最後更新:2026年10月8日曝光・微影圖案化・光罩・光阻中國大陸:相移掩模

相位移光罩(PSM)是什麼

Phase Shift Mask

相位移光罩(PSM)是讓通過光罩部分區域的光相位偏移180°,使通過相鄰開口的光彼此干涉抵消,藉此提高圖形對比與解析度的解析度增強技術(RET)。比起僅有遮光的一般光罩,可轉印更微細的圖形,並與OPC(光學鄰近效應修正)搭配使用。

目錄4 項
  1. 定義與原理
  2. 常見問題
  3. 相關用語
  4. 比較文章

定義與原理

相位移光罩(PSM:Phase Shift Mask)是讓通過光罩部分區域的光相位偏移180°,使通過相鄰開口的光彼此干涉(相互抵消),藉此提高圖形對比與解析度的解析度增強技術(RET)之一。比起僅有遮光的一般光罩,可轉印更微細的圖形。

代表性方式有在相鄰開口交替反轉相位的交替式相位移(Alt-PSM,Levenson型),以及讓遮光部分透過少量光並反轉相位的半色調(衰減式)相位移(EAPSM)。前者提升解析度的效果較大,後者則因容易應用而廣泛使用。

相位移光罩與OPC(光學鄰近效應修正)、離軸照明(off-axis illumination)等其他RET搭配使用,提高了ArF等DUV曝光的解析極限。即使在EUV問世之後,在成熟至中階先進節點的DUV製程中仍是重要技術。

光罩製造需要高精度的電子束寫入與檢測,NuFlare Technology(寫入設備)以及凸版(Toppan)、大日本印刷(DNP)、HOYA(光罩廠商)等皆參與其中。搭配光罩、OPC、倍縮光罩(reticle)、空白光罩(mask blank)等條目一起閱讀,即可理解微影中解析度增強的全貌。

相位移光罩(PSM)的常見問題

相位移光罩有哪些種類?
有在相鄰開口的一側設置相位移器的Levenson型(交替式相位移)、將遮光膜本身改為穿透率約6%材料的半色調型(衰減式/Att-PSM),以及無鉻型等。實務上以半色調型使用最廣。
相位移光罩與OPC有何不同?
相位移光罩是操控光的相位,藉由干涉提高對比的手法。OPC(光學鄰近效應修正)則是事先將光罩圖形本身的形狀變形,使轉印後能符合預期。兩者目的同樣是提升解析度,但做法不同,實務上會併用。
相位移光罩的缺點是什麼?
光罩製造步驟增加,使成本大幅上升,且設計變得複雜。尤其交替式相位移型必須設計佈局使相位分配不產生矛盾,有難以應用於任意圖形的限制。

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