半導體工藝技術中製作光刻工藝用的光複印掩蔽模版的技術，亦稱製版技術。
掩模製作 半導體積體電路製作過程通常需要經過多次光刻工藝，在半導體晶體表面的介質層上開鑿各種摻雜窗口、電極接觸孔或在導電層上刻蝕金屬互連圖形（見光刻技術）。光刻工藝需要一整套（幾塊多至十幾塊）相互間能精確套準的、具有特定幾何圖形的光複印掩蔽模版，簡稱光掩模版。光掩模版是光刻工藝中複印光致抗蝕掩蔽層的“印相底底片”。隨著大規模集成電路工藝技術的迅速發展，對光掩模版的質量，包括各種掩模精度、缺陷密度和掩模版的耐用性能等都提出瞭極高的要求。以64千位MOS存儲器光掩模版為例，每個芯片單元有效面積0.22～0.28厘米2內含約15萬個元件、器件；最細的線寬約2～3微米；套刻精度約±0.5～±1微米；掩模版的分步重復精度、定位精度等都必須控制在±0.1～±0.25微米范圍以內。此外，光掩模版的隨機缺陷密度對芯片成品率的影響，將滿足博塞-愛因斯坦分佈，即芯片成品率隨著單元有效面積的增大或隨機缺陷密度的增大而按負指數關系急劇下降。據推算，若要達到95％以上的成品率，掩模版的缺陷密度必須控制在每平方厘米0.175 個以下。如果缺陷密度增大到每平方厘米1.25個，則成品率因缺陷的直接影響會下降到65％以下。因此，光掩模版質量的優劣直接影響光刻工藝的質量，從而影響半導體器件或集成電路的電學性能、可靠性和芯片成品率。光掩模制作技術大體上可分為傳統的刻圖縮微制版技術系統、計算機輔助設計、光學圖形發生器自動制版技術系統和以電子束掃描成像為代表的各種短波長射線成像曝光技術系統。
①刻圖縮微制版技術：最初是從印刷工業中的印刷制版技術移植到微電子工藝技術中來的。制作一套光掩模版需要經過復雜的過程。首先需要根據半導體器件或集成電路電學參數的要求、工藝條件和精度的要求確定適當的放大倍率來繪制掩模原圖。然後利用縮微照相技術或圖形發生系統制作掩模原版，亦稱中間掩模版。為瞭能在同一個矽片上同時制作多個電路芯片而且又便於切割成單個芯片，中間掩模版的圖形還要用具有分步重復功能的精密縮小照相機進一步縮小到實際芯片尺寸。同時，讓同一圖形在縱橫兩個方向按一定的間距重復曝光，制成含有芯片圖形陣列的母掩模版。最後復印出供給生產上光刻工藝使用的工作掩模版。
②計算機輔助設計光學圖形發生器制版技術系統：隨著半導體器件、集成電路、大規模集成電路制作技術的發展，芯片集成度越來越高，電路圖形越來越復雜，加工尺寸越來越精細，遂研制成功計算機輔助制版系統和由它控制的自動制圖機、光學圖形發生器等高精度自動制版設備，以及激光圖形發生器、電子束圖形發生器等新的制版設備，形成瞭半導體工藝技術中所特有的高精度光掩模制作技術體系。尤其是電子束圖形發生器，具有很高的分辨率和高速掃描成像系統，不但可用於制作中間掩模版，而且還能取代分步重復設備直接制作出含有芯片陣列圖形的母掩模版或工作掩模版。然後，再利用各種光刻設備把光掩模圖形轉移到矽片表面的光致抗蝕層上。這種技術在大規模和超大規模集成電路制作工藝中起著越來越重要的作用。到80年代初，采用這些技術已制作出最細加工線寬為1.3～2.5微米的256千位動態隨機存儲器芯片，這已接近光掩模加工技術和光掩模圖形轉移技術的極限。
③短波長射線成像曝光技術系統：為保證大規模集成電路的芯片成品率，並進一步提高集成度（如最小加工尺寸達亞微米級的百萬位存儲器芯片），已采用電子束、離子束或 X射線等直接在矽片上掃描成像的加工新技術，取代傳統的光掩模圖形轉移技術（見圖）。
掩模材料制備 早期光掩模版材料使用印刷術中的濕版，後來又沿用普通照相術中的鹵化銀乳劑幹版（亦稱史羅甸幹版）。後漸采用具有極高分辨率的超微粒乳膠幹版和具有良好耐磨性能的硬質鉻版，以及能掩蔽紫外光而在可見光下呈半透明特性的“彩色版”等掩模材料。這些掩模材料的襯底基片，都采用精選的高平整度制版玻璃。對於玻璃的缺陷密度、紫外光透過率和溫度膨脹系數等都有一定的要求。半導體工藝技術中所需的掩模材料如表。
半導體工藝技術中所需的掩模材料
掩模版圖設計 根據半導體器件和集成電路電學功能和制造工藝的要求，按照集成電路版圖設計規則在方格坐標紙上把電路圖形化，設計並繪制出原始的佈局佈線總圖。但是，隨著集成度與電路復雜程度的不斷提高，靠人工設計版圖已十分困難，必須借助計算機輔助設計進行版圖設計和自動佈局佈線。
中間掩模版制作 精縮分步重復照相或縮小分步重復投影光刻。首先根據設計原始總圖（視制版精度要求，通常總圖要比實際芯片尺寸約大100～1000倍），利用刻圖機按照光刻不同層次將所需的圖形分別刻在若幹張可剝離的聚酯紅膜片上，並揭去不需要的部分，即制成一套掩模原圖。然後，通過大型初縮機照相縮小成中間掩模版。通常，這種中間掩模版比實際芯片尺寸大10倍。隨著集成度的提高，人工制圖和刻圖已不能滿足要求，因而轉向計算機輔助制版技術。利用計算機輔助制版的軟件系統能實現計算機控制自動制版。由坐標數字化儀根據設計圖紙讀取坐標數據，也可以根據設計草圖所提供的數據，按照制版語言的規則書寫源程序。再經過制版軟件處理，編譯成自動制圖機、各種圖形發生器系統和顯示器等所能接受的數據格式，並制成數據帶。甚至還可完全依靠計算機，采用標準單元版圖數據庫與人機交互圖形編輯軟件，通過光筆顯示器進行佈局佈線，形成版圖數據帶；再由這些數據帶控制自動繪圖機、自動刻圖機和各種圖形發生系統，實現自動制版或自動掃描成像。
工作掩模版制作 工作掩模版是實際用於光刻工藝的光掩模版。通常是由中間掩模版經過精縮機進一步縮小到芯片實際尺寸的圖形。同時，進行分步重復制成含有芯片圖形陣列的母掩模版；再經過一次或多次掩模復印工序，最終制成用於生產的工作掩模版。有時，為瞭避免復印工序引進缺陷和使尺寸精度發生變化，而直接將母掩模版作為工作掩模版使用。此外，還采用一種精縮機圖形合成技術，利用拼接圖形詞匯庫的各種圖形詞匯直接按設計圖紙的要求，由精縮機進行圖形拼接，合成制作各種厘米級長度、微米級精度的大面積微細結構掩模版。也可以把整個版圖分割成若幹區域，先制作區域掩模原版模塊，再以精縮機拼接合成的方式，制作各種超過精縮機有效像場的大面積、高精度掩模版。隨著超大規模集成電路技術的發展，電路幾何圖形結構的加工尺寸接近微米或亞微米級，以往的光學光刻技術已難以適應，需要采用電子束曝光、X射線曝光等短波長曝光復印技術來提高加工精度。而這些短波長曝光專用掩模的制作，需要更復雜的復制工藝技術。
掩模檢測 光掩模版的質量是影響集成電路功能和芯片成品率的重要因素之一。為保證光掩模版的質量，必須進行嚴格的控制:①掩模缺陷密度的控制，包括各種隨機圖形缺陷和掩模清潔度的控制；②掩模版精度的控制，包括掩模對準定位精度、機械重復精度、圖形幾何尺寸精度、圖形坐標位置精度和套合精度等的控制；③圖形質量的控制，包括幾何圖形完整性、圖形邊緣清晰度、反差、光密度、均勻性的控制。在掩模版制作過程中，每道工序都需要采用人工或自動掩模檢測系統進行嚴格檢查、測量、修改和修補，以保證掩模版的質量。
參考書目
洪先龍等編著：《大規模集成電路計算機輔助制版軟件系統》，國防工業出版社，北京，1981。
喬冠儒編：《半導體工藝化學原理》，江蘇科學技術出版社，南京，1979。
廈門大學物理系半導體物理教研室編：《半導體器件工藝原理》，人民教育出版社，北京，1977。