マスクプレートの詳しい紹介

I. 定義と機能

意味：マスクプレートフォトレジストコーティングを選択的に露光するために、さまざまな機能パターンが製造され、フィルム、プラスチック、またはガラス基板材料上に正確に配置される構造です。

機能:マスクプレートマイクロエレクトロニクス製造プロセスにおけるグラフィック転写用のマスター プレートです。その機能は従来のカメラの「ネガ」に似ており、高精度の回路設計を転送したり、グラフィックデザインやプロセス技術などの知的財産情報を伝達したりするために使用されます。バッチ生産を実現するために、グラフィックスは露光によって製品基板に転写されます。

いいですね。構造と構成

基板:マスクプレート主に基板と遮光フィルムで構成されています。基板は樹脂基板とガラス基板に分けられます。ガラス基板には主に石英基板とソーダ基板が含まれます。中でも石英基板は化学的安定性が高く、硬度が高く、膨張係数が低く、光の透過率が高いため、より高精度が要求される製品の製造に適していますが、コストが比較的高くなります。

遮光膜：遮光膜の主な材料としては、金属クロム、シリコン、酸化鉄、ケイ化モリブデンなどが挙げられます。硬質遮光膜の中でも、クロム材料の機械的強度の高さと微細なパターン形成能力により、クロム膜が硬質遮光膜の主流となっています。

保護フィルム：マスクプレートの表面に貼り付けられたポリエステル素材の光学フィルム（ペリクル）は、マスクプレートの表面を塵、埃、粒子などの汚染から保護する役割を果たします。

Ⅲ．分類と適用

カテゴリ：

基材に応じて石英マスク、ソーダマスクなどに分けられます。

応用分野によって、フラットパネルディスプレイマスク、半導体マスク、タッチマスク、回路基板マスクなどに分類できます。

フォトリソグラフィープロセスの光源に応じて、バイナリマスク、位相シフトマスク、EUVマスクなどに分類できます。

応用：

フラットパネルディスプレイの分野では、マスクプレートの露光マスキング効果を利用して、設計したTFTアレイとカラーフィルターのグラフィックを薄膜トランジスタの膜層構造の順にガラス基板に連続露光・転写し、最終的に複数の膜層が重ねられた表示デバイスを形成します。フラットパネルディスプレイ分野は、マスクプレートの下流応用市場としては約80％を占める最大の市場であり、LCD、AMOLED/LTPS、Micro-LEDなどのパネルに応用されています。

半導体分野: ウェーハ製造プロセスでは、複数の露光手順が必要です。マスクプレートの露光マスキング効果を利用して、半導体ウエハの表面にゲート、ソース、ドレイン、ドーピング窓、電極コンタクトホール等を形成する。半導体マスクの最小線幅、CD精度、位置精度などの重要なパラメータの要件は、フラットパネルディスプレイやPCBSなどの分野のマスク製品の要件よりもはるかに高くなります。半導体チップマスク製造企業は、社内のウェーハ製造工場と独立したサードパーティのマスク製造会社の 2 つの主要なカテゴリに分類できます。現在、自社供給のウェーハ製造工場の割合は 52.7% ですが、独立したサードパーティの市場シェアが徐々に拡大しています。

その他の分野:マスクプレートタッチ スクリーン、プリント基板 (PCBS)、微小電気機械システム (MEMS)、その他の分野でも広く使用されています。

Iv.生産工程の流れ

マスクプレートの製造工程は主に、グラフィックデザイン、グラフィック変換、グラフィックリソグラフィー、現像、エッチング、離型、洗浄、寸法測定、欠陥検査、欠陥修正、フィルム貼付、検査、出荷などの工程から構成されます。対応する装置には、フォトリソグラフィー装置、現像機、エッチング装置、洗浄機、測定器、LCVD修正装置、CD測定機、バリア修正装置、パネル修正装置、TFT検査装置、フィルムラミネート装置などが含まれます。その中でもフォトリソグラフィーは中核となる加工技術です。

V. 技術開発と課題

技術開発: 集積回路産業の発展に伴い、チップの限界寸法 (CD) は常に縮小しており、マスクの精度と品質に対する要求がさらに高まっています。この課題に対処するために、マスク メーカーは、光近接効果補正 (OPC) や位相シフト マスク (PSM) などのさまざまな技術的手段を採用して、マスクの解像度とグラフィックスのコントラストを向上させてきました。

課題: チップの重要な寸法が照明光源の波長を下回ると、光波がマスクを通過するときに光回折などの光学的近接効果が発生し、マスクの光学像の歪みが生じます。したがって、ターゲットグラフィックに応じてマスクを再設計する必要があります。さらに、高度な製造プロセスの発展に伴い、EUV マスクのプロセス問題は検出がより困難になり、致命的なものになりました。