Eine Fotomaske ist eine lichtundurchlässige Platte, die in Lithographieprozessen verwendet wird. Öffnungen oder Löcher in der opaken Oberfläche sind so angeordnet, dass Licht durchscheinen kann, wodurch das Muster von der Fotomaske auf ein anderes Material, wie beispielsweise Papier, übertragen wird. Fotomasken werden häufig bei der Herstellung von Halbleitern verwendet, wo sie Bilder und Anordnungen von integrierten Schaltungen präzise auf eine Leiterplatte übertragen. Dieses Verfahren wird als Photolithographie bezeichnet.
Fotomasken spielen eine äußerst wichtige Rolle bei der Entwicklung fortschrittlicher Technologien in unserer Gesellschaft. Die moderne Technologie erfordert kleinere Komponenten, die es ermöglichen, dass Geräte wie sehr kleine Handheld-Computer und andere kleine Technologien existieren. Ohne Photomasken oder Lithographie könnten die Anordnungen der Schaltkreise und Chips innerhalb dieser Vorrichtungen nicht genau übertragen werden.
Das Design einer Fotomaske wird von Chipherstellern bestimmt, deren genaue Details in den unterschiedlichsten Sprachen und Medien beschrieben werden. Aufgrund der einzigartigen Designspezifikationen jedes Herstellers müssen Unternehmen, die Fotomasken herstellen, ein gründliches Verständnis des Designs haben. Einer der wichtigsten Teile bei der Herstellung von Fotomasken ist die Maske selbst. In den meisten Fällen ist die Maske aufgrund ihrer Präzision und geringen Fehlerquote aus hochwertigem Chrom gefertigt.
Photomasken spielen eine wesentliche Rolle bei der Herstellung von Halbleitern, die lithographische Verfahren erfordert. Moderne lithographische Werkzeuge, die mit hochaperturigen Linsen ausgestattet sind, werden verwendet, um Licht durch die Fotomaske zu übertragen. Das von diesen Geräten projizierte Licht scheint durch das Muster innerhalb der Fotomaske, die auf einen Siliziumwafer projiziert wird. Der Wafer wird mit einem Photoresist beschichtet, einem lichtempfindlichen Material. Ein negativer Photoresist wird dann verwendet, um den maskierten Teil des Materials zu entfernen; um den Prozess umzukehren, wird ein positiver Fotolack verwendet.
Jede Schicht eines Chips erfordert eine einzigartige Fotomaske. Die meisten Halbleiter haben mindestens 30 Schichten, was zu einem Bedarf an mindestens 30 einzigartigen Fotomasken für jeden Halbleiter führt. Fotomasken sind jedoch weit mehr als nur eine Möglichkeit, ein Muster auf einen Chip zu zeichnen. Dies liegt daran, dass die Schaltungsanordnungen sehr genau sind und ihre Muster möglichst genau übertragen werden müssen. Die Lithographie ermöglicht eine extrem genaue Designübertragung.
Fotomasken helfen bei der Miniaturisierung von Computerchips. Dies liegt daran, dass kleinere Chips hochpräzise Bilder ihrer allgemeinen Anordnung erfordern, was ohne einen lithographischen Prozess nahezu unmöglich ist. Ohne die Fotomaske wären kleine Handheld-Computer fast unmöglich, da ihre kleinen Schaltkreise und Chips eine präzise Anordnung erfordern.