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光罩

一個光罩包含著一個積體電路的圖案。隨著電晶體越來越小,為了將圖案精確地轉印到矽晶圓上,光罩隨之更為複雜。製作光罩的製程已因此變得更為先進—即使是光罩上細微的缺陷都會影響矽元件的性能。驗證光罩圖案的準確性及零缺陷率至關重要,尤其對於高收益的晶片來說更是如此。

一個 光罩 是一片熔融二氧化矽(石英)板,通常為6英寸(約 152 毫米)矩形,其上覆蓋著由不透明、透明和相偏移區域所組成的圖案,在微影製程中圖案被投影到晶圓上,定義一層積體電路的布局。光罩尺寸不是看晶圓尺寸,6 英寸光罩通常用在可進行 300 毫米或 200 毫米晶圓曝光的微影設備上。

在晶圓廠中,光罩放入微影設備中,該微影設備讓光線通過光罩並將圖案投影到晶圓表面。在隨後的圖案化步驟中,這些圖案設計引導了在晶圓上沉積或去除材料(有關於圖案化更多內容請按一下這裡 )。對於元件的每一層,在未被光罩圖像覆蓋的區域內沉積或去除材料,並且對後續每一層使用不同的光罩。在整個晶片製造過程中,這種圖案化製程被多次應用在矽晶圓上,形成多層電路並相互連接數十億個電晶體。

以下是用於圖案化的主要光罩類型:

  • 二元 (Binary) 光罩 – 光罩中的電路設計採用光吸收膜(例如鉻 (Cr))製作圖案。當用在晶圓微影設備時,光圖案會穿透過光罩,在矽晶圓上的光阻薄膜反映出成像。

  • 相偏移光罩 (PSM) – 類似二元光罩,但吸收膜(如二矽化鉬)可以傳輸一小部分光線,同時還可改變光線相位。這增加了光罩的複雜性,但是改善了晶圓微影的製程容許範圍。

光罩是應用材料公司不斷擴大的領域;光罩、光學和系統設計專家在光罩生產過程中提供深入的經驗,從雷射寫入和光阻處理直至臨界線寬 (CD) 均勻度及檢測。與 200 毫米晶圓製造復甦的因素相同,大量行動裝置、汽車和物聯網應用的需求,推動了光罩製造的產能需求。為了滿足不斷增長的需求,應用材料公司可為絕大部份的光罩製造流程提供解決方案。