Маски, применяемые при производстве интегральных схем (ИС), бывают двух основных типов. Маски первого типа представляют собой стеклянную подложку, покрытую либо эмульсией галлоидного серебра (обработка которого .дает возможность получить непрозрачное изображение на светлом фоне), либо непрозрачным веществом, травление которого дает такой же результат. Этот тип масок применяется в качестве негативов при экспозиции фоторезистивных слоев. Другой тип масок представляет собой тонкую металлическую фольгу, имеющую отверстия, через которые могут быть напылены материалы для получения выборочного осаждения. Такие маски обычно называются трафаретами, а фотографические маски — фотошаблонами.
Размеры изображения, даваемые как трафаретами, так и шаблонами, должны выдерживаться с очень малыми допусками, каких требует расположение изображений относительно друг друга. Если для получения ИС используется более одной маски, они должны быть хо« рошо согласованы, причем допуски должны быть порядка 2,5 мк и менее для всех размеров.Маски изготавливаются путем фотоумёньшёнйя оригинала за одни или большее число приемов вплоть до окончательных размеров, если позволяет разрешающая способность объектива, или путем уменьшения с последующей мультипликацией изображений, если объектив не способен перекрыть требуемую площадь. Часто процесс мультипликации является промежуточным между двумя стадиями фотоуменьшения.
Изготовление оригиналов
Фотооригинал должен быть изготовлен с высокой точностью и иметь высокую стабильность размеров. Применяются несколько методов его изготовления.
Можно вычерчивать оригиналы рейсфедером и тушью на чертежной доске, имеющей стабильные размеры. Хороший чертежник в лучшем случае может обеспечить допуски на размеры и положение элементов примерно ±200 мк.
Другой метод состоит в использовании черной липкой ленты, которая может иметь различную ширину с точностью ±25 мк. Такая лента, а также ленты другой конфигурации могут прикрепляться к специальной доске для получения требуемого рисунка схемы. Окончательные допуски на ширину линии получаются хорошими, но располагать ленты с приемлемой точностью оказывается очень трудно.
Разработан еще один метод [2], в котором используются плоские фигуры из белого непрозрачного полиэтилена, которые штифтами вставляются в точно просверленные отверстия в доске. Такой метод имеет много преимуществ по сравнению с вышеуказанными, но ограничивается формами, которые имеются в рабочем комплекте.
Четвертым и, вероятно, наиболее перспективным методом является вырезание и сдирание пленки. Поверхность, используемая в этом случае, представляет пространственно стабильную подложку, покрытую непрозрачной пленкой. Применяя специальный инструмент для вырезания и сдирания пленки, можно изготовить требуемый рисунок, который даст возможность получить негативное или позитивное изображение. Хороший чертежник может вырезать рисунок вручную с допусками±50 мк для отдельного элемента, но встретится с трудностями, если площадь, подлежащая обработке, имеет большие размеры, скажем 50X50 см. Применение копировального пантографа решает все проблемы и обеспечивает размеры и расположение элементов с допуском ±25 мк. С такого оригинала путем 20-кратного уменьшения можно получить маски с очень малыми допусками.