在半导体光刻过程中，一套精确对准、带有特定图案的“光复印”掩模版是必需的，它们的作用与传统摄影中的“底片”相似。
掩模版作为半导体生产中至关重要的材料，其质量直接影响到产品的品质和生产效率。
按照基板材料的不同，掩模版产品通常分为石英掩模版和苏打掩模版两大类：
掩膜版的生产工艺
掩模版的生产涉及CAM、光刻、检测三个主要环节，具体包括版图处理、图形补偿、曝光、显影、刻蚀、清洗、缺陷检验、缺陷修补、参数测量、贴光学膜等多项复杂工艺，对补偿算法、制程能力、精度水平、缺陷管控具有严格要求，技术壁垒较高。
掩膜版的制作过程主要涉及以下步骤：
1、CAM（图档处理）：
利用电脑软件，将产品图像文件转换成光刻机可识别的格式；同时对产品原始图像/文件进行设计、布局、特殊修正（例如DCM、OPC）等处理，以对产品图像及其后续流程进行一定程度的补偿和优化。
2、光阻涂布：
在涂有铬膜的基板上，均匀地涂上一层具有特定厚度的光阻材料。接着，通过加热过程使光阻材料硬化。这样一来，基板便能在特定波长的光线照射下产生光化学变化。经过显影和蚀刻等化学处理步骤后，最终能够获得与设计图案相匹配的铬膜图案。
3、激光光刻：
通过计算机将设计图形数据转换为激光直写系统所需的控制数据，进而操控高精度激光束进行扫描。使用特定波长的激光，对涂有光敏材料的掩膜基板进行精确的激光直写，以实现设计图形直接转移到掩膜上的过程。
4、显影：
通过化学药水（显影剂）与光敏材料的反应，移除被光照部分的光敏层，而未受光照的区域则不与显影剂发生作用，保持原状，最终形成与设计图案相符的光敏层图案。
5、蚀刻：
在显影过程中，通过化学药液（即蚀刻液）与铬膜的化学作用，移除未被光阻覆盖的铬膜部分。而那些被光阻覆盖的铬膜部分则因不与蚀刻液发生反应而得以保存。
6、脱膜：
在蚀刻过程完成后，通过化学药剂和光阻的化学作用，彻底移除了掩膜版上多余的光阻部分，从而实现了与设计图案相匹配的铬膜图案。
7、清洗：
通过化学药剂和纯净水对掩膜版进行清洁处理，制得表面达到特定清洁标准的掩膜版。
8、宏观检查：
通过使用各种光源和不同强度的照明设备，对掩膜版的表面执行宏观检查，从而判断掩膜版表面是否有缺陷、条纹或颗粒等瑕疵。。
9、自动光学检查（AOI检查）：
采用特定波长和亮度的光源来捕捉待测产品的图像，使用传感器（即摄像机）捕获检测图像的照明效果并将其转换为数字形式。
随后，利用相应的逻辑和软件算法进行对比、分析和评估，以识别产品表面的瑕疵，例如线条断裂（Open）、线条接触不良（Short）、白色凸起（Intrusion）以及图案缺失等问题。
10、精度测量与校准：
使用高精度的测量工具，对掩膜版图形的线/间（CD）精确度和一致性、总长（TP）精确度、位置（Registration）精确度等进行检测，以确保产品精确度符合规格要求；
同时，依据测量工具提供的数据和相应算法，对掩膜版和设备平台执行校准和调整，以达到产品所需标准。
11、缺陷处理：
为解决断线、白凸和图形缺失等问题，利用激光诱导化学气相沉积（LCVD）技术，在掩膜基板上沉积薄膜以进行修复；而对于铬残和短路缺陷，则使用特定能量的激光进行精准切除。
12、贴光学膜：
利用聚酯材质制成的光学膜（Pellicle），贴合于掩模板表面，有效防止灰尘、污垢、颗粒等污染物对掩模板表面的侵害。
掩膜版产业发展情况
国内芯片设计企业采用的EDA（Electronic Design Automation，电子设计自动化，是指利用计算机软件完成大规模集成电路设计、仿真、验证等流程的设计方式）软件种类繁多，导致设计图档缺乏统一标准，存在众多非标准化设计问题；
二手光刻机台在下游流通广泛，型号众多，不同光刻机的对位和工艺要求各异，相关信息也不完整。
面对这种情况，第三方半导体掩模版供应商必须具备强大的上下游匹配能力。
半导体掩模版产业极度依赖专有技术，具有显著的“Know-How”特性，进入障碍较高。
第三方半导体掩模版产业的进入障碍不仅体现在设备和人才的投入上，更体现在专有技术的积累上。
这些专有技术是公司针对不断变化的客户需求进行技术创新的成果，是无数次试验的数据结晶，也是第三方半导体掩模版供应商的核心竞争力。然而，这类技术通常难以通过专利形式进行保护。
专有技术构成了第三方半导体掩模版供应商享有的技术优势，同时也构成了半导体掩模版产业的高进入壁垒。
作为半导体制造的关键材料之一，半导体掩模版因其技术壁垒较高，国内市场长期被国际大公司如美国Photronics、日本Toppan、日本DNP等占据，国内厂商的市场影响力相对较小。
此外，当前国内半导体产业的软件、设备和关键材料等产业链环节均不成熟。以半导体掩模版为例，上游芯片设计企业使用的EDA软件种类繁多，存在大量非标准化设计；下游晶圆制造企业的核心设备，如光刻机，同样存在型号繁多、二手设备普遍等问题。
从掩模版制造的核心原材料和设备来看，高精度半导体掩模版的核心原材料石英基板仍然被日韩企业所垄断，设备主要依赖进口。
由于半导体掩模版的进入门槛较高，国内主要的半导体掩模版生产商包括中芯国际光罩厂、迪思微、中微掩模、龙图光罩、清溢光电、路维光电、中国台湾光罩等。
中芯国际光罩厂是晶圆厂自建的工厂，其产品主要用于内部需求；清溢光电、路维光电则主要生产中大尺寸平板显示掩模版，半导体掩模版在其产品中所占比例较小。
原文标题 : 技术解析，光刻核心部件-光刻掩膜版的介绍及其工艺流程！
