών είναι η μεγαλύτερη αγορά κατάντη εφαρμογών πλακών μάσκας, αντιπροσωπεύοντας περίπου το 80% και εφαρμόζεται σε πάνελ όπως LCD, AMOLED/LTPS και Micro-LED.

Στον τομέα των ημιαγωγών: Κατά τη διαδικασία κατασκευής πλακιδίων, απαιτούνται πολλαπλές διαδικασίες έκθεσης. Εκμεταλλευόμενοι το αποτέλεσμα κάλυψης έκθεσης της πλάκας μάσκας, της πύλης, της πηγής και της αποστράγγισης, σχηματίζονται παράθυρα ντόπινγκ, οπές επαφής ηλεκτροδίων κ.λπ. στην επιφάνεια της γκοφρέτας ημιαγωγών. Οι απαιτήσεις για σημαντικές παραμέτρους όπως το ελάχιστο πλάτος γραμμής, η ακρίβεια CD και η ακρίβεια θέσης των μασκών ημιαγωγών είναι σημαντικά υψηλότερες από εκείνες των προϊόντων μάσκας σε πεδία όπως επίπεδες οθόνες και PCBS. Οι επιχειρήσεις κατασκευής μασκών τσιπ ημιαγωγών μπορούν να χωριστούν σε δύο μεγάλες κατηγορίες: εσωτερικές εγκαταστάσεις κατασκευής γκοφρετών και ανεξάρτητους τρίτους παραγωγούς μασκών. Επί του παρόντος, το ποσοστό των αυτοπρομηθευόμενων εργοστασίων παραγωγής γκοφρέτας είναι 52,7%, αλλά το μερίδιο αγοράς των ανεξάρτητων τρίτων μερών αυξάνεται σταδιακά.

Άλλα πεδία:Πλάκες μάσκαςχρησιμοποιούνται επίσης ευρέως σε οθόνες αφής, πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων (PCBS), μικροηλεκτρομηχανικά συστήματα (MEMS) και άλλα πεδία.

Iv. Ροή παραγωγικής διαδικασίας

Η διαδικασία παραγωγής πλακών μάσκας περιλαμβάνει κυρίως βήματα όπως γραφικό σχέδιο, μετατροπή γραφικών, γραφική λιθογραφία, ανάπτυξη, χάραξη, ξεκαλούπωμα, καθαρισμός, μέτρηση διαστάσεων, επιθεώρηση ελαττωμάτων, επισκευή ελαττώματος, εφαρμογή φιλμ, επιθεώρηση και αποστολή. Ο αντίστοιχος εξοπλισμός περιλαμβάνει φωτολιθογραφικά μηχανήματα, μηχανές ανάπτυξης, μηχανές χάραξης, μηχανήματα καθαρισμού, όργανα μέτρησης, επισκευαστικό εξοπλισμό LCVD, μηχανές μέτρησης CD, μηχανήματα επισκευής φραγμών, εξοπλισμό επισκευής πάνελ, εξοπλισμό επιθεώρησης TFT, μηχανήματα πλαστικοποίησης φιλμ κ.λπ. Μεταξύ αυτών, η φωτολιθογραφία είναι η βασική τεχνολογία επεξεργασίας.

V. Τεχνολογική Ανάπτυξη και Προκλήσεις

Τεχνολογική εξέλιξη: Με την ανάπτυξη της βιομηχανίας ολοκληρωμένων κυκλωμάτων, η κρίσιμη διάσταση (CD) των τσιπ συρρικνώνεται συνεχώς, γεγονός που θέτει υψηλότερες απαιτήσεις για την ακρίβεια και την ποιότητα των μασκών. Για να αντιμετωπίσουν αυτήν την πρόκληση, οι κατασκευαστές μασκών έχουν υιοθετήσει μια ποικιλία τεχνικών μέτρων, όπως η διόρθωση οπτικής εγγύτητας (OPC) και οι μάσκες μετατόπισης φάσης (PSM), για να βελτιώσουν την ανάλυση των μασκών και την αντίθεση των γραφικών.

Πρόκληση: Όταν οι βασικές διαστάσεις του τσιπ φτάσουν κάτω από το μήκος κύματος της φωτεινής πηγής φωτισμού, θα εμφανιστούν εφέ οπτικής εγγύτητας, όπως η οπτική περίθλαση, όταν το κύμα φωτός διέρχεται από τη μάσκα, με αποτέλεσμα την παραμόρφωση της οπτικής εικόνας της μάσκας. Επομένως, η μάσκα πρέπει να επανασχεδιαστεί σύμφωνα με το γραφικό στόχο. Επιπλέον, με την ανάπτυξη προηγμένων διαδικασιών κατασκευής, τα θέματα διαδικασίας των μασκών EUV έχουν γίνει πιο δύσκολο να εντοπιστούν και να είναι θανατηφόρα.