【非机密性却最受关注的文件】mask结构工艺制作全面解析

在OLED制程中，其中一部分是光掩膜或称光罩(mask)制造，这一部分是流程衔接的关键部分。

在开始光掩模内容之前，先来回顾一下光刻。

光刻

将光掩膜上的图形通过光学方式转印到平板上的技术称为光刻技术。

根据制作图形目的不同，作为转印对象的平板也就是基板（Substrate）材质也会有所不同。制造LSI时用的是硅片，制造FPD时用的是玻璃板，制造PCB时用的是树脂板。

光学转印的主要曝光方式

光掩膜

所谓光掩膜是微电子制造领域中光刻工艺所使用的图形母版，是由不透光的遮光薄膜在透明基板上形成掩膜图形（Mask Pattern），并通过曝光将图形转印到产品基板之上。

光掩膜基本结构

光掩膜主要应用领域

1、IC（Integrated Circuit，集成电路），尤其是LSI（Large Scale IC，大规模集成电路）。

包括Wafer制程及IC Bumping等

2、FPD（Flat Panel Display，平板显示器），包括PDP、LCD、LED、OLED等。

3、PCB（Printed Circuit Boards，印刷电路板）。

4、MEMS（Micro Electro Mechanical Systems，微机电系统）。

光掩膜透明基板种类

1、透明玻璃：

石英玻璃（Quartz Glass）

苏打玻璃（Soda-lime Glass）

低膨胀玻璃（Low Expansion Glass）

2、透明树脂：

Film

光掩膜遮光膜种类

1、硬质遮光膜：

铬膜

氧化铁

硅化钼

硅

2、乳胶：

Emulsion

光掩膜主要分类

Mask

Film

Glass

Mask

LSI用Half

Tone Mask

铬版遮光膜膜层结构

普通Mask用铬膜结构

Half Tone Mask用

其他

铬版遮光膜制作方法

溅镀法（Sputtering）：

1

上平行板：装载溅镀金属的靶材

下平行板：作为溅镀对象的玻璃基板

2

将氩气（Ar2）通入反应舱中形成等离子体，

氩离子（Ar+）在电场中被加速后冲撞靶材，

受冲击的靶材原子会沉积在玻璃基板上从而形成薄膜。

光刻胶涂布方法

光掩膜基础工艺

光掩膜图形形成方法

光掩膜基本制作流程

数据准备

原材料基板

曝光

缩小转印与复制

显影

原材料基板

曝光

显影后

曝光前后溶解速度的变化

主要显影方式

显影后其他处理

Post-bake：

曝光使用光刻胶为未经post-bake的掩膜基板时，显影后需要进行Post-bake。

目的：1、使光刻胶硬化；

2、使吸入有机溶剂成分而膨润的光刻胶收缩。

Descum：

对显影后的掩膜基板进行等离子处理，也称为轻度灰化（Light Ashing）。

目的：1、在蚀刻处理前改善显影后的线边质量；

2、将显影后需要蚀刻区域所稍许残留的光刻胶薄膜去除，减少黑缺陷的产生。

蚀刻

主要蚀刻方式

1、湿法蚀刻——Wet Etching

2、干法蚀刻——Dry Etching

显影后

蚀刻后

铬膜用蚀刻液组成比

脱膜

脱膜的主要方式

1、干法去除——等离子灰化（Ashing）

2、使用光刻胶剥离液：

有机溶剂、碱性溶液、酸性溶液等

3、再次曝光后使用显影液去除

显影后

脱膜后

光掩膜清洗

主要方式

光掩膜检查

主要缺陷类型

主要缺陷检查方法

1、比较显微镜

2、Chip比较检查——也称为Die比较、Die-to-Die、DD比较

3、Data比较检查——也称为Die-to-Data Base、DB比较

缺陷修补

1、Laser修补：

Zapping

CVD

2、FIB修补

Pellicle技术

光掩膜基本品质

光掩膜基本品质项目

1、外观品质

（缺陷、异物、光学浓度不足、透射率不足、划伤、顶伤）

（Haze雾状缺陷、MURA条纹）

2、图形尺寸精度（CD精度）

（也称为短尺寸精度，包括绝对精度、CD均匀性、CD线形等）

3、图形位置精度（Registration精度）

图形总长精度（TP精度，也称为长尺寸精度）

图形套合精度（Overlay精度）

图形居中精度（Centrality精度）