光刻胶光栅掩模槽形的控制研究

论文摘要

本文系统地研究了Shipley光刻胶制作光栅掩模的曝光和显影过程,建立了掩模制作的曝光模型和显影模型。根据模型模拟了光栅掩模的最终槽形,与实验结果相比较证明了模型的正确性。主要研究内容包括:（1）通过台阶实验,研究Shipley光刻胶的特性,得到曲线拟合参数,根据这些参数模拟槽形并与实验结果比较,模拟结果与实验结果吻合。（2）为了有效的控制槽形,重点模拟并分析了曝光量,显影液的浓度、温度,显影时间,光刻胶种类对光栅掩模槽形的演化规律,特别是占宽比的变化情况,并与实验比较,模拟结果与实验结果吻合。在此基础上,总结了曝光和显影条件对槽形（主要是占宽比）的影响规律,从中找到控制槽形的方法。为制作符合要求槽形的光栅掩模,提供理论和方法上的指导。（3）改变光栅空频,槽形模拟与实验结果比较,得到当光栅空频增加到1000l/mm-2000l/mm时,用413.1nm光对Shipley胶进行全息曝光,全息曝光对应的光刻胶感光效率只有单光束曝光感光效率的80%。得到空频对槽形（主要是占宽比）的影响规律。（4）分别用413.1nm和441.6nm的激光对Shipley光刻胶曝光,在相同曝光量的情况下比较光刻胶对两种波长的感光灵敏度,模拟出槽形的变化规律。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 光栅的制作简介
• 1.1.1 机械刻划法
• 1.1.2 全息方法
• 1.1.3 干涉光束扫描光刻法
• 1.1.4 纳米压印法
• 1.2 研究的目的和意义
• 1.2.1 研究的目的
• 1.2.2 研究光刻胶光栅掩模槽形的意义
• 1.3 国内外研究状况
• 1.4 论文的主要内容
• 第二章 光刻胶特性研究
• 2.1 光刻胶感光和显影特性研究
• 2.1.1 光刻胶的感光特性
• 2.1.2 光刻胶显影特性
• 2.2 光刻胶特性研究的实验方案
• 2.2.1 实验方案
• 2.2.2 实验中单位的转换
• 2.2.3 测量Vmin 的实验方案
• 2.3 用441.6nm 波长的台阶实验
• 2.3.1 显影液浓度不同的比较
• 2.3.2 显影液温度不同的比较
• 2.3.3 显影时间不同的比较
• 2.4 用413.1nm 波长的台阶实验
• 2.4.1 显影液浓度不同的比较
• 2.4.2 显影液温度不同的比较
• 2.4.3 显影时间不同的比较
• 2.5 对不同波长的光刻胶特性曲线的比较
• 2.5.1 Shipley 光刻胶对两种波长的特性曲线
• 2.5.2 曝光当量
• 2.6 不同种类光刻胶的显影特性曲线比较
• 2.7 本章小结
• 第三章 光刻胶全息光栅掩模的形成
• 3.1 光刻胶全息光栅曝光模型
• 3.2 光刻胶全息光栅显影模型
• 3.3 光刻胶光栅掩模槽形实验与模拟
• 3.4 本章小结
• 第四章 光刻胶光栅掩模槽形的控制
• 4.1 曝光量和显影时间对槽形的影响
• 4.1.1 显影液温度18℃
• 4.1.2 显影液温度28℃
• 4.2 同浓度、不同显影时间对槽形的影响
• 4.3 显影液浓度对槽形的影响
• 4.4 显影液温度对槽形的影响
• 4.5 光栅空间频率对槽形的影响
• 4.6 波长对槽形的影响
• 4.7 光刻胶种类不同对槽形的影响
• 4.8 控制槽形的实验
• 4.8.1 槽形是平顶的实验结果与模拟
• 4.8.2 槽形是矩形的实验结果与模拟
• 4.8.3 槽形是正弦的实验结果与模拟
• 4.9 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 攻读学位期间公开发表的论文
• 附录
• 致谢
• 详细摘要