如何制作光掩膜板

2019-11-20

  光掩膜板被定义为在一次曝光中能把图形转移到整个硅片中(或另一张光掩膜板上)的工具。中间掩膜板有两种应用:1)把图形复印到工作掩膜板上。2)在分步重复对准仪中把图像直接转移到硅片上。在1X硅片步进光刻机中,掩膜板上的图形与投影到硅片上图形一样大;在缩小步进光刻机中,掩膜板上的图形是放大的真实器件图像。

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  在过去的十年,光学掩膜板图形的制作(PG)领域取得了显著的进步。图形可以方便地制作,用成象的方法或使一系列矩形图形精确地定位到铬片上。因为IC设计者设计的图形通常是多边型的,它们必须被分解成矩形,称作“分割”数据。关系图形产生器(OPG)的关键部件是光孔(或快门),和一个可移动的台阶。快门被安装在可移动的头上,它可以被旋转以获得需要的θ值,快门尺寸能够控制产生特定H、W的矩形来制作图形。用10×的镜头把矩形成像到一个镀有铬的玻璃圆片的光敏层上。用激光控制X-Y台面精确地定位圆片。由台面设置光孔所定义的矩形的中心坐标X和Y。光孔的尺寸可以控制在±7.5μm,导致掩膜板上尺寸的±0.75μm的不确定性(缩小10倍后)。这是关键尺寸的控制。如果生产10×的掩膜板,在硅片上产生±0.075的误差。除孔的尺寸产生的错误外,还有掩膜板和硅片加工时产生的错误。由于台阶受激光控制,所以X,Y的定位错误非常小。当仍然会导致定位错误。这样的错误导致成品率的下降。

  OPG的成品率依赖于掩膜板的复杂程度,数据分割程序的优化,和要求的定位精度。一个调制得很好的AZ1370机器在产生一个优化的图形时,有每小时 10,000的曝光产率。一个复杂的VLSI电路有超过100,000的的矩形,要求10个多小时生产一个掩膜板。在这个期间要求温度的变化不能大于± 0.5F,这样才不增加定位错误。掩膜板的质量不能被确定,直到铬显影、蚀刻后。在那时的探伤就是10小时工作的检验。

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