מסכות ליתוגרפיה (פוטומסכות)
מסכות כרום, תחמוצת ברזל ואמולסיה לליתוגרפיית מוליכים למחצה.
סקירה כללית
הפוטומסכה היא נושאת התבנית הבסיסית בכל תהליך פוטוליתוגרפיה — איכותה קובעת ישירות את נאמנות כל מאפיין על הפרוסה שלכם. פגם בודד במסכת מגע 1× משוכפל על פני כל שדה חשיפה וכל פרוסה, מה שהופך את איכות המסכה לאחת ההשקעות בעלות המינוף הגבוה ביותר בכל זרימת ייצור המוליכים למחצה. GINECHIP מספקת שירותי ייצור פוטומסכות מותאמות אישית הכוללים טכנולוגיות כרום-על-זכוכית, אמולסיה ומסכות הפחתת פאזה עבור מו"פ, ייצור פיילוט וייצור בנפח נמוך עד בינוני.
שותפי ייצור המסכות שלנו משתמשים בכותבי לייזר תעשייתיים סטנדרטיים (סדרת Heidelberg DWL), כותבי אלומת אלקטרונים עבור מאפיינים תת-מיקרוניים, ומערכות בדיקת פגמים אוטומטיות (KLA-Tencor) כדי לספק מסכות עם אחידות CD מאומתת, רישום חפיפה וצפיפות פגמים. בין אם אתם זקוקים למסכה בודדת לפרויקט MEMS אוניברסיטאי או למערכת ריטיקלים מלאה עבור תהליך מוליכים למחצה מורכבים, אנו מספקים תמחור תחרותי, זמן אספקה מהיר ונתוני מדידה מלאים עם כל משלוח מסכה.
השוואת טכנולוגיות
כרום על זכוכית (COG)
סוס העבודה של ליתוגרפיית מוליכים למחצה. שכבת כרום דקה (~100nm) המושקעת על מצע זכוכית או קוורץ מדויק, ומעוצבת בליטוגרפיית לייזר או אלומת אלקטרונים. מסכות COG מציעות את השילוב הטוב ביותר של רזולוציה, עמידות וצפיפות אופטית לשימוש חוזר בסביבות ייצור.
- מאפיין מינימלי: ≥ 0.5μm (לייזר), ≥ 0.1μm (אלומת אלקטרונים)
- צפיפות אופטית: OD ≥ 3.0 ב-365–436nm
- עמידה — עומדת בהדפסת מגע ובניקוי חוזר
- אפשרות כרום AR (אנטי-רפקטיבי) להפחתת החזרה אחורית
אמולסיה (הליד כסף)
פוטומסכות חסכוניות המשתמשות באמולסיה צילומית על זכוכית. אידיאליות לאב-טיפוס במו"פ, מעבדות אוניברסיטאיות ויישומים שבהם גדלי מאפיינים מעל 2μm מקובלים. זמן אספקה מהיר והעלות הנמוכה ביותר למסכה מכל הטכנולוגיות.
- מאפיין מינימלי: ≥ 2μm
- זמן אספקה מהיר של 24–48 שעות זמין
- אידיאלי עבור MEMS, מיקרופלואידיקה ותהליכי פוטורזיסט עבה
- לא מומלץ להדפסת מגע (האמולסיה נשחקת במגע)
מסכת הפחתת פאזה (PSM)
פוטומסכות מתקדמות המווסתות הן את הפאזה והן את המשרעת של האור המועבר. באמצעות הנדסת התאבכות בונה/הורסת בקצוות המאפיינים, מסכות PSM משפרות את הרזולוציה ועומק המיקוד מעבר לגבול רייליי של מסכות בינאריות קונוונציונליות.
- PSM מוחלשת (הלפטון): מנחת מבוסס MoSi או Cr
- PSM לסירוגין: תעלות קוורץ נצרבות להזזת פאזה של π
- מאפיין מינימלי: ≥ 0.3μm (PSM מוחלשת בכתיבת לייזר)
- חלון תהליך משופר לשכבות קריטיות
תחמוצת ברזל ואלומיניום
מסכות מתחמוצת מוליכה שקופה (תחמוצת ברזל) או מתכת מחזירה (אלומיניום) ליישומים מיוחדים. מסכות תחמוצת ברזל שקופות חלקית לצפייה ביישור דרך המסכה. מסכות אלומיניום עבור UV-NIL (ננו-אימפרינט) ומערכי ליתוגרפיה מחזירה.
- תחמוצת ברזל: OD 1.5–2.5, שקופה באור נראה לצורך יישור
- אלומיניום: החזירות גבוהה ליישומי DUV ו-NIL
- מבני סרט דק מותאמים אישית זמינים עבור אורכי גל ספציפיים
- מצעים מודבקים ליישומי יישור בצד אחורי
מפרטים טכניים
| פרמטר | טווח / ערכים זמינים |
|---|---|
| Mask Type | Chrome-on-glass (COG), Emulsion (silver halide), Phase-shift (PSM), Iron oxide, Aluminum-coated |
| Substrate Material | Soda-lime glass, Synthetic quartz (fused silica), Low-expansion glass (LE-30), Calcium fluoride (CaF₂) |
| Plate Size | 3″×3″ (76×76mm), 4″×4″ (102×102mm), 5″×5″ (127×127mm), 6″×6″ (152×152mm), 7″×7″ (178×178mm) |
| Plate Thickness | 0.060″ (1.5mm), 0.090″ (2.3mm), 0.120″ (3.0mm), 0.250″ (6.35mm) — per SEMI P1 |
| Minimum Feature Size | COG: ≥ 0.5μm; Emulsion: ≥ 2μm; Phase-shift: ≥ 0.3μm; Custom e-beam: ≥ 0.1μm |
| Field / Polarity | Dark field (clear features on dark background), Clear field (dark features on clear background) |
| Tone | Positive tone, Negative tone — matched to photoresist polarity |
| CD Uniformity | COG: ±0.1μm (global), ±0.05μm (local); Emulsion: ±0.5μm |
| Registration | COG: ±0.25μm overlay; Emulsion: ±1.0μm overlay; first-level to second-level alignment marks |
| Pellicle | Optional pellicle membrane: nitrocellulose, fluoropolymer; AR-coated frame; mounted or unmounted |
| Edge Quality | Ground and polished edges, chamfered; laser-engraved or etched barcode and fiducial marks |
הנחיות עיצוב ופורמטים
פורמטים מקובלים לעיצוב
- GDSII (.gds, .gds2) — תקן תעשייתי; כל רמות ההיררכיה, כל מספר של שכבות
- OASIS (.oas) — פורמט דחוס; מומלץ לעיצובים רב-שכבתיים גדולים מעל 10GB
- DXF (.dxf) — פורמט AutoCAD; מתאים לעיצובים פשוטים חד-שכבתיים
- CIF (.cif) — Caltech Intermediate Format; פורמט מדור קודם, עדיין נתמך
- Gerber (.gbr) — עבור עיצובי מסכה בסגנון PCB
בדיקות כללי תכן (DRC)
- מאפיין / מרווח מינימלי — אנו מאמתים שכל המאפיינים עומדים בגודל המינימלי הניתן להבחנה עבור טכנולוגיית המסכה שבחרתם או עולים עליו
- צפיפות נתונים — אימות צפיפות התבנית מול הערכות זמן הכתיבה והעלות של כותב המסכה
- טון וקוטביות — אישור שהקצאת כהה/בהיר תואמת לקוטביות הפוטורזיסט שלכם (חיובי/שלילי)
- סימני יישור — אנו יכולים להוסיף סימני יישור סטנדרטיים מסוג צלב, נוניוס או box-in-box לפי המפרט שלכם
תאימות מצבי ליתוגרפיה
ליתוגרפיית מגע
המסכה במגע פיזי ישיר עם פרוסה מצופה פוטורזיסט. העברה 1×, הרזולוציה הגבוהה ביותר ב-NA נתון. דורשת מסכות עמידות (מומלץ COG). סיכון לזיהום המסכה וליצירת פגמים בכל מחזור מגע. מתאים למו"פ ולייצור MEMS בנפח נמוך.
ליתוגרפיית קרבה
המסכה מופרדת מהפרוסה במרווח של 10–50μm. מבטל זיהום ממגע אך רזולוציה מוגבלת בדיפרקציה (בדרך כלל ≥ 2–3μm). מסכות אמולסיה או COG מקובלות. נפוץ בייצור MEMS, LED ומיקרופלואידיקה שבהם אין צורך ברזולוציה תת-מיקרונית.
ליתוגרפיית הקרנה
המסכה מודמת על הפרוסה דרך אופטיקה מפחיתה (בדרך כלל 4× או 5×). דורשת מסכות בקנה מידה של ריטיקל (לוחות 5″ או 6″ עבור stepper). מפרטי רישום ואחידות CD תובעניים. נדרשת טכנולוגיית COG או PSM. פליקל מומלץ מאוד.
יישומים
איכות והסמכה
כל פוטומסכה עוברת בדיקה אופטית אוטומטית (AOI) לזיהוי פגמים, מדידת CD-SEM לאימות הממד הקריטי ומדידת רישום חפיפה. דוחות בדיקה הכוללים מפת פגמים, גרף אחידות CD ומפת וקטורי רישום מסופקים עם כל משלוח מסכה. כל המסכות מנוקות, נבדקות ונארזות בסביבת חדר נקי Class 1 (ISO 3), עם אפשרות להרכבת פליקל. ניהול איכות בהסמכת ISO 9001:2015 לאורך כל התהליך.
צריך פוטומסכות מותאמות אישית?
שלח GDSII/DXF, ציין טכנולוגיה וגודל. הצעת מחיר תוך 24 שעות.