Die Hauptfunktion desMaskenplattebesteht darin, das entworfene Schaltungsmuster durch Belichtung auf das Substrat oder den Wafer des Folgeprodukts zu übertragen. Als Maßstab und Blaupause für die lithografische Reproduktion giltMaskenplattensind der Schlüssel zur Verbindung von Industriedesign und Prozessfertigung. Die Genauigkeit und das Qualitätsniveau der Maskenplatte wirken sich direkt auf die hervorragende Leistung des Endprodukts aus. Die Funktion der Maskenplatte ähnelt der des „Negativs“ einer herkömmlichen Kamera, und das Bild (Schaltkreisgrafik) wird transparent und nicht transparent kopiert, um eine Massenproduktion zu erreichen.
Bei der Halbleiterfertigung bildet die Maskenplatte durch Mehrfachbelichtung Gate-, Source-Drain-, Dotierfenster-, Elektrodenkontaktloch- und andere Strukturen auf der Oberfläche des Halbleiterwafers. Bei der Herstellung von Flachbildschirmen werden das entworfene TFT-Array und das Farbfiltermuster belichtet und entsprechend der Reihenfolge der Filmschichtstruktur des Dünnschichttransistors unter Verwendung des Belichtungsmaskierungseffekts der Maskenplatte auf das Glassubstrat übertragen, und schließlich wird das Anzeigegerät mit mehreren Filmschichten gebildet.
Zweitens die Struktur und das Material desMaskenplatte
Die Maskenplatte besteht hauptsächlich aus Substrat, Schattierungsschicht und Schutzfolie.
Substrat: Das Maskenplattensubstrat ist eine lichtempfindliche leere Platte zur Herstellung feiner Fotomaskengrafiken. Gängige Substratmaterialien sind Quarzglas und Natronglas. Quarzglas hat eine hohe optische Durchlässigkeit, eine geringe Wärmeausdehnungsrate, eine hohe Ebenheit und Verschleißfestigkeit und wird hauptsächlich in hochpräzisen Maskenplatten verwendet. Die optischen Eigenschaften von Natronglas sind denen von Quarzglas etwas unterlegen und es wird hauptsächlich für mittlere und niedrige Präzision verwendetMaskenplatten.
Abschirmschicht: Die Abschirmschicht ist hauptsächlich in eine harte Abschirmschicht und eine Latex-Abschirmschicht unterteilt. Die harte Schattierungsschicht wird normalerweise durch Verchromen auf dem Substrat gebildet, weist eine hohe mechanische Festigkeit und Haltbarkeit auf und kann feine Muster bilden. Die Latex-Schattierungsschicht wird hauptsächlich in PCB- und Touch-Control-Szenen verwendet.
Schutzfolie: Unter Schutzfolie (Pellicle) versteht man eine Schutzfolie der Maskenplatte mit Lichtbeständigkeit und hoher Lichtdurchlässigkeit, die zum Schutz der Maskenplatte vor Staub, Flecken und anderen Verschmutzungen dient.
Der Herstellungsprozess der Maskenplatte ist komplex und umfasst viele Schritte. Die Maskenplatte wird auf Basis des ursprünglichen Designmusters hergestellt, computergestützt bearbeitet und mit einer optischen Proximity-Effekt-Kompensation ergänzt. Das korrigierte Designmuster wird durch Laser- oder Elektronenstrahlbelichtung auf ein Quarzsubstrat mit guter Lichtdurchlässigkeit übertragen. Abschließend wird die Maskenplatte geätzt und geprüft.
Die Maskenversion wird häufig im Downstream-Bereich eingesetzt, vor allem in der IC-Herstellung, IC-Verpackung, Flachdisplay- und Leiterplattenindustrie. Die Maskenversion steht in engem Zusammenhang mit dem Entwicklungstrend der gängigen Unterhaltungselektronik (Mobiltelefone, Tablets, tragbare Geräte), Laptops, Fahrzeugelektronik, Netzwerkkommunikation, Haushaltsgeräte, LED-Beleuchtung, Internet der Dinge, medizinischer Elektronik und anderen Produkten in der nachgelagerten Terminalindustrie.
Viertens die Klassifizierung und Technologie vonMaskenplatte
Maskenplatten können je nach Klassifizierung in Chromplatten, Trockenplatten, Flüssigreliefplatten und Filme unterteilt werden. Unter diesen weist die Chromplatte die höchste Präzision und bessere Haltbarkeit auf und wird häufig in der Industrie für Flachbildschirme, ICs, Leiterplatten und feine elektronische Komponenten verwendet. Trockenplatten, Flüssigkeitsreliefplatten und Filme werden hauptsächlich in der LCD-Industrie mit niedriger und mittlerer Präzision, PCB- und IC-Trägerplatten und anderen Industrien verwendet.
Entsprechend den unterschiedlichen Lichtquellen, die im Lithographieprozess verwendet werden, werden gängige Maskenplatten grob in binäre Maskenplatten, phasenverschobene Maskenplatten und EUV-Maskenplatten unterteilt.
Binäre Maskenplatte: Die Fotomaskenplatte besteht aus zwei Teilen: Lichtdurchlässigkeit und Lichtdurchlässigkeit. Sie ist die früheste und am häufigsten verwendete Art von Maskenplatte und wird häufig in der Immersionslithographie von 365 nm (I-Draht) bis 193 nm verwendet.
Phasenverschiebungsmaskenversion: Ein Maskenprodukt mit einer Phasenverschiebungsschicht, deren Dicke proportional zur halben Lichtwellenlänge ist, ist am angrenzenden Lichtdurchlässigkeitsspalt angeordnet. Die Phasenverschiebungsmaskentechnologie ermöglicht es dem Belichtungslicht, das durch die Phasenverschiebungsschicht geht, eine Lichtphasendifferenz von 180 Grad zum anderen durchgelassenen Licht zu erzeugen, wodurch die Auflösung und Fokustiefe der Waferbelichtung verbessert und letztendlich die Fotomaske mit besseren Reproduktionseigenschaften verbessert wird.
EUV-Maskenplatte: Eine neuartige Maskenplatte, die bei der EUV-Lithographie verwendet wird. Da EUV eine kurze Wellenlänge hat und von allen Materialien leicht absorbiert wird, kann kein brechendes Element wie eine Linse verwendet werden, sondern reflektiert den Strahl stattdessen durch eine Mehrschichtstruktur (ML) gemäß dem Braggschen Gesetz. EUV-Maskenplatten werden häufig in 7-nm-, 5-nm- und anderen fortschrittlichen Prozessen verwendet.
Fünftens die Maskenversion des Markt- und Technologieentwicklungstrends
DerMaskenplatteDie Industrie wird sich in Zukunft in Richtung hoher Präzision und großer Größe entwickeln. Die Entwicklung der Maskenplattenindustrie wird hauptsächlich durch die Entwicklung der nachgelagerten Chipindustrie, der Flachbildschirmindustrie, der Touch-Industrie und der Leiterplattenindustrie beeinflusst. Mit der Weiterentwicklung des Halbleiterchip-Herstellungsprozesses hin zur Verfeinerung werden höhere Anforderungen an die Maskenplatte gestellt, mit der er zusammenpasst, und die Liniennahtgenauigkeit wird immer höher.
Was Halbleiter anbelangt, so ist der derzeitige gängige inländische fortschrittliche Herstellungsprozess der 28-nm-Prozess, der gängige ausländische Prozess ist der 14-nm-Prozess, Samsung hat Wafer im 7-nm-Prozess in Massenproduktion hergestellt und TSMC hat den 5-nm-Prozess in Massenproduktion hergestellt. Zukünftig wird der Herstellungsprozess integrierter Schaltkreise weiter verfeinert und in Richtung eines 5-nm-3-nm-Prozesses weiterentwickelt.
Die Produktgröße der Maskenversion wird auch in Zukunft weiterhin zu großen Größen tendieren. Im Bereich der Flachbildschirme hat Chinas Festland-TFT-LCD einen absoluten Vorsprung, und der Anteil von OLED in der Welt ist rapide gestiegen. Die Nachfrage nachMaskeDer Versionsboden nimmt zu und der Marktraum vergrößert sich stetig.
Sechstens: Herausforderungen und Chancen für die Maskenplattenindustrie
Zu den größten Herausforderungen für die Maskenplattenindustrie zählen technische Hindernisse, hohe Kosten und Wettbewerb auf dem Markt. Aufgrund der lithografischen Maskenplattenindustrie gibt es bestimmte technische Barrieren, die globale LithografieMaskenplatteist hauptsächlich professionelle Hersteller. Der wichtigste Rohstoff für die Maskenplatte ist das Maskensubstrat, dessen Kosten für hochreines Quarzglas höher sind und die Anzahl der Lieferanten gering ist.
Allerdings gibt es auch große Chancen in der Maskenindustrie. Mit der rasanten Entwicklung der nachgelagerten Industrie, insbesondere dem anhaltenden Wachstum der Halbleiter- und Flachbildschirmindustrie, wird die Marktnachfrage nach Maskenplatten weiter steigen. Gleichzeitig werden mit dem kontinuierlichen Fortschritt der Technologie die Genauigkeit und Leistung der Maskenversion weiter verbessert, was der Branche neue Wachstumspunkte bringt.
Sieben, Maskenversion der potenziellen alternativen Technologie
Derzeit dominieren maskierte Platten die Herstellung von Mikroelektronik, aber auch potenzielle alternative Technologien wie die maskenfreie Technologie entwickeln sich weiter. Da die maskenlose Technologie die Anforderungen der Grafikübertragung nur in Branchen mit relativ geringen Präzisionsanforderungen (z. B. Leiterplatten) erfüllen kann und ihre Produktionseffizienz gering ist, kann sie die Anforderungen von Branchen mit hohen Anforderungen an die Genauigkeit der Grafikübertragung und der Produktionseffizienz nicht erfüllen. Daher ist der Technologiewechsel in der Maskenplattenindustrie derzeit noch langsam und es besteht keine Gefahr einer schnellen Iteration der Technologie.
Viii Abendessen
Als Grafikübertragungsmeister im Prozess der Herstellung von Mikroelektronik spielt die Maskenplatte eine entscheidende Rolle im Herstellungsprozess von Flachbildschirmen, Halbleitern, Touch-Steuerung, Leiterplatten und anderen Branchen. Die Genauigkeit und das Qualitätsniveau der Maskenplatte wirken sich direkt auf die hervorragende Leistung des Endprodukts aus. Mit der rasanten Entwicklung der nachgelagerten Industrie und dem kontinuierlichen Fortschritt der Technologie wird die Maskenindustrie mehr Chancen und Herausforderungen mit sich bringen. Zukünftig wird sich die Maskenversion in Richtung hoher Präzision und großer Größe weiterentwickeln und der mikroelektronischen Fertigungsindustrie qualitativ hochwertigere und effizientere Grafikübertragungslösungen bieten.
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