声表面波器件工艺原理-3光刻工艺原理
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
三,声表器件光刻工艺原理:
目录:
(一)光刻胶:1,正性光刻胶2,负性光刻胶3,光刻胶的性质
(二)光刻工艺原理(湿法):
1,匀胶:1)匀胶方法2)粘附性3)光刻胶的厚度4)膜厚均匀性5)对胶面要求6)注意事项
2,前烘:1)前烘目的2)对前烘温度和时间的选择3)前烘方法
3,暴光:1)暴光目的2)暴光技术简介3)暴光条件选择4)暴光不良原因
4,显影:1)显影目的2)显影方法3)影响显影质量的因素4)常见问题5)其它
5,坚膜:1)坚膜目的2)坚膜方法3)问题讨论
6,腐蚀:1)腐蚀目的2)腐蚀因子3)腐蚀方法4)影响因素5)注意事项
7,去胶:1)去胶目的2)去胶方法3)注意事项
8,问题分析:1)光刻分辨率2)控制光刻线宽的方法3)浮胶4)毛刺及钻蚀5)小岛6)针孔
9,小结(光刻各工序需控制的工艺参数)
(三)光刻工艺原理(干法)简介:
1,干法腐蚀原理:1)等离子体腐蚀2)离子腐蚀3)反应离子腐蚀
2,干法工艺:1)干法显影2)铝的干法刻蚀3)干法去胶
(四)金属剥离工艺简介:1)剥离工艺特点2)剥离技术3)有关问题
(五)微细光刻技术简介:1)抗蚀剂2)暴光技术3)刻蚀技术4)问题及原因
序:
光刻是SAW器件制造的关键工艺,是一种复印图象同化学腐蚀相结合的综合技术。
它先采用照相复印的方法,将光刻版上的图形精确的复印在涂有感光胶的金属膜层上,然后利用光刻胶的保护作用,对金属层进行选择性化学腐蚀,从而在金属层上得到与光刻版相应的图形,并要求图形线条陡直、无钻蚀、无断条和连指等。
影响光刻质量的因素很多,除暴光技术外,还有掩膜版、金属膜、光刻胶等的质量以及操作技术和环境条件等。
实践表明,光刻质量对器件性能有很大影响,是生产中影响成品率的关键因素。
(一) 光刻胶:按光化学反应的不同,光刻胶大体可分为正性光刻胶和负性光刻胶两类。
1,正性光刻胶:
它的特点是原来的胶膜不能被某些溶剂溶解,当受适当波长光照射后发生光分解反应,切断树脂聚合体主链和从链之间的联系,使其变为可溶性物质。
因此当用正胶光刻时,可在基片表面得到与光刻版遮光图案完全相同的光刻胶图形,方向相差180度。
正性胶分辨率较高,对一些常用金属表面有较好粘附性;但与负胶相比,其稳定性和抗蚀能力较差。
目前常用的正性胶为DQN和PMMA。
1)DQN:DQN是一种近紫外NUV(365、435nm)光刻胶,主要由感光剂DQ、基体
材料N和溶剂组成。
通常使用的基体材料是酸催化酚醛树脂,具有良好的成膜性和耐磨性,能溶于碱溶液和许多普通溶剂;感光剂DQ(邻叠氮醌化合物)如同基体材料N在碱溶液中溶解的抑制剂,当在基体N中加入20-50%的DQ,混合物(光刻胶)将变为不可溶;溶剂是用来溶解感光剂和基体材料、同时又易挥发的液体,由于溶剂的用量决定光刻胶的黏度(黏度也与温度有关),从而影响光刻胶的涂敷厚度,而厚度又与光聚合反应所需暴光量有关,与胶膜的分辨率有关,所以对溶剂用量的控制也十分重要。
DQN感光机理是,经近紫外光照射,感光剂发生分解,并重新组合为乙烯酮,乙烯酮和空气中的水气反应,产生酸性基,酸性基可与碱性溶液发生中和反应,使不溶性光刻胶可溶
于碱溶液,而未经暴光的光刻胶仍为不可溶。
我们常用的美国AE-1350系列,北化的202、205、212,上试一厂的702,703等都属该类光刻胶。
2)PMMA:主要成分是甲基丙烯酸脂及其衍生物。
其感光机理是,PMMA在深紫外光(DUV)照射下,聚合体发生断链降解,分子量迅速降低,变为可被碱溶液溶解的物质,有资料介绍,暴光后的光刻胶在显影时的溶解度几乎十倍于没暴光的光刻胶。
PMMA对波长220nm的光最敏感,而对波长大于240nm的光完全不敏感,通过添加光敏剂,如t-丁基苯酸,可使其紫外光谱吸收率增加。
PMMA常用于深紫外暴光,电子束光刻、离子束光刻、X射线光刻。
2,负性光刻胶:
它的特点是原来的胶膜可被某些溶剂溶解,当受适当波长照射后,发生光聚合或交联反应,使其键结成高分子聚合物,变为不可溶物质。
因此当用负胶光刻时,可在基片表面得到与光刻版遮光图案完全相反的光刻胶图形,方向也相差180度。
负性光刻胶一般由感光剂(光致抗蚀剂)、溶剂和增感剂组成。
感光剂是对光敏感的高分子化合物,受光照射后,能吸收一定波长的光能量,发生交联、聚合等光化学反应,使光刻胶改变性质。
增感剂在光化学反应时起催化或引发作用,当用适当光源照射时,增感剂分子能在比感光剂响应波长更长一些的光谱范围吸收能量,并与感光剂分子进行能量转移,从而加快感光剂光聚合速度,提高感光度;但是在光刻胶中,感光剂也不宜过多,因为当感光度已达饱和,多余的感光剂会使胶质变脆,减弱胶的抗蚀能力。
溶剂是用来溶解感光剂和增感剂、同时又易挥发的液体,其用量与暴光量及胶膜的分辨率密切相关。
负性胶有较强的抗蚀能力和稳定性,但因暴光形成的高分子聚合物会吸收显影液引起胶膜溶胀及在聚合过程中所发生的氧化反应的影响,使其分辨率较低。
下面介绍几种常用的负性胶。
1)聚肉桂酸脂类:属该类树脂的有聚乙烯醇肉桂酸脂、肉桂酸纤维素等,是线性高分
子聚合物,纤维状固体,能溶于甲苯、氯苯(芳香族溶剂)、丙酮、丁酮(脂肪族溶剂)、环已酮、环乙烷(脂环族溶剂)等溶剂。
在紫外线照射下,其分子侧链上的肉桂酸基中的一个双键被打开,与相邻的肉桂酸基相互结合形成交联键,这就是光化学聚合反应,它使线状结构的分子变成三维架桥式的网状结构,成为不溶于有机溶剂也不受酸影响的物质(由于其交联键在强酸强碱作用下易断开,所以该类光刻胶不能经受强酸碱腐蚀)。
聚肉桂酸脂类感光树脂的光谱吸收范围在230-340nm,添加增感剂可使其感光波长达到450nm,具有实用价值;常用的增感剂主要是硝基有机化合物,如5-硝基苊等,常用的溶剂是环已酮。
聚肉桂酸脂类光刻胶是研究使用最早的光刻胶品种,如北化的103胶,上海化学试剂厂的‘上试1号’,美国柯达光致抗试蚀剂(KPR),日本东京应化光致抗试蚀剂(TPR)等,都是以聚乙烯醇肉桂酸脂为基础的光刻胶。
2)聚脂类:聚脂类感光树脂系二元醇和二元酸的缩聚产物,在这类树脂分子侧链上带
着含有共轭双键的感光性官能团,因此具有较强的感光性;在其分子主链上含有极性基团,因而对二氧化硅、铝有较好粘附性。
聚脂类感光树脂的增感作用和光化学反应机理与聚肉桂酸脂相似,其溶剂为氯仿、酮类,增感剂为硝基有机化合物。
3)环化橡胶类(聚烃类-双叠氮系):它主要有天然或人造橡胶制成,主要成分是顺式聚
乙戊二烯。
把这种橡胶溶于适当的溶剂(如二甲苯),并加入环化结构催化剂(如氟化硼),加一定温度环化后,链状结构的顺式聚乙戊二烯就变成了环状结构,其耐磨性、粘附性和抗蚀性都得到显著提高。
在光照下,环化的橡胶分子通过交联剂(双叠氮化合物,起光化学反应交连作用)交联形成网状分子结构,成为不溶性聚合物。
由于在光照时,同时发生的氧化反应是聚合交连的竞争反应,所以该胶具有一定的厌氧性。
双叠氮化合物感光范围260-400nm,对常用光源是合适的,添加适宜的增感剂(二苯甲酮),可出现新的吸收峰,使感光度提高。
该类光刻胶和金属衬底粘附能力强,耐腐蚀性强,因而得到广泛应用;美国
柯达(KMER),日本应化(OMR),北化302胶都属该类型。
3,光刻胶的性质:
光刻胶性能好坏对光刻质量影响很大,常用感光度、分辨率、抗蚀性、粘附能力和针孔密度等指标来衡量光刻胶的优劣。
1)感光度:是用来表征光刻胶对光敏感度的性能指标。
感光度不同,表示它对光的敏
感程度不同,即光化学反应所需暴光量不同。
感光度(S)可用暴光时使光刻胶发生光化学反应所需的最小暴光量(E)的倒数表示:
S = k / E (式中为常数,的单位:勒克斯•秒)
暴光量(E)等于光强(I)与暴光时间(t)的乘积,故E又可表示为:
E =k /(I•t)
由于光刻胶对不同波长的光源敏感程度不同,因此感光度与光刻胶的光谱响应、及所用光源的光谱成分有关。
为改善光刻胶的感光性,增大其感光范围,往往需要加入适当适量的增感剂。
在光刻过程中,当确定了光刻胶后,必须选用合适的光源,才能有满意的效果。
影响感光度的因素很多,与光刻胶本身有关的因素在此不议,这里主要介绍光刻工艺条件对感光度的影响:
a)干燥(前烘)条件的影响:以KPR-2胶为例,在空气中干燥30′,比在100℃ 热板上干燥2′的感光度小许多;在100℃ 热板上干燥2′,感光度即达到最大值,时间再增加,感光度不变。
试验说明,当溶剂完全从胶中去除后,感光度即达一定值,感光度与溶剂去除程度有关。
因此要仔细控制好前烘,以达最佳感光度。
b)胶膜厚度的影响:胶厚不同,感光度不同。
以KTFR胶为例,厚度在12-23µm之间,感光度无变化,当厚度为08-06µm时,感光度显著下降。
此外,厚度对感光度的影响还与衬底有无反射、光刻胶对光的吸收等因素有关。
c)暴光的影响:在暴光过程中,光强对感光度通常无影响;但对氧敏感的光刻胶在空气中暴光时,由于氧的影响(胶的氧化会减弱胶的光聚合作用),当用较弱的光暴光时,感光度明显下降。
2)分辨率:它是表示光刻精度的标志之一。
它不仅与光刻胶本身有关,还与光刻工艺条件和操作技术等因素有关,如掩膜版的质量,光源的状况,暴光量的大小,暴光光线的平行度,光刻胶的厚度,基片粘附程度,显影液、腐蚀液的配比及显影、腐蚀的温度、时间,前烘、坚膜的温度、时间,以及光的衍射、铝膜的反射等等。
分辨率通常是以每毫米最多可容纳的线条数来表示。
若可分辨的条宽为W/2 ,而条与条的间距也为W/2 时,则分辨率为1/W (条线/毫米)。
3)留膜率:留膜率直接影响光刻质量,习惯上常用显影前后的光刻胶膜厚之比值表示留膜率。
留膜率(%)= 显影后的胶膜厚度(坚膜后)/ 显影前的胶膜厚度(前烘后)
不同类型的光刻胶,留膜率不同;负性胶一般低于85%,正性胶大于90%。
影响留膜率的因素还与光刻工艺条件选择有关,如前烘条件,暴光时间及显影条件(显影液配比、浓度、显影时间)等。
4)针孔密度:单位面积的光刻胶膜上的针孔数。
它反应了光刻胶各种外在因素(例如颗粒等)及内在组分,直接影响光刻质量。
5)黏度、固态含有率:温度、黏度和固态含有率是影响涂胶厚度的重要因素。
胶黏度越大(即越稠),在相同条件下,所得胶膜越厚;温度高、固态含有率低,胶的黏度变小。
此外,固态含有率不仅通过黏度影响胶厚,它本身对膜厚也有直接影响,固态含有率大,胶膜干燥后就厚;但固态含有率增大,影响分辨率的提高,为达到一定分辨率,要求膜厚及前烘条件必须与胶的黏度及固态含有率相适应,以达最佳效果。
6)抗蚀性:是指光刻胶耐酸、碱腐蚀及等离子腐蚀的能力。
在湿法腐蚀时,光刻胶膜只
有在针孔密度小、粘附性能好的情况下,才有好的抗蚀能力,对负性胶而言,橡胶系光刻胶性能较优,而正性胶抗湿法腐蚀能力就较差。
但在干法等离子腐蚀中,要求光刻胶与被腐蚀物之间有较高的选择比(即被腐蚀材料与胶膜减薄量之比),正性胶就较优。
目前使用的光刻胶,分辨率与抗蚀性常相矛盾;此外同种胶配比不同,两个指标也有差别;应根据需要进行选择。
7)稳定性:要求常温时光刻胶在光(主要是紫外光)屏蔽的情况下,即使加入增感剂也不发生暗反应;若进行烘烤干燥,加热到一定温度时也不发生热交联。
一般情况下,负胶稳定性比正胶好。
为提高胶的稳定性,可加入一定量的抗氧化剂或能抑制活性基团自发反应能力的稳定剂。
8)粘附能力;光刻胶膜与衬底粘附的牢固程度直接影响光刻精度(如显影时图形尺寸是否变化,腐蚀时是否浮胶和钻蚀)。
影响粘附能力的因素很多,它不仅与胶本身性质有关,而且与衬底的性质和表面状态有关(如衬底分子与胶分子相互作用的亲和力,衬底表面的亲、疏水性及清洁程度等)。
以上对光刻胶感光机理及性能作简单描述,不同感光胶性能各异,我们可以根据工艺要求予以选择。
(二) 光刻工艺原理(湿法):
光刻过程中的每一步骤对光刻质量都有直接影响,因此必须选择合适的工艺条件,严格操作,来保证刻蚀图形正确、清晰,无钻蚀、毛刺、小岛等缺陷。
光刻工艺步骤:匀胶—前烘—暴光—烘烤—显影—坚膜—去底膜-腐蚀—去胶。
1,匀胶:
它是将感光胶涂布在待光刻的基片表面。
要求涂布的胶层粘附良好,洁净,均匀,无
针孔,胶膜厚度要符合工艺要求。
1)匀胶方法:目前国内外常采用自转涂胶法(转速可在每分钟几千转到每分钟上万转 之间调整)。
它是让滴上胶后的基片先低速旋转,使胶在基片表面匀开,紧接着高速旋转(转速要在很短时间内达到设定值,且转速均匀),在离心力及表面张力作用下,胶向四周飞溅,剩余的胶则均匀分布在基片表面,以此得到均匀的具有一定厚度的感光胶层。
2)粘附性:光刻胶与铝膜之间的粘附情况直接影响光刻质量。
如边沿钻蚀、针孔,严 重的会造成浮胶,使图形全部损坏。
影响粘附性的因素主要有:
a)不同的光刻胶对不同的刻蚀材料的粘附性不同;同类型光刻胶因配比不同,其粘附性 也有差异。
如减少光刻胶的固态含有率和在胶中加入适量的表面活性剂,即可改善其粘附性。
目前我们常用的环化橡胶类感光胶以及一些正性胶对金属都有较好的粘附性。
b)被刻蚀材料的表面性质影响光刻胶的粘附性。
如平整致密的表面有利于胶的粘附(粗糙的表面不利于吸附气体的排除),水接触角小的材料于胶的粘附不利。
C)被刻蚀材料(金属膜)表面的清洁情况直接影响光刻胶的粘附。
要尽量避免尘埃、油污、吸附气体对表面的污染。
D)水气对胶的粘附性有较大影响。
包括表面吸附的水气和涂胶环境中的水气。
一般情况,水滴接触角大于55°时,就能保证粘附良好,为此,人们常采用匀胶前烘烤去气或使用表面处理剂如在表面涂六甲基乙硅氮烷(HMDS),来去除所吸附水分子,使表面由亲水性变为疏水性,改善粘附性。
对匀胶环境的湿度要控制在40%以下。
(改善粘附性方法还有:如负胶用三氯乙烯/异丙醇1:1浸10秒,室温淋干,烘10分; 正胶用二甲苯/苯基三氯硅烷200:1,5000转/分,30秒等)
此外,光刻胶的涂敷、胶的厚度、前烘、暴光量、显影液配方、坚膜和腐蚀等对光刻胶与基片的粘附也有密切关系。
3)光刻胶的厚度:对于选定的光刻胶而言,胶膜越薄,分辨率越高;在常规工艺中,
对负胶来说,分辨率与暴光波长及胶厚有关,通常分辨率为胶厚的3—4倍。
但胶太薄,针孔密度增加,而且当刻蚀深度较大时,需要有较厚的胶膜保护;所以对胶厚要按工艺需要选择。
在生产中常从以下几个方面控制胶厚:
a)改变光刻胶浓度:影响胶厚的主要因素是胶的黏度,黏度大,胶膜就厚。
通常我们是 用胶的浓度来控制黏度。
另外温度、湿度、固态含有率对胶的黏度都有较大影响,工作中不容忽视。
b)用转速控制胶厚:初始转速越快,胶膜越薄。
在选定胶厚及黏度时,常以3000-4000 转/分为参考。
c)采用多次涂胶:在多次涂胶时要注意,第一次涂胶后,必须按前烘条件烘烤,然后再二次涂胶,否则会得不到良好胶膜。
d)胶厚与转速及固态含有率关系如下: T = KP2/S-1/2 ,
式中T:胶膜厚度, P:光刻胶固态含有率, S:转速, K:常数。
(在光刻胶说明书中,提供有厚度、温度、黏度、转速的关系曲线,可以参照)
4)膜厚均匀性:由于光刻胶越厚,分辨率越低,所以胶厚均匀性必然影响分辨率,此 外因膜厚不匀,使掩膜不能与片子很好接触,会造成图形失真,在进行细线条光刻时,均匀性尤为重要。
膜厚均匀性主要决定于涂胶方法及设备。
一般来说旋转法涂敷转速越大,旋转越平稳,膜厚越均匀。
在实际工作中,可观察旋转时片子上光刻胶的干涉条纹,条纹越宽,条数越少,说明膜厚越均匀。
通常要求膜厚偏差在±10nm。
5)对胶面要求:胶面洁净是保证光刻图形完整性的关键,尘埃不仅损坏图形,在接触 式暴光中还会损伤光刻版。
影响胶面洁净的因素,除光刻胶本身外,主要是要提高生产环境的净化级别,要从细从严作好工艺卫生。
如不要让手或其它物体从片子上方经过,不要让滴胶管前次留下的已干燥的胶块掉在片子表面等。
6)注意事项:
a)如条件许可,匀胶台转速要定期测定。
b)由于涂胶前片子表面要保持非常洁净,所以一般情况下,当片子从蒸发台取出或清洗 处理后,应立即匀胶。
如确需暂时存放,则应放在干燥洁净的容器中,并在匀胶前要进行热处理。
若存放过久或光刻返工,就必须进行清洁处理,对刻铝片,一般采用甲苯、丙酮、乙醇超声,去离子水冲洗、烘干,再行涂胶;或采用丙酮水浴煮15´;或涂胶前将片子放入65℃的10%重铬酸钾溶液中3′;或用发烟硝酸浸泡等;可酌情选用。
C)当使用大片时,低速旋转的速度和时间要选择得当,使滴在片子上的胶先均匀坦敷 在片子表面,然后再高速旋转,否则会影响匀胶质量。
2,前烘:
1)前烘目的:是指对涂敷了光刻胶的片子进行一定温度和时间的烘焙处理。
使胶膜干 燥,增加胶膜的粘附性和耐磨性;促使光刻胶膜内溶剂充分挥发,使光刻胶暴光时反应充分,增强其抗蚀能力。
此外它对显影速度、线宽控制等也都起一定作用。
2)对前烘温度和时间选择:主要依赖于光刻胶性质和加热方式,具体条件由实验确定。
a)前烘过量(温度高、时间长)的不良影响:
* 温度过高会使光刻胶翘曲硬化,使显影不净、分辨率降低以及图形被破坏。
* 温度过高或时间过长会使光刻胶发黑,失去抗蚀能力。
* 温度过高或时间过长会使光刻胶发生热交连,造成显影不净,影响光刻质量。
* 温度高、时间长会使胶中增感剂挥发过多,影响感光度,延长了暴光时间,严重时, 甚至光刻胶不感光。
* 前烘时不能骤热。
因为它会使胶面很快干燥,而内部溶剂没有蒸发,以后会因发泡引起针孔或使图形缺乏均匀性;骤热还会引起胶接触不好,在显影和腐蚀时会发生剥落(在胶膜
厚时尤为显著)。
b)前烘不足(温度低、时间短)除会造成粘版及胶附着力下降外,还有以下不良影响: * 对负胶而言,温度过低或时间过短,由于胶中溶剂没能充分发挥,影响暴光时光刻
胶分子交连,轻则会使显影速度加快,对线宽控制不易;重则因部分胶(指暴光部位的胶)被溶解,会造成浮胶或图形变形。
* 使用正胶时,前烘不足,显影不稳定,时间长,易出现浮胶,甚至胶层全部脱落。
另外前烘不当,有时会出现皱胶。
对压电晶片,要特别注意,慢升温慢降温,以免裂片。
c)前烘方法:有:恒温干燥箱烘烤;热板烘烤(将片子直接放在热板上或与热板留1mm 左右间隙);红外烘烤(让红外线从片子背面照射);真空烘箱烘烤(有利于厌氧型光刻胶提高分辨率);真空红外烘烤等。
其中热板烘烤(自动匀胶设备配置的热板,温度梯度太大,不宜用于压电晶片)和红外烘烤为目前流行方法,其优点是:光刻胶的干燥是从片子和光刻胶的界面开始,使溶剂逐渐从内部向表面蒸发,前烘效果好。
3,暴光:
1)暴光目的:对已涂敷光刻胶的片子进行选择暴光,使暴光部分发生光化学反应,从 而改变其在显影液中的溶解度,通过显影,在胶膜上显现出与掩膜版相应的图形。
由于声表器件多属一次暴光,只需在暴光前让基片的基准边和波的传播方向(即版上的图形)平行或垂直即可,除特殊要求外,无须套刻,所以在对准方面比IC光刻多次套刻简易许多。
2)暴光技术简介:暴光是光刻中最关键的工艺。
当前暴光的主要技术有:光学暴光, 电子束暴光,X射线暴光,离子束暴光等。
由于掌握资料有限,对此仅作简单介绍。
a)光学暴光:为提高分辨率,光学暴光波长不断缩小,由全光谱到近紫外NUV(436nm、 365nm),再到深紫外DUV(246nm、193nm),所作最细线宽达0.18微米,一再突破人们预期的光学暴光极限。
由于光学暴光的不断创新,使之仍为当前暴光的主流。
光学暴光技术包括:接触/接近式紫外暴光技术,紫外投影暴光技术,远紫外(DUV)暴光技术等。
* 接触/接近式紫外暴光技术:接触/接近式紫外暴光是最简单的暴光方法,它是使基片表面的抗蚀剂与掩模版直接接触进行暴光(接触式),或是使抗蚀剂表面与掩膜版保持一定距离(10-50μ)进行暴光(接近式)。
近似地取光波波长在抗蚀剂中和空气中一样,两种暴光方式的最小线宽W为: W =(3/2)·[λ(S + d/2)]1/2 ,
其中:λ为暴光波长,S为抗蚀剂表面与掩模的距离,d为抗蚀剂膜厚。
由于受光衍射影响,实际线宽常是理论线宽的2-5倍。
影响暴光线宽的主要因素:除受光的波长和衍射影响外,还受前烘温度、暴光能量、显影时间等影响。
* 紫外投影暴光技术:它是用光学投影方法把光刻版图形投影到基片使光刻胶暴光。
其 优点是掩模版不被粘污、不受损伤;对准时不存在景深问题,对准精度高;减少掩模缺陷影响。
·1:1全反射投影暴光:它是有一组凸凹球面反射镜构成的成像系统,光源发出的光线 透过掩模经多次反射在基片的抗蚀剂上成像。
由于受光的衍射效应限制,暴光的实际分辨率最小线宽为: w min = λ/1.28(N·A) λ:暴光光源波长, N·A:镜头数值孔径。
1:1全反射投影暴光实用线宽为1.5-2μ,最高分辨率可达1μ。
·缩小投影暴光技术:它是利用光学折射系统把中间掩模图形加以缩小后直接在基片上 分布重复精缩。
常用的缩小率有10:1、5:1、4:1等;缩小倍率大时,掩模缺陷对基片图形影响小,但因像场较小,暴光时间长;缩小倍率小时,则相反。
采用分布重复办法,在基片局部区域有较好平整度,可允许在小的像场中采用具有较高数值孔径的投影系统。
举例: 若N·A = 4,当选用λ=405nm时,能分辨的最小线宽是0.78µm,当选用λ=365 nm时,能分辨的最小线宽是0.55µm。
* 远紫外(DUV)暴光技术:是由波长为200-260nm的远紫外光作光源的亚微米暴光技。