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半导体封装工艺-掩膜版

一、掩膜版的简介
掩膜版是是微纳加工技术常用的光刻工艺所使用的图形母版。由不透明的遮光薄膜在透明基板上形成掩膜图形结构,再通过曝光过程将图形信息转移到产品基片上。
待加工的掩膜版由玻璃/石英基片、铬层和光刻胶层构成。其图形结构可通过制版工艺加工获得,常用加工设备为直写式光刻设备,如激光直写光刻机、电子束光刻机等。
掩膜版应用十分广泛,在涉及光刻工艺的领域都需要使用掩膜版,如IC(Integrated Circuit,集成电路)、FPD(Flat Panel Display,平板显示器)、PCB(Printed Circuit Boards,印刷电路板)、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems,微机电系统)等。

二、掩膜版的种类
菲林版
铬版(苏打玻璃、石英玻璃、硼硅玻璃)

金属版
一种镂空结构,不需要光刻,可以直接在衬底上做溅射或者蒸发金属化工艺,材料会穿过金属掩膜版镂空的部分,沉积在衬底表面,直接得到图形化的沉积图形,可以多次使用。

投影版
投影掩膜版为石英版,包含需要在硅片上重复生成的图形,可能是一个管芯或一组管芯的图形,主要用于亚微米光刻。投影掩膜版衬底材料选用烧融石英,主要是由于在深紫外光谱(248nm和193nm)有高光学透射和非常低的温度膨胀性能。低膨胀意味着投影掩膜版在温度改变时尺寸是相对稳定的。
投影掩膜版被用在步进式光刻机和步进式扫描系统中,需要缩小透镜来减小图案时的套准精度。步进式光刻通常使用的比例为5:1或者4:1。

灰度版
灰度掩模是一种光掩模,与二元掩模不同之处在于:灰度掩模在掩模平面不同位置可以提供变化的透过率,单一灰度掩模可以含有一组二元掩模的位相信息,在经过一次光刻过程和刻蚀过程后得到所需要的衍射光学元件。

三、掩膜版工艺过程
1) 绘制生成设备可以识别的掩膜版版图文件(GDS格式)
2) 使用无掩模光刻机读取版图文件,对带胶的空白掩膜版进行非接触式曝光(曝光波长405nm),照射掩膜版上所需图形区域,使该区域的光刻胶(通常为正胶)发生光化学反应
3) 经过显影、定影后,曝光区域的光刻胶溶解脱落,暴露出下面的铬层

4) 使用铬刻蚀液进行湿法刻蚀,将暴露出的铬层刻蚀掉形成透光区域,而受光刻胶保护的铬层不会被刻蚀,形成不透光区域。这样便在掩膜版上形成透光率不同的平面图形结构。

5) 在有必要的情况下,使用湿法或干法方式去除掩膜版上的光刻胶层,并对掩膜版进行清洗。

· 2019-07-24 14:16  本新闻来源自:互联网,版权归原创方所有

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