MEMS光刻工艺（三）-曝光

为了实现掩模上的结构图案精确转移到光敏层,所需的曝光参数主要取决于辐射光源的波长和实现光刻胶所需性质变化的剂量。不同的光刻胶对不同波长的光表现出不同的敏感性。

用于良好图案转移的每个光刻胶体积单位所需的剂量在某种程度上是恒定的；然而,曝光过程的物理特性可能会影响实际接收的剂量。

例如,光刻胶下方的高反射层可能会导致材料接收到的剂量高于下方层吸收的情况,因为光刻胶不仅被入射辐射曝光,还被反射辐射曝光。剂量也会随光刻胶厚度变化。

在厚的光刻胶膜和高反射基板上,也存在更高阶的效应,比如干涉模式,这可能会影响图案转移质量和侧壁特性。

在图案的边缘，光会发生散射和衍射，因此如果图像曝光过度，光刻胶在不应该曝光的边缘接收到的剂量可能会变得很大。如果我们使用正性光刻胶，这将导致光刻胶图像沿边缘被侵蚀，从而导致特征尺寸减小以及锐度或角的损失（如下图所示）。

正光刻胶曝光过度和曝光不足

如果我们使用负性光刻胶,光刻胶图像会膨胀,导致特征尺寸大于期望值,同样会伴随着边角锐度的损失。如果图像严重曝光不足,图案可能根本无法转移；在较轻微的情况下,结果会与过度曝光相似,但由于光刻胶极性不同,结果会是相反的。

如果被曝光的表面不是平坦的,在不同的地形变化中,掩模在晶片上形成的高分辨率图像可能由于失焦而变形。当存在高纵横比特征时,这是MEMS光刻的限制因素之一。高纵横比特征在获得均匀的光刻胶厚度涂层方面也会出现问题,这进一步降低了图案转移质量,并使相关工艺复杂化。

联系我们