紫外深度光刻的計(jì)算機(jī)模擬及誤差修正.pdf

1、深度光刻是LIGA工藝的核心技術(shù)之一，是獲得高精度大高寬比微結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵工藝。隨著LIGA技術(shù)在微電子機(jī)械系統(tǒng)加工工藝中的廣泛應(yīng)用，尤其是在生物科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，深度光刻技術(shù)也越來(lái)越成為研究應(yīng)用的熱點(diǎn)。然而對(duì)于深度光刻的研究，系統(tǒng)的理論模擬分析并不多。本文對(duì)接近式深度光刻進(jìn)行了深入模擬研究。論文的主要工作可以分為以下幾個(gè)部分： 1．深度光刻模擬模型本文建立了一個(gè)可以用于計(jì)算機(jī)模擬的接近式光刻模型，與傳統(tǒng)的模擬模型相比較，該模

2、型有四點(diǎn)不同：(1)照明不是作為平面波近似來(lái)處理，而是采用了相干和非相干結(jié)合的方式模擬光源發(fā)出的光；(2)在該模型中，光刻膠被分成很多層，在計(jì)算每一層的曝光劑量時(shí)，該層光刻膠上面的所有光刻膠被計(jì)入到光刻模型中。這樣就可以計(jì)算整個(gè)光刻膠內(nèi)的光強(qiáng)分布；(3)該模型中不僅考慮了光刻膠厚度方向光強(qiáng)的指數(shù)衰減并且考慮了光束在光刻膠中的衍射傳播； (4)相比于傳統(tǒng)的部分相干理論模擬具有速度快的優(yōu)點(diǎn)。 2．紫外深度光刻模擬模擬分析了由于紫外光

3、的衍射效應(yīng)、曝光劑量、光源波長(zhǎng)以及蠅眼透鏡分布造成的光刻結(jié)果影響。由于衍射效應(yīng)的影響對(duì)深度光刻特定層面的矯正將成為必要；為了得到側(cè)壁比較陡直的微結(jié)構(gòu)，實(shí)驗(yàn)前根據(jù)模擬曲線選擇恰當(dāng)?shù)钠毓庥?jì)量將是關(guān)鍵；同時(shí)在光刻厚度較大時(shí)應(yīng)選擇吸收系數(shù)較小的紫外光源；光刻機(jī)光源系統(tǒng)中的蠅眼透鏡分布也是影響光刻深度以及側(cè)壁陡直度的重要因素。 3．深度光刻特定層面校正對(duì)深度紫外光刻中由于衍射效應(yīng)造成的光刻膠層面的光刻圖形畸變進(jìn)行了深入的研究，并建立了基于