Masquage et micro-modélisation

Le micro-modelage est généralement réalisé par masquage. La création d'un photomasque implique des spécifications importantes qui peuvent avoir une incidence directe sur le transfert du motif obtenu. Le matériau du masque, les conditions environnementales et le type de réserve doivent être pris en compte. Mais avant le traitement, les caractéristiques de conception du photomasque doivent être déterminées.  

Les dimensions et l'épaisseur du masque peuvent être spécifiées en fonction du type d'exposition. Il existe deux formes principales d'outils d'exposition : l'impression par contact et l'impression par projection. Dans la photolithographie de contact, un modèle de masque souhaité est fabriqué à la même taille que celle qui doit être reproduite sur la surface d'un substrat. Dans l'impression par contact, l'échelle du photomasque est de 1X, ce qui signifie qu'il n'y a pas d'ajustement. L'impression par projection est souvent plus compliquée et implique des caractéristiques modifiées qui peuvent devoir être agrandies ou réduites en fonction de l'application. L'échelle du photomasque est généralement ajustée à une réduction de 4X ou 5X dans l'impression par projection.  

Photomasques 

Les photomasques peuvent se présenter sous la forme de masques durs ou souples. Les masques durs sont en verre ou en quartz et les masques souples sont constitués de films polyester flexibles. La rigidité des masques durs permet une meilleure résistance aux solvants, une absence de dilatation due à la température, une meilleure résolution des caractéristiques et un nettoyage aisé. L'inconvénient des masques durs est qu'ils sont relativement plus chers que les masques souples. Les masques souples offrent une solution peu coûteuse pour un processus de fabrication plus rapide.  

La plupart des masques photo utilisés en photolithographie ont deux tons, sombre et clair. Les régions sombres indiquent les zones à absorber et les tons clairs ne sont pas absorbants et reflètent la lumière. Le matériau absorbant peut être sélectionné en fonction des préférences de l'utilisateur. Les matériaux absorbants les plus courants sont le chrome et l'aluminium, en raison de leurs propriétés de réflexion élevées. Le type de résine photosensible appliqué à un substrat détermine également les zones exposées à la lumière UV. Avec une résine positive, les zones exposées à la lumière UV déterminent l'enlèvement de la résine. En revanche, avec une résine négative, les zones exposées sont réticulées. La densité optique d'un matériau absorbant doit également être prise en compte, car cette valeur indique le degré de transmission de la lumière. Dans le spectre UV, cette valeur doit être d'environ trois.  

Diverses conditions environnementales peuvent affecter la longévité des masques photos. Ces conditions comprennent généralement la température, l'humidité et la tension. Le vieillissement des masques peut se produire lorsque les conditions de traitement varient. C'est pourquoi tous les masques utilisés dans les processus de photolithographie doivent être réalisés dans une salle blanche. La température à laquelle un masque est exposé affecte directement ce que l'on appelle le coefficient de dilatation thermique. Cette valeur correspond à la mesure dans laquelle un matériau de masquage se modifie en réponse à des changements de température. Un coefficient de dilatation thermique idéal doit être relativement faible pour éviter les distorsions induites par la température. L'humidité est également déterminée par un coefficient de dilatation. L'augmentation de l'humidité entraîne une dilatation, tandis que la diminution de l'humidité provoque un rétrécissement. Les masques durs ne sont pas affectés par les changements d'humidité. Une tension mécanique peut se produire en raison de l'équipement d'exposition par contact et doit être prise en compte si l'on utilise un photomasque souple.  

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