Литографические маски (фотошаблоны)
Хромовые, оксид-железные и эмульсионные фотомаски для литографии.
Обзор
Фотомаска является основным носителем рисунка в любом процессе фотолитографии — её качество напрямую определяет точность воспроизведения каждого элемента на вашей пластине. Единичный дефект на 1× контактной маске тиражируется на каждое поле экспонирования и каждую пластину, что делает качество маски одной из наиболее эффективных инвестиций во всём цикле полупроводникового производства. GINECHIP предоставляет услуги изготовления фотошаблонов на заказ, охватывающие технологии хром-на-стекле, эмульсионные и фазосдвигающие маски, для НИОКР, опытного производства и мелко- и среднесеррийного производства.
Наши партнёры по изготовлению масок используют лазерные генераторы изображения отраслевого стандарта (серия Heidelberg DWL), электронно-лучевые генераторы для субмикронных элементов и автоматизированные системы контроля дефектов (KLA-Tencor), чтобы поставлять маски с подтверждённой однородностью CD, точностью совмещения и плотностью дефектов. Нужна ли вам одна маска для университетского проекта MEMS или полный комплект фотошаблонов для процесса на соединениях полупроводников, мы обеспечиваем конкурентные цены, быстрые сроки и полные данные метрологии с каждой поставкой.
Сравнение технологий масок
Хром-на-стекле (COG)
Рабочая лошадка полупроводниковой литографии. Тонкий слой хрома (~100nm), осаждённый на прецизионную стеклянную или кварцевую подложку, структурируется лазерной или электронно-лучевой литографией. Маски COG обеспечивают лучшее сочетание разрешения, долговечности и оптической плотности для многократного использования в производственной среде.
- Минимальный элемент: ≥ 0.5μm (лазер), ≥ 0.1μm (электронный луч)
- Оптическая плотность: OD ≥ 3.0 при 365–436nm
- Долговечна — выдерживает контактную печать и многократную очистку
- Опция AR (антиотражающего) хрома для снижения обратного отражения
Эмульсия (галогенид серебра)
Экономичные фотошаблоны с использованием фотографической эмульсии на стекле. Идеальны для прототипирования в НИОКР, университетских лабораторий и применений, где допустимы размеры элементов выше 2μm. Быстрые сроки и самая низкая стоимость маски среди всех технологий.
- Минимальный элемент: ≥ 2μm
- Доступно срочное выполнение за 24–48 часов
- Идеально для MEMS, микрофлюидики и процессов с толстым фоторезистом
- Не рекомендуется для контактной печати (эмульсия изнашивается при контакте)
Фазосдвигающая маска (PSM)
Передовые фотомаски, модулирующие как фазу, так и амплитуду проходящего света. За счёт проектирования конструктивной/деструктивной интерференции на краях элементов PSM улучшают разрешение и глубину фокуса за пределами предела Рэлея обычных бинарных масок.
- Ослабляющая PSM (полутоновая): аттенюатор на основе MoSi или Cr
- Альтернирующая PSM: травленые кварцевые канавки для π-фазового сдвига
- Минимальный элемент: ≥ 0.3μm (ослабляющая PSM, записанная лазером)
- Улучшенное окно процесса для критических слоёв
Оксид железа и алюминий
Маски из прозрачного проводящего оксида (оксида железа) или отражающего металла (алюминия) для специализированных применений. Маски из оксида железа частично прозрачны для наблюдения совмещения через маску. Алюминиевые маски для UV-NIL (наноимпринт) и установок отражательной литографии.
- Оксид железа: OD 1.5–2.5, прозрачен в видимом свете для совмещения
- Алюминий: высокая отражательная способность для применений DUV и NIL
- Доступны индивидуальные тонкоплёночные стеки для конкретных длин волн
- Соединённые подложки для применений совмещения по обратной стороне
Технические характеристики
| Параметр | Доступный диапазон / значения |
|---|---|
| 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 |
Руководство по дизайну и форматы
Принимаемые форматы проектов
- GDSII (.gds, .gds2) — отраслевой стандарт; все уровни иерархии, любое число слоёв
- OASIS (.oas) — сжатый формат; рекомендуется для больших многослойных проектов свыше 10GB
- DXF (.dxf) — формат AutoCAD; подходит для простых однослойных проектов
- CIF (.cif) — Caltech Intermediate Format; устаревший формат, но по-прежнему поддерживается
- Gerber (.gbr) — для проектов масок в стиле PCB
Проверки проектных норм (DRC)
- Минимальный элемент / зазор — мы проверяем, что все элементы соответствуют или превышают минимально разрешимый размер для выбранной технологии маски
- Плотность данных — проверка плотности рисунка на соответствие оценкам времени записи и стоимости генератора изображения
- Тон и полярность — подтверждение того, что назначение тёмного/светлого поля соответствует полярности вашего фоторезиста (позитивный/негативный)
- Метки совмещения — мы можем добавить стандартные перекрестия, нониусные или box-in-box метки совмещения по вашей спецификации
Совместимость режимов литографии
Контактная литография
Маска находится в прямом физическом контакте с покрытой фоторезистом пластиной. Перенос 1×, наивысшее разрешение при заданной NA. Требуются долговечные маски (рекомендуется COG). Риск загрязнения маски и образования дефектов при каждом цикле контакта. Подходит для НИОКР и мелкосерийного производства MEMS.
Литография с зазором
Маска отделена от пластины зазором 10–50μm. Устраняет контактное загрязнение, но разрешение ограничено дифракцией (обычно ≥ 2–3μm). Допустимы эмульсионные или COG-маски. Часто применяется в производстве MEMS, светодиодов и микрофлюидики, где субмикронное разрешение не требуется.
Проекционная литография
Маска проецируется на пластину через уменьшающую оптику (обычно 4× или 5×). Требуются маски масштаба фотошаблона (пластины 5″ или 6″ для степперов). Жёсткие требования к совмещению и однородности CD. Требуется технология COG или PSM. Настоятельно рекомендуется мембрана (pellicle).
Применения
Качество и сертификация
Каждая фотомаска проходит автоматический оптический контроль (AOI) для обнаружения дефектов, метрологию CD-SEM для проверки критических размеров и измерение точности совмещения. Отчёты о контроле, включающие карту дефектов, график однородности CD и векторную карту совмещения, предоставляются с каждой поставкой маски. Все маски очищаются, проверяются и упаковываются в чистом помещении класса 1 (ISO 3) с опциональной установкой мембраны (pellicle). На протяжении всего процесса — управление качеством по ISO 9001:2015.
Нужны фотомаски для вашего процесса?
Отправьте GDSII/DXF, укажите технологию и размер. Ответ в течение 24 ч.