A principal função doplaca de máscaraé transferir o padrão de circuito projetado para o substrato ou wafer do produto a jusante por meio da exposição. Como referência e modelo para a reprodução litográfica,placas de máscarasão a chave para conectar o design industrial e a fabricação de processos. A precisão e o nível de qualidade da placa de máscara afetarão diretamente a excelente taxa do produto final a jusante. A função da placa máscara é semelhante ao “negativo” da câmera tradicional, e a imagem (circuito gráfico) é copiada por meio de transparente e não transparente, de forma a conseguir a produção em massa.
Na fabricação de semicondutores, a placa de máscara forma porta, dreno de fonte, janela de dopagem, orifício de contato do eletrodo e outras estruturas na superfície do wafer semicondutor por meio de processo de exposição múltipla. Na fabricação de telas planas, a matriz TFT projetada e o padrão de filtro de cores são expostos e transferidos para o substrato de vidro de acordo com a sequência da estrutura da camada de filme do transistor de filme fino usando o efeito de mascaramento de exposição da placa de máscara, e o dispositivo de exibição com múltiplas camadas de filme é finalmente formado.
A placa da máscara é composta principalmente de substrato, camada de sombreamento e película protetora.
Substrato: O substrato da placa de máscara é uma placa em branco fotossensível para criar gráficos finos de máscara fotográfica. Os materiais de substrato comuns são vidro de quartzo e vidro soda. O vidro de quartzo possui alta transmitância óptica, baixa taxa de expansão térmica, alta planicidade e resistência ao desgaste, usado principalmente em placas de máscara de alta precisão. As propriedades ópticas do vidro soda são ligeiramente inferiores às do vidro de quartzo e é usado principalmente para precisão média e baixaplacas de máscara.
Camada de blindagem: A camada de blindagem é dividida principalmente em camada de blindagem rígida e camada de blindagem de látex. A camada de sombreamento rígido é geralmente formada por cromagem no substrato, possui alta resistência mecânica e durabilidade e pode formar padrões finos. A camada de sombreamento de látex é usada principalmente em cenas de PCB e controle de toque.
Película protetora: Película protetora (película) refere-se a uma película protetora da placa da máscara com resistência à luz e alta transmitância de luz, usada para proteger a placa da máscara contra poeira, manchas e outras poluições.
O processo de fabricação da placa de máscara é complexo e envolve muitas etapas. A placa da máscara é fabricada com base no padrão de design original, processada por um sistema auxiliado por computador e complementada com compensação de efeito óptico de proximidade. O padrão de projeto corrigido é transplantado para um substrato de quartzo com bom desempenho de transmissão de luz por exposição a laser ou feixe de elétrons. Finalmente, a placa da máscara é gravada e inspecionada.
A versão da máscara é amplamente utilizada a jusante, incluindo principalmente fabricação de IC, embalagem de IC, display plano e indústrias de placas de circuito impresso. A versão da máscara está intimamente relacionada à tendência de desenvolvimento dos principais produtos eletrônicos de consumo (telefones celulares, tablets, dispositivos vestíveis), laptops, eletrônicos veiculares, comunicações de rede, eletrodomésticos, iluminação LED, Internet das Coisas, eletrônicos médicos e outros produtos na indústria de terminais downstream.
Em quarto lugar, a classificação e tecnologia deplaca de máscara
A placa de máscara de acordo com o uso da classificação pode ser dividida em placa de cromo, placa seca, placa de relevo líquido e filme. Entre eles, a placa de cromo tem a mais alta precisão e melhor durabilidade, e é amplamente utilizada na indústria de monitores de tela plana, IC, placas de circuito impresso e componentes eletrônicos finos; Placa seca, placa de alívio de líquido e filme são usados principalmente na indústria de LCD de baixa e média precisão, placas transportadoras de PCB e IC e outras indústrias.
De acordo com as diferentes fontes de luz utilizadas no processo de litografia, as placas de máscara comuns são divididas em placas de máscara binárias, placas de máscara com mudança de fase e placas de máscara EUV.
Placa de máscara binária: Placa de máscara fotográfica composta por duas partes de transmissão de luz e transmissão de luz, é o tipo mais antigo e mais usado de placa de máscara, é amplamente utilizada em litografia de imersão de 365 nm (fio I) a 193 nm.
Versão de máscara de mudança de fase: Um produto de máscara com uma camada de mudança de fase cuja espessura é proporcional a 1/2 comprimento de onda de luz é disposto no intervalo de transmissão de luz adjacente. A tecnologia de máscara de mudança de fase permite que a luz de exposição que passa pela camada de mudança de fase produza uma diferença de fase de luz de 180 graus em relação a outra luz transmitida, melhorando a resolução e a profundidade de foco da exposição do wafer e, em última análise, melhorando a máscara fotográfica com características de reprodução mais altas.
Placa de máscara EUV: Uma nova placa de máscara usada durante a litografia EUV. Como o EUV tem um comprimento de onda curto e é facilmente absorvido por todos os materiais, um elemento refrator como uma lente não pode ser usado, mas reflete o feixe através de uma estrutura multicamadas (ML) de acordo com a Lei de Bragg. A placa de máscara EUV é frequentemente usada em 7nm, 5nm e outros processos avançados.
Quinto, a versão máscara da tendência de desenvolvimento de mercado e tecnologia
Oplaca de máscaraa indústria se desenvolverá na direção de alta precisão e grande porte no futuro. O desenvolvimento da indústria de placas de máscara é afetado principalmente pelo desenvolvimento da indústria de chips downstream, da indústria de telas planas, da indústria de toque e da indústria de placas de circuito. Com o desenvolvimento do processo de fabricação de chips semicondutores na direção do refinamento, isso impõe requisitos mais elevados para a placa de máscara com a qual é compatível, e a precisão da costura da linha está se tornando cada vez maior.
Em termos de semicondutores, o atual processo de fabricação avançado doméstico principal é o processo de 28 nm, o principal no exterior é de 14 nm, a Samsung produziu wafers de processo de 7 nm em massa e a TSMC produziu o processo de 5 nm em massa. No futuro, o processo de fabricação de circuitos integrados será ainda mais refinado e desenvolvido em direção a um processo de 5nm-3nm.
O tamanho do produto da versão máscara continuará a tender para tamanhos grandes no futuro. No campo da tela plana, o TFT-LCD da China continental ocupou uma vantagem absoluta e a proporção de OLED no mundo aumentou rapidamente. A demanda pormáscaraO solo da versão está aumentando e o espaço de mercado está melhorando constantemente.
Seis, desafios e oportunidades da indústria de placas de máscara
Os principais desafios enfrentados pela indústria de placas de máscara incluem barreiras técnicas, custos elevados e concorrência de mercado. Devido à indústria de placas de máscara litográfica ter certas barreiras técnicas, o mercado litográfico globalplaca de máscaraé principalmente fabricantes profissionais. A matéria-prima mais importante para a placa de máscara é o substrato da máscara, cujo custo do vidro de quartzo de alta pureza é maior e o número de fornecedores é pequeno.
No entanto, também existem enormes oportunidades na indústria de máscaras. Com o rápido desenvolvimento da indústria downstream, especialmente o crescimento contínuo das indústrias de semicondutores e monitores de tela plana, a demanda do mercado por placas de máscara continuará a aumentar. Ao mesmo tempo, com o progresso contínuo da tecnologia, a precisão e o desempenho da versão máscara serão melhorados ainda mais, trazendo novos pontos de crescimento para a indústria.
Sete, versão mascarada da tecnologia alternativa potencial
Atualmente, as placas mascaradas dominam a fabricação de microeletrônica, mas potenciais tecnologias alternativas, como a tecnologia sem máscara, também estão evoluindo. Como a tecnologia sem máscara só pode atender às necessidades de transferência gráfica em indústrias com requisitos de precisão relativamente baixos (como PCB) e sua eficiência de produção é baixa, ela não pode atender às necessidades de indústrias com altos requisitos de precisão de transferência gráfica e requisitos de eficiência de produção. Portanto, a mudança tecnológica da indústria de placas de máscara ainda é lenta nesta fase e não há risco de rápida iteração da tecnologia.
VIII ceia
Como mestre em transferência gráfica no processo de fabricação de microeletrônica, a placa de máscara desempenha um papel crucial no processo de fabricação de telas planas, semicondutores, controle de toque, placas de circuito e outras indústrias. A precisão e o nível de qualidade da placa de máscara afetam diretamente a excelente taxa do produto final a jusante. Com o rápido desenvolvimento da indústria downstream e o progresso contínuo da tecnologia, a indústria de máscaras trará mais oportunidades e desafios. No futuro, a versão máscara se desenvolverá na direção de alta precisão e tamanho grande, fornecendo soluções de transferência gráfica mais eficientes e de alta qualidade para a indústria de fabricação de microeletrônica.
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