SU-8光刻膠UV曝光的目的是通過部分SU-8光刻膠的PAC（PhotoActiv Component）激活/活化來引發(fā)交聯(lián)。這種活化將會改變SU-8的局部性質(zhì)，這種性質(zhì)在烘烤后，可使SU-8光刻膠可溶于或不溶于溶劑。

良好SU-8 UV曝光的相關(guān)參數(shù)

紫外曝光過程中光掩模和SU-8之間的接觸

為了成功紫外曝光并且根據(jù)所需要的分辨率，光掩模必須盡可能的靠近SU-8光刻膠放置，不要有任何干擾。如要這樣做，可檢查如下幾件事。

首先，光掩模和晶圓之間的灰塵或任何其他元素的存在都會導(dǎo)致不完美的接觸。在曝光的過程中，通過清潔光掩模和仔細的操作可以很容易的避免這個問題。

但是還有另一個不可避免的現(xiàn)象，那就是在SU-8光刻膠曝光的過程中，可能會有一個巨大的后果。事實上，如果SU-8光刻膠通過旋涂技術(shù)來涂覆，那么在晶圓的周圍會有一個喇叭圖形。喇叭圖形的出現(xiàn)是由光刻膠的表面張力引起的。在曝光的過程中，光掩模首先與喇叭圖形接觸，并且不會粘在整個晶圓的表面上。這種現(xiàn)象不可避免的導(dǎo)致了分辨率的損失。

喇叭圖形的大小并不是固定的，但主要取決于SU-8光刻膠的粘度和SU-8光刻膠的種類。例如，對于100μm的SU-8光刻膠層，可以測量大約幾個微米。這是無法避免的，但是可以通過一個被稱為“切割”的步驟來予以抑制。切割在于通過一層薄薄的丙酮射流（例如使用注射器）來移除晶圓邊緣上的樹脂（通常有半個厘米）。

通常，光掩模和晶圓之間良好接觸的指標是界面處的干涉條紋的顯現(xiàn)。如果您手動進行接觸，那么請按壓知道Moire圖案出現(xiàn)。

水分

光刻膠根據(jù)其交聯(lián)過程可以分為兩類：陽離子型或自由基型。對于我們的應(yīng)用和SU-8光刻膠的使用，反應(yīng)是陽離子的。光引發(fā)劑是一些對濕度敏感的酸。

不建議在相對濕度超過70%的情況下曝光SU-8光刻膠，相反，較弱的濕度會導(dǎo)致更快的交聯(lián)。

SU-8光刻膠烘烤

烘烤步驟影響加工過程的結(jié)果，但也影響其他步驟包括曝光步驟。事實上，第一次SU-8光刻膠烘烤太短會使其變得柔軟和粘稠，并且在曝光的過程中，掩膜有可能會被卡住。此外，如果軟烘的時間太長，太多的溶劑將會被蒸發(fā)掉而且最優(yōu)的曝光時間也將會有所不同。

SU-8曝光之前和之后的時間

一旦SU-8樹脂第一次烘烤（軟烘烤）完成后，SU-8光刻膠可以長時間（至少一個月）的保存在盒子里和黑暗條件下，并且可以始終曝光，烘烤和顯影。所以，曝光前的時間不是一個關(guān)鍵的參數(shù)。

相反，曝光之后，在進行第二次SU-8烘烤（the Post Exposure Bake，曝光后烘烤）之前，必須檢查時間。事實上，在SU-8曝光期間，光引發(fā)劑被激活但是需要額外的能量輸入才能繼續(xù)交聯(lián)反應(yīng)。

SU-8紫外曝光之前的掩膜對齊

一些工藝在掩膜和晶圓之間需要有對齊功能，但是，實際上，只有很少的UV燈可以提供這個功能，如果你必須使用它，請確保您的設(shè)備能夠進行這樣的操作。為了對齊，您需要一些對齊線來確認晶圓的位置以及何時對齊。

曝光波長

曝光的波長是非常重要的，因為它需要匹配于每種光刻膠。為了曝光SU-8光刻膠，必須使用波長為365nm的紫外光。曝光波長的變化可以改變光刻膠層發(fā)生交聯(lián)所需要的能量，有時候，也可以通過調(diào)整曝光時間來改變光刻膠層交聯(lián)反應(yīng)所需要的能量。

曝光時間

最重要的參數(shù)之一顯然是曝光時間。SU-8的曝光時間是光刻膠被UV照亮的時間。曝光時間也與UV線的功率有關(guān)，并且它們一起確定了照射到光刻膠的能量。曝光時間太短或太長將會導(dǎo)致光刻膠曝光不足或曝光過度，從而導(dǎo)致分辨率下降。更確切的說，膠層壁的設(shè)計寬度和外觀可以通過改變曝光時間來顯著的進行調(diào)節(jié)。如果曝光時間太短，那么光刻膠可能不會在整個深度上發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，因此，光刻膠層在顯影的步驟中將會發(fā)生剝離。如果曝光時間太長，通道的寬度將會增加。

如何檢查您的SU-8光刻是否成功？

PEB期間，SU-8圖案的出現(xiàn)

PEB過程中，SU-8圖案在膠層的表面上將會更加清晰可見。

顯影時間和沒有SU-8白色標志

從PEB的最后，未曝光的樹脂被顯影，然后用異丙醇沖洗晶圓。在干燥的過程中，白色標志的出現(xiàn)表明了SU-8未完全顯影，因此，晶圓需要更長時間的顯影。如果顯影時間看起來真的比工藝表中標明的時間還要長或者更短，那么這意味著在SU-8旋涂或曝光的過程中，出現(xiàn)了一些問題，此時，可能需要檢查SU-8旋涂或者曝光的工藝過程。

控制SU-8圖案的形狀和尺寸

顯影后，在顯微鏡下觀察允許您：

· 知道SU-8光刻膠是否顯影良好

· 對圖案形狀給出第一個指示

· 知道圖案的寬度

測量SU-8圖案的厚度

為了檢查旋涂的合格性，最后一個測試時測量膠層的厚度。有幾種方法是可以被采用的。通常，厚度是通過光學(xué)或者機械輪廓儀來測量的。