Wat is een fotomasker?

Een fotomasker is een ondoorzichtige plaat die wordt gebruikt in lithografieprocessen. Openingen of gaten in het ondoorzichtige oppervlak zijn aangebracht om licht door te laten schijnen, waardoor het patroon van het fotomasker op een ander materiaal, zoals papier, wordt overgedragen. Fotomaskers worden vaak aangetroffen in de productie van halfgeleiders, waar ze afbeeldingen en opstellingen van geïntegreerde schakelingen precies overbrengen naar een printplaat. Dit proces staat bekend als fotolithografie.

Fotomaskers spelen een uiterst belangrijke rol in de ontwikkeling van geavanceerde technologie in onze samenleving. Moderne technologie vereist kleinere componenten, waardoor apparaten zoals zeer kleine draagbare computers en andere kleinschalige technologieën kunnen bestaan. Zonder fotomaskers of lithografie konden de rangschikkingen van de circuits en chips in deze apparaten niet nauwkeurig worden overgedragen.

Het ontwerp van een fotomasker wordt bepaald door chipmakers, waarvan de exacte details worden beschreven in een breed scala aan talen en media. Vanwege de unieke ontwerpspecificaties van elke fabrikant moeten bedrijven die fotomaskers produceren een grondig begrip van het ontwerp hebben. Een van de belangrijkste onderdelen van het produceren van fotomaskers is het masker zelf. In de meeste gevallen is het masker gemaakt van hoogwaardig chroom vanwege de nauwkeurigheid en het lage foutenpercentage.

Fotomaskers spelen een essentiële rol bij de productie van halfgeleiders, waarvoor lithografische procedures nodig zijn. Moderne lithografische hulpmiddelen uitgerust met lenzen met een groot diafragma worden gebruikt om licht door het fotomasker te laten stralen. Het door deze apparaten geprojecteerde licht schijnt door het patroon in het fotomasker, dat op een siliciumwafel wordt geprojecteerd. De wafer is bedekt met een fotoresist, wat een lichtgevoelig materiaal is. Een negatieve fotoresist wordt dan gebruikt om het gemaskeerde deel van het materiaal te verwijderen; om het proces om te keren, wordt een positieve fotoresist gebruikt.

Elke laag van een chip vereist een uniek fotomasker. De meeste halfgeleiders hebben ten minste 30 lagen, waardoor er voor elke halfgeleider minimaal 30 unieke fotomaskers nodig zijn. Fotomaskers zijn echter veel meer dan alleen een manier om een ​​patroon op een chip te volgen. Dit komt omdat de schakelingen zeer nauwkeurig zijn en hun patronen zo nauwkeurig mogelijk moeten worden verzonden. Lithografie zorgt voor een uiterst nauwkeurige ontwerpoverdracht.

Fotomaskers helpen bij het minituriseren van computerchips. Dit komt omdat kleinere chips zeer nauwkeurige afbeeldingen van hun algemene opstelling vereisen, wat vrijwel onmogelijk is zonder een lithografisch proces. Zonder het fotomasker zouden kleine handcomputers bijna een onmogelijkheid zijn, omdat hun kleine circuits en chips een nauwkeurige opstelling vereisen.