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光刻掩膜版(又稱光罩,英文為Mask Reticle),簡稱掩膜版,是微納加工技術(shù)常用的光刻工藝所使用的圖形母版。由不透明的遮光薄膜在透明基板上形成掩膜圖形結(jié)構(gòu),再通過曝光過程將圖形信息轉(zhuǎn)移到產(chǎn)品基片上。
使用無掩模光刻機讀取版圖文件,對帶膠的空白掩膜版進行非接觸式曝光(曝光波長405nm),照射掩膜版上所需圖形區(qū)域,使該區(qū)域的光刻膠(通常為正膠)發(fā)生光化學反應
經(jīng)過顯影、定影后,曝光區(qū)域的光刻膠溶解脫落,暴露出下面的鉻層
光刻機的結(jié)構(gòu)和工作原理:
光刻機的光源有:激光,紫外光、深紫外光、極紫外光。現(xiàn)在先進技術(shù)是極紫外光。
下圖是以激光為光源的光刻機簡易工作原理圖:
在制造芯片時,首先在晶圓(硅晶片)表面涂光感膠,再用光線透過掩模版(相當于芯片電路圖紙的底片)照射硅片表面,被光線照射到的光感膠會發(fā)生反應。此后用特定溶劑洗去被照射或者未被照射的膠,電路圖就印到硅片上。
此過程相當于木匠施工用墨斗放樣、劃線。
硅片上有了電路圖的圖樣后,就輪到刻蝕機登場,刻蝕機相當于木匠的鋸子、斧頭、鑿子、刨子。刻蝕機按圖施工,在硅片表面雕刻出晶體管和電路。
光刻工藝
是半導體器件制造工藝中的一個重要步驟,利用曝光和顯影在光刻膠層上刻畫器件結(jié)構(gòu),再通過刻蝕工藝將掩膜上的圖形轉(zhuǎn)換到襯底上。原位芯片目前掌握電子束光刻,步進式光刻,接觸式光刻等多種光刻技術(shù).
光學掩模板在薄膜、塑料或玻璃基體材料上制作各種功能圖形并,以便用于光致抗蝕劑涂層選擇性曝光的一種結(jié)構(gòu)。另有一種厚膜(thick-film)集成電路(hybridintegratedcircuit)是由獨立半導體設(shè)備和被動組件,集成到襯底或線路板所構(gòu)成的小型化電路。掩膜版應用十分廣泛,在涉及光刻工藝的領(lǐng)域都需要使用掩膜版,如IC(Integrated Circuit,集成電路)、FPD(Flat Panel Display,平板顯示器)、PCB(Printed Circuit Boards,印刷電路板)、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems,微機電系統(tǒng))等。