掩膜产品

掩膜（MASK）是指单片机掩膜是指程序数据已经做成光刻版，在单片机生产的过程中把程序做进去。掩膜产品是掩膜工艺的成果。

优缺点优点程序可靠、成本低。

缺点批量要求大，每次修改程序就需要重新做光刻板，不同程序不能同时生产，供货周期长。

单片机掩膜在半导体制造中，许多芯片工艺步骤采用光刻技术，用于这些步骤的图形“底片”称为掩膜（也称作“掩模”），其作用是：在硅片上选定的区域中对一个不透明的图形模板遮盖，继而下面的腐蚀或扩散将只影响选定的区域以外的区域。

图像掩膜用选定的图像、图形或物体，对处理的图像（全部或局部）进行遮挡，来控制图像处理的区域或处理过程。用于覆盖的特定图像或物体称为掩模或模板。光学图像处理中,掩模可以是胶片、滤光片等。数字图像处理中,掩模为二维矩阵数组,有时也用多值图像。

数字图像处理中，图像掩模主要用于：

①提取感兴趣区,用预先制作的感兴趣区掩模与待处理图像相乘,得到感兴趣区图像,感兴趣区内图像值保持不变,而区外图像值都为0。

②屏蔽作用,用掩模对图像上某些区域作屏蔽,使其不参加处理或不参加处理参数的计算,或仅对屏蔽区作处理或统计。

③结构特征提取,用相似性变量或图像匹配方法检测和提取图像中与掩模相似的结构特征。

④特殊形状图像的制作。

掩膜是一种图像滤镜的模板，实用掩膜经常处理的是遥感图像。当提取道路或者河流，或者房屋时，通过一个n*n的矩阵来对图像进行像素过滤，然后将我们需要的地物或者标志突出显示出来。这个矩阵就是一种掩膜。1

光掩膜光掩膜除了应用于芯片制造外，还广泛的应用与像LCD，PCB等方面。常见的光掩膜的种类有四种，铬版(chrome)、干版，凸版、液体凸版。主要分两个组成部分，基板和不透光材料。基板通常是高纯度，低反射率，低热膨胀系数的石英玻璃。铬版的不透光层是通过溅射的方法镀在玻璃下方厚约0.1um的铬层。铬的硬度比玻璃略小，虽不易受损但有可能被玻璃所伤害。应用于芯片制造的光掩膜为高敏感度的铬版。干版涂附的乳胶，硬度小且易吸附灰尘，不过干版还有包膜和超微颗粒干版，其中后者可以应用于芯片制造。(顺便提一下，通常讲的菲林即film，底片或胶片的意思，感光为微小晶体颗粒)。

在刻画时，采用步进机刻画(stepper)，其中有电子束和激光之分，激光束直接在涂有铬层的4-9“ 玻璃板上刻画，边缘起点5mm，与电子束相比，其弧形更逼真，线宽与间距更小。光掩膜有掩膜原版(reticle mask，也有称为中间掩膜，reticle作为单位译为光栅)，用步进机重复将比例缩小到master maks上，应用到实际曝光中的为工作掩膜(working mask)，工作掩膜由master mask复制过来。2

工艺要求对于数据处理主要来自于工艺上的要求，在图形处理上有：

1，直接对应 光掩膜直接对应到版图的一层，如金属层。

2，逻辑运算 光刻图形可能由1层或多层版图层逻辑运算而来。比如定义pplus与nplus互补，如果只有pplus，nplus将由pplus进行逻辑非的运算得来。在实际处理中以反转的形式实现。不过值得注意的是，在进行某些逻辑运算时，图层的顺序十分重要。与反转运算结合进，运算的先后顺序也很重要。

3，图形涨缩 即进行size操作，比如gate处的注入层，从gate size放大而来。

完整的光掩膜图形中，除了对应电路的图形外，还包括一些辅助图形或测试图形，常见的有：游标，光刻对准图形，曝光量控制图形，测试键图形，光学对准目标图形，划片槽图形，和其他名称，版别等LOGO。

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所