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UV-LIGA技术用紫外光源代替同步辐射X光,从而以较为低廉的价格获得较大深宽比的微结构,是一项极具发展潜力的微机械加工技术。紫外光的衍射效应同时也造成了光刻图形的失真,影响了其加工精度的提高,这使得它的实用性受到了一定的影响。为了获得高精度的光刻胶微结构,本课题组已经在国家自然科学基金(NO.60473133)资助下开展了UV-LIGA加工误差矫正方面的工作。作为其中的一部分,本文对接近式紫外光刻的一些关键理论基础问题进行了深入研究,提出了基于部分相干光理论对光刻过程进行模拟的方法,建立了光刻仿真模型,并利用该模型研究误差产生的机理,分析了光刻胶图形失真程度。论文运用部分相干光理论的基本原理,研究扩展的准单色光源发出的光经照明系统,掩模版和空气间隙,进入光刻胶内部一直到基底的整个传播过程,分析在此过程中光场的相干性和互强度的变化。建立起掩模微结构附近光场相干性的精细求解模型,在此基础上运用互强度传播理论得到光刻胶上光强的分布,使仿真模型更加合理。并用瑞利—索莫菲标量衍射理论,提高了近场和非傍轴区域光强模拟的准确性。针对影响衍射光强分布的几个重要因素,如掩模与光刻胶之间的间隙,掩模本身误差以及相邻掩模图形之间的距离等对光强分布的影响。研究光刻胶表面衍射光强的分布规律及其对光刻胶面形质量的影响,分析图形转移过程中的失真程度。通过分析某些特别形状的掩模图形来研究图形形状的改变对光强分布规律的影响。通过对部分相干光理论模型的不同近似方式进行探讨,分析了各自的局限性。研究在保证计算精度的前提下,提高计算效率,以期部分相干光理论模型在大区域光刻图形仿真及基于计算智能的误差修正算法中的实用性。提出的一种较为简单有效的近似方法将部分相干光计算模型的四维积分降为两维积分,大大提高了计算效率。利用部分相干光理论模型初步研究了接近式紫外深度光刻的仿真。并考虑空气间隙、光在不同介质界面处的反射与折射、光刻胶内部消光系数等对光刻胶内部光强分布的影响,使模拟更接近真实情况。并将接近式和接触式光刻的表达形式统一起来。最后,论文还介绍本课题组在MEMS CAD方面的研发进展和本人参与的工作。理论研究和实验研究表明基于部分相干光理论的光刻仿真模型能准确地得到衍射光场的分布,进行光刻误差预测,从而能较好的发现曝光图形缺陷,为探索和建立光刻胶微结构图形误差的修正理论提供依据。