批量化、低成本的掩模版復(fù)印工藝常被用于LED領(lǐng)域。在微米級(jí)圖形的掩模版復(fù)印工藝中,受玻璃基板平面度的影響,光學(xué)衍射效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致圖形發(fā)生畸變。為消弭復(fù)印工藝中的圖形畸變,從光學(xué)衍射理論展開分析,提出通過(guò)調(diào)整光刻曝光劑量和光刻膠層厚度來(lái)提升掩模版復(fù)印工藝水平的方法。實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了4μm圓形圖形掩模版的復(fù)印制作,結(jié)果表明該方法可以顯著提升微米級(jí)圖形的掩模版復(fù)印工藝水平,降低掩模版的制作成本。 

【文章來(lái)源】：半導(dǎo)體光電. 2020,41(05)北大核心

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【部分圖文】：

掩模版復(fù)印工藝原理示意圖

受玻璃研磨加工工藝水平限制，5009規(guī)格（長(zhǎng)寬為5inch，厚度為0.09inch,1inch=2.54cm）蘇打玻璃掩模版的表面平面度一般在5μm左右。在復(fù)印工藝中，掩模版之間會(huì)存在微米級(jí)間隙。對(duì)于微米級(jí)的特征圖形，紫外光在穿過(guò)母掩模版時(shí)，將在圖形的邊緣產(chǎn)生衍射，導(dǎo)致子掩模版上光刻膠的曝光量發(fā)生變化，衍射現(xiàn)象會(huì)通過(guò)后續(xù)的顯影、蝕刻工藝表現(xiàn)為子掩模版圖形發(fā)生畸變，其中最為典型的畸變現(xiàn)象為圓形圖形子掩模版的中心位置出現(xiàn)針孔。圖2為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試母版5μm圓形圖形陣列在正常復(fù)印工藝下制作掩模版的光學(xué)影像。1.2 圖形畸變分析

根據(jù)上式，利用MATLAB仿真計(jì)算光刻膠上各點(diǎn)的光強(qiáng)，結(jié)合掩模版復(fù)印光刻機(jī)的實(shí)際設(shè)備參數(shù)，設(shè)置波長(zhǎng)為365 nm，光刻機(jī)光功率P為10mW/cm2，則子版光刻膠上的光強(qiáng)分布如圖3所示。根據(jù)圖3的光強(qiáng)分布可知，光衍射效應(yīng)的最大干涉峰值出現(xiàn)在圖形中心位置，與圖2中出現(xiàn)的針孔畸變現(xiàn)象吻合。根據(jù)衍射理論，光在子版光刻膠面的光強(qiáng)分布與圖形尺寸、波長(zhǎng)以及子母版之間的間隙有關(guān)，光刻機(jī)光源波長(zhǎng)及光功率可以認(rèn)為是相對(duì)穩(wěn)定的。結(jié)合實(shí)際蘇打玻璃基板平面度以及復(fù)印工藝需求，從圖形尺寸以及子母版之間的間隙尺寸兩個(gè)方面對(duì)衍射光強(qiáng)進(jìn)行分析。圖4為4μm圓形圖形分別在2,5以及8μm間隙下的光強(qiáng)分布。

【參考文獻(xiàn)】：
碩士論文
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本文編號(hào)：3600572