光刻膠中光敏材料吸收光能或其他輻射能的感光作用。曝光是光刻工藝中最重要的工序之一,早期曝光是專指光學(xué)曝光的意思,隨著光刻技術(shù)的發(fā)展,曝光光源的波長越來越短,甚至采用電子束和離子束等高能量輻照使光刻膠變性達到納米尺度圖形制造的目的,雖然這些高能粒子源或者輻射源不是光源,由于是原來光學(xué)光刻技術(shù)的延伸,所以現(xiàn)在仍然延用“光源”、“曝光”、“曝光量”和“光刻”等技術(shù)術(shù)語。
以接觸式曝光為例。曝光光源為汞燈或LED,發(fā)出紫外光,經(jīng)過光路調(diào)節(jié)整形,形成一定面積的近似平行光,照射在掩模版上。紫外光透過掩模版上透光的部分,照射到光刻膠薄膜上,該處的光刻膠發(fā)生光敏反應(yīng)。
曝光中最關(guān)鍵的參數(shù)是曝光劑量,曝光劑量=曝光光強*時間。
汞燈光源用于光刻時,經(jīng)常使用的g、h、i線,其它波長被過濾掉,因此在計算曝光光強時,應(yīng)將測得的單波長的光強乘以2.5~3倍。而LED光源為單色光,目前常見的為365nm的i線光源,其單色性對光刻膠的形貌和工藝控制有非常大的好處。
在計算曝光時間時,應(yīng)充分了解設(shè)備屬性,以免出錯。例如,光刻膠需求100mJ/cm2的曝光劑量,而測得汞燈光源在365nm的光強為10mW/cm2,此時需要的曝光時間為(100mj/cm2六10mW/cm2)+2.5=4s.
接觸式曝光有不同的曝光方式,用于不同的應(yīng)用場合:





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