2020-02-28小刘科研笔记之以2 um线宽为例,浅析紫外光刻之多种曝光模式

本篇笔记来源于日常实验工作中的某一个案例。

一、实验设备介绍

SUSS紫外光刻机是设计用于实验室研发,小批量生产的高分辨率光刻系统。SUSS紫外光刻机具有以下几个特点:

1、样品尺寸选择性多:2英寸,3英寸,4英寸,6英寸和不规则小片恒定光强

2、曝光模式多样:真空曝光(vac),硬接触(hard),软接触(soft),近邻(prox)

3、最小线宽:0.8 μm(真空模式)

4、对准精度:0.5 μm

5、X-和Y-向位移精度在0.1 μm以下

6、均匀性:6英寸范围内保证2%的均匀性

7、高精度的间距设置


华慧高芯网▲suss紫外光刻机设备外型(来自华慧高芯公众号)  

二、UV光刻的四种曝光模式

主要对比介绍SUSS紫外光刻机的四种曝光模式,以2 um线宽四种曝光作业的效果为例。

1. 真空接触(vac):在掩膜版和基片中间抽气,形成微真空环境,使二者更加好的贴合。

侧壁陡直度97o-99o、实测线宽2.4-2.8 um  

2. 硬接触(hard):是将基片通过一个气压(氮气),往上顶,进而与掩膜接触;

侧壁陡直度93o-96o、实测线宽2.4-2.7 um

3. 软接触(soft):就是把基片通过托盘吸附住(类似于匀胶机的基片放置方式),掩膜盖在基片上面;

侧壁陡直度93o-96o、实测线宽2.5-2.7 um

4. 接近式曝光(prox):掩膜板与光刻胶基底层保留一个微小的缝隙(gap),gap大约为0~200 μm。

侧壁陡直度92o-93o、实测线宽2.2-2.3 um

三、小结

前三种统称为接触式曝光,曝光精度一般排序:软<硬<真空接触,接触的越紧密,分辨率越高,当然接触的越紧密,掩膜版和衬底材料的损伤就越大,适合科学研究及小批量试验方面应用。

接近式曝光对比接触式曝光,精度相对差,曝光小线宽精度差距尤其明显。然而,接近式曝光可以有效避免与光刻胶直接接触而引起的掩膜板损伤,使掩膜版和光刻胶基底能耐久使用,掩模版寿命长(可提高10倍以上),图形缺陷少,在现代光刻工艺中应用最为广泛,适应用于宽线条量产,大批量生产

END(若有价值,还望您辛苦,点赞支持一下,谢谢)

不积珪步,无以至千里;不积细流,无以成江海。做好每一份工作,都需要坚持不懈的学习。

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