掩模版复印工艺图形畸变分析与改进

发布时间：2022-01-21 16:05

　　批量化、低成本的掩模版复印工艺常被用于LED领域。在微米级图形的掩模版复印工艺中,受玻璃基板平面度的影响,光学衍射效应会导致图形发生畸变。为消弭复印工艺中的图形畸变,从光学衍射理论展开分析,提出通过调整光刻曝光剂量和光刻胶层厚度来提升掩模版复印工艺水平的方法。实验实现了4μm圆形图形掩模版的复印制作,结果表明该方法可以显著提升微米级图形的掩模版复印工艺水平,降低掩模版的制作成本。 

【文章来源】：半导体光电. 2020,41(05)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

掩模版复印工艺原理示意图

受玻璃研磨加工工艺水平限制，5009规格（长宽为5inch，厚度为0.09inch,1inch=2.54cm）苏打玻璃掩模版的表面平面度一般在5μm左右。在复印工艺中，掩模版之间会存在微米级间隙。对于微米级的特征图形，紫外光在穿过母掩模版时，将在图形的边缘产生衍射，导致子掩模版上光刻胶的曝光量发生变化，衍射现象会通过后续的显影、蚀刻工艺表现为子掩模版图形发生畸变，其中最为典型的畸变现象为圆形图形子掩模版的中心位置出现针孔。图2为标准测试母版5μm圆形图形阵列在正常复印工艺下制作掩模版的光学影像。1.2 图形畸变分析

根据上式，利用MATLAB仿真计算光刻胶上各点的光强，结合掩模版复印光刻机的实际设备参数，设置波长为365 nm，光刻机光功率P为10mW/cm2，则子版光刻胶上的光强分布如图3所示。根据图3的光强分布可知，光衍射效应的最大干涉峰值出现在图形中心位置，与图2中出现的针孔畸变现象吻合。根据衍射理论，光在子版光刻胶面的光强分布与图形尺寸、波长以及子母版之间的间隙有关，光刻机光源波长及光功率可以认为是相对稳定的。结合实际苏打玻璃基板平面度以及复印工艺需求，从图形尺寸以及子母版之间的间隙尺寸两个方面对衍射光强进行分析。图4为4μm圆形图形分别在2,5以及8μm间隙下的光强分布。

【参考文献】：
硕士论文
[1]AlGaN基深紫外倒装LED光提取效率的研究[D]. 王安生.南京大学 2019
[2]GaN基蓝光LED结构和光电性能的研究[D]. 管婕.江南大学 2016
[3]图形化蓝宝石衬底上LED外延的形核机理及衬底图案设计[D]. 周仕忠.华南理工大学 2015
[4]0.18μm光刻制程中显影工艺的优化[D]. 吴敏.上海交通大学 2013
[5]45纳米掩膜版缺陷的可成像性研究[D]. 张士健.上海交通大学 2008



本文编号：3600572