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光掩膜(mask)资料整理 [转]

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发表于 2008-7-23 09:45:50 | 显示全部楼层 |阅读模式

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光掩膜(mask)资料整理

作者:nfmao    文章来源:本站原创    点击数: 4265     更新时间:2005-1-28      




光掩膜(mask)资料整理



本文将收集涉及光掩膜从材料到检测的一些资料,进行整理和粗略的概括。



在半导体制造的整个流程中,其中一部分就是从版图到wafer制造中间的一个过程,即光掩膜或称光罩(mask)制造。这一部分是流程衔接的关键部分,是流程中造价最高的一部分,也是限制最小线宽的瓶颈之一。



光掩膜除了应用于芯片制造外,还广泛的应用与像LCD,PCB等方面。常见的光掩膜的种类有四种,铬版(chrome)、干版,凸版、液体凸版。主要分两个组成部分,基板和不透光材料。基板通常是高纯度,低反射率,低热膨胀系数的石英玻璃。铬版的不透光层是通过溅射的方法镀在玻璃下方厚约0.1um的铬层。铬的硬度比玻璃略小,虽不易受损但有可能被玻璃所伤害。应用于芯片制造的光掩膜为高敏感度的铬版。干版涂附的乳胶,硬度小且易吸附灰尘,不过干版还有包膜和超微颗粒干版,其中后者可以应用于芯片制造。(顺便提一下,通常讲的菲林即film,底片或胶片的意思,感光为微小晶体颗粒)。



在刻画时,采用步进机刻画(stepper),其中有电子束和激光之分,激光束直接在涂有铬层的4-9“ 玻璃板上刻画,边缘起点5mm,与电子束相比,其弧形更逼真,线宽与间距更小。



光掩膜有掩膜原版(reticle mask,也有称为中间掩膜,reticle作为单位译为光栅),用步进机重复将比例缩小到master maks上,应用到实际曝光中的为工作掩膜(working mask),工作掩膜由master mask复制过来。



以下是具体的制造流程和检测流程:

1,数据转换  将如GDSII版图格式分层,运算,格式转换为设备所知的数据形式。(这一部分会产一些具体的描述)

2,图形产生  通过电子束或激光进行图形曝光。

3,光阻显影  曝光多余图形,以便进行蚀刻。

4,铬层刻蚀  对铬层进行刻蚀,保留图形。

5,去除光阻  去除多余光刻胶。

6,尺寸测量  测量关键尺寸和检测图形定位。

7,初始清洗  清洗并检测作为准备。

8,缺陷检测  检测针孔或残余未蚀刻尽的图形

9,缺陷补偿  对缺陷进行修补。

10,            再次清洗  清洗为加蒙版作准备

11,            加附蒙版  蒙版(pellicle)加在主体之上,这防止灰尘的吸附及伤害。

12,            最后检查  对光掩膜作最后检测工作,以确保光罩的正确。



光掩膜的基本检查大体有:基板,名称,版别,图形,排列,膜层关系,伤痕,图形边缘,微小尺寸, 绝对尺寸,缺欠检查等。



对于数据处理主要来自于工艺上的要求,在图形处理上有:

1,直接对应  光掩膜直接对应到版图的一层,如金属层。

2,逻辑运算   光刻图形可能由1层或多层版图层逻辑运算而来。比如定义pplus与nplus互补,如果只有pplus,nplus将由pplus进行逻辑非的运算得来。在实际处理中以反转的形式实现。不过值得注意的是,在进行某些逻辑运算时,图层的顺序十分重要。与反转运算结合进,运算的先后顺序也很重要。

3,图形涨缩  即进行size操作,比如gate处的注入层,从gate size放大而来。



完整的光掩膜图形中,除了对应电路的图形外,还包括一些辅助图形或测试图形,常见的有:游标,光刻对准图形,曝光量控制图形,测试键图形,光学对准目标图形,划片槽图形,和其他名称,版别等LOGO。



参考资料:

[1]http://ww.supermask.com

[2]http://www.photomask.com

[3]《光刻版数据处理中的工艺涨缩问题》粟鹏义, 陈开盛,曹庄琪

[4]《半导体制造工艺》
发表于 2010-6-21 09:20:48 | 显示全部楼层
Thanks for sharing!!
发表于 2011-4-7 10:14:03 | 显示全部楼层
非常不错的东东
发表于 2017-11-21 14:36:20 | 显示全部楼层
多谢分享
发表于 2023-10-27 11:33:26 | 显示全部楼层
看看咯
发表于 2024-8-13 14:39:08 | 显示全部楼层
tksks
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