Reticle versus fotomasker: terminologie, verkleiningsfactor, formaat en pellicle vergeleken
Fotomasker is het algemene woord voor de moederplaat met een circuitpatroon voor belichting. Een reticle is een soort fotomasker: oorspronkelijk een plaat die het patroon voor slechts een deel van de wafer bevat (één of enkele chips) en die steeds opnieuw wordt belicht terwijl een stepper of scanner over de wafer beweegt. De huidige belichtingsapparatuur voor productie verkleint het patroon bij de projectie tot 1/4, dus het patroon op een reticle is vier keer zo groot als op de wafer. Een 1x-fotomasker dat in een mask aligner wordt gebruikt, bevat daarentegen het patroon van de hele wafer op ware grootte en belicht de hele wafer in één keer. In de productie noemt men reticles gewoonlijk ook "maskers", dus de twee woorden worden vaak door elkaar gebruikt.
| Kenmerk | Reticle (voor verkleinende projectie) | 1x-fotomasker (hele wafer) |
|---|---|---|
| Reikwijdte van de term | Een soort fotomasker dat het patroon voor een deel van de wafer bevat en herhaaldelijk op verschoven posities wordt belicht | De algemene term voor belichtingsoriginelen; in enge zin een masker dat het patroon van de hele wafer op 1x bevat |
| Belichtingsapparatuur | Steppers (step-and-repeat) en scanners (step-and-scan) | Mask aligners (contact- en proximitybelichting) en 1x-projectiealigners |
| Vergroting ten opzichte van de wafer | Doorgaans 4x (de projectieoptiek verkleint tot 1/4); oudere steppers gebruikten ook 5x of 10x | 1x: de afmetingen op het masker worden direct op de wafer afgedrukt |
| In één keer belicht oppervlak | Eén shot: met een scanner tot ongeveer 26 mm × 33 mm op de wafer, herhaald om de wafer te bedekken | De hele wafer in één belichting |
| Formaat en materiaal van de plaat | Standaard is synthetisch kwarts van 6 inch in het vierkant (ongeveer 152 mm) en ongeveer 6 mm dik; EUV-reticles zijn reflecterend, met een multilaag op glas met lage thermische uitzetting | Een vierkante glasplaat die iets groter is dan de wafer (natronkalkglas of kwarts), meestal met een chroompatroon |
| Pellicle | Standaard voor DUV; voor EUV zijn ultradunne films van enkele tientallen nanometers dik ontwikkeld | Niet bruikbaar bij contact- of proximitybelichting, omdat het masker vlak bij de wafer zit |
| Effect van fouten en defecten | Maatfouten en kleine deeltjes op de plaat worden op de wafer verkleind, maar een defect herhaalt zich op dezelfde positie in elk shot | Fouten en defecten worden op ware grootte afgedrukt; bij contactbelichting raakt het masker de resist, wordt het vuil of bekrast en moet het worden gereinigd of vervangen |
| Typische toepassingen | Volumeproductie van fijne lagen in geavanceerde IC's (logica en geheugen) | MEMS, vermogenscomponenten, leds, onderzoek en andere lagen met structuren op micrometerschaal |
| Welk woord men gebruikt | Rond belichtingsapparatuur "reticle" (reticlestage, reticlelimiet); in ontwerp en maskerfabricage vaak "masker" (maskerset, aantal maskers) | In universiteitslabs en bij MEMS-werk gewoon "masker" of "fotomasker" |
De getalswaarden zijn typische ordegroottes en variëren per procesgeneratie en product.