倍縮光罩(Reticle)與光罩的差異:用語範圍、縮小倍率、尺寸、光罩護膜比較
光罩是對描繪電路圖案、用於曝光之原版的統稱。倍縮光罩(Reticle)是其中一種,原本指只帶有晶圓一部分(一個到數個晶片)的圖案,由步進機或掃描式曝光機一邊移動位置一邊反覆曝光的原版。現今量產用的曝光機會將圖案縮小為 1/4 投影,因此倍縮光罩上的圖案是晶圓上的 4 倍大。相對地,光罩對準機等使用的等倍光罩,以相同大小帶有整片晶圓的圖案,一次曝光整片晶圓。在量產現場,倍縮光罩也常直接稱為「光罩」(mask),因此兩個詞經常被當成同義詞使用。
| 項目 | 倍縮光罩 Reticle(縮小投影用) | 等倍光罩(整片晶圓用) |
|---|---|---|
| 用語的範圍 | 光罩的一種。帶有晶圓一部分區域的圖案,錯開位置反覆曝光的原版 | 曝光用原版的統稱。狹義指以等倍帶有整片晶圓圖案的光罩 |
| 使用的曝光機 | 步進機(step-and-repeat)或掃描式曝光機(step-and-scan) | 光罩對準機(接觸式曝光、近接式曝光)或等倍投影曝光機 |
| 相對晶圓上圖案的倍率 | 一般為 4 倍(以投影光學系統縮小為 1/4)。早期的步進機也有 5 倍或 10 倍 | 1 倍。光罩上的尺寸直接轉印到晶圓 |
| 一次曝光的範圍 | 一個曝光區(shot)。掃描式曝光機在晶圓上最大約 26 mm × 33 mm,重複曝光以涵蓋整片晶圓 | 一次曝光整片晶圓 |
| 基板尺寸與材料 | 標準為 6 吋見方(約 152 mm)、厚約 6 mm 的合成石英。EUV 用為在低熱膨脹玻璃上鍍多層膜的反射式 | 比晶圓大一圈的方形玻璃板(鈉鈣玻璃或石英),多以鉻形成圖案 |
| 光罩護膜 | DUV 一般會加裝。EUV 用已開發出厚度數十 nm 的極薄膜 | 接觸式或近接式曝光時,光罩緊靠晶圓,無法加裝 |
| 誤差與缺陷的影響 | 原版的尺寸誤差或小異物在晶圓上會被縮小。但缺陷會在每個曝光區的相同位置重複轉印 | 誤差與缺陷以原尺寸轉印。接觸式曝光時光罩與光阻接觸,容易髒汙或刮傷,需要清洗或更換 |
| 主要用途 | 先進 IC(邏輯、記憶體)量產中的微細層 | MEMS、功率元件、LED、研究開發等,尺寸為 µm 等級的層 |
| 現場的稱呼 | 曝光機相關多稱 reticle(reticle 載台、reticle limit 等)。設計或光罩製造端也常稱 mask(光罩組、光罩數等) | 研究室或 MEMS 製程中,多半直接稱為光罩(mask) |
數值為具代表性的大致參考值,會因世代或產品而異。