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掩膜版(Photomask),又称光罩、光掩膜、光刻掩膜版等,是微电子制造中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,并通过曝光将图形转印到产品基板上。掩膜版是芯片制造过 程中的图形“底片”,用于转移高精密电路设计,承载了图形设计和工艺技术等知识产权信息。掩模版用于芯片 的批量生产,是下游生产流程衔接的关键部分,是芯片精度和质量的决定因素之一。
掩膜版的功能类似于传统照相机的底片。制造商通常根据客户所需要的图形,用光刻机在原材料上光刻出 相应的图形,将不需要的金属层和胶层洗去,即得到掩膜版。掩膜版的原材料掩膜版基板是制作微细光掩膜图形的感光空白板。通过光刻制版工艺,将微米级和纳米级的精细图案刻制于基板上制作成掩膜版。掩膜版的作 用主要体现为利用已设计好的图案,通过透光与非透光方式进行图像(电路图形)复制,从而实现批量生产。
掩膜版质量的优劣直接影响光刻的质量。在芯片制造过程中需要经过十几甚至几十次的光刻,每次光刻都需要一块光刻掩膜版,每块光刻掩膜版的质量都会影响光刻的质量。光刻过程中,通常通过一系列光学系统,将掩膜版上的图形按照 4:1 的比例投影在晶圆上的光刻胶涂层上。由于在制作过程中存在一定的设备或工艺局限,光掩膜上的图形并不可能与设计图像完全一致,即在后续的硅片制造过程中,掩膜板上的制造缺陷和误差也会伴随着光刻工艺被引入到芯片制造中。因此光掩膜的品质将直接影响到芯片的良率和稳定性。