一文看懂集成电路材料——光掩模_掩护膜_光刻

光掩模（Mask 或 Reticle）是集成电路晶圆制造用母版，承载着集成电路设计版图的干系信息。
在晶圆制造工艺中，通过光刻胶涂敷、曝光、显影等一系列工艺，将光掩模上的图形转移到被曝光的衬底材料上，实现图形转移。

光芒透过光掩模上的透光部分发生衍射，光强会发散到附近不透光的区域。
投影透镜网络这些光芒，会聚光芒投影到晶圆表面成像。
如果要分辨光掩模上两个相邻的透光孔径，则它们之间暗区的光强必须要远小于透光区域的光强。
这种对高分辨率的追求不仅表示在对光源波长、光刻胶的不断改进上，而且还表示在对光掩模种类及其利用材料的不断更新上。

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紧张光掩模种类如上表所示。
当前半导系统编制造用光掩模紧张有二元光掩模、相移光掩模和EUV光掩模等。

合成石英是采取气相轴向沉积法制备而成的，是使硅化合物在氢氧火焰中发生一系列化学反应天生二氧化硅颗粒，聚拢在一起形成的块状石英玻璃。
个中，硅化合物可以是SiCl4、SiHCl3、SiH2Cl2乃至SiH4。
合成石英需具备99%以上的高透光率、强耐光性、低热膨胀率、高品质、高平坦度、高表面精度、较强的耐等离子体和耐酸碱性、高绝缘性等特性。

除上述合成石英之外，高品质石英产品也是半导体集成电路生产过程中的关键性赞助耗材，在切片、抛光、 氧化、外延、光刻、刻蚀、扩散、CVD和离子注入等半导体工艺中，凭借高纯度、耐高温、低热膨胀等优秀性能而被大量采取。
石英产品在扩散和氧扮装备中可被制造成硅片承载用具，如石英炉管、石英舟、石英环和支架等；石英坩埚可用于硅单晶成长；石英钟罩运用于硅片外延设备中；在湿法洗濯设备中利用的石英花篮、石英支架、石英洗濯槽等。

光掩模基板又叫空缺光掩模基板(Mask blank)，是指在已经沉积有Cr、MoSi等功能材料的石英基板（约为1/4英寸厚）上，再沉积抗反射涂层和光刻胶，经由曝光、刻蚀、剥离、洗濯、检讨等工艺制备成光掩模。
光掩模基板占光掩模产品原材料本钱的90%旁边，是构成光掩模产品本钱的关键成分。
随着光掩模用户对其终极产品品质哀求的不断提高，匆匆使光掩模企业不断追求产品品质上的打破，而光掩模基板的质量对光掩模终极产品的品质具有重大影响。
光掩模基板的关键指标包括平整度、表面沉积材料的性能和厚度、清洁度等。
随着集成电路制造技能节点的不断缩小，对这些技能指标的哀求也变得越来越严格。

光掩模保护膜( Pellicle)是蒙贴在铝合金框架上的一层透明薄膜，常日是1µm厚的透明膜。
利用光掩模保护膜紧张有两方面的浸染：一是在曝光过程中可担保附着在光掩模板上的微尘或颗粒不会在芯片上成像，有助于提高芯片生产的良率；二是坚持光掩模的清洁，减少光掩模利用时的磨损，有助于提高半导系统编制造的生产效率[46]。
G线和I线光掩模保护膜的材质是高分子量的硝化纤维树脂。
KrF（248nm）和ArF（193nm）光掩模保护膜的材质一样平常是含氟树脂（Amorphous Fluoropolymers），如聚四氟乙烯（Teflon）。
保护膜可以针对不同的波长做进一步优化。
对保护膜材质的哀求除了必须具有很高的透明度外，还要在光照下不能开释对光掩模有害的气体身分。
新型保护膜材料还在不断研发中。
目前，海内尚不具备光掩模保护膜的开拓能力，生产所需光掩模保护膜紧张从美、日入口。

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