Photomasken auf Glas

Photomasken auf Glas sind die optischen Master-Werkzeuge im Zentrum photolithographischer Fertigungsprozesse: Sie definieren die Präzisionsmuster für die Halbleiter- und Elektronikindustrie.
Datenblatt herunterladen

Fertigung / Beschreibung / Technische Details / Services nach Mass / Industrielle Anwendungen / Anwendungsfall / FAQ

Das Produkt im Detail

Fertigung von Photomasken auf Glas

Die Fertigung von Photomasken auf Glas steht im Zentrum der technischen Identität von Selba – die Disziplin, um die sich unser photolithographisches Know-how und unsere Produktionsinfrastruktur seit mehr als sieben Jahrzehnten aufgebaut haben. Jede Maske wird mittels hochauflösendem Laser-Photoplotting bis 50 800 dpi gefertigt, was eine Strukturdefinition im Mikronbereich in Chrom oder Antireflex-Chrom ermöglicht, mit gleichbleibenden Strichbreiten, scharfen Kanten und hohem optischem Kontrast zwischen opaken und transparenten Bereichen – jener Kontrastqualität, die bestimmt, wie treu das Maskenmuster während der UV-Belichtung in den Photolack übertragen wird.

Die Substratwahl richtet sich nach dem Belichtungsprozess: Sodalimeglas für die Standard-UV-Lithographie, Quarz (Quarzglas) für Tief-UV-Anwendungen, die eine höhere Transmission und dimensionale Stabilität über das gesamte Belichtungsfeld erfordern. Die Zuordnung zwischen Strukturen und die Ausrichtgenauigkeit werden durch unseren Photoplotting-Prozess auf die mikrometrischen Toleranzen kontrolliert, die mehrlagige Lithographieabläufe verlangen, bei denen jede aufeinanderfolgende Belichtung präzise auf zuvor definierte Strukturen ausgerichtet werden muss.

Die Reproduzierbarkeit über Fertigungslose hinweg wird durch stabile Prozessparameter, gleichbleibende Substrat- und Beschichtungsmaterialien sowie die von unserem F&E-Team vor jedem Auftragsstart durchgeführte Dateiprüfung gewährleistet – so ist jede Maske einer Serie dimensional und optisch mit jeder anderen gleichwertig, vom ersten Musterteil bis zur Volumenlieferung.

Bewegungsfeedback

Produktbeschreibung

Photomasken auf Glas sind die optischen Master-Werkzeuge im Zentrum photolithographischer Fertigungsprozesse. Sie definieren die präzisen Muster, die während der UV-Belichtung auf das Substrat übertragen werden – und bestimmen damit Geometrie, Auflösung und dimensionale Exaktheit jeder in den nachfolgenden Prozessschritten hergestellten Struktur. Die Qualität der Photomaske bestimmt direkt die Qualität dessen, was daraus gefertigt wird.
Selba fertigt hochauflösende Chrom-auf-Glas-Photomasken für Kunden aus der Halbleiter-, Elektronik-, Medizinprodukt- und Optikindustrie – Masken, die das kritische erste Glied in Präzisionsfertigungsketten bilden, in denen kein Fehler beim Strukturierungsschritt entstehen darf.
  • Halbleiter- und Mikroelektronikfertigung
  • CNC-Bearbeitung und Präzisionsfertigung
  • Luft- und Raumfahrt- sowie Verteidigungssysteme
  • Medizinprodukte und Bildgebungssysteme
Glass Photomask

PRODUKTSPEZIFIKATIONEN

Technische Details

Hochauflösende Strukturierung auf dimensionsstabilen Substraten

Unsere Photomasken auf Glas werden mittels hochauflösendem Laser-Photoplotting gefertigt, was eine präzise Strukturwiedergabe und gleichbleibende dimensionale Exaktheit über die gesamte Maskenfläche gewährleistet. Zwei Substratmaterialien stehen zur Wahl, abgestimmt auf die optischen und thermischen Anforderungen des jeweiligen Belichtungsprozesses. Sodalimeglas eignet sich für Standard-UV-Lithographieanwendungen: wirtschaftlich und dimensionsstabil, deckt es die Mehrheit der industriellen photolithographischen Prozesse ab. Quarz (Quarzglas) wird für Tief-UV-Anwendungen eingesetzt, wenn die optische Transmission von Sodalimeglas nicht ausreicht oder eine erhöhte dimensionale Stabilität über das Belichtungsfeld erforderlich ist.

Chrom ist die Standard-Absorberschicht: hohe Opazität, scharfe und klar definierte Musterkanten. Antireflex-Chrombeschichtungen sind für Prozesse verfügbar, die empfindlich auf Rückreflexionen während der Belichtung reagieren. Jede bei Selba gefertigte Maske wird vor der Freigabe auf Mustertreue und dimensionale Exaktheit geprüft, mit vollständiger Rückverfolgbarkeit vom Eingang der Vorlage bis zum Versand.

Höchste
Auflösung

Bis zu
0.6 µm

Thermische
Stabilitätskontrolle

≈9 ppm/°C (sodalime) /
≈0.55 ppm/°C (quartz)

Tief-
UV-Kompatibilität

Transmission
bis 193 nm

Optische
Dichte & Kontrast

Chromschichten
mit hoher Opazität

Vollständige
Prozessrückverfolgbarkeit

100 % Kontrolle
vor Versand

Musterexaktheit &
Reproduzierbarkeit

Mikrometrische
Toleranzen

PRODUKTSPEZIFIKATIONEN

Services nach Mass

Eine fachkundige Dateiprüfung vor jedem Fertigungslauf

Unsere Dienstleistung für Photomasken auf Glas beginnt vor der eigentlichen Fertigung. Bevor eine Datei in Produktion geht, prüfen die F&E-Experten von Selba die eingereichte Vorlage: Strukturgeometrien, kritische Masse und Prozesskompatibilität mit dem vorgesehenen Substrat und Belichtungsprozess. Diese Prüfung ist fester Bestandteil der Selba-Leistung, kein optionaler Schritt – sie ist es, die gewährleistet, dass die gelieferte Maske in Ihrem photolithographischen Prozess wie vorgesehen funktioniert.

Eingangsdateien werden in Standardformaten wie Gerber und DXF akzeptiert. Für Kunden in der Prototyping-Phase ermöglicht unser integrierter Standort – der Erstellung von Vorlagen, Laser-Photoplotting und Qualitätskontrolle unter einem Dach vereint – kurze Durchlaufzeiten ohne Abhängigkeit von Zulieferern. Beim Übergang in Kleinserien oder Volumenproduktion bleiben dieselben Prozessparameter und Prüfprotokolle über alle Lose hinweg erhalten, was die Konstanz gewährleistet, die Fertigungsprozesse mit Masken-zu-Masken-Reproduzierbarkeit erfordern. Unser technischer Support begleitet Sie in jeder Phase: Substratwahl, Spezifikation der Antireflexbeschichtung und Design-Review für Kunden, die neue Lithographieabläufe entwickeln.

Fertigung im Reinraum
Qualitätskontrollprozess
Zertifizierungsnormen

SONDERANFERTIGUNG & SERIENPRODUKTION

Industrielle Anwendungen

Technische Details
Selba fertigt Photomasken auf Glas auf zwei Hauptsubstratfamilien. Borosilikatglas – einschliesslich Sodalime-Varianten – ist die Standardwahl für die UV-Lithographie bei i-Linie (365 nm) und g-Linie (436 nm): gute optische Transmission, kontrollierte Oberflächenplanheit und ein thermischer Ausdehnungskoeffizient von rund 9 ppm/°C, geeignet für die Mehrheit der industriellen und wissenschaftlichen photolithographischen Prozesse. Quarz (Quarzglas) wird für Tief-UV-Anwendungen eingesetzt: nahezu vollständige optische Transparenz bis 193 nm, ein thermischer Ausdehnungskoeffizient von rund 0,55 ppm/°C und aussergewöhnliche Stabilität der Oberflächenplanheit über das gesamte Belichtungsfeld – unverzichtbar, wenn Strukturgrössen und Überlagerungstoleranzen keinen Spielraum für substratbedingte Abweichungen lassen.

Die Absorberschicht auf beiden Substraten ist Chrom: Standardchrom liefert die Opazität und Kantenschärfe, die für einen sauberen Mustertransfer in den meisten Anwendungen erforderlich sind, während Antireflex-Chrom – mit einer oberflächlichen Oxidschicht – Rückreflexionen an der Maskenoberfläche unterdrückt, den Bildkontrast in der Resistebene verbessert und stehende Wellen in reflexionsempfindlichen Prozessen reduziert. Die Wahl von Substrat und Beschichtung erfolgt in Abstimmung mit dem Kunden, je nach Konfiguration des Belichtungsgeräts und den Anforderungen des Resistprozesses. Oberflächensauberkeit und Beschichtungsgleichmässigkeit werden vor jeder Maskenfreigabe kontrolliert, damit die Photomaske frei von Fehlern beim Belichtungsgerät ankommt, die die lithographische Ausbeute beeinträchtigen könnten.

Industrielle Anwendungen
Photomasken auf Glas sind das Master-Strukturierungswerkzeug in jeder Disziplin, in der die präzise Definition mikrometrischer Strukturen die Funktion des Bauteils und die Fertigungsausbeute bestimmt. In der MEMS-Fertigung definiert die Photomaske die strukturellen Geometrien – Membranen, Biegebalken, Kavitäten und Elektrodenmuster –, die die mechanischen und elektrischen Eigenschaften von Sensoren, Aktoren und mikroelektromechanischen Bauteilen bestimmen, die durch photolithographisches Ätzen und Beschichten hergestellt werden. In der Mikrofluidik strukturiert sie die Kanalnetzwerke, Ventilgeometrien und Reaktionskammer-Layouts von Lab-on-Chip-Geräten und Diagnostikplattformen, wobei die dimensionale Exaktheit der Maske direkt das Strömungsverhalten, die Mischeffizienz und die Testleistung bestimmt.

In der Halbleiterfertigung definiert die Photomaske Leiterbahnmuster, Gate-Geometrien und Verbindungsebenen über aufeinanderfolgende Lithographieschritte; Mustertreue und Überlagerungsgenauigkeit jeder Maske tragen direkt zur Ausbeute und zu den elektrischen Eigenschaften bei. In der Biomedizintechnik unterstützt sie die Fertigung von Biosensoren, implantierbaren Mikroelektrodenarrays und mikrostrukturierten Zellkultursubstraten, wobei Strukturauflösung und Oberflächensauberkeit sowohl die Funktionalität als auch die Biokompatibilität des Geräts bestimmen. In optischen Systemen dient sie als Präzisionsreferenznormal und Strukturierungswerkzeug für die Fertigung diffraktiver optischer Elemente, Blenden, Reticles und strukturierter Beleuchtungskomponenten, wobei Kantenschärfe und optischer Kontrast des Musters die Qualität der codierten optischen Funktion bestimmen.

Services nach Mass
Jede bei Selba gefertigte Photomaske auf Glas durchläuft einen strukturierten Qualitätskontrollprozess, der mit einer Dateiprüfung vor Produktionsstart durch unser F&E-Team beginnt: Strukturgeometrie, kritische Masse und Prozesskompatibilität werden geprüft, bevor ein Substrat in die Fertigung geht – so werden Konstruktionsprobleme gelöst, bevor sie zu Fertigungsfehlern werden. Die Produktion erfolgt unter kontrollierten Umgebungsbedingungen während der gesamten Strukturierungs-, Beschichtungs- und Kontrollsequenz, wobei die Partikelkontamination in jeder Phase überwacht wird, um zu verhindern, dass ausbeutemindernde Fehler in Ihren lithographischen Prozess gelangen.

Die dimensionale Exaktheit – Mustertreue, Konstanz der Strichbreite, Kantenschärfe, Positionierung der Strukturen und Beschichtungsgleichmässigkeit – wird vor jeder Maskenfreigabe optisch kontrolliert. Die vollständige Produktionsrückverfolgbarkeit wird vom Substrateingang bis zur Endkontrolle gewährleistet, was die Qualifizierungs- und Prozesskontrollanforderungen unserer Kunden in Halbleiterfertigung, Medizintechnik, Luft- und Raumfahrt sowie Forschung unterstützt. Im Zuge der ISO-9001-Zertifizierung, die Selba bis zum ersten Quartal 2027 anstrebt, wird dieses Kontroll- und Rückverfolgbarkeitssystem innerhalb eines strukturierten Qualitätsmanagementsystems formalisiert, was die Prozessdisziplin stärkt, auf der unsere Photomaskenproduktion seit über sieben Jahrzehnten beruht.

Anwendungsfall

Lieferung hochpräziser Glas-Fotomasken für die Herstellung von Smartcard-Chips

„Herstellung von Fotomasken, die über zahlreiche Produktionszyklen hinweg eine präzise Chipgeometrie gewährleisten.“
Vollständige Fallstudie lesen

FAQ

Häufig gestellte Fragen

Was ist eine Photomaske auf Glas?
Eine Photomaske auf Glas ist ein optisches Präzisionswerkzeug, das in photolithographischen Prozessen verwendet wird, um ein definiertes Muster auf ein lichtempfindliches Substrat zu übertragen. Sie besteht aus einer flachen Glasplatte – Borosilikat oder Quarz –, beschichtet mit einer strukturierten Chromschicht, die opake und transparente Bereiche präzise abgrenzt. Bei der UV-Belichtung durchdringt das Licht die transparenten Bereiche und belichtet den darunterliegenden Photolack, während das Chrom das Licht andernorts blockiert. Der belichtete Photolack wird anschliessend entwickelt und als Maskierungsschicht für Ätz- oder Beschichtungsprozesse verwendet. Die Photomaske ist das Master-Werkzeug dieses Prozesses: Ihre dimensionale Exaktheit, Auflösung und optische Qualität bestimmen direkt die Treue und Ausbeute jedes darauf basierenden Fertigungsschritts.
Welche Vorteile bieten Photomasken auf Glas gegenüber Photomasken auf Film?
Photomasken auf Glas bieten entscheidende Leistungsvorteile gegenüber Film in Anwendungen, bei denen dimensionale Stabilität, Strukturauflösung und Musterhaltbarkeit entscheidend sind. Glassubstrate sind unempfindlich gegenüber Feuchtigkeits- und Temperaturschwankungen, die bei Film zu Ausdehnung, Schrumpfung und Verformung führen – Veränderungen, die sich direkt in Musterpositionsfehlern und Überlagerungsungenauigkeiten niederschlagen. Eine bessere Oberflächenplanheit sorgt für eine gleichbleibende Auflösung und Belichtungsdosis über das gesamte Feld. Chrom-Absorberschichten bieten schärfere Kantendefinition, höhere optische Dichte und deutlich höhere Verschleissfestigkeit als Filmemulsionen; Glasmasken vertragen wiederholte Belichtungszyklen ohne Qualitätseinbusse. Film bleibt eine sinnvolle Wahl für Prototyping und Grossformate, wenn glasähnliche Stabilität kein Kriterium ist; sobald jedoch Auflösung, Überlagerungsgenauigkeit und Reproduzierbarkeit im Vordergrund stehen, ist die Photomaske auf Glas die klare Wahl.
Welche Auflösung erreicht eine Photomaske auf Glas?
Die Auflösung einer Photomaske auf Glas hängt vom Strukturierungsprozess, dem Substrat, der Absorberschicht und den optischen Parametern des nachgeschalteten Belichtungssystems ab. Selba fertigt Photomasken auf Glas mittels hochauflösendem Laser-Photoplotting bis 50 800 dpi, was eine Strukturdefinition im Mikronbereich mit gleichbleibenden Strichbreiten, scharfen Kanten und exakter Positionierung über die gesamte Maskenfläche ermöglicht. Diese Fähigkeit deckt Anwendungen von Leiterbahnmustern und MEMS-Strukturen bis hin zu mikrofluidischen Kanälen, Encodergraduierungen und Präzisionsoptikkomponenten ab. Die praktische Auflösungsgrenze einer bestimmten Anwendung wird zudem durch Belichtungswellenlänge, numerische Apertur und den nachgeschalteten Photolackprozess bestimmt – Faktoren, die unser F&E-Team während der Dateiprüfung vor der Produktion bewertet, damit die Maskenspezifikation zu Ihrem Belichtungsprozess passt.
Welche Materialien werden für Photomasken auf Glas verwendet?
Eine Photomaske auf Glas vereint zwei Hauptmaterialien: das Substrat und die Absorberschicht. Borosilikatglas ist das Standardsubstrat für die UV-Lithographie bei i-Linie (365 nm) und g-Linie (436 nm): gute optische Transmission, kontrollierte Planheit und ein thermischer Ausdehnungskoeffizient von rund 9 ppm/°C. Quarz (Quarzglas) wird für Tief-UV-Anwendungen eingesetzt: optische Transparenz bis 193 nm, ein thermischer Ausdehnungskoeffizient von rund 0,55 ppm/°C – fünfzehnmal niedriger als bei Borosilikat – und eine bessere Stabilität der Planheit über das Belichtungsfeld. Die Absorberschicht auf beiden Substraten ist Chrom: Standardchrom eignet sich für die meisten Anwendungen; Antireflex-Chrom – mit einer oberflächlichen Oxidschicht – wird eingesetzt, wenn Rückreflexionen von der Maskenoberfläche sonst den Bildkontrast in der Resistebene beeinträchtigen würden.
Wie langlebig sind Photomasken auf Glas?
Photomasken auf Glas sind deutlich langlebiger als Filmalternativen und für wiederholte Belichtungszyklen ohne Musterverschlechterung ausgelegt. Die Chrom-Absorberschicht widersteht mechanischem Verschleiss, chemischer Einwirkung und UV-Strahlung und erhält optische Dichte und Kantenschärfe über lange Nutzungsdauern unter normalen Handhabungs- und Lagerbedingungen. Das Glassubstrat ist dimensionsstabil und chemisch inert: Planheit und Musterposition bleiben über die Zeit erhalten. Die tatsächliche Haltbarkeit hängt von der Sorgfalt bei der Handhabung ab – Glas bleibt anfällig für Oberflächenkratzer und Kantenabsplitterungen bei unsachgemässer Handhabung, Risiken, die durch geeignete Lagerprotokolle und, in Grossserienumgebungen, durch Schutzpellikel beherrscht werden. Bei korrekter Handhabung erhält eine Selba-Photomaske aus Glas ihre dimensionale und optische Leistung über die gesamte Nutzungsdauer des Prozesses, dem sie dient – sie ist ein langfristiges Präzisionsgut und kein Verbrauchsteil.
Unsere FAQ ansehen