Szczegółowe wprowadzenie płyty maskującej

I. Definicja i funkcja

Definicja:Płyta maskującato struktura, w której wytwarzane są różne wzory funkcjonalne i precyzyjnie umieszczane na podłożu z folii, tworzywa sztucznego lub szkła w celu selektywnego naświetlania powłok fotorezystowych.

Funkcja:płyta maskującato płyta wzorcowa do transferu grafiki w procesie produkcyjnym mikroelektroniki. Jego funkcja jest podobna do „negatywu” tradycyjnego aparatu, używanego do przesyłania precyzyjnych projektów obwodów i przenoszenia informacji o własności intelektualnej, takich jak projekty graficzne i technologie procesowe. Grafika jest przenoszona na podłoże produktu poprzez naświetlanie, co pozwala na produkcję seryjną.

II. Struktura i skład

Podłoże:płyta maskującaskłada się głównie z podłoża i folii blokującej światło. Podłoża dzielą się na podłoża żywiczne i podłoża szklane. Podłoża szklane obejmują głównie podłoża kwarcowe i podłoża sodowe. Wśród nich podłoża kwarcowe mają wysoką stabilność chemiczną, wysoką twardość, niski współczynnik rozszerzalności i dużą przepuszczalność światła i nadają się do wytwarzania produktów o wyższych wymaganiach dotyczących precyzji, ale koszt jest stosunkowo wysoki.

Folia blokująca światło: Głównymi materiałami folii blokującej światło są metaliczny chrom, krzem, tlenek żelaza, krzemek molibdenu itp. Wśród różnych twardych folii blokujących światło, ze względu na wysoką wytrzymałość mechaniczną materiału chromowego i jego zdolność do tworzenia drobnych wzorów, folie chromowe stały się głównym nurtem twardych folii blokujących światło.

Folia ochronna: Folia optyczna (Pellicle) wykonana z materiału poliestrowego, przymocowana do powierzchni płyty maski, służy do ochrony powierzchni płyty maski przed zanieczyszczeniem kurzem, brudem, cząsteczkami itp.

III. Klasyfikacja i zastosowanie

Kategoria:

Według materiału bazowego: Można go podzielić na maski kwarcowe, maski sodowe itp.

Według obszaru zastosowania można je podzielić na maski wyświetlaczy płaskich, maski półprzewodników, maski dotykowe i maski płytek drukowanych itp.

W zależności od źródła światła stosowanego w procesie fotolitografii można go podzielić na maski binarne, maski z przesunięciem fazowym, maski EUV itp.

Aplikacja:

W dziedzinie wyświetlaczy płaskich: Wykorzystując efekt maskowania ekspozycji płyty maskującej, zaprojektowana matryca TFT i grafika filtra kolorów są kolejno naświetlane i przenoszone na szklane podłoże w kolejności struktury warstw folii cienkowarstwowego tranzystora, ostatecznie tworząc urządzenie wyświetlające z nałożonymi wieloma warstwami folii. Wyświetlacze z płaskim panelem to największy rynek dalszych zastosowań płytek maskujących, stanowiący około 80% i stosowany w panelach takich jak LCD, AMOLED/LTPS i Micro-LED.

W dziedzinie półprzewodników: Podczas procesu produkcji płytek wymagane są procedury wielokrotnej ekspozycji. Wykorzystując efekt maskowania ekspozycji płytki maskującej, na powierzchni płytki półprzewodnikowej powstają bramki, źródło i dren, okienka domieszkowe, otwory stykowe elektrod itp. Wymagania dotyczące ważnych parametrów, takich jak minimalna szerokość linii, dokładność CD i dokładność pozycjonowania masek półprzewodnikowych, są znacznie wyższe niż wymagania produktów masek w takich dziedzinach, jak wyświetlacze płaskoekranowe i PCB. Przedsiębiorstwa produkujące maski z chipami półprzewodnikowymi można podzielić na dwie główne kategorie: wewnętrzne zakłady produkujące płytki i niezależni, zewnętrzni producenci masek. Obecnie odsetek zakładów produkujących płytki z własnym zaopatrzeniem wynosi 52,7%, ale udział w rynku niezależnych stron trzecich stopniowo rośnie.

Inne pola:Płyty maskującesą również szeroko stosowane w ekranach dotykowych, płytkach obwodów drukowanych (PCBS), systemach mikroelektromechanicznych (MEMS) i innych dziedzinach.

IV. Przebieg procesu produkcyjnego

Proces produkcji płyt maskujących obejmuje głównie takie etapy, jak projektowanie graficzne, konwersja grafiki, litografia graficzna, wywoływanie, trawienie, rozformowywanie, czyszczenie, pomiar wymiarów, kontrola defektów, naprawa defektów, nakładanie folii, kontrola i wysyłka. Odpowiedni sprzęt obejmuje maszyny do fotolitografii, maszyny wywołujące, maszyny do trawienia, maszyny czyszczące, przyrządy pomiarowe, sprzęt do naprawy LCVD, maszyny pomiarowe CD, maszyny do naprawy barier, sprzęt do naprawy paneli, sprzęt do kontroli TFT, maszyny do laminowania folii itp. Wśród nich fotolitografia jest podstawową technologią przetwarzania.

V. Rozwój technologiczny i wyzwania

Rozwój technologiczny: Wraz z rozwojem branży układów scalonych wymiar krytyczny (CD) chipów stale się kurczy, co stawia wyższe wymagania w zakresie dokładności i jakości masek. Aby sprostać temu wyzwaniu, producenci masek przyjęli różnorodne środki techniczne, takie jak optyczna korekcja bliskości (OPC) i maski z przesunięciem fazowym (PSM), aby zwiększyć rozdzielczość masek i kontrast grafiki.

Wyzwanie: Gdy kluczowe wymiary chipa są mniejsze od długości fali oświetlającego źródła światła, gdy fala świetlna przechodzi przez maskę, wystąpią efekty optycznej bliskości, takie jak dyfrakcja optyczna, co spowoduje zniekształcenie obrazu optycznego maski. Dlatego maskę należy przeprojektować zgodnie z docelową grafiką. Co więcej, wraz z rozwojem zaawansowanych procesów produkcyjnych problemy związane z procesami masek EUV stały się trudniejsze do wykrycia i śmiertelne.