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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