光刻工艺—曝光(二)

企业   2024-07-22 23:01   浙江  

在光刻工艺中的曝光是通过光刻机来完成,其中曝光剂量作为曝光工艺中重要参数之一,曝光剂量这一参数能决定部分的结果,例如直接影响光刻胶的交联程度,进而影响图形,最终影响整个的一个制程。

曝光剂量

曝光剂量的计算公式通常表示为能量除以面积,单位通常是毫焦耳每平方厘米(mJ/cm^2)。 这个公式反映了光照强度与作用时间的乘积,即曝光剂量等于照度乘以时间。

曝光剂量=照度(lx)×时间(s)

照度是指单位面积上的光亮度,通常用勒克斯(lux)作为单位,而时间则是以秒(s)为单位。

公式:照度=光通量/面积(光通量单位lm,即流明)

如何控制曝光剂量

通过曝光剂量=照度×时间可以看出,两个参数都可以单独设置,从而调整至所需的一个剂量。但在实际的操作中,大多数是通过调整一个曝光时间来调整整个的曝光剂量。因为照度一般会受到所选择的光源类型,光学系统等影响。这些都是需要经过精准的调试以及校准,所以一般情况下不去调整照度。

欠曝以及过曝所带来的影响

每一种光刻胶都是有相对应的一个标准剂量。曝光不足则指的是给予光刻胶低于标准的剂量,过曝指的是给予光刻胶超出标准的剂量。加上正胶和负胶与光的反应机理不同,所以当过曝或曝光不足时,正胶与负胶的现象是不同的。

正胶过曝

被曝光部分的光刻胶会溶解有所增加,导致开窗口的大小会变大,导致图案的线宽会和预期设计有所偏差。同时由于过多的溶解,细小的图案会丢失或线条边缘不规则的形状等,失真等等。

负胶过曝
曝光过量导致更多的光刻胶变得难溶解,导致开窗口的大小会变小,与设计的尺寸有一定偏差。过多的曝光导致光刻胶过度交联,从而在显影过程中难以完全溶解,会存在残胶的现象。

欠曝则与之相反。

小结:曝光其实还讲究的均匀性,对于CD来说合理的曝光剂量只是其一,下一步的显影也是极为重要,显影时也不能欠显以及过显。曝光和显影的好坏都会直接影响到CD。对于线宽要求高的,那么光刻曝光显影后的图形尽可能时陡直的,不理想的图形剖面就是正梯形或者是倒梯形,所做出的图形的尺寸会偏离设计尺寸。但是有特殊的情况,例如在利用正胶反转剥离工艺时,为了容易剥离,在光刻曝光时就会做出调整等等。所以一切都是需要根据所需的实际情况做出相对应的调整。

以上就是对于曝光剂量所带来的影响的简单描述,若有表述错误,不当的地方请大家及时指出,作者会第一时间予以纠正。

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