Introduzione dettagliata della piastra della maschera

I. Definizione e funzione

Definizione:Un piatto per mascheraè una struttura in cui vari modelli funzionali vengono fabbricati e posizionati con precisione su un materiale di substrato in pellicola, plastica o vetro per l'esposizione selettiva di rivestimenti fotoresist.

Funzione: Ilpiastra della mascheraè una piastra master per il trasferimento grafico nel processo di produzione della microelettronica. La sua funzione è simile al "negativo" di una fotocamera tradizionale, utilizzata per trasferire progetti di circuiti ad alta precisione e trasportare informazioni sulla proprietà intellettuale come la progettazione grafica e la tecnologia di processo. La grafica viene trasferita sul substrato del prodotto attraverso l'esposizione per ottenere la produzione in batch.

II. Struttura e composizione

Il substrato: Ilpiastra della mascheraè composto principalmente da un substrato e una pellicola che blocca la luce. I substrati sono suddivisi in substrati in resina e substrati in vetro. I substrati di vetro includono principalmente substrati di quarzo e substrati di soda. Tra questi, i substrati di quarzo hanno un'elevata stabilità chimica, un'elevata durezza, un basso coefficiente di espansione e una forte trasmissione della luce e sono adatti per la produzione di prodotti con requisiti di precisione più elevati, ma il costo è relativamente elevato.

Pellicola che blocca la luce: i materiali principali della pellicola che blocca la luce includono cromo metallico, silicio, ossido di ferro, siliciuro di molibdeno, ecc. Tra le varie pellicole che bloccano la luce, a causa dell'elevata resistenza meccanica del materiale di cromo e della sua capacità di formare modelli fini, le pellicole di cromo sono diventate la corrente principale delle pellicole che bloccano la luce.

Pellicola protettiva: una pellicola ottica (Pellicle) in materiale poliestere, attaccata alla superficie della piastra della maschera, serve a proteggere la superficie della piastra della maschera dalla contaminazione dovuta a polvere, sporco, particelle, ecc.

III. Classificazione e applicazione

Categoria:

In base al materiale di base: può essere suddiviso in maschere di quarzo, maschere di soda, ecc.

In base al campo di applicazione, possono essere classificate in maschere per display a schermo piatto, maschere per semiconduttori, maschere touch e maschere per circuiti stampati, ecc.

A seconda della sorgente luminosa del processo fotolitografico, può essere classificato in maschere binarie, maschere di sfasamento, maschere EUV, ecc.

Applicazione:

Nel campo dei display a schermo piatto: sfruttando l'effetto di mascheramento dell'esposizione della piastra della maschera, la matrice TFT progettata e la grafica del filtro colore vengono successivamente esposte e trasferite al substrato di vetro nell'ordine della struttura dello strato di pellicola del transistor a film sottile, formando infine un dispositivo di visualizzazione con più strati di pellicola sovrapposti. Il campo dei display a schermo piatto è il più grande mercato applicativo a valle delle piastre mascherate, pari a circa l'80%, e viene applicato a pannelli come LCD, AMOLED/LTPS e Micro-LED.

Nel campo dei semiconduttori: durante il processo di produzione dei wafer sono necessarie più procedure di esposizione. Sfruttando l'effetto di mascheramento dell'esposizione della piastra della maschera, gate, source e drain, sulla superficie del wafer semiconduttore si formano finestre di drogaggio, fori di contatto degli elettrodi, ecc. I requisiti per parametri importanti come la larghezza minima della linea, la precisione del CD e la precisione della posizione delle maschere a semiconduttore sono significativamente più elevati di quelli dei prodotti per maschere in campi come display a schermo piatto e PCBS. Le imprese produttrici di maschere con chip per semiconduttori possono essere suddivise in due categorie principali: impianti interni di fabbricazione di wafer e produttori indipendenti di maschere di terze parti. Attualmente la percentuale di impianti di produzione di wafer autoalimentati è del 52,7%, ma la quota di mercato di terzi indipendenti si sta gradualmente espandendo.

Altri campi:Piatti mascherasono ampiamente utilizzati anche nei touch screen, nei circuiti stampati (PCBS), nei sistemi microelettromeccanici (MEMS) e in altri campi.

Iv. Flusso del processo produttivo

Il processo di produzione delle lastre per maschere comprende principalmente fasi quali progettazione grafica, conversione grafica, litografia grafica, sviluppo, incisione, sformatura, pulizia, misurazione dimensionale, ispezione dei difetti, riparazione dei difetti, applicazione della pellicola, ispezione e spedizione. L'attrezzatura corrispondente comprende macchine per fotolitografia, macchine per lo sviluppo, macchine per incisione, macchine per la pulizia, strumenti di misura, apparecchiature per la riparazione LCVD, macchine per la misurazione di CD, macchine per la riparazione di barriere, apparecchiature per la riparazione di pannelli, apparecchiature per l'ispezione TFT, macchine per la laminazione di pellicole, ecc. Tra questi, la fotolitografia è la tecnologia di elaborazione principale.

V. Sviluppo tecnologico e sfide

Sviluppo tecnologico: con lo sviluppo dell'industria dei circuiti integrati, la dimensione critica (CD) dei chip si riduce costantemente, il che impone requisiti più elevati per la precisione e la qualità delle maschere. Per affrontare questa sfida, i produttori di maschere hanno adottato una serie di misure tecniche, come la correzione ottica di prossimità (OPC) e le maschere di sfasamento (PSM), per migliorare la risoluzione delle maschere e il contrasto della grafica.

La sfida: quando le dimensioni chiave del chip arrivano al di sotto della lunghezza d'onda della sorgente luminosa di illuminazione, si verificano effetti di prossimità ottica come la diffrazione ottica quando l'onda luminosa passa attraverso la maschera, con conseguente distorsione dell'immagine ottica della maschera. Pertanto, la maschera deve essere ridisegnata in base alla grafica di destinazione. Inoltre, con lo sviluppo di processi di produzione avanzati, i problemi di processo delle maschere EUV sono diventati più difficili da rilevare e fatali.