[发明专利]厚光刻胶背面斜入射光刻工艺的三维光强分布模拟方法

摘要

厚光刻胶背面斜入射光刻工艺的三维光强分布模拟方法，解决目前无法模拟SU-8胶紫外光斜入射背面光刻工艺的三维光强分布的问题。采用该光强模拟方法，可以快速、精确地模拟SU-8胶紫外光斜入射背面光刻工艺过程中SU-8胶内部的三维光强分布。该方法利用紫外光斜入射的旁轴近似技术来处理基于光学标量衍射理论的菲涅耳—基尔霍夫衍射积分方程，平移菲涅耳积分上下限，推出适合SU-8胶紫外光斜入射背面光刻工艺的三维光强计算模型；背面斜入射紫外光的三维光强计算模型中，综合考虑紫外光传播过程中在空气/掩模版和掩模版/SU-8胶界面的反射与折射效应，以及SU-8胶对紫外光的吸收因素，高精度地模拟SU-8胶紫外光斜入射背面光刻工艺的三维光强分布。

主权项

一种厚光刻胶背面斜入射光刻工艺的三维光强分布模拟方法，其特征在于：a、利用紫外光斜入射的旁轴近似技术来处理基于光学标量衍射理论的菲涅耳‑基尔霍夫衍射积分方程，平移菲涅耳积分上下限，推出适合SU‑8胶紫外光斜入射背面光刻工艺的三维光强计算模型；b、背面斜入射紫外光的三维光强计算模型中，综合考虑紫外光传播过程中在空气/掩模版和掩模版/SU‑8胶界面的反射与折射效应，以及SU‑8胶对紫外光的吸收因素，高精度地模拟SU‑8胶紫外光斜入射背面光刻工艺的三维光强分布；满足以上两个条件的方法即该视为该SU‑8胶紫外光斜入射背面光刻工艺的三维光强分布模拟方法；本方法的步骤具体如下：1).根据工艺条件，输入掩模孔四个边界顶点坐标、背面斜入射紫外光在空气中的入射角、斜入射紫外光在空气中的波长、空气相对折射率、掩模版即衬底材料及其相对折射率、SU‑8胶厚度、SU‑8胶相对折射率、斜入射紫外光光源的辐射光强值；将需要进行光强分布模拟的SU‑8胶区域细分成小正方体网格组成的三维阵列，并采用三维矩阵来代表这个三维阵列；2).根据背面斜入射紫外光在空气中的入射角度、空气的相对折射率、掩模材料及其相对折射率、SU‑8胶相对折射率，确定背面斜入射紫外光进入掩模版和SU‑8胶时的入射角度；3).利用紫外光斜入射的旁轴近似技术来处理菲涅耳‑基尔霍夫衍射积分方程，平移菲涅耳积分上下限，得到不考虑背面斜入射紫外光反射以及SU‑8胶对紫外光吸收因素的三维光强值计算模型；4).综合考虑背面斜入射紫外光传播过程中在空气/掩模版和掩模版/SU‑8胶界面的反射与折射效应、以及SU‑8胶对紫外光的吸收作用因素，得到SU‑8胶内部任意一个网格处的三维光强值的计算模型；5).重复利用上面的SU‑8胶内部任意一个网格处的三维光强值的计算模型得到SU‑8胶中每一网格处的光强值，最终得到SU‑8胶内部斜入射紫外光的三维光强分布的模拟结果。