[科普中国]-光学掩模版

光学掩模版在薄膜、塑料或玻璃基体材料上制作各种功能图形并精确定位，以便用于光致抗蚀剂涂层选择性曝光的一种结构。掩膜版应用十分广泛，在涉及光刻工艺的领域都需要使用掩膜版，如IC（Integrated Circuit，集成电路）、FPD（Flat Panel Display，平板显示器）、PCB（Printed Circuit Boards，印刷电路板）、MEMS（Micro Electro Mechanical Systems，微机电系统）等。

简介光刻掩膜版（又称光罩，英文为Mask Reticle），简称掩膜版，是微纳加工技术常用的光刻工艺所使用的图形母版。由不透明的遮光薄膜在透明基板上形成掩膜图形结构，再通过曝光过程将图形信息转移到产品基片上。

待加工的掩膜版由玻璃/石英基片、铬层和光刻胶层构成。其图形结构可通过制版工艺加工获得，常用加工设备为直写式光刻设备，如激光直写光刻机、电子束光刻机等。

掩膜版应用十分广泛，在涉及光刻工艺的领域都需要使用掩膜版，如IC（Integrated Circuit，集成电路）、FPD（Flat Panel Display，平板显示器）、PCB（Printed Circuit Boards，印刷电路板）、MEMS（Micro Electro Mechanical Systems，微机电系统）等。

种类透明基板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

遮光膜（1）硬质遮光膜：铬膜氧化铁硅化钼硅。

（2）乳胶。

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（Ar 2 ）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。

工艺过程1） 绘制生成设备可以识别的掩膜版版图文件（GDS格式）

2） 使用无掩模光刻机读取版图文件，对带胶的空白掩膜版进行非接触式曝光（曝光波长405nm），照射掩膜版上所需图形区域，使该区域的光刻胶（通常为正胶）发生光化学反应

3） 经过显影、定影后，曝光区域的光刻胶溶解脱落，暴露出下面的铬层

4） 使用铬刻蚀液进行湿法刻蚀，将暴露出的铬层刻蚀掉形成透光区域，而受光刻胶保护的铬层不会被刻蚀，形成不透光区域。这样便在掩膜版上形成透光率不同的平面图形结构。

5） 在有必要的情况下，使用湿法或干法方式去除掩膜版上的光刻胶层，并对掩膜版进行清洗。

其中掩膜版图形数据由用户自行设计并提交，后续加工工艺由工程师完成。由于图形数据准备是掩膜版加工中的关键步骤，要求用户对所提交的版图文件仔细核对，确保图形正确性。以下将对用户较为关心的版图绘制问题作出具体说明1。

本词条内容贡献者为:

张磊 - 副教授 - 西南大学