光罩和Reticles相关知识

现代光刻依靠的一种类似于放大照片底片的投影印刷。图2.6 是简化的曝光过程。透镜系统校准一个强UV光源，称为光罩的金属盘子会挡住光线。UV光穿过光罩中透明的部分和另外的透镜在wafer上形成图像。图2.6中的仪器叫做aligner，因为她必须保证mask的图像和已存在的wafer上的图案对准。

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图2.6 简化的用aligner光罩曝光。

作为光罩底层的透明版图必须在尺寸上很稳定，否则它投影的图案和先前其他MASK投影的图案就不会对齐了。这些板子通常是含有fused silica（通常被误认为是石英）。在plate的表面上了一薄层金属后，用任何一种不同的但高－－但是很慢很费钱－－的方法制造光罩。光罩上的图形通常是投影到wafer上的图形的5或10倍。照相微缩把光罩上的缺陷或无规律的尺寸缩小了，所以提高了图像的质量。这种放大的光罩根据放大的度数不同叫做5X或10X reticle。

Reticle能用来直接在wafer上形成图案，但这么做有机械困难。Aligner能接受的光罩尺寸被机械方面比如不容易制造所需的大透镜所限制了。结果，大多数商业aligners用的是和wafer同尺寸的光罩。就能在整个wafer上形成图案的5X reticle是wafer尺寸的5倍，所以它也装不到aligner里。实用的5X或10X reticles仅仅是用来在终的wafer图像上曝光一个小矩形部分的。为了在整个wafer上复制图案，这个reticle必须沿着wafer逐步调整并在不同的位置曝光。这个工艺叫做stepping，用来step reticle的aligner叫做stepper。Stepper比普通的aligners慢且更造价高昂。

也有一种用来制造尺寸要求不特别的集成电路的比较快的曝光方法。Reticle是在另一块光罩而不是wafer上step的。这块光罩现在有了所需图案的1X图像。的光罩，叫做stepped working plate，能在整个wafer上整体曝光。Stepped working plates使得光刻更快费用更低廉，但是效果不如直接在wafer上stepping retilce。

即使的灰尘斑点也已经大到能堵住一部分图像的传输而毁掉至少一块集成电路。在wafer fab里特别的空气过滤技术和保护性工作服都已普遍使用，但是仍旧会有一些灰尘避过这些防范措施。光罩的一边或两边通常都装有薄膜防止曝光中灰尘的干扰。透明的塑料薄膜装在环形的spacers上，它紧紧的贴在mask的表面。穿过薄膜的光线没有被聚焦，所以薄膜上的微粒不会出现在投影的图像上。薄膜也密封了mask的表面使它不受灰尘影响。