Фотошаблон

Для улучшения этой статьи желательно?: Переработать оформление в соответствии с правилами написания статей. Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное. Викифицировать статью.

Пример рисунка фотошаблона для микроэлектроники. Видны вспомогательные структуры для коррекции дифракции.

Фотошабло́н — стеклянная или иная пластина либо полимерная пленка со сформированным на ее поверхности рисунком элементов схем из материала, не пропускающего актиничное излучение.

Фотошаблон является одним из основных инструментов при создании заданного рельефного защитного покрытия при проведении фотолитографии в планарной технологии. В зависимости от материала пленочного покрытия различают фотошаблоны на основе:

• фотографической эмульсии (эмульсионные фотошаблоны)
• металлической пленки (металлические фотошаблоны)
• окиси железа (цветные фотошаблоны)

Типы фотошаблонов

Негативный фотошаблон (темнопольный) — фотошаблон, на котором изображение элементов схемы представлено в виде светлых участков на непрозрачном фоне.

Позитивный фотошаблон (светлопольный) — фотошаблон, на котором изображение элементов схемы представлено в виде непрозрачных для актиничного излучения участков на светлом прозрачном фоне.

Металлизированный фотошаблон — фотошаблон, на котором изображение элементов схемы сформировано тонкой металлической пленкой.

Транспарентный (цветной) фотошаблон — фотошаблон, на котором изображение элементов схем сформировано покрытием, не пропускающим актиничное излучение и пропускающим неактиничное (видимая область спектра) для фоторезиста излучение.

Эмульсионный фотошаблон — фотошаблон, на котором изображение элементов схемы образовано галоидо-серебряной фотографической эмульсией.

Рынок производства фотошаблонов

На ежегодной конференции SPIE, компания Photomask Technology предоставила исследование мирового рынка производства фотошаблонов для микроэлектроники. По состоянию на 2009 год крупнейшими производителями были:^[1]

• Infinite Graphics Incorporated
• Dai Nippon Printing
• Toppan Photomasks
• Photronics Inc
• Hoya Corporation
• Taiwan Mask Corporation
• Compugraphics Photomask Solutions

Многие крупнейшие производители микроэлектроники, такие как Intel, GlobalFoundries, IBM, NEC, TSMC, Samsung и Micron Technology, имели либо собственные мощности по производству шаблонов, либо создавали между собой совместные предприятия для этих целей.

Стоимость создания производства фотошаблонов (так называемого Mask shop) для техпроцесса 45 нм оценивается в 200–500 млн долларов США, что создает существенные препятствия для выхода на этот рынок.

Стоимость одного фотошаблона для заказчика составляет от 1 до 10 тысяч долларов (оценки от 2007 года)^[2] или до 200 тысяч (оценка SEMATECH от 2011 года)^[3], в зависимости от требований. Наиболее дорогими являются фазосдвигающие маски для самых тонких техпроцессов. Для производства микросхемы требуется набор из порядка 20-30 масок различной стоимости или более^[3].

Длительность изготовления и проверки одной маски от 5 до 23 дней в зависимости от использованных технологий.^[4]

Одна маска по исследованиям SEMATECH, используется для изготовления приблизительно от 0,5 тыс до 5 тыс полупроводниковых пластин (wafers)^[3].

Примечания

1. ↑ Hughes, Greg; Henry Yun (2009-10-01). «Mask industry assessment: 2009». Proceedings of SPIE 7488 (1): 748803-748803-13. DOI:10.1117/12.832722. ISSN 0277786X.
2. ↑ people.rit.edu/lffeee/LEC_MASK.pdf - Introduction to Maskmaking Dr. Lynn Fuller // Rochester Institute of Technology, Microelectronic Engineering - 2007
3. ↑ ^{1 2 3} Principles of Lithography, Third Edition, SPIE Press, 2011 ISBN 978-0819483249 11.1.3 Mask costs
4. ↑ http://books.google.ru/books?id=A3xxa40XNzIC&pg=SA8-PA5 (2005)

Литература

• Hwaiyu Geng, Semiconductor manufacturing handbook. ISBN 978-007146965-4, McGraw-Hill Handbooks 2005, doi:10.1036/0071445595. Раздел 8 Photomask (Charles Howard, DuPont)