原创 什么是光刻掩膜版保护膜？

大家都知道掩膜版主要由基板、遮光层和保护膜组成，其中基板（主要采用玻璃基材，包括石英和苏打两种材质）占直接原材料成本比重达90%。

那么什么是掩膜版保护膜大家知道吗？

掩膜版保护膜，mask pellicle，是一种透明的薄膜，在生产中覆盖在掩膜版的表面。顾名思义，主要对掩膜版起物理与化学保护作用。

物理保护：保护掩膜版表面的图案免受在搬运或使用过程中的物理损伤。防止灰尘和其他污染物落在掩膜版表面。

化学保护：防止化学试剂或腐蚀性气体与掩膜版表面发生化学反应。

掩膜保护膜（mask pellicle）是蒙贴在铝合金框架上的一层透明薄膜，防止灰尘掉落在掩模有图形的一侧。有了这个薄膜的保护，灰尘颗粒只能掉落在掩模版玻璃的一侧或保护膜上。

掩模保护膜的工作原理：由于保护膜物理厚度的存在，在曝光（光刻）的过程中即使沾染了颗粒污染物，也会由于焦距的原因，使得颗粒物的像不会聚焦在晶圆表面，从而降低颗粒污染物对光刻的影响。

掩膜保护膜通常分为2类：硬掩膜保护膜和软掩膜保护膜。硬掩膜保护膜通常由耐腐蚀和硬度较高的材料构成，如Si3N4，SiO2，多晶硅等。软掩膜保护膜则是由聚合物材料构成，硝化纤维树脂长期以来在G-线和I-线掩模版的保护中占据重要地位。当光刻技术进阶至DUV波段，硝化纤维树脂由于在这一波段的较高吸收系数，而影响到掩模版的光学性能，因此含氟树脂，如聚四氟乙烯和其他含F的聚合物，由于在DUV波段上的优异透明度，成为了DUV掩模版保护膜的热门候选材料。

硝化纤维树脂硝化纤维树脂是一种由纤维素通过硝化反应得到的树脂。通常为白色的固体，可溶于醇、醚、酮类等有机溶剂中。在掩膜版的保护膜制作中，硝化纤维树脂通常会被溶解在一个特定的溶剂中，然后再旋涂到玻璃上，形成一层均匀、透明的薄膜。最后揭下薄膜，切割为合适尺寸的保护膜即可。

掩膜保护膜落上灰尘影响曝光质量吗？不会。光刻掩膜版上虽然有灰尘，但在投影光刻中，由于聚焦深度相对较小，那些远离曝光平面的灰尘通常不会在曝光图案上产生清晰的影像。也就是说，掩膜保护膜上的颗粒由于离图案生成的晶圆太远，其影响通常是可以忽略不计的。

掩膜版加工工艺包括图形转换、图形光刻、显影、蚀刻、脱膜、清洗、尺寸测量、缺陷检查、缺陷修补、清洗、贴膜、检查、出货等步骤。对应的设备包括光刻机、显影机、蚀刻机、清洗机、测量仪、LCVD修补设备、CD测量机、壁障修补机、面板修补设备、TFT检查设备、贴膜机等。

其中，光刻为加工的核心工艺。平板显示、半导体、触控等行业基本都采用掩膜版作为基准图案进行曝光复制量产，无掩膜光刻技术精度低，主要用于电路板行业。

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